从安第斯谷物到健康食品:藜麦、苋菜籽和卡尼亚瓦如何重塑食品的营养、加工技术和感官品质的系统性综述

《TRENDS IN FOOD SCIENCE & TECHNOLOGY》:From Andean grains to healthy foods: a systematic review of how quinoa, amaranth, and ca?ihua reshape the nutritional, technological, and sensory quality of foods

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月21日 来源:TRENDS IN FOOD SCIENCE & TECHNOLOGY 17.4

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   •共综述了476项将藜麦、苋菜或卡尼瓦添加到食品中的研究。•与对照组相比,蛋白质中位数上升17%,膳食纤维上升56%。•硬度没有主导方向,取决于基质和替代水平。•在38个"产品×谷物×水平"组合中,有32个组合的好感度低于对照组。•成分增益最大的组合往往好感度下降最多。引言用

  
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    共综述了476项将藜麦、苋菜或卡尼瓦添加到食品中的研究。
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    与对照组相比,蛋白质中位数上升17%,膳食纤维上升56%。
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    硬度没有主导方向,取决于基质和替代水平。
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    在38个"产品×谷物×水平"组合中,有32个组合的好感度低于对照组。
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    成分增益最大的组合往往好感度下降最多。

引言

用替代性面粉进行配方改革已成为面包、意面和零食行业的常规策略,这得益于消费者对兼具营养密度与植物来源的食品日益增长的需求(Campos等,2018;Comettant-Rabanal等,2025)。藜麦(Chenopodium quinoa Willd.)、苋菜(Amaranthus spp.)和卡尼瓦(Chenopodium pallidicaule Aellen)非常符合这一需求。这三个物种提供的蛋白质水平高于常见谷物(如小麦、大米或玉米),同时还含有膳食纤维、矿物质和酚类化合物(Campos等,2018;Repo-Carrasco-Valencia等,2010)。每100克卡尼瓦含有15至19克蛋白质,接近藜麦的报道值(Moscoso-Mujica等,2024),且这三种谷物均不含麸质,从而扩大了其在乳糜泻消费者产品中的应用(Brito等,2015)。
它们的农学起源增添了第二个驱动力。这三个物种在高海拔安第斯山区的盐碱土壤、干旱和霜冻条件下生长,因此它们的种植有助于在少数作物能成功生长的地区实现粮食多样化(Campos等,2018;Moscoso-Mujica等,2024)。与藜麦相比,苋菜和卡尼瓦仍未得到充分利用,而藜麦的国际需求最先扩展,并随之吸引了研究关注(Estalla, Alvarez等,2026)。
目前对这些谷物本身的认识已经趋于完善。卡尼瓦的蛋白组分主要由清蛋白和球蛋白组成,具有乳化、起泡和凝胶能力(Moscoso-Mujica等,2024)。其淀粉的直链淀粉含量高于藜麦淀粉(Steffolani等,2013),其黄酮类化合物谱系也已得到详细描述(Repo-Carrasco-Valencia等,2010)。从卡尼瓦获得的改性淀粉的乳化性能也已得到表征(Villalobos-Fernández等,2025)。
将一种已表征的谷物转化为可上市销售的食品则是另一个问题。过去十年发表的研究已将安第斯谷物作为面粉添加到小麦面包(Paucar-Menacho等,2022)、短酥皮和无麸质饼干(Alvarez等,2025;Luque-Vilca等,2024)、挤压米粉类似物(Quispe等,2024)、意大利面和膨化零食(Bustos等,2019;Ramos Diaz等,2017)、无麸质玛芬蛋糕(Vidaurre-Ruiz等,2022)以及植物基肉类替代品(Altamirano等,2026;Quevedo-Olaya等,2025)中。这些研究采用共同的设计:用安第斯面粉部分替代传统面粉,然后对所得产品的成分、仪器性能和消费者反应进行评估。
替代并非简单地添加营养素,而是改变了食品基质。不溶性纤维会破坏面筋网络,在热处理过程中与淀粉竞争水分,并产生密度更大、硬度更高的烘焙产品(Chouaibi等,2019;Sempio等,2024)。卡尼瓦淀粉中较高的直链淀粉含量可能导致饼干质地更加紧实(Steffolani等,2013)。酚类化合物因其抗氧化能力而受到重视,但它们会激活苦味受体(Soares等,2013),导致藜麦种子苦味的化合物包括三萜皂苷(主要是大黄酸衍生物)和黄酮苷类化合物(如毛里求斯苷)(Guo等,2024;Huo等,2024)。因此,随着替代水平的增加,营养和感官结果可能呈现不同的轨迹(Alvarez等,2025;Suárez-Estrella等,2018)。
最佳替代水平既不明确,也无法在不同产品间直接迁移。用藜麦粉部分替代小麦粉可以改善营养特性,同时保持可接受性,而较高的替代水平则会改变颜色、甜度和脆性(Alvarez等,2025;Paucar-Menacho等,2022)。卡尼瓦粉对饼干仪器质地的影响不随其添加水平呈线性趋势变化(Luque-Vilca等,2024)。每一种谷物、产品和工艺的组合似乎都有其自身的阈值(Co?ovanu & Mironeasa,2022a;Luque-Vilca等,2024)。
尽管证据数量众多,但可用证据仍然分散。已发表的综述要么逐一讨论某种谷物(Eduardo等,2024;Estalla, Alvarez等,2026;Moscoso-Mujica等,2024),要么聚焦于某一属性领域(如蛋白质质量)(Manzanilla-Valdez等,2024),而且大多数采用叙述性格式,缺乏明确的检索方案。目前尚无综述将跨谷物和跨产品类别的添加所导致的营养、技术和感官后果联系起来,也没有综述同时映射跨谷物和跨产品类别的营养、技术和感官响应方向。很少有综述量化这些响应相对于对照产品的大小,而这恰恰是配方师最为关注的比较。这一空白对产品开发至关重要,因为配方师在选择添加水平时,目前只能从其他基质上的研究中推断。
本综述通过系统综合将藜麦、苋菜或卡尼瓦添加到食品中的实验研究来填补这一空白。以下五个问题指导了本综述:a) 使用了哪些安第斯谷物,其初始特征如何描述?b) 它们被添加到哪些产品中,工艺条件如何?c) 相对于未替代的对照,添加如何改变产品的营养特性,包括方向和幅度,以及这种变化如何随替代水平而变化?d) 相对于同一对照和不同替代水平,添加如何改变其技术特性?e) 相对于同一对照和不同替代水平,添加如何改变感官感知和消费者接受度?

