全谷物意面：原料和干燥温度对产品质量的影响

《Food Chemistry》：Wholegrain pasta: Influence of raw material and drying temperature on product quality

　　

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  全粒粗粉的品质和干燥温度深度影响了面条中的酚类化合物含量。
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  原料和干燥温度适度影响了面条中的抗氧化活性。
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  脂质氧化导致了面条中检测到的最丰富的挥发性物质。
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  随着温度升高，粗粉气味降低，而焦糖味和烘烤味增加。
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  高温干燥略微改善了全谷物面条的烹饪品质。

引言

干面条是最受国外消费者欢迎的意大利产品之一。其成功的原因是多方面的。首先，配方非常简单，仅需两种原料，即粗粉和水。其次，与其他主食相比，其价格相对低廉。第三，产品的保质期较长，可达三年，使面条便于储存、运输和全球贸易，浪费极少。此外，该产品在制作和食用方面的适应性也值得一提，因为它可以根据不同的烹饪传统和消费者需求进行定制，而消费者需求正越来越关注营养方面（Bresciani等人，2022）。事实上，面条被认为具有中低血糖指数（Di Pede等人，2021），并且根据其配方不同，可以作为多种生物活性化合物的载体，包括膳食纤维。据估计，80克全谷物面条含有约25%的推荐每日摄入量（Bresciani等人，2022）。全谷物面条也被证明可以提供酚类化合物（Hirawan等人，2010；Pugnaloni等人，2022），这些酚类化合物是已知的抗氧化剂，并且与心血管疾病和癌症等慢性非传染性疾病风险降低有关（Mihaylova等人，2024）。

尽管营养质量有所提升，但使用全粒粗粉通常会导致干面条品质和消费者接受度下降。这归因于烹饪损耗增加，以及某些消费者感知的质地过于坚硬或不够结实（Bresciani等人，2022）。观察到的结构变化主要归因于纤维的存在，纤维会破坏面筋网络的连续性（Manthey & Schorno，2002），并与蛋白质产生化学相互作用，改变其构象（Bock等人，2015）。

在影响面条消费的因素中，口味被认为是最重要的因素，41%的受访者将其作为主要动机。紧随其后的是烹饪特性（37%）、营养方面（13%）和形状（9%）（Laureati等人，2016）。目前广泛认为，优质面条，尤其是地中海地区消费者眼中的优质面条，其特点是烹饪后具有"al dente"质地（定义为第一次咬下时具有高抵抗力）、不粘（定义为口腔内和/或与手指的粘连程度），以及无或极少的结块（定义为面条片之间的粘连）（Jhans等人，2025）。

大量研究强调了粗粉特性和制造工艺，特别是干燥阶段，对面条烹饪期间品质的关键影响（Baiano等人，2006；Bonomi等人，2012；Carpentieri等人，2024；Cubadda等人，2007；de Noni & Pagani，2010；Güler等人，2002；Jhans等人，2025；Marti等人，2013；Padalino等人，2016；Zhang等人，2013；Zweifel等人，2003）。关于原料方面，优选高蛋白含量和高韧性粗粉，以确保形成具有所需特性的面筋网络。然而，当使用中等质量的粗粉时，可以通过在干燥阶段使用高于80°C的干燥温度来增强蛋白质凝固，从而促进形成凝聚力强的面筋网络（即良好的烹饪品质）。与粗粉面条的研究发现相反，全麦面条的研究表明，低温干燥周期与高温周期相比可产生更优的结果（West、Seetharaman & Duizer，2013）。这一现象的证据可以从烹饪损耗的减少和质地的改善中观察到（West、Seetharaman & Duizer，2013）。最近对全谷物面条的关注引发了关于原料、干燥温度与烹饪品质和营养特性之间关系的新问题。迄今为止，大多数研究以Triticum aestivum面粉作为原料（Bock等人，2015；West、Duizer & Seetharaman，2013）。现有关于全粒杜兰小麦粗粉（Triticum turgidum var. durum）面条的文献主要是理论性质的，研究集中在温度和相对湿度作为函数的干燥动力学上（Villeneuve & Gélinas，2007）。尽管对全粒杜兰小麦面条的兴趣日益增长，但仍缺乏关于原料特性和干燥温度对烹饪品质、感官特性和生物活性化合物含量综合影响的实验研究。本研究通过提供综合评价来弥补这一空白，产生的数据对食品行业的研发和应用均具有重要意义。

