撰稿人：黃閔裕 / 臺灣穀物產業發展協會秘書處助理
前言：
小麥麵團的加工特性與麵包品質，高度依賴由「醇溶蛋白（gliadin）」與「穀蛋白（glutenin）」組成的麵筋網狀結構。前者賦予麵團流動性，後者提供彈性，兩者的完美結合使麵團具備獨特的「雙相黏彈性」與流變特性，使麵團無論在微小應變下（線性黏彈性區間內）表現出的固態特徵，或在模擬實際加工過程的大應變下展現出蠕變（反映流動特性）與應力鬆弛（反映麵筋強度），決定麵團在發酵時包覆氣體的能力，以及最終麵包的體積與成型品質。
儘管優良的流變性質是高品質麵包的關鍵，但高溫烘焙過程卻可能引發嚴重的食安隱憂。天然存在於小麥中的游離天門冬醯胺（Asn）在受熱後，會生成具致癌風險的「丙烯醯胺（AA）」。為確保民眾健康，歐盟提倡應從源頭降低小麥的Asn濃度；然而，Asn同時也是建構麵筋蛋白的重要元素。這使得產業界擔憂降低Asn而採取的農田管理或育種措施，會削弱小麥麵筋蛋白的品質，進而破壞麵團流變與加工特性。
為探討「食品安全」與「麵包品質」之間潛在風先，並改善過往經驗性測試缺乏嚴謹物理機制的缺陷，本文獻旨在利用精確的「基礎剪切流變學測量法」，分別在線性黏彈性區間（LVR）的內與外進行全面測試，藉此深入了解小麥游離Asn濃度對麵團流變特性的影響機制，以確保未來降低Asn的策略不會對麵包品質造成負面影響。
材料與方法：
為確認游離Asn對麵團物理特性的影響，本文獻利用數學演算法，從高達128個歷經不同施肥條件的田間小麥試驗庫中，依據Asn濃度的高低，均勻篩選出10個具備廣泛代表性的小麥樣本，藉此排除其他環境的干擾，建立清晰的實驗對照基礎。
在確立樣本後，為了評估麵筋網狀結構本身的結構強度，所有由試驗小麥製成的白麵粉皆不添加酵母，僅加入食鹽與純水。研究人員透過粉質測定儀與揉麵儀，為每種麵粉計算出最適吸水率與最佳攪拌時間，並在揉製成麵團後壓延成固定的厚度，隨後在防止水分散失的條件下靜置鬆弛，確保每一個測試樣本皆處於其最佳的麵筋發展狀態，避免因水分過多或攪拌不足造成後續數據的偏差。
完成前處理的麵團則送入控溫流變儀中進行實驗分析。首先透過微小形變的頻率掃描，確認麵團在線性區間內的固體黏彈特徵；接著對麵團施加大形變的剪切應力，進行蠕變-恢復與應力鬆弛測試，以模擬麵團在實際加工製程中承受的強烈拉扯與變形，更透過數學模型的精準擬合，量化麵團內部蛋白質網狀結構在受力後的流動、抵抗與結構恢復能力。
結果與討論：
- 微小形變分析：高Asn削弱麵團固態特性：頻率掃描測試顯示，游離Asn濃度越高，麵團的損耗角正切值（tanδ）越顯著上升。這代表材料偏向流體特性且固態支撐力下降，證實高Asn會使麵團失去強韌性，進而削弱麵筋的基礎強度。
- 大形變蠕變試驗：結構恢復能力大幅下降：在施加大形變的蠕變恢復試驗中，低Asn麵團展現優異的結構恢復力，而高Asn麵團的相對彈性恢復率則急遽下降。這顯示高Asn麵團的蛋白質間缺乏足夠的交聯作用，在承受強烈外力拉扯時，極易呈現流體般的脆弱性。
- 應力鬆弛試驗：穀蛋白網狀結構嚴重受損：麵團受力後的鬆弛行為分為「醇溶蛋白主導（短時間）」與「穀蛋白主導（長時間）」兩階段。高Asn濃度對兩者皆有負面影響，尤其嚴重干擾支撐麵團強度的「穀蛋白網狀結構」，其鬆弛時間的縮短直接證明麵筋品質較劣。
- 綜合力學觀點：全面釐清黏彈性削弱機制：無論是微小擾動或模擬揉捏加工的大形變狀態，高游離Asn皆與較弱的麵筋網狀結構相關。此發現以材料力學視角解釋了過往的經驗測試結果，明確釐清 Asn 濃度與蛋白質比例變化之間的關聯，並削弱麵團的整體黏彈性。
結論：
本文獻證實，為降低食安風險而減少小麥游離天門冬醯胺（Asn）的策略，並不會對麵團的黏彈性與烘焙品質造成負面衝擊。流變試驗明確指出，高濃度Asn的麵團反而呈現較強的流體特性與較弱的麵筋網絡；這可能是因為其蛋白質組成中醇溶蛋白比例過高，進而削弱了穀蛋白的交聯結構。綜上所述，這項發現對農業與烘焙供應鏈具有正面影響：從源頭採取降低Asn的措施，不僅能有效降低丙烯醯胺的生成、保障消費者食安，同時也能完美兼顧製作優質麵包所需的加工特性，達成食安與品質的雙贏局勢。
文獻來源：國際穀物科學與技術協會(ICC)官方科學期刊 第131卷 (2026.09)
Trevisan, S., Khorshidi, A. S., & Scanlon, M. G. (2026). Dough Rheology and Wheat Free Asparagine Content: Implications for Bread Quality and Safety. Journal of Cereal Science, 104536. https://doi.org/10.1016/j.jcs.2026.104536