《Food Materials Research》：Physicochemical properties and cookie quality of germinated mung bean-rice flour blends
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发芽处理已被广泛应用于改善谷物和豆类面粉的营养与功能特性。本研究利用发芽大米与发芽绿豆粉的混合物，在适宜焙烤条件下制备无麸质曲奇饼干，并对其物理、功能及感官特性进行了分析。与小麦粉相比，混合发芽面粉的糊化黏度显著降低，而混合发芽面粉的水溶性随发芽绿豆粉添加量的
发芽处理已被广泛应用于改善谷物和豆类面粉的营养与功能特性。本研究利用发芽大米与发芽绿豆粉的混合物，在适宜焙烤条件下制备无麸质曲奇饼干，并对其物理、功能及感官特性进行了分析。与小麦粉相比，混合发芽面粉的糊化黏度显著降低，而混合发芽面粉的水溶性随发芽绿豆粉添加量的增加而升高。在180 °C条件下焙烤12 min所得的曲奇饼干在所测试的工艺条件中具有令人满意的香气、质构和外观。与小麦曲奇饼干相比，由发芽大米粉制成的曲奇饼干颜色更深、尺寸更大。发芽大米曲奇饼干具有更高的延展比（5.69）和更低的硬度（38.4 N），而小麦曲奇饼干分别为4.87和44.0 N。将发芽绿豆粉与发芽大米粉复配后，蛋白质含量从7.06%提高至13.42%，膳食纤维含量从1.97%提高至2.99%，同时促进了曲奇饼干更大的延展和更柔软的质地。感官评价结果表明，由混合发芽面粉制成的曲奇饼干获得了良好的接受度。在所测试的配方中，以50:50比例的发芽大米粉与发芽绿豆粉制备的曲奇饼干呈现出最均衡的感官特征和最高的总体可接受度（8.20/9.00）。上述研究结果表明，发芽大米粉与发芽绿豆粉的组合可用于开发蛋白质和膳食纤维含量提高、品质改善且具有良好的消费者接受度的无麸质曲奇饼干。
**发芽谷物粉在无麸质曲奇饼干中的应用研究解读**
**一、研究背景与问题提出**
发芽是指种子在适宜的水分、氧气、温度和光照条件下，通过内源酶的水解作用将淀粉、蛋白质和脂质等大分子储藏物质分解为可被幼苗利用的小分子营养物质（如单糖、氨基酸和游离脂肪酸）的一系列自然生理过程。这一过程不仅能打破种子的休眠状态，更能显著提升谷物的营养价值，表现为营养生物利用度提高、植物化学物质（如酚类物质、γ-氨基丁酸和维生素）含量增加，以及植酸和单宁等抗营养因子的降低。因此，发芽处理已成为功能性食品原料开发的重要技术手段。
大米是世界范围内尤其是东亚、南亚和东南亚地区的主食。尽管大米蛋白质含量较低且氨基酸组成不完整，但未精白大米因保留了外层糠层和胚芽而含有膳食纤维、B族维生素、矿物质及生物活性化合物，营养价值显著高于精白大米。研究表明，发芽处理可进一步提高未精白大米中粗蛋白、游离糖、膳食纤维、灰分、矿物质、总酚、抗氧化活性、B族维生素、维生素E、γ-谷维醇和γ-氨基丁酸的水平，同时有效降低限制矿物质生物利用度的植酸含量。绿豆作为一种广泛食用的豆科作物，富含碳水化合物、蛋白质、膳食纤维、维生素和矿物质，且抗营养化合物含量相对较低。发芽后的绿豆同样被证实含有更高的粗蛋白和必需氨基酸（如亮氨酸和苯丙氨酸）、具有高抗氧化能力的酚类和黄酮类化合物，以及显著积累的γ-氨基丁酸，同时抗营养因子降低，有助于改善矿物质吸收和蛋白质消化率。
无麸质曲奇饼干是传统小麦曲奇饼干的重要替代品，主要面向乳糜泻、非乳糜泻麸质敏感及小麦过敏等患者群体。然而，无麸质产品的开发面临诸多技术挑战，尤其是如何在无麸质网络结构的情况下模拟小麦粉在焙烤过程中的功能特性。已有研究探索了将发芽绿豆粉与未发芽白米粉复配，或单独使用发芽米粉用于无麸质焙烤产品。然而，关于发芽绿豆粉与发芽未精白米粉（两种原料均经过发芽处理）复合使用的研究仍十分有限。发芽未精白米粉保留了糠层，含较高水平的膳食纤维、矿物质和生物活性化合物，可能对面粉功能特性、面团行为和曲奇品质产生显著影响。此外，这两种发芽面粉的不同配比对无麸质曲奇饼干的理化、营养、质构和感官特性影响尚未明确。因此，开展本项研究具有重要的学术价值和实际应用意义。
