面条作为世界上一类重要的淀粉类食品，在日常生活中占据着重要的地位。面条中富含碳水化合物，其很容易被身体消化、吸收产生高水平的餐后血糖值。另一方面，面条中含有大量营养物质和高水分，有利于细菌、酵母和霉菌等各种微生物的生长，而这些微生物在面条保存过程中不利于面条的质量和安全。同时，感官评价是消费者评价面条食用品质的关键指标，面条拥有出色的感官特性（颜色、味道、气味和质地）和食用质量能够得到消费者更好的青睐。因此，为应对健康饮食理念的兴起，解决面条中碳水化合物含量过高的问题，面条产品的功能性、食用质量和保质期都需要不断提高，以满足消费者的要求，一种低血糖生成指数(GI)面条需要被研发来满足此类需求。
目前，在面条加工过程中添加天然生物活性成分（如天然色素、膳食纤维和多酚）来提高面条质量，因其比物理方法和化学防腐剂更安全、更有效，已经成为一个热门的发展趋势。黄精多糖(PCPs)作为一种药食两用植物多糖，是黄精中的主要活性物质，具有降血糖、抗氧化和抗炎症等多种功效，但其在食品中的应用及其降糖机理鲜有报道。
在此背景下，浙江农林大学杨虎清教授和斯金平教授团队在《Inernational Journal of Biological Macromolecules》(一区, IF: 8.2)上发表了“Effect of Polygonatum cyrtonema Hua polysaccharides on gluten structure, in vitro digestion and shelf-life of fresh wet noodle”的研究论文，以生黄精多糖(RPCPs)和“制”黄精多糖(ZPCPs)作为一种新型食品原料，添加到面条中探究 PCPs 对面条品质以及消化特性的影响，主要包括食用品质、保鲜期以及淀粉体外消化和 eGI 值的测定，为黄精主食化产品开发提供了理论基础。
研究发现，PCPs的添加显著提高了面团的粘弹特性，促进了面条的硬度、弹性和咀嚼性的提升，特别是 1.5% RPCPs面条弹性最好。表明具有优良持水特性的PCPs可以与面筋蛋白、醇溶性蛋白和水形成氢键，增强面筋网络结构，同时，PCPs与面筋蛋白之间的物理纠缠以及氢键作用的增强，提升了面条内部结构的稳定性和粘弹特性。此外，面条内部更加致密的网络结构的形成，进一步增强束缚淀粉颗粒的能力，使淀粉颗粒很难从面筋网络结构中脱落，从而降低蒸煮损失，提高面条的蒸煮质量。
为更深入解释 PCPs 对面条食用品质的影响，探究 PCPs 的添加对面条内部结构的影响，包括蛋白质二级结构、二硫键含量和面筋结构激光共聚焦扫描图。结果发现，RPCPs 和 ZPCPs 的加入使面条中自由巯基含量显著降低，二硫键含量显著增加，其中1.5% ZPCPs 面条中二硫键含量最高，为18.79 μmol/g-1；蛋白质二级结构中α-螺旋含量也随 PCPs 的添加显著增加；PCPs面条面筋网络结构变得更紧密、连续。因此，PCPs面条内部结构稳定性的增强说明PCPs与水分、蛋白质之间的相互作用，促进了肽链之间氢键的形成；这一方面由于 PCPs 中有大量的羟基，它们可以在麦谷蛋白亚基的半胱氨酸残基上协同形成稳定的具有巯基的麦谷蛋白聚合物，有助于与蛋白质形成复杂的面筋网络结构。
表2. PCPs 对面条中自由巯基和二硫键含量的影响
从面条微观结构图来看，PCPs对面条中的淀粉颗粒具有显著的包括作用，PCPs的添加使得食物中淀粉颗粒的暴露面积大大减少，微观结构中大颗粒淀粉数量也显著减少，说明PCPs限制了淀粉颗粒的吸水膨胀，并且显著减少了在消化过程中淀粉酶与淀粉的接触，有利于降低淀粉类食品的消化速率、增加体系中抗性淀粉含量、降低面条的eGI值。同时，热力学特性结果表明，RPCPs 和 ZPCPs的加入增加了面条的糊化难度，通过与淀粉颗粒之间的物理纠缠显著限制淀粉颗粒的吸水和膨胀来抑制淀粉的糊化，从而导致直链淀粉泄漏量减少，并可能进一步抑制淀粉在糊化后的分子重排，延缓面条的老化。最后，从面条体外消化结果来看，添加PCPs显著降低了淀粉在整个消化过程中的消化速率，增加了抗性淀粉(RS)含量，显著降低了面条的eGI值，其中1.5%RPCPs的eGI值最低，为59.47。
对于生鲜面条而言，面条的保鲜期也是评价面条品质好坏的重要指标之一。从储存期间面条表面菌落变化和菌落总数结果来看，ZPCPs 在抑制鲜湿面条表面微生物生长和延长面条保鲜期方面具有明显的改善作用。其中1.5% ZPCPs的添加可延长面条保鲜期6 d。因此，从 PCPs 在面条中优良的抑菌性可以推断出 PCPs 具有良好的抗微生物能力，可以作为面条保鲜的天然保鲜剂，达到延长面条保鲜期，提高面条质量的目的。
图7. 4 ℃条件下 PCPs 对鲜湿面在储存过程中(12 d)外观品质变化的影响；
4 ℃条件下 RPCPs 和 ZPCPs 对鲜湿面保质期(12 d)的影响
浙江农林大学杨虎清教授和斯金平教授为本文的共同通讯作者，研究生熊思晴和陶鹏程为本文共同第一作者。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.135475
