在全球范围内,随着人们越来越倾向于在日常饮食中加入更多植物基食物,食品行业正在发生着深刻的变革。这一趋势源于消费者对富含植物来源食物的偏好,而这种偏好又受到健康和可持续性因素的推动(Fuentes & Fuentes, 2022)。豆类,包括豌豆、豆子、扁豆和羽扇豆,因其富含蛋白质和纤维等营养成分,早已成为人们日常饮食中的重要组成部分。此外,豆类还含有谷物中缺乏的必需氨基酸赖氨酸(Hall, 2021)。豆类的营养价值,再加上它们能够提升土壤有机质含量,有助于提高作物产量并增加经济效益,因此成为推动饮食向植物基方向转变的重要力量(Cusworth et al., 2021)。爱尔兰气候条件非常适合豌豆生长,当地种植的豌豆富含多种维生素、矿物质、蛋白质以及膳食纤维(Binti Mohd Zaini et al., 2021)。在烘焙食品等制品中加入爱尔兰豌豆,不仅能够提升产品的营养价值,还有助于促进当地经济发展和实现可持续发展。
尽管豆类具有诸多营养和健康优势,但其在食品配方中的应用却可能受到一些风味和功能方面的限制。将豌豆粉添加到食品中可能会带来异味,从而影响消费者的接受度(Young et al., 2019)。
为了改善豆类食品的风味并提升面粉的功能性,以便更充分地利用植物基蛋白质,人们正在探索多种加工技术(Bourré et al., 2019; Guldiken et al., 2022; Millar et al., 2019; Nilufer-Erdil et al., 2012)。传统的烘烤方法长期以来被用于改善食品的感官体验、提高蛋白质和淀粉的消化率,同时减少抗营养因子的含量(Young et al., 2019)。先前的研究也表明,在面包配方中使用烘烤过的豆类面粉能够提升产品质量。Millar等人(2019)发现,使用烤过的豌豆粉制作的面包比未烤过的豌豆粉制作的面包体积更大,口感更为松软。
除了传统加工方法外,超声处理和微波处理这类新兴技术也因能够提升豌豆粉及其他豆类衍生食材的物理化学性质(如分子量、颗粒大小和Zeta电位)以及功能性质(如糊化行为、水溶性、起泡和乳化能力)而备受关注(Ma??s et al., 2024)。
超声处理是通过高强度、低频声波产生空化效应,即微小气泡的形成与破裂来实现的(Sá et al., 2022)。而微波处理则利用非电离性电磁辐射,通过与食品中的化学成分通过离子传导和偶极旋转等方式发生相互作用来实现加热效果,其中材料的穿透深度和介电性质是影响加热效率的关键因素(Sá et al., 2022)。Qin等人(2022)发现,在将半干碾磨后的米粉用于面包制作之前对其进行微波或超声处理,能够提升面包的比容,这一效果与面粉结构和颗粒大小的变化有关。Zhang等人(2022)的研究表明,超声辅助的面团发酵可以减少自由巯基含量,同时增加湿面筋含量,从而提升面团的延展性,使得面包的比容更大,且碎屑硬度更低。Garske等人(2023)发现,对木薯淀粉和鹰嘴豆粉进行微波处理能够提升无麸质面包的碎屑硬度。
烘烤、微波处理和超声处理均能够提升豌豆粉的功能性和营养价值。据我们所知,这是首项针对爱尔兰种植的豌豆粒,分别应用超声处理、微波处理以及将二者与烘烤结合使用的研究。在烘烤之前同时应用超声处理和微波处理可能会产生协同效应:超声处理产生的空化效应能够在豌豆粒结构中形成微裂纹并增加孔隙率,而微波处理带来的介电加热则可以利用这些增大的表面积更高效地吸收能量。这两种效应共同作用,可能在后续的烘烤过程中使蛋白质和淀粉颗粒更加紧密地接触,进而促使淀粉-蛋白质网络发生重组。因此,本研究旨在首次探究这些处理方法对爱尔兰种植豌豆粉及其与小麦粉混合物的综合影响,以确定这种协同效应是否真的能够进一步提升面粉的性能,进而改善面包的品质。