苜蓿叶蛋白浓缩物强化饼干的营养特性、质构特性、植物化学物质及感官评价研究

本综述系统研究了苜蓿叶蛋白浓缩物（ALPC）强化饼干的综合特性。研究通过将ALPC（蛋白含量达57.5%）以0%–10%梯度替代小麦粉，发现ALPC的添加显著提高了饼干的蛋白质、矿物质（钙、铁、镁）、总酚（TPC）、总黄酮（TFC）及抗氧化活性（DPPH、FRAP），同时改善了膳食纤维含量，但略微增加了产品硬度和降低了延展性。感官评价显示8% ALPC强化饼干在营养强化和可接受性之间达到最佳平衡。本研究为开发高蛋白功能性烘焙食品提供了新思路，对解决蛋白质-能量营养不良及推进植物基食品创新具有重要实践意义。

　　

引言

苜蓿（Medicago sativa）作为豆科植物，被誉为“牧草之王”，在亚洲、美洲和欧洲传统上被用作草药疗法。其叶片蛋白质含量高，富含钙、铁、维生素及生物活性化合物，纤维素含量较低，是一种营养价值极高的植物资源。苜蓿叶蛋白浓缩物（ALPC）中蛋白质占干重20%以上，含有人体所需的精氨酸、苯丙氨酸、天冬氨酸、组氨酸和半胱氨酸等必需氨基酸，其氨基酸组成符合成人推荐模式。此外，ALPC具有良好的功能特性，如发泡性、乳化性、溶解性、脂肪吸附能力和持水性，使其成为食品工业中极具价值的添加剂。

近年来，随着消费者对健康食品需求的增加，高蛋白功能性产品的开发成为研究热点。饼干作为一种方便、廉价、即食的烘焙食品，消费量大，但其在蛋白质、纤维、维生素、矿物质和酚类化合物方面存在不足。因此，许多研究尝试通过添加植物基营养成分来改善烘焙食品的营养价值。本研究旨在通过添加ALPC开发营养强化饼干，并评估其营养成分、物理参数、植物化学物质、抗氧化活性及感官属性。

材料与方法

ALPC通过常规碱提取酸沉淀法制备。将苜蓿叶粉末悬浮于水中，调整pH至9.0，离心后收集上清液，再调整pH至4.5沉淀蛋白质，经冷冻干燥得到ALPC粉末。饼干制备采用标准方法，分别用0%、2%、4%、6%、8%和10%的ALPC替代小麦粉，并分析其近似成分、物理参数、植物化学物质、抗氧化活性及感官属性。

营养组成分析

ALPC的营养成分显示，其水分、灰分、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维和氮自由提取物（NFE）分别为6.31%、14.39%、57.5%、8.89%、5.37%和7.53%，能量值为340.13 kcal/100 g。随着ALPC添加量的增加，饼干的水分、灰分、蛋白质、脂肪和纤维含量显著增加（p < 0.0001），而NFE和能量值显著降低。例如，蛋白质含量从10.23%增加到20.18%，纤维含量从1.60%增加到3.06%。能量值从489.02 kcal降低到484.24 kcal。此外，饼干的矿物质含量（如钙、铁、镁）也显著增加，但钠和锌含量变化不显著。

颜色分析

ALPC的添加显著影响了饼干的颜色参数。随着ALPC添加量的增加，亮度（L?值）从73.42降低到62.64，红度（a?值）从6.35降低到0.29，黄度（b?值）从21.76降低到18.49。总色差（ΔE）显著增加，从0增加到12.81。褐变指数（BI）从40.42降低到34.06。这些变化可能与ALPC中的叶绿素和其他色素成分有关。

矿物质含量

ALPC中含有丰富的矿物质，包括镁（151.25 mg/100 g）、钙（3280.93 mg/100 g）、钠（13.03 mg/100 g）、铁（48.92 mg/100 g）和锌（1.97 mg/100 g）。饼干的矿物质含量随ALPC添加量的增加而显著提高。钙含量从46.76 mg/100 g增加到184.12 mg/100 g，铁含量从0.62 mg/100 g增加到4.36 mg/100 g。根据欧盟法规（EC）No. 1924/2006，T6至T10饼干可声称是“钙的来源”，T4至T10饼干可声称是“铁的来源”。

物理特性

ALPC的添加显著增加了饼干的重量、厚度和硬度，但降低了直径和延展比。重量从13.63 g增加到15.13 g，厚度从6.65 mm增加到7.13 mm，硬度从2245.0 N增加到3455.3 N。直径从56.43 mm降低到54.43 mm，延展比从8.48降低到7.63。这些变化可能与ALPC的高蛋白和高纤维含量有关，影响了面团的流变特性和烘焙过程中的膨胀行为。

植物化学物质及抗氧化活性

ALPC的总酚含量（TPC）、总黄酮含量（TFC）、DPPH自由基清除能力和FRAP值分别为1832.33 mg GAE/100 g、207.66 mg CE/100 g、82.5%和11.82 mmol/100 g。饼干的TPC、TFC、DPPH和FRAP值随ALPC添加量的增加而显著提高。TPC从90.49 mg GAE/100 g增加到161.97 mg GAE/100 g，TFC从21.99 mg CE/100 g增加到152.75 mg CE/100 g，DPPH从26.29%增加到50.36%，FRAP从0.37 mmol/100 g增加到20.68 mmol/100 g。这些结果表明ALPC的添加显著增强了饼干的抗氧化能力。

氨基酸分析

ALPC的添加显著提高了饼干的氨基酸含量。在8%和10%添加水平下，饼干的苯丙氨酸、赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、色氨酸、苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸和组氨酸含量显著增加。这些氨基酸的改善进一步增强了饼干的营养品质。

感官评价

感官评价显示，随着ALPC添加量的增加，饼干的颜色、风味和口感得分先增加后降低。8% ALPC添加量的饼干在颜色、风味、口感和整体可接受性方面得分最高，而10%添加量的饼干由于苦味、豆腥味和涩味导致感官得分下降。脆度得分从8.15降低到6.95，整体可接受性得分在8%添加量时达到最高（8.70）。

结论

本研究表明，ALPC的添加可显著提高饼干的营养成分、矿物质含量、植物化学物质和抗氧化活性。8% ALPC添加量的饼干在营养强化和感官可接受性之间达到最佳平衡，是一种具有潜力的高蛋白功能性食品。ALPC的应用不仅有助于解决蛋白质-能量营养不良问题，还为食品工业提供了一种新的植物蛋白资源。未来研究可进一步探索ALPC在其他食品中的应用，如挤压产品、沙拉、饮料、酸奶等，以促进可持续营养和食品安全。