蕎麥螺旋面（BHN）是中國西北地區的一種傳統主食，主要由蕎麥粉制成。它們不僅風味獨特，還因其豐富的營養成分和功能性成分而被廣泛認為是健康食品（Xue等人，2022年），因此受到消費者的喜愛。近年來，現代生活方式的加速和消費模式的改變顯著增加了預包裝冷凍面條產品的需求，為傳統面條的工業發展創造了新的機遇。然而，蕎麥粉本身缺乏形成面筋的蛋白質，這阻礙了連續穩定面筋網絡的形成（Wang等人，2024年）。與小麥粉相比，蕎麥粉不僅缺乏面筋蛋白，還具有較高的油脂含量，尤其是易氧化的亞油酸和亞麻酸（Zhu，2016年）。這使得脂質氧化成為BHN加工和儲存過程中質量下降的核心生化過程（Hidalgo & Brandolini，2008年）。

這些特性使得BHN在加工和儲存過程中極易發生質量下降，主要表現為顏色變深、質地變硬和風味喪失，從而限制了其工業化生產和市場擴展（Puligundla & Lim，2021年）。

在食品保存中，低溫冷凍被廣泛用于抑制微生物生長和減緩酶促反應，從而延長產品保質期。然而，冷凍不能完全防止食品質量的下降。大量研究表明，冷凍會引起一系列復雜的物理化學變化，包括冰晶形成和再結晶、凍濃縮效應以及氧化反應的加速（Liu, Chen等人，2023年）。對于富含不飽和脂肪酸的蕎麥制品來說，脂質氧化是導致風味下降的主要因素。多不飽和脂肪酸（PUFAs）氧化后形成的氫過氧化物會分解成低分子量的揮發性化合物（如醛類、酮類和醇類）。這些揮發性化合物不僅會直接產生不良氣味，還會與蛋白質側鏈反應，引發氧化、聚集和交聯（Wang等人，2021年）。這最終破壞了面團網絡結構，降低了質地性能（Liu, Yang等人，2023年）。

盡管關于冷凍小麥面條質量下降的研究很多，但由于原料基質和變質機制的根本差異，其結論不能直接應用于蕎麥面條系統（Wang等人，2014年）。首先，就基質而言，傳統小麥面條依賴連續的面筋蛋白網絡來保持結構完整性，冷凍過程中的變質主要源于冰晶造成的物理損傷（如網絡破裂）和淀粉回生（Zhu，2016年）。相比之下，本研究中研究的蕎麥面條（高比例蕎麥粉或全蕎麥粉）完全缺乏面筋網絡，使其結構更加脆弱。此外，蕎麥粉本身較高的不飽和脂肪酸含量使其更容易發生氧化。其次，現有文獻主要研究的是以“小麥粉為主要成分，添加少量蕎麥粉”的混合面條。在這些配方中，強大的小麥面筋網絡部分掩蓋或緩沖了蕎麥成分（如可氧化脂質）的負面影響（Bardini等人，2018年）。然而，當蕎麥粉的比例顯著增加或成為主要原料時，由脂質氧化引起的化學變質以及與脆弱蛋白質網絡的相互作用成為質量下降的主要因素（Cao等人，2021年）。因此，系統地闡明冷凍儲存如何觸發和加速這種獨特的無面筋、高不飽和脂質基質中的脂質-蛋白質共氧化過程，以及其對多方面質量（顏色、風味、質地、微觀結構）的共同不利影響，對于開發真正高質量的冷凍蕎麥主食產品至關重要。此外，凍濃縮效應顯著增加了未凍結相中反應物的濃度，從而加速了氧化反應，形成了質量下降的惡性循環（Pan等人，2019年）。

已有大量關于傳統小麥面條在冷凍儲存期間的物理化學性質、質地特征和回生行為的研究。例如，Liu等人（2019年）報告稱，冷凍煮熟后的面條質地和烹飪質量隨時間惡化。顯微觀察顯示結構變粗、孔隙擴大和面筋網絡破碎，這些都對面條的質地和烹飪質量產生了負面影響。這些研究為理解面條產品的冷凍儲存穩定性提供了重要基礎。然而，由于蕎麥粉缺乏形成面筋的蛋白質和較高的油脂含量，其冷凍儲存穩定性與小麥粉存在顯著差異。

關于BHN在長期冷凍儲存過程中多方面質量參數（如顏色、氧化水平、關鍵酶活性、微觀結構、蛋白質二級結構和揮發性風味化合物）的動態演變，系統而全面的研究仍然有限。此外，這些因素之間的內在關聯和協同機制尚未得到充分理解。特別是蛋白質構象變化與脂質氧化產物之間的相互作用及其對宏觀質量的影響尚未闡明。因此，本研究旨在全面評估BHN在-18°C下不同儲存時間內的質量演變。研究目的是表征顏色、脂質和蛋白質氧化、關鍵酶活性、微觀結構、蛋白質二級結構和風味化合物的動態變化，并揭示這些參數之間的內在關系及其變質機制。

通過全面的多指標分析，本研究系統闡明了BHN在-18°C下儲存0-80天期間的質量降解模式和潛在機制。面條的L*值顯著增加并保持在較高水平，這歸因于冰晶形成和解凍過程中的水分損失。相反，與紅綠色和黃藍色成分相關的a*和b*值由于脂質氧化而持續下降。

顯微

杜婷：撰寫——初稿，可視化，數據管理。李雅蕾：資金獲取，正式分析，數據管理。羅瑞明：撰寫——審稿與編輯，資源協調，項目管理。高雙：正式分析，數據管理。姜啟健：可視化，軟件應用，正式分析，數據管理。馬夢瑤：可視化，軟件應用，正式分析，數據管理。張玲玲：可視化，實驗設計。肖玉英：方法學設計，正式分析。

Estévez和Luna，2017

作者聲明沒有已知的財務利益或個人關系可能影響本文的研究工作。

本工作得到了自治區重點科技（支持）計劃項目和寧夏風味預制餐關鍵技術的支持。