**二、研究目的与实验设计**
本研究旨在评估不同配比的发芽绿豆粉（germinated mung bean flour, GMF）与发芽红米粉（germinated red rice flour, GRF）复配制备无麸质曲奇饼干的理化性质和营养特性，并确定能够产生理想综合曲奇品质的适宜组合。研究设置了四种发芽面粉配方（100:0、62.5:37.5、50:50和37.5:62.5的GRF:GMF比例），以100%小麦粉曲奇饼干作为对照。所有配方中甜味剂采用甜菊醇糖苷，以降低热量摄入并保持变量一致性。曲奇饼干在160–200 °C和8–12 min的条件下进行焙烤条件优化，筛选最佳焙烤参数后进行后续全面分析。
**三、主要技术方法**
本研究采用了以下关键技术方法：（1）发芽处理：红米和绿豆种子经清洗、35 °C浸泡4 h后，于30 °C、85%相对湿度的黑暗条件下发芽24 h，55 °C热风干燥后粉碎过65目筛获得发芽面粉；（2）糊化特性分析：采用布拉本德微量黏度糊化仪（Brabender Micro-Visco Amylograph）测定混合面粉的糊化温度（pasting temperature, PT）、峰值黏度（peak viscosity, PV）、最终黏度（final viscosity, FV）、崩解值（breakdown, BD）和回生值（setback, SB）；（3）膨胀势（swelling index, SI）和水溶性（water solubility, WS）测定：采用90 °C水浴糊化后离心的方法计算；（4）曲奇饼干理化指标分析：依据AACC和AOAC标准方法测定水分、灰分、蛋白质（凯氏定氮法，氮转换系数6.25）、脂质（索氏提取法）和粗纤维含量；（5）物理特性测定：测量曲奇饼干的直径、厚度和延展比（spread ratio）；（6）质构分析：使用质构仪（texture analyzer）测量曲奇饼干的断裂强度以表征硬度；（7）色泽分析：采用CIELAB色度系统测定表面颜色，包括亮度值L*、红绿值a*和黄蓝值b*；（8）感官评价：招募50名未经训练的感官评价员，采用9分制喜好度测试（9-point hedonic test）评估样品的外观、味道、香气、质构和总体可接受度。本研究使用的红米品种（Oryza sativa var. India）由越南国家食品控制研究所（National Institute for Food Control, 3962/PKN–VKNQG）验证，绿豆品种（Vigna radiata [L.] R. Wilczek）编号DX108来自越南农业科学院田间作物研究所豆类研究开发中心。
**四、研究结果**
**（一）糊化特性**
小麦粉（wheat flour, WF）的糊化温度（60.2 °C）显著低于发芽红米粉（67.0 °C），表明发芽米粉体系中的淀粉糊化需要更高的热能。随着发芽绿豆粉掺入比例的增加，复合面粉的糊化温度进一步升高至70 °C以上。这一现象可能归因于非淀粉组分（尤其是可溶性蛋白和膳食纤维）限制水分可及性并与淀粉颗粒相互作用，从而延缓糊化。与小麦粉相比，发芽红米粉的峰值黏度、最终黏度、崩解值和回生值均显著降低，这主要归因于发芽过程中内源α-淀粉酶对淀粉聚合物的水解作用，导致了分子完整性降低和黏度发展受限。复合面粉的崩解值和回生值进一步降低，表明其糊体具有增强的热稳定性和机械稳定性，且淀粉回生趋势减弱。
**（二）膨胀势与水溶性**
发芽红米粉与小麦粉之间未观察到膨胀势的显著性差异。然而，随着发芽绿豆粉的掺入，复合面粉的膨胀势呈现数值上的升高趋势，表明发芽绿豆粉的添加增强了体系的水分吸收能力，这可能与发芽处理引起的多糖和蛋白质酶解及额外亲水基团的暴露有关。在水溶性方面，发芽绿豆粉的掺入显著提高了复合面粉的水溶性，且随添加量增加呈递增趋势，其中含62.5%发芽绿豆粉的配方显示出最高的水溶性（14.85%）。这一结果可归因于发芽绿豆粉中较高含量的可溶性蛋白和低分子量化合物（如可溶性糖和肽类），以及豆类蛋白相较于谷类蛋白的更高溶解性。
**（三）焙烤条件优化**
在160 °C下，即使延长焙烤时间至12 min，曲奇饼干仍未完全干燥且略显黏腻，表明该温度下水分去除不充分。在180 °C下焙烤12 min可获得具有明显奶油香气、均匀膨胀和理想酥脆度的曲奇饼干，表明这一温度-时间组合促进了适宜的Maillard反应和焦糖化反应。而在200 °C下焙烤12 min则产生不良的烧焦异味，这可能是由于过度热降解以及呋喃类等潜在有害化合物的生成。因此，180 °C、12 min被选为后续分析的焙烤条件。
