铁强化鹰嘴豆粉和精制小麦粉对其物理功能及流变学特性的影响研究

【字体: 时间:2025年05月21日 来源:Food and Humanity

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  为应对缺铁性贫血高发问题,研究人员探究不同铁强化剂(NaFeEDTA、富马酸亚铁、硫酸亚铁)对鹰嘴豆和小麦粉理化性质的影响。发现 NaFeEDTA 强化铁生物可及性最高,还影响吸水量等,为面粉营养强化提供参考。

  
在全球范围内,缺铁性贫血如同一个隐匿的健康杀手,正悄然侵蚀着人类的健康防线,尤其对妇女和儿童群体威胁巨大,超过 30% 的世界人口深受其扰,在南亚地区,儿童和妇女(尤其是孕妇)血红蛋白水平降低更是让贫血患病率居高不下。植物性为主的素食饮食中,铁的生物利用度较低,加之亚洲国家 “隐性饥饿”(营养不良)问题普遍,提升血红蛋白水平刻不容缓。据印度 2019-20 年全国家庭健康调查显示,该国超 58% 的 15-59 岁女性和 67% 的儿童患有贫血,铁补充策略的探索迫在眉睫。然而,铁强化剂的生物可及性以及对载体面粉可能产生的不良影响,一直是相关研究的焦点与难点。

为填补这一研究空白,来自印度国家食品技术创业与管理学院(位于 Kundli)的研究人员开展了一项具有重要现实意义的研究,相关成果发表在《Food and Humanity》。他们聚焦于全球广泛消费的鹰嘴豆粉和精制小麦粉,深入探究不同铁强化剂对这两种面粉理化和功能特性的影响,旨在为开发营养强化食品、平衡产品营养与品质提供科学依据。

研究人员采用了一系列关键技术方法来开展研究。首先,从印度新德里当地市场采购了鹰嘴豆(kabuli 品种)和精制小麦粉作为实验原料,并选用分析试剂级的铁强化剂(乙二胺四乙酸铁钠(NaFeEDTA)、富马酸亚铁、硫酸亚铁),以 40ppm 的剂量对两种面粉进行强化处理,对不同强化剂处理的小麦粉和鹰嘴豆粉分别进行编码标记。随后,对强化前后样品的理化性质(如水分含量、蛋白质含量等)、功能特性(包括水吸收能力、油吸收能力等)、流变学特性(如峰值粘度、流动行为指数等)进行测定,同时利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析淀粉无定形区域和功能基团的变化,并检测了 1,1 - 二苯基 - 2 - 三硝基苯肼自由基(DPPH˙)抑制率和铁还原抗氧化能力(FRAP)值。

理化性质研究


对强化和未强化样品的 proximate composition 分析显示,富马酸亚铁强化的小麦粉样品水分含量(12.03%)较对照样品(12.23%)显著降低,这可能是由于亚铁(Fe2?)离子的吸湿性和吸湿特性,其与水分子相互作用,减少了自由水分的可用性。相比之下,鹰嘴豆粉强化后蛋白质等含量变化情况在文中未详细提及。

生物可及性与功能特性研究


在铁生物可及性方面,NaFeEDTA 强化的小麦和鹰嘴豆粉表现最为突出,生物可及性百分比分别达到 87% 和 90.5%,显示出其在提升铁生物利用度方面的显著优势。强化处理使两种面粉的水吸收能力均有所提高,其中硫酸亚铁强化的样品表现最佳,小麦粉和鹰嘴豆粉的水吸收能力值分别为 69.97% 和 82.27%。然而,小麦粉强化后油吸收能力呈下降趋势。同时,强化样品的 DPPH˙抑制率和 FRAP 值未出现显著变化。

流变学特性研究


对于鹰嘴豆粉,强化处理后其糊化特性无显著下降。而在小麦粉中,与对照样品(5630 mPas)相比,富马酸亚铁处理的样品峰值粘度显著降低至 4645.5 mPas。此外,强化后流动行为指数值呈下降趋势,表明样品表现出更强的剪切变稀行为。

FTIR 分析


傅里叶变换红外光谱分析表明,强化面粉中淀粉的无定形区域以及任何功能基团均未发生变化,说明铁强化处理未对面粉的化学结构造成显著影响。

综合研究结果可知,利用 V 型搅拌机对鹰嘴豆粉和小麦粉进行铁强化是可行的。NaFeEDTA 作为铁强化剂表现出最高的铁生物可及性,是提升铁利用率的有效选择。两种面粉水吸收能力的改善表明其水化特性得到增强,这可能在食品应用中提升面粉的功能特性。尽管部分强化剂对小麦粉的流变学特性产生了一定影响,但总体而言,该研究为通过铁强化提升鹰嘴豆粉和小麦粉的营养 profile 提供了一种简单实用的方法,在保障食品营养增强的同时,为进一步优化食品品质提供了科学依据,对缓解全球尤其是发展中国家的缺铁性贫血问题具有重要的现实意义和应用价值。

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