戊聚糖因其独特的理化性质和功能特性受到广泛关注与研究,但大部分研究集中在小麦麸皮等谷物副产物中,对农林废弃物中半纤维素来源的戊聚糖研究和应用较少。本文以农业废弃物玉米秸秆为原料,通过碱法提取并分离纯化得到玉米秸秆戊聚糖,对其结构和理化性质进行了解析;在此基础上研究了玉米秸秆戊聚糖对面团特性的影响,阐明了其对面团混合体系的影响效果;评价了其对面包烘焙品质和老化程度的影响,并初步探究了玉米秸秆戊聚糖与面团中大分子物质的相互作用机理。主要研究内容和结果如下:通过单因素和正交试验研究了玉米秸秆戊聚糖碱法提取的最优工艺,结果为:料液比1∶30（g/m L）、Na OH浓度10%、反应温度70℃、反应时间6 h,提取得率为26.53±0.54%。经DEAE-Cellulose-52和Sepharose CL-4B纯化得到均一组分,命名为Corn Stalk Pentosan I（CSPI）,其重均分子质量（Mw）为3.24×10~6Da,多分散指数为1.03。在此基础上,通过HPLC、GC-MS、FTIR、NMR、流变仪和化学分析等方法研究了其结构和理化性质,结果表明,CSPI主要由Ara、Xyl、Gla和Glc组成,摩尔百分比为17.97∶62.44∶10.61∶8.98,以1→4-Xylp和1→3,4-Xylp连接构成主链,1→5-Araf为主要侧链,侧链上有1→4-Galp和非还原末端葡萄糖残基,表现出典型戊聚糖结构。CSPI不具有三股螺旋构象,其水溶液属于假塑性流体,有较好的DPPH自由基清除能力(IC50=0.41 mg/m L)和ABTS+自由基清除能力(IC50=0.39 mg/m L)。采用布拉班德黏度仪、流变仪和质构仪对比研究了玉米秸秆戊聚糖对面粉糊化特性、面团流变、拉伸和质构特性的影响。结果显示,随着戊聚糖的增加,面粉峰值黏度、崩解值和回生值降低,说明适量戊聚糖能提高面粉稳定性和抗剪切性,抑制回生;面团G’和G’’显著增大,弹性特征更明显;面团硬度、拉伸阻力和拉伸面积增加,延展性降低,说明戊聚糖与面筋蛋白相互作用,可促进面筋网络形成,提高交联稳定性,但过量的戊聚糖则会干扰面筋蛋白延伸,易形成大聚集体,破坏面筋网络结构。采用质构仪、色差仪和X射线衍射仪及化学分析等方法研究了玉米秸秆戊聚糖对面包品质的影响。结果表明,戊聚糖可降低部分面包的烘焙损失率,显著提高面包水分含量;2.0%和3.0%的戊聚糖能明显降低面包芯硬度;3.0%的戊聚糖使面包芯颜色略加深,内部大气孔增多。在贮藏期内,戊聚糖可使面包失水速率降低,硬度增长速率减缓,相对结晶度降低,说明添加适量的戊聚糖可以有效抑制面包老化现象,延长货架期。此外,戊聚糖可使淀粉水解率降低7.22%,血糖生成指数降低6.84%。采用FTIR、SEM、CLSM、LF-NMR和DSC等仪器方法探讨了玉米秸秆戊聚糖与面筋蛋白的相互作用机理。随着戊聚糖的增加,面筋蛋白二级结构β-转角和无规卷曲减少,β-折叠增加;面团中自由水含量减少,整体流动性降低。微观结构观察结果显示,0.5%和1.0%的戊聚糖使面团内部更紧致,3.0%的戊聚糖使淀粉颗粒明显脱落。戊聚糖的添加对面团热稳定性有一定的负面影响。一方面,戊聚糖的强氧化交联性和持水性增强了其本身及其与面筋蛋白间的相互作用,蛋白聚集程度增加,网络结构更连续、牢固,整个体系更稳定有序。另一方面,本文玉米秸秆戊聚糖分子质量大、取代度低,因此分子柔性更高,自我交联能力更强,更易生成大聚集体,添加过多会影响与其面筋蛋白的相互作用,导致内部结构不稳定,无法充分形成连续面筋网络。