章节摘要

报告指南与方案

本综述遵循了系统综述和荟萃分析工作组于2020年发布的系统综述和荟萃分析优先报告事项(PRISMA)报告指南(Page等,2021)。包括综述问题、检索策略、纳入标准以及数据提取字段在内的方案在筛选开始前已定义,但未在公共登记库中注册。进行了第三轮全文验证及效应分析……

按安第斯谷物和产品分类的研究分布

藜麦的已发表证据最多。在476项纳入研究中,有286项(60.1%)仅使用藜麦,132项(27.7%)仅使用苋菜,52项(10.9%)结合了两种或三种谷物(图2A)。按纳入的每一种谷物计算,藜麦出现在337项研究中,苋菜出现在181项研究中,卡尼瓦出现在13项研究中,其中6项仅使用卡尼瓦作为唯一谷物。谷物的归属依据全文而非标题确定,因此分类反映了实际使用的谷物。……

跨产品的成分与质地传递

本综合的核心发现是一种具有物理基础的非对称性。在报告方向的74%至83%的研究中,蛋白质、纤维、灰分、赖氨酸和酚类化合物均有所上升,因为所添加的谷物往往直接为配方提供这些成分;然而,其保留率仍取决于加工工艺(Co?ovanu等,2021;Sanz-Penella等,2013)。硬度、明度和比容并非添加成分本身的属性,而是属于基质的网络……

结论

本综述系统梳理了将藜麦、苋菜和卡尼瓦添加到食品中对营养、技术和感官品质的影响。在476项研究中,相对于每项研究的未替代对照组,营养响应在方向上具有一致性,在幅度上为正值:在声明了方向的74%的研究中,蛋白质上升(中位数+17.1%),83%的研究中膳食纤维上升(+55.9%),76%的研究中总酚类上升(+83.7%),脂肪上升(+23.3%),碳水化合物下降……

利益冲突声明

作者声明不存在任何已知的竞争性经济利益或个人关系,这些关系可能影响本文所报告的工作。

致谢

本研究由穆卡瓜国立大学通过以下项目资助:"为营养脆弱儿童和青少年开发富含发芽藜麦的减脂饼干"(西班牙语原题:"Desarrollo de galletas reducidas en grasa enriquecidas con quinua germinada destinadas a ni?os y jóvenes nutricionalmente vulnerable"),合同编号SI-001-2024-UNAM,组委会决议编号778-2024-UNAM/CO;以及"发芽……的添加" ……
Erick Salda?a|Karina Eduardo|Rebeca Salvador-Reyes
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