螺旋藻不仅能够改善面制品的营养价值，还会影响面制品的加工特性与质构品质。而将螺旋藻添加到面条中，发现随着螺旋藻的添加，面条的吸水性增加，面条的拉伸强度增强、硬度降低，黏弹性得到改善；在制作意大利面时加入螺旋藻，由于面条面筋结构的强化，使意大利面的硬度增加，蒸煮损失下降。学者指出,在无麸质面条中添加螺旋藻粉有助于形成淀粉分散较好的蛋白质基质，同时螺旋藻粉具有吸收水的能力，并将其保持在蛋白质淀粉网络中，从而使面条具有较高的膨胀指数。面团的流变学特性、面筋蛋白组成和网络结构等对面制品的加工和品质有重要影响，学者测定了螺旋藻粉对面团动态流变学特性的影响，发现螺旋藻粉增大了面团的硬度，增大了面团的储存模量(G’),降低了面团的损耗模量(G")，显著降低了面团。

研究表明，螺旋藻粉增大了半全麦粉面团的吸水率和韧性，面团的面筋含量下降，可扩展性显著降低。

不过目前相关研究主要集中在探讨螺旋藻粉对面制品的营养、感官及质构品质的影响，关于螺旋藻粉对面团流变性质和面筋结构的影响研究不全面，理论机制研究缺失。因此，本实验重点研究螺旋藻粉对小麦粉揉混特性、拉伸特性的影响，并通过面团微观结构观察、面筋蛋白傅里叶变换红外光谱和十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyI sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE )分析，探讨螺旋藻粉对面团流变学特性和面筋结构的影响，以期为螺旋藻粉在面制品中的应用提供理论基础。

001面粉揉混特性的测定

面粉揉混参数根据AACC54-40A标准11方法进行测定：小麦粉面团记为WF；添加质量分数1%-10%(以混合粉总质计)螺旋藻粉的面团分别记为S1-S10；螺旋藻粉记为SP。将样品倒入揉面钵中加入适量的蒸馏水，固定揉面钵，利用Mixsmart程序，记录揉混曲线并计算揉混参数。根据研究需要，选择测定的参数包括峰值时间、8min带宽、峰值曲线面积、右侧斜率。

002 面团、面筋蛋白的制备

称取100g特一粉和一定质量螺旋藻粉于针式和面机中，加入适量的蒸馏水和面至其最佳状态，形成面团备用。将制备好的面团手洗得到湿面筋，然后把湿面筋放入速冻机冷冻40min；速冻好的湿面筋用真空冷冻干燥机干燥48-72h，得到冻干的面筋蛋白。

通过对面团拉升特性的测定、湿面筋含量的测定、面团微观结构的观察、面团中游离巯基含量测定、面团中二硫键含量测定等分析得到数据结果。

01 螺旋藻对面粉揉混特性的影响

02 螺旋藻粉对面团拉伸特性的影响

面团拉伸特性是指面团受力后发生形变，外力消失后，面团表现出的弹性和可塑性。拉断力可以反映面团的强度，拉断距离可以反映面团的延展性和可塑性。由图2可知：添加螺旋藻粉后，面团的拉断力增加拉断距离降低。此结果表明螺旋藻粉的添加增强了面团强度，增大了面团被拉断所需要的阻力。这和揉混特性中螺旋藻粉的加入增大了峰值曲线面积的结果一致，这可能是因为螺旋藻粉中的膳食纤维吸水后发生膨胀，填充在面团的面筋网络中，增加了面团的强度；同时，螺旋藻粉的加入阻碍了面团面筋网络结构的形成，蛋白分子间的作用力降低，使面团的延展性降低，拉断距离降低。

研究表明：紫苏叶中膳食纤维含量较高，会增大面团的拉断阻力，降低面团的延展度，与本研究结果一致。学者指出，香菇粉阻塞了面筋网络结构，使面团变硬；导致面团的拉断阻力变大，延伸度变小。

03 螺旋藻对面团湿面筋含量的影响

面粉揉混特性和面团流变学性质的变化可能与面筋蛋白的含量和强度有关。由图3可知，添加螺旋藻粉后，混粉面团湿面筋含量显著降低(P<0.05)，添加量高于6%后湿面筋含量下降趋势愈发迅速。

