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非传统面粉制备可食用勺的工艺优化及其功能特性研究:硬度、多酚含量与抗氧化活性的协同提升
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月23日 来源:Applied Food Research 4.5
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为解决塑料餐具污染问题,研究人员创新性地采用橡实、南瓜籽和罂粟籽等非传统面粉开发可食用勺。通过优化配比(5-30%添加量)和180°C烘焙工艺,发现10%橡实粉显著提升硬度至10330.4 g,30%橡实粉使总多酚含量达14.04 mg GAE/g,FRAP抗氧化活性达127.3 μmol TE/g。LC-MS/MS分析揭示其富含没食子儿茶素(GALL)和柚皮素(NAR),感官评价显示15%添加量接受度最高。该研究为兼具机械强度和营养强化的环保餐具开发提供新思路。
塑料污染已成为全球性环境危机,仅2%的塑料包装被回收利用,而一次性塑料餐具占比高达50%。欧盟2019/904指令虽限制部分塑料制品,但治标不治本。在此背景下,可食用餐具的研发成为突破方向——既能从源头减少塑料垃圾,又能通过功能强化提升营养价值。然而现有产品普遍存在机械强度不足、生物活性成分有限等问题。
来自捷克的研究团队在《Applied Food Research》发表创新成果,系统评估了橡实、南瓜籽和罂粟籽三种非传统面粉制备可食用勺的综合性能。研究采用TA.XT plus质构仪测定硬度,紫外分光光度法(765 nm)检测总多酚(GAE),FRAP法(593 nm)评估抗氧化活性(TE),结合LC-MS/MS定量23种酚类化合物,并通过9点享乐标度进行感官评价。
硬度优化
10%橡实粉添加使硬度达10330.4 g,超越普通塑料勺(9941.5 g)。但超过该浓度后硬度下降,表明交联网络存在阈值。南瓜籽粉在5%添加量时硬度提升6倍(6856.8 g),与Kulkarni等报道的饼干硬化效应一致。
生物活性提升
30%橡实粉使总多酚(14.04 mg GAE/g)和FRAP值(127.3 μmol TE/g)达峰值,分别是南瓜籽粉的12.5倍和20.6倍。LC-MS/MS显示其富含没食子儿茶素(GALL,40 mg/g)和柚皮素(NAR,16.6 mg/g),与抗氧化活性呈强相关(r>0.9)。南瓜籽粉中主要含水杨酸糖苷(SaAG,2.96 mg/kg),罂粟籽粉则以香草酸(VA,576 μg/kg)为主。
感官适配性
15%橡实粉配方获最高接受度(7.33分),20%南瓜籽和罂粟籽粉评分分别为6.33和6.5分。颜色评分随浓度增加而提升,但罂粟籽粉在5%与更高浓度间存在显著差异(p<0.05)。
该研究证实橡实粉是可食用餐具的理想原料,其单宁酸与蛋白质的相互作用可同步提升机械强度和生物活性。通过建立"浓度-硬度-抗氧化"关联模型,为功能型环保餐具开发提供量化依据。相较于传统塑料,这些可生物降解的勺子不仅解决白色污染问题,还能补充膳食多酚——按30%橡实粉计算,使用1只勺约摄入4.2 mg GALL,相当于1杯绿茶的含量。未来研究可进一步优化酚类物质的热稳定性,并评估不同食品体系中的溶解耐受性。
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