烘焙食品在人们的日常饮食中占据重要的位置,是许多国家日常消费的主食。小麦粉蛋白独特的结构引发面团具有高度结构化的网络,赋予烘焙食品具有高粘弹性,高持气量和特殊的感官质量,小麦粉广泛用于烘焙食品中。非洲地区不产小麦,主要是靠进口,非洲热带和撒哈拉以南地区木薯（Manihot esculenta Crantz）产量非常大,是非洲地区的主要粮食作物,木薯粉是非洲的主要主食。木薯粉淀粉含量较高,其增稠能力、吸水能力、凝胶性较差;木薯粉蛋白含量较低,缺乏面筋;木薯粉中含硫氨基酸（蛋氨酸和半胱氨酸）含量有限,糖化活性较差;木薯粉面糊致密,不能形成有效的网络结构,在发酵过程中无法捕集气体,因而烘焙产品的结构、质地和感官特征都有严重的缺陷,木薯粉单独使用无法生产出合格的烘焙产品。淀粉是一种具有假面筋特性的共聚化合物,是面粉中仅次于蛋白质的第二重要化合物,蛋白质是烘焙产品结构决定因素。因此,淀粉是无麸质面粉中的一种主要聚合物,在最终烘焙产品的结构特性中起着关键作用。改变淀粉中淀粉和/或淀粉非淀粉官能团之间的链间或链内网络,可能会对其在发酵烘焙系统中的功能产生积极影响。物理、化学和酶法改性已被用于在颗粒水平上改变淀粉系统中淀粉分子链的相互作用,旨在改善它们在食品系统中的功能。物理改性以其绿色、安全、工业可实现度高特点一直受到科学界的重视。湿热处理是一种水热方法,用于控制淀粉组分的分子流动性或顺序及其链相互作用,导致含淀粉体系的物理、结构、流变和热性质发生变化,常用的湿热处理方式有干热和蒸汽热处理。本论文采用新型干热湿法和加压蒸汽热湿法改性,选用面制品品质改良剂结合干热湿的化学-物理复合改性技术对木薯粉和木薯淀粉进行改性,从淀粉的结构上探讨改性对淀粉晶型结构和质构特性的影响,开发出烘焙型的木薯粉,以期可以部分替代小麦粉应用烘焙食品。采用干热处理对木薯粉和木薯淀粉进行改性处理。基于响应面法的三变量Box-Behnken设计,针对木薯粉和木薯淀粉的质量特性优化了物料水分含量、干热温度和加工时间。木薯粉的最佳干热处理的工艺条件为:物料水分含量为250g/kg、在90℃处理45 min;木薯淀粉的最佳干热处理工艺条件为:物料水分为270 g/kg,在120℃处理21 min。干热处理后木薯粉和木薯淀粉的结构、功能、黏弹性和糊化热特性发生了显著的改变,木薯粉和木薯淀粉的颗粒形态发生了改变,木薯粉的体积平均粒径(D[4.3])减小了56%,木薯淀粉的D[4.3]增加了468%;木薯粉和木薯淀粉的晶体组成没有改变（均为A-型多晶态）,木薯粉的相对结晶度增加了7%,但木薯淀粉的相对结晶度降低了9%。干热处理后木薯粉和木薯淀粉的糊化焓（（?）H）降低,但提高了木薯粉和木薯淀粉的膨胀性能和热稳定性,木薯粉和木薯淀粉的溶胀力分别增加了39%和15%、峰值黏度分别增加了55%和36%、弹性增加了6%和30%、糊化开始温度(Tonset)到终止温度(Tendet)的范围（7%和32%）显著增加。干热处理能显著地降低木薯淀粉的直链淀粉回生能力（回生黏度降低了17%）,但对木薯粉的直链淀粉回生能力没有显著的作用。为了进一步改善木薯粉和木薯淀粉的品质,采用蒸汽湿热法对木薯粉和木薯淀粉进一步改性处理。基于响应面的三变量Box-Behnken设计,针对木薯粉和木薯淀粉的质量特性优化了水分含量、热蒸汽温度和加工时间。木薯粉的最佳湿热加工条件为:物料水分含量为150 g/kg,在120℃（2 Bar）的条件下热处理10min,木薯淀粉的最佳湿法加工条件为:物料水分为190 g/kg,在120℃和2 Bar的条件下处理20 min。