直观来看，这是因为螺旋藻粉取代了部分小麦粉，能够形成湿面筋的麦谷蛋白和麦醇溶蛋白含量降低。为了进一步说明螺旋藻粉添加对面筋形成的影响，将混粉面团的湿面筋含量与除去螺旋藻粉的小麦粉面团(100%、98%、96%、94%、92%、90%小麦粉)的湿面筋含量对比，发现当螺旋藻粉的添加量为2%和4%时，混粉面团湿面筋含量相对于98%和96%的纯小麦粉面团，湿面筋含量并没有显著降低，说明螺旋藻粉添加量为2%和4%时，其对面筋蛋白形成的负面影响较小。

04 螺旋藻粉对面团微观结构的影响

面团是由面筋蛋白网络和镶嵌在面筋蛋白中的淀粉颗粒组成的系统。为了直观观察螺旋藻粉对面筋网络和面团结构的影响，分别使用光学显微镜和扫描电镜观察面团的微观结构。

由于螺旋藻粉本身为绿色，面筋蛋白染色后也呈绿色，为了区分两者，分别对面团进行仅将淀粉颗粒染色和淀粉、蛋白同时染色两种处理方式进行对照。

05 螺旋藻粉对面团中游离巯基和二硫键含量的影响

小麦粉在和面过程中吸收水分，面筋蛋白与水发生水化作用，游离巯基彼此相互结合形成二硫键，或与二硫键相互交换。面筋蛋白由麦谷蛋白和麦醇溶蛋白通过二硫键交联而成，游离巯基和二硫键的含量可以反映面筋网络的形成程度，影响着面制品的品质。由图5可知：与小麦面团相比,添加螺旋藻粉的面团游离疏基含量增加，二硫键含量显著下降(P<0.05)。

这一方面是因为螺旋藻粉代替了部分小麦粉,面筋蛋白含量减少，另一方面因为螺旋藻粉的添加稀释了面筋蛋白，阻碍了面筋蛋白二硫键的形成。研究发现麸皮膳食纤维使得面团中的二硫键含量下降，游离巯基含量增多，也是由于面筋蛋白被相对稀释，交联作用减弱。有研究发现，面筋蛋白还原程度越高，二硫键断裂越多，面团的延展性越差。本研究结果也解释了螺旋藻粉添加面团拉断距离显著下降的现象。

06 面筋蛋白的SDS-PAGE分析

根据分子质量大小，麦谷蛋白可以分为高分子质量麦谷蛋白( HMW-GS)(65-90 kDa )和低分子质量麦谷蛋白( LMW-GS)(30-60 kDa),麦醇溶蛋白分子质量多在30-75kDa之间。为了方便分析，根据麦谷蛋白的分子质量分区，将蛋白分为高于60kDa的HMW区域和30-60kDa的LMW区域,如图所示。

07 螺旋藻粉对面筋蛋白二级结构的影响

如图7可知，添加螺旋藻粉后,面筋蛋白的红外光谱图与原小麦粉面团面筋蛋白大致相似,但整体上降低了面筋蛋白的谱图强度。

08 螺旋藻粉在面筋形成中的作用模型假设

综合以上实验结果及现象，发现在小麦粉面团中少量添加螺旋藻粉能提高面团的强度，这可能是由于螺旋藻粉中的膳食纤维吸水后填充在面团的面筋网络中，强化了面筋蛋白网络的黏结状态，提高了面团强度；但添加较多的螺旋藻粉时，会阻碍面筋蛋白的交联，从而弱化面筋,减少面筋蛋白的有序结构，使面团的流变学性质劣变。其作用模型假设如图所示。

研究了螺旋藻粉对小麦粉面团揉混特性、拉伸特性、面团湿面筋含量、微观结构、面筋蛋白的二级结构以及面筋蛋白亚基组成的影响。

结果发现：少量螺旋藻粉的添加总体上提高了面团的吸水率、面团形成时间和峰值曲线面积，形成面团所需的能量增加，面筋强度增强，面团延展性降低，但添加量较高时面团的耐揉性变差。螺旋粉添加高于6%时，面团游离巯基含量显著增加，二硫键含量显著下降，湿面筋含量显著下降，面筋网络破坏严重，面筋蛋白HMW-GS含量降低；LMW-GS含量增加，同时面筋蛋白中有序结构降低，无序结构增多。推测面团中少量添加螺旋藻粉，其膳食纤维吸水后填充在面团的面筋网络中，增强了面团强度，随着螺旋藻粉添加量的提高，面筋蛋白的交联受到阻碍，从而弱化面筋，导致面团流变学性质发生劣变。