**（四）基本营养成分**
小麦曲奇饼干（WC）的水分含量显著高于无麸质配方，这可能与麸质蛋白形成的黏弹性网络能够捕获和保留水分有关。在无麸质样品中，随着发芽绿豆粉比例的增加，水分含量逐渐升高。蛋白质含量方面，WC（9.25%）显著高于纯发芽红米曲奇（GRC，7.06%），但发芽绿豆粉的掺入使复合曲奇的蛋白质含量显著提高至10.73%–13.42%。灰分和膳食纤维含量同样随发芽绿豆粉掺入量增加而显著上升，分别从GRC的1.49%和1.97%提高至GR-GMC3的2.81%和2.99%。总碳水化合物含量则随发芽绿豆粉比例增加而显著降低，从WC的76.26%降至GR-GMC3的66.67%。脂质含量方面，所有无麸质曲奇饼干的脂质含量无显著差异，但均显著高于WC。上述结果表明，发芽米粉与发芽绿豆粉复配可显著改善无麸质曲奇饼干的常量营养素组成，尤其是提高蛋白质、矿物质和膳食纤维含量。
**（五）色泽、物理特性与质构**
色泽分析表明，发芽红米曲奇（GRC）的L*、a*和b*值均显著低于WC，呈现更深的棕色外观，这可能与红米糠层中的天然色素以及发芽过程中产生的还原糖和游离氨基酸在焙烤中促进的Maillard反应有关。随着发芽绿豆粉掺入量增加，曲奇饼干的L*、a*和b*值逐渐升高，表明颜色略有变浅，但整体仍明显深于小麦曲奇。
物理特性方面，GRC的直径和延展比显著大于WC，而厚度略小。这一差异主要归因于发芽米粉中缺乏麸质蛋白网络，使得面团在加热时更易流动而产生更大的横向扩展。随着发芽绿豆粉比例增加，曲奇的直径和延展比进一步增大（从GR-GMC1的5.96增至GR-GMC3的6.73），而厚度相应降低。研究表明，发芽绿豆粉中较高的蛋白质和膳食纤维含量会与淀粉竞争水分，延迟淀粉糊化并降低面团黏度，从而促进面团的流动和延展。
质构分析显示，GRC与WC的硬度无显著差异，但所有含发芽绿豆粉的复合曲奇（GR-GMC）硬度显著低于WC和GRC，其中GR-GMC3的硬度最低（19.1 N）。这一软化效应可能与无麸质体系缺乏麸质网络结构、发芽绿豆粉中膳食纤维破坏淀粉网络连续性以及发芽过程引起的淀粉和蛋白质大分子酶解有关。
**（六）感官评价**
感官评价结果表明，面粉类型和混合比例显著影响了评价员对各曲奇样品的感官感知。在外观评分上，混合发芽面粉曲奇获得显著高于WC和GRC的分数。在味道评分上，GRC获得最高分，而随发芽绿豆粉比例增加，味道评分呈下降趋势，这可能与发芽豆类中酚类化合物带来的轻微苦味和更明显的豆腥味有关。香气方面，除GR-GMC3外，其余样品的香气评分普遍较高。值得注意的是，GR-GMC2在质地评分中获得了最高分（8.00），表明50:50的GRF:GMF比例产生了更理想的质构特性。在总体可接受度方面，GR-GMC2（8.20）和GR-GMC3（8.00）获得最高分，显著高于WC（6.80）。综合来看，GR-GMC2呈现出最均衡的感官特征，兼具吸引人的外观、可接受的味道和香气以及理想的质构。
**五、讨论与结论**
本研究的讨论部分深入分析了发芽处理对面粉功能特性和曲奇品质的影响机制。在糊化特性方面，发芽导致的淀粉酶解和蛋白质-淀粉相互作用是黏度参数降低的主要原因；在曲奇品质方面，发芽面粉的无麸质特性、蛋白质和膳食纤维对水分竞争的调控、以及发芽引起的生物化学变化共同决定了曲奇的延展性、硬度和色泽特征。研究结论部分明确指出：焙烤条件和面粉组成对最终产品品质均具有重要影响；180 °C、12 min是最适宜的焙烤条件；用GRF替代WF并掺入GMF可显著改变曲奇饼干的物理和感官特性；与WC相比，由GRF和GRF-GMF复合面粉制备的曲奇具有更深的颜色、更高的延展比和更柔软的质地；增加GMF比例进一步促进了曲奇的延展并降低了硬度；GR-GMC2（50:50 GRF:GMF）呈现出最均衡的感官特征和最高的总体可接受度。研究同时指出其局限性：未将未发芽红米粉和未发芽绿豆粉设为对照，且未测定发芽长度、淀粉酶活性和还原糖含量等发芽指标，因此未能直接验证发芽处理的具体效果。未来研究应纳入未发芽对照和发芽相关指标，以更全面地评估发芽与面粉功能特性及曲奇品质之间的关系。总体而言，研究结果证实了使用GRF-GMF复合面粉开发蛋白质和膳食纤维含量更高、感官特性良好的无麸质曲奇饼干的可行性。