我们假设全谷物面条的品质取决于全粒粗粉特性与干燥条件之间的相互作用，而非仅取决于干燥温度。具体而言，预计组成差异以及淀粉和蛋白质功能特性将在面条加工过程中调节水分分布和基质结构形成，从而影响烹饪特性、美拉德反应发展、挥发性物质形成、感官感知、酚类化合物保留和抗氧化活性。

在此背景下，本研究旨在评估原料特性和干燥温度对杜兰小麦全粒粗粉面条主要品质和健康相关特征的影响：烹饪特性、热损伤和感官特性，包括香气化合物，以及酚类化合物和抗氧化活性。

章节片段

全粒粗粉

全粒粗粉A（WS A）和全粒粗粉（WS B）由Molino Casillo Spa（意大利巴里省科拉托市）慷慨提供。两个商业样品均通过工业磨坊对籽粒进行研磨获得。

面条加工

使用中试规模挤压机（Italpast，意大利费登扎）从两种全粒粗粉来源开始生产四种干面条样品。面粉经过水合作用，达到32%的含水率，然后进行持续15分钟的混合过程。

全粒粗粉的化学组成

WS A和WS B表现出明显的组成差异（表1）。特别是，WS A的蛋白质、脂质和灰分含量较高（高出约一个百分点），纤维含量更是WS B的两倍以上。相比之下，WS B的特点是淀粉含量较高，比WS A高出约6.5个百分点。

需要注意的是，总碳水化合物不是通过差值法计算的，而是对特定碳水化合物组分进行了

结论

本研究表明，全粒粗粉特性和/或干燥温度均影响全谷物面条的抗氧化物种和活性、挥发性化合物、感官特性和烹饪特性。WS组成和干燥温度深度影响了面条的多酚轮廓，同时对抗氧化活性有适度影响。关于挥发性化合物，虽然脂质氧化化合物在数量上占主导地位，但其丰富程度并未

伦理声明

已获所有参与者或其法定代表书面知情同意，同意参与本研究并发表文章。参与者的隐私权得到了尊重。

本研究在研究进行地遵守了相关法律法规、监管框架和指南。根据相关法律法规和机构指南，无需伦理委员会批准。感官评价方案严格遵守伦理

CRediT作者贡献声明

Mattia Di Nunzio：写作——审阅与编辑，写作——初稿撰写，形式分析，概念构思。Davide Russo：写作——初稿撰写，可视化，调查研究，形式分析。Francesca Vurro：写作——审阅与编辑，调查研究，形式分析。Francesco Caponio：写作——审阅与编辑，形式分析。Ana Ma. Gómez-Caravaca：写作——审阅与编辑，调查研究，形式分析。Vito Verardo：写作——审阅与编辑，调查研究，形式分析。

资助

本研究是PRIN 2022项目的一部分（项目编号2022SCYHWK）"探索全粒粗粉和面条加工对代谢反应影响的联合方法（CALIMERO）"，由意大利大学与研究部（MUR）资助。

利益冲突声明

作者声明以下可能与本论文报告的工作相关的财务利益/个人关系：Alessandra Marti报告获得了意大利大学与研究部的财务支持。如有其他作者，他们声明不存在已知的可能影响本论文报告工作的竞争性财务利益或个人关系。

致谢

作者感谢Marcello Miani博士和Molino Casillo Spa（意大利巴里省科拉托市）慷慨提供全粒粗粉样品，感谢Cristina Cecchini博士（意大利罗马-农业研究与农业经济分析委员会——农业工程与食品加工业研究中心）在面条制作试验期间提供的宝贵支持，感谢Fabio Masotti博士（意大利米兰大学）进行的5-羟甲基糠醛分析，以及Antonio博士

Mattia Di Nunzio|Davide Russo|Francesca Vurro|Francesco Caponio|Ana Ma. Gómez-Caravaca|Vito Verardo|Antonella Pasqualone|Alessandra Marti