经湿热处理后的木薯粉和木薯淀粉的结构、功能、黏弹性和糊化热特性发生了改变。木薯粉的粒径D[4.3]降低了60%,木薯淀粉的粒径D[4.3]增加了188%;木薯粉和木薯淀粉的A-型多晶态没有改变,但是热蒸汽处理破坏的木薯粉和木薯淀粉的颗粒结构,木薯粉颗粒的D[4.3]减小了60%,木薯淀粉颗粒的D[4.3]增加了188%;热蒸汽处理没有改变木薯粉和木薯淀粉的晶体组成（均为A-型多晶态）,但提高了木薯粉的相对结晶度（50%）,降低了木薯淀粉的相对结晶度（40%）;木薯粉和木薯淀粉的糊化焓（（?）H）降低,木薯淀粉的膨胀性能提高,膨胀力增加（11%）,峰值黏度（15%）和弹性降低,木薯粉的溶胀性能改善不明显;热蒸汽处理提高了木薯粉和木薯淀粉的热稳定性(Tonset-Tendet范围分别增加23%和9%)和热机械稳定性（崩解黏度分别降低22%和7%）,但显著地降低了木薯淀粉的回生能力。经过干热和蒸汽改性的木薯粉和木薯淀粉在性质得到了改善,但仍不能满足焙烤食品对面粉品质的要求,在木薯粉和木薯淀粉中添加一定量的面粉改良剂瓜尔豆胶（GG）、硬脂酰乳酸钠（SSL）、单甘油二酯酒石酸二乙酰酯（DATEM）然后分别进行干热和蒸汽湿热处理以提高其品质使其适用于面包的烘焙。研究了每种改良剂对改性木薯粉和木薯淀粉膨胀性、热稳定性、抗回生能力等品质特性的影响。DSC和SEM分析结果表明,在干热处理下,木薯粉-GG（1 g/kg）和木薯粉-SSL（1 g/kg）形成复合物及木薯淀粉-DATEM和木薯淀粉SSL形成复合物品质特性较好,木薯粉和木薯淀粉复合物的粒径增大、颗粒团聚性。薯粉-GG和木薯粉-SSL复合粉的颗粒双折射、相对结晶度（5%～19%）、和（?）H（23%1～36%）、热机械稳定性（崩解黏度降低16%～57%）提高,直链淀粉回生黏度降低43%～64%;木薯粉的D[4.3]（48%～73%）、溶胀力（9%～41%）和峰值黏度（26%～70%）降低。经蒸汽湿热处理的木薯淀粉-DATEM和木薯淀粉-SSL复合物粒径D[4.3]（225%～326%）、双折射、相对结晶度（4%～15%）、凝胶弹性（tanδ降低）、热稳定性(Tonset-Tendet范围增加3%～42%)和热机械稳定性（木薯淀粉的崩解黏度降低23%～57%,（?）H降低34%～2%）显著增大。木薯淀粉-SSL复合物的溶胀力、粘黏特性和凝胶弹性高于木薯淀粉-DATEM-木薯淀粉。最终确定了干热处理的木薯粉-GG和木薯粉-SSL,蒸汽湿热处理的木薯粉-SSL和木薯粉-GG四种复合物作为最佳原料用于面包的焙烤原料。以优化出的四种改性木薯粉和木薯淀粉作为烘焙面包的基料,添加了70%的小麦粉制作面包,对面团流变学特性（粉质、拉伸和粘弹性）、面包特性（物理、结构和质地）和面包淀粉的回生性进行了研究。四组面包的回生性能均有降低;其中热蒸汽湿法加工的木薯粉-SSL复合物的抗回生能力最强。基于对面包质量评价多因素的主成分分析,干法改性的木薯粉-SSL复合物粉制作面包性能最接近纯小麦粉面包。干热改性的木薯粉-SSL复合物可最大程度地改善木薯粉-小麦粉混合物的面团稳定性（增加了11%）,面包比容（26%）、面包屑颗粒孔隙率（19%）、面包柔软度（硬度降低19%）显著提高,面包密度（降低20%）降低;比天然木薯粉-小麦粉混合物的面团黏弹性和面包屑黏附性提高了83%。本研究通过物理改性结合品质改良剂改善了木薯粉的品质缺陷,可替代30%的小麦粉用于面包焙烤。采用的物理改性技术具生成成本低、安全、无污染、技术上可行性高的绿色加工技术。预期成果对有效地利用木薯资源,提升木薯食品品质,解决非洲国家粮食危机具有非常重要的意义。