保护小麦生物多样性:古老、传统及进化群体小麦品种全麦意面的高技术、营养与感官品质研究

【字体: 时间:2025年06月22日 来源:LWT 6.0

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  为解决现代小麦品种单一化导致的生物多样性危机及营养品质下降问题,研究人员系统评估了Khorasan等古老小麦、Senatore Cappelli等传统品种及进化群体(EP)全麦意面的技术参数、营养特性与感官表现。研究发现这些非现代小麦品种制成的意面具有优异的慢消化淀粉(SDS)含量(接近或超过40%阈值)、理想的烹饪特性(吸水率124.8-127.9%,烹饪损失<8%)及高消费者接受度(喜好度>70/100)。该研究为促进生物多样性保护与营养健康食品开发提供了重要科学依据。

  

随着现代农业对高产小麦品种的单一化推广,全球小麦种质资源正以惊人速度消失。数据显示,现代小麦品种已占据全球90%以上的种植面积,导致包括二粒小麦(Triticum turgidum ssp. dicoccoides)、单粒小麦(T. monococcum)等古老品种在内的生物多样性急剧萎缩。这种"基因侵蚀"现象不仅威胁粮食安全,还可能造成营养品质的退化——研究表明,经过绿色革命(Green Revolution)育种改良的现代小麦,其蛋白质组成、微量营养素含量与消化特性均发生显著改变。

在此背景下,意大利佛罗伦萨大学等机构的研究团队开展了一项开创性研究,系统评估了古老小麦品种、传统农家种及进化群体(Evolutionary Populations, EPs)在工业化生产全麦意面中的应用潜力。这项发表在《LWT-Food Science and Technology》的研究首次将EPs纳入评估体系,通过多维度质量评价为小麦种质资源保护提供了重要科学依据。

研究团队采用工业化生产线制备了6种全麦意面:古老品种Khorasan(T. turgidum ssp. turanicum)、传统品种Senatore Cappelli及其与Svevo的杂交种、两个农场的EPs(Evoldur-N/F)以及现代小麦对照(CTR)。关键技术包括:AOAC标准方法测定营养成分、Englyst体外淀粉消化模型评估SDS/RDS/RS、AACC 66-50.01标准分析烹饪品质(吸水率WA、烹饪损失CL、体积膨胀度),以及80人消费者感官测试(100-mm线性享乐标度)。

3.1 营养特征
通过对比生熟意面的营养成分,发现烹饪过程使蛋白质(平均增加0.82g/100g dm)和脂质含量显著升高,灰分则降低23.5%。所有样品慢消化淀粉比例(SDS/AvS)达37.8-49.8%,其中Senatore Cappelli(49.8%)显著高于Khorasan(37.8%),且除后者外均超过欧盟健康声称阈值(40%)。抗性淀粉(RS)含量为0.18-0.67g/100g,与传统小麦文献值相当。

3.2 烹饪品质
最优烹饪时间(OCT)为18.5-22分钟,与现代小麦无显著差异。关键指标显示:吸水率119.4-127.9%、烹饪损失6.15-7.36%(均<8%行业标准)、硬度15.6-19.0N。值得注意的是,Senatore Cappelli硬度(19.0N)显著高于其他样品,可能与纤维组分差异相关。色度分析显示,所有样品L*值(亮度)在63.53-66.58间无统计学差异,表明全麦加工工艺是决定颜色的主要因素。

3.3 感官评价
尽管66.25%参与者每月仅食用2-3次全麦产品,所有测试样品均获高接受度(65.4-80.8/100),其中Evoldur-N得分最高(76.4)。这种"低熟悉度高接受度"现象提示,优化加工工艺可有效改善古老小麦产品的市场适应性。

这项研究首次证实,通过调整挤压成型(100-150kg/h低速)和干燥条件(<38°C, 85%RH, 3-6天),古老小麦和EPs可生产出技术性能媲美现代品种的全麦意面。其高SDS含量对控制餐后血糖具有潜在益处,而优异的感官表现则扫除了市场推广的主要障碍。从农业可持续角度看,该研究为"产量-品质-生态"的平衡提供了实践范例——EPs通过保持遗传异质性,既能适应环境变化,又能维持食品加工性能,这为应对气候变化下的粮食安全挑战提供了新思路。

未来研究可扩大样本量,深入解析蛋白质品质与淀粉消化特性的分子机制,并评估不同加工参数对功能成分的影响。但现有数据已充分证明:保护小麦生物多样性不仅具有生态价值,更能为人类带来切实的营养健康效益。这一发现将对农业政策制定和食品工业发展方向产生深远影响。

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