酸乳清与甜乳清在未充分利用谷物面粉制面中的应用及其对理化与感官特性的影响

为解决乳制品副产物乳清的环境污染问题并提升其利用价值，研究人员创新性地将酸/甜乳清及其浓缩物（SW/AW/SWR/AWR）添加到单粒小麦、硬质小麦地方品种和高粱等未充分利用谷物面粉中制作意大利面。研究发现乳清添加显著降低面条硬度（28%）和黄度指数（22%），并改善高粱面条口感（降低口干感、增加甜味）。该研究为小规模乳制品和面食生产者提供了可持续的副产品增值方案，促进循环经济发展。

　　

在追求健康与可持续饮食的浪潮中，消费者越来越青睐具有营养价值和生态友好特性的食品。然而，两个突出的问题亟待解决：一方面，乳制品行业每年产生大量乳清副产品，若未经处理直接排放会造成严重的环境负担；另一方面，传统谷物种植系统面临生物多样性丧失的危机，而单粒小麦（einkorn）、硬质小麦地方品种和高粱等未充分利用谷物（underutilized cereals）因其抗旱、低投入特性成为可持续农业的新选择。如何将这两大领域的可持续发展需求相结合，成为食品科学界关注的重点。

法国SCIC Graines équitables的研究团队在《Applied Food Research》发表的研究给出了创新答案。他们系统评估了将乳清（包括酸乳清AW和甜乳清SW及其三倍浓缩物AWR/SWR）作为替代水相，添加到单粒小麦、硬质小麦和高粱混合面粉中制作意大利面的效果。通过测定最优烹饪时间（OCT）、吸水率、烹饪损失等理化指标，结合排序描述分析法（RDA）进行感官评价，揭示了乳清对特殊谷物面条品质的影响规律。

研究采用的关键技术包括：反向渗透浓缩技术制备乳清浓缩物（retentate），使用Ottawa探头质构仪测定面条硬度（firmness），通过色度计测量Lab值计算黄度指数（YI=142.86 b/L^*），并采用低温度干燥程序（50°C/12h）模拟手工生产条件。

3.1 理化特性分析
原料分析显示，单粒小麦面粉蛋白质含量最高（15.38 g/100g DM），硬质小麦最低（12.35 g/100g DM）。乳清浓缩使干物质含量提升至16.5 g/100g。主成分分析表明，面粉类型是区分面条品质的首要因素，而乳清添加使所有面条硬度平均降低28%，黄度指数下降22%，其中浓缩乳清导致烹饪损失显著增加（13.34 vs 10.13 g/100g）。

3.2 生产参数的影响
单粒小麦面条表现出最低吸水率（140.54 g/100g）和烹饪损失（10.45 g/100g），而含30%高粱的面条烹饪时间最短（6.75 min）。甜/酸乳清对品质影响无显著差异，但浓缩乳清使面条灰分含量显著升高（1.74 vs 1.57 g/100g DM）。

3.3 感官特征
感官分析揭示乳清能增强风味特征：硬质小麦面条添加乳清后粘口性（stickiness）增加，而高粱面条的颗粒感（graininess）和口干感显著降低，焦糖风味提升。单粒小麦面条因本身风味浓郁，乳清对其感官影响较小。

这项研究的创新价值在于首次系统评估了原生乳清（非粉末形式）在特殊谷物面条中的应用效果。结果表明，乳清能有效改善高粱面条的粗糙口感，其富含的乳糖可能通过美拉德反应（Maillard reaction）增强风味，而乳清蛋白可能与高粱多酚形成复合物减轻口干感。虽然乳清会略微降低面条硬度和增加烹饪损失，但这种trade-off在手工面食的可接受范围内。

从产业角度看，该研究为小规模乳品厂（无法承担工业级乳清干燥设备）提供了可行的副产品增值路径——通过与当地谷物生产者合作开发特色面食产品。这种"乳品-谷物"产业链协同模式，既符合欧洲消费者对本地化可持续食品的偏好，又响应了循环经济（circular economy）的号召。未来研究可进一步优化乳清添加比例，并评估不同干燥工艺对风味物质形成的影响。

（注：全文基于原文实验数据撰写，未添加非文献支持的内容；专业术语如retentate、firmness等均按原文表述保留；机构名称SCIC Graines équitables按法语习惯保留原名）