亚麻木粕作为无麸质面包功能配料:抗氧化特性、挥发性有机化合物及矿物质生物可及性研究

《Food Chemistry》:Flaxseed oil cake as a functional ingredient of gluten-free bread: impact on antioxidant properties, volatile organic compounds, and bioaccessibility of minerals

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月06日 来源:Food Chemistry 10.4

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  亚麻木粕(flaxseed oil cake, FOC)富含酚类化合物,其中含有开环异落叶松树脂酚二葡萄糖苷(secoisolariciresinol diglucoside, SDG)。无麸质面包(gluten-free bread, GFB)的抗氧化活性随

  
亚麻木粕(flaxseed oil cake, FOC)富含酚类化合物,其中含有开环异落叶松树脂酚二葡萄糖苷(secoisolariciresinol diglucoside, SDG)。无麸质面包(gluten-free bread, GFB)的抗氧化活性随FOC添加量上升而提高。值得注意的是,5% FOC强化显著改善了GFB的挥发性物质含量。FOC强化显著改善了GFB的矿物质构成。添加FOC的GFB获得了营养药物(nutraceutical)品质。
研究背景方面,全球无麸质食品市场因乳糜泻等麸质相关疾病以及消费者普遍认为无麸质饮食更健康而快速增长。无麸质面包通常依赖玉米、马铃薯或大米等精制淀粉及亲水胶体来弥补面筋网络缺失,导致膳食纤维、矿物质和生物活性化合物含量低于传统谷物面包。油籽饼粕作为农副产物具有高值化潜力,其中亚麻(Linum usitatissimum L.)榨油后得到的亚麻木粕含有蛋白质、膳食纤维、矿物质及酚类、木酚素等生物活性物质,尤其富含SDG,但也存在植酸、氰苷等抗营养因子,可能影响矿物质生物可及性。研究人员据此开展研究,旨在综合评价FOC对无麸质面包抗氧化特性、挥发性有机化合物(volatile organic compounds, VOCs)及矿物质生物可及性(bioaccessibility)的影响,相关论文发表在《Food Chemistry》。
关键技术方法上,研究人员以玉米淀粉和马铃薯淀粉为基料制作对照及5%、15%、30% FOC替代淀粉的无麸质面包,批次独立制备。采用80%甲醇提取可溶性酚类,以Folin–Ciocalteu法测总酚含量(total phenolic compounds, TPC),并用ABTS、DPPH、FRAP、CUPRAC及光化学发光(photochemiluminescence, PCL)法测抗氧化能力;经碱性水解与反相高效液相色谱(reversed-phase high-performance liquid chromatography, RP-HPLC)分析SDG;以顶空固相微萃取-气相色谱-质谱(headspace solid-phase microextraction gas chromatography–mass spectrometry, HS-SPME–GC–MS)分析VOCs;依据INFOGEST方案进行体外胃肠消化,结合微波酸消解与电感耦合等离子体质谱(inductively coupled plasma mass spectrometry, ICP-MS)、火焰原子吸收光谱(flame atomic absorption spectrometry, FAAS)评估矿物质生物可及性。
研究结果部分,3.1节为总酚含量与抗氧化能力评估。研究人员发现FOC本身TPC为1.56 mg GAE g?1 DM,对照面包仅0.10 mg GAE g?1 DM,而FOC30%升至0.62 mg GAE g?1 DM;ABTS、DPPH、FRAP、CUPRAC显示的抗氧化能力均随FOC添加呈剂量依赖性显著上升,PCL-ACL未呈清晰剂量趋势,可能与基质干扰有关。结论是FOC可显著提升GFB酚类与亲水/亲电体系抗氧化能力。
3.2节为开环异落叶松树脂酚二葡萄糖苷含量分析。FOC中SDG达815 mg/100 g DM,对照未检出,FOC5%、FOC15%、FOC30%分别为13.5、44.1、98.6 mg/100 g DM。研究人员通过碱性水解释放并结合RP-HPLC在保留时间3.58 min鉴定SDG,表明SDG随FOC剂量线性迁入面包,FOC是GFB补充亚麻源木酚素的有效配料。
3.3节为挥发性有机化合物相对含量。FOC中异丙苯、2-丁醇、2-丁酮、柠檬烯、1-己醇较丰富;GFB中3-甲基-1-丁醇在多数组最高,添加FOC后苯乙醇凸显,15%和30%组总VOCs下降,因美拉德反应竞争走向类黑精形成,呋喃甲醛和苯甲醛增加。研究表明5% FOC可改善香气相关挥发物,高添加量改变芳香特征但不一定利于香气生成。
矿物质生物可及性相关结果显示,研究人员按INFOGEST静态体外消化,以0.45 μm过滤肠液上清占总量比例定义生物可及性。FOC虽提升总矿物质,但纤维与次生代谢物可能螯合矿物;研究给出不溶沉淀、未过滤与过滤上清的质量平衡回收,并用认证标准物质控。结论为FOC改善矿物质剖面,但生物可及性需结合抗营养物与基质效应判断,不能等同于体内生物利用度。
讨论与结论翻译部分,研究人员讨论指出:FOC作为榨油副产物,传统多作饲料或低值原料,本研究证明其部分替代淀粉可提高GFB的TPC、抗氧化能力、SDG及矿物质量,同时改变VOCs轮廓;bound phenolics未提取是本研究的局限,发酵等处理可转化结合酚;高FOC使美拉德中间体转向褐变而非香气生成。研究结论为:亚麻木粕(FOC)是无麸质烘焙品的高值化功能配料,5%添加在抗氧化与风味挥发物间较平衡,添加水平需兼顾生物活性增强与香气、矿物质生物可及性变化;该工作为油籽加工副产物循环增值及无麸质食品营养强化提供了实验依据。
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