《Food Science & Nutrition》:Nutritional Quality, Phenolic Compounds, Fatty Acid Composition, Texture, and Sensory Properties of Full-Fat/Semi-Fat Quinoa, Chia, or Chickpea Biscuits Developed for Celiac Patients
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本研究的目的是确定以白藜麦、奇亚籽或鹰嘴豆粉制作的全脂和半脂无麸质饼干与小麦饼干相比的营养品质、酚类化合物、脂肪酸组成、延展率、色泽、pH、硬度、感官特性及能量值。半脂饼干显著硬于全脂饼干。不同脂肪含量的无麸质饼干其磷、镁、钾、咖啡酸和亚油酸水平显著高于小麦饼
本研究的目的是确定以白藜麦、奇亚籽或鹰嘴豆粉制作的全脂和半脂无麸质饼干与小麦饼干相比的营养品质、酚类化合物、脂肪酸组成、延展率、色泽、pH、硬度、感官特性及能量值。半脂饼干显著硬于全脂饼干。不同脂肪含量的无麸质饼干其磷、镁、钾、咖啡酸和亚油酸水平显著高于小麦饼干(p < 0.05)。奇亚籽饼干(14.04%)和鹰嘴豆饼干(12.96%)的蛋白质含量显著高于藜麦饼干(10.00%)和小麦饼干(8.40%)(p < 0.05)。藜麦饼干的柚皮苷水平显著高于奇亚籽、鹰嘴豆和小麦饼干(p < 0.05)。奇亚籽饼干的总膳食纤维(17.52%)、香草酸(8.26 mg/kg)、迷迭香酸(630.06 mg/kg)和亚麻酸(39.81%,一种必需多不饱和脂肪酸)含量在所有饼干中最高。鹰嘴豆饼干的咖啡酸水平显著高于藜麦、奇亚籽和小麦饼干(p < 0.05)。无麸质饼干的延展率显著高于小麦饼干(p < 0.05)。藜麦和鹰嘴豆饼干的感官评分接近小麦饼干。鹰嘴豆饼干能量最低。结果表明,在白藜麦、奇亚籽和鹰嘴豆粉应用于饼干可积极影响营养品质、生物活性成分和亚油酸含量。藜麦、奇亚籽和鹰嘴豆饼干可被乳糜泻患者所偏好。半脂鹰嘴豆饼干因其低能量(362.8 kcal/100 g)可制成低热量产品。无麸质饼干因其高蛋白质、矿物质和亚油酸含量可能对儿童发育产生积极影响。
一、研究背景与目的
麸质相关疾病根据其发病机制可分为自身免疫性(乳糜泻)、过敏性(小麦过敏)以及非自身免疫非过敏性(非乳糜泻麸质敏感)三类。乳糜泻是由麸质暴露引起的免疫介导性肠病,近年来患病率迅速上升,约占一般人群的1%。所有患者无论是否出现症状,均需遵循无麸质饮食。然而,市售无麸质产品通常糖、脂肪和盐含量较高,而蛋白质和膳食纤维含量较低,易导致营养缺乏。无麸质焙烤产品如饼干,因玉米粉、米粉等谷物粉蛋白质和纤维有限,常缺乏营养品质,且感官品质低于含麸质产品。因此,为乳糜泻患者开发兼具营养和感官品质的无麸质饼干是当前研究热点。藜麦作为假谷物,蛋白质含量丰富且富含必需氨基酸、维生素和矿物质;奇亚籽富含蛋白质、膳食纤维、必需脂肪酸和酚类化合物;鹰嘴豆作为高蛋白、高纤维的豆类,是改善饼干营养价值的理想原料。本研究旨在以白藜麦粉、奇亚籽粉或鹰嘴豆粉为唯一粉料,开发全脂(40%脂肪)和半脂(20%脂肪)无麸质饼干,并与小麦饼干比较其营养品质、酚类化合物、脂肪酸组成、pH、延展率、硬度、色泽、感官特性和能量值,同时评估脂肪减少对饼干品质参数的影响,为乳糜泻患者、肥胖个体和儿童提供新型产品选择。
二、研究设计与方法
研究人员从土耳其当地市场采购软小麦粉、白藜麦、奇亚籽、鹰嘴豆粉、蔗糖、红糖、植物脂肪、碳酸氢钠、盐和脱脂奶粉。白藜麦和奇亚籽经研磨过筛(212 μm),按Yalcin等方法分别制作全脂(40%脂肪,以面粉计)和半脂(20%脂肪)的小麦、藜麦、奇亚籽和鹰嘴豆饼干。原料和饼干的水分、蛋白质、脂肪、灰分、总碳水化合物、总膳食纤维分别按AACCI、TS EN ISO 11085和AOAC方法测定。矿物质含量采用微波消解后测定磷、镁、钙、钾。能量值由宏量营养素计算。延展率用游标卡尺测量直径与厚度之比。色泽采用色度计测定L*、a*、b*并计算C*、h*、ΔE*和褐变指数。pH按参考方法测定。硬度使用质构仪TA.XT. Plus测定。酚类化合物通过高效液相色谱分析,脂肪酸组成经气相色谱-质谱(GC–MS)分析。感官评价由15名受过培训的评价员(包括1名乳糜泻患者)采用五点评分法对断裂性、外观、风味、咀嚼性和总体可接受度进行评分。数据采用双因素方差分析(ANOVA)和Duncan检验,显著水平p < 0.05。
三、主要结果
3.1 原料营养组成:所有无麸质原料(白藜麦、奇亚籽、鹰嘴豆)的蛋白质、脂肪、总膳食纤维和灰分含量均显著高于小麦粉,总碳水化合物显著低于小麦粉。奇亚籽粉的蛋白质、脂肪、总膳食纤维和灰分最高,总碳水化合物最低。
3.2 饼干营养组成:面粉类型显著影响饼干水分、蛋白质、脂肪、总碳水化合物、总膳食纤维和灰分含量,脂肪含量对除脂肪外的其他营养指标无显著影响。奇亚籽饼干水分显著低于其他饼干。奇亚籽和鹰嘴豆饼干蛋白质显著高于小麦饼干,有利于儿童营养。奇亚籽饼干总膳食纤维最高,鹰嘴豆饼干次之。半脂无麸质饼干脂肪较低,适合肥胖个体。
3.3 能量值:面粉类型和脂肪含量均显著影响能量。奇亚籽饼干因高脂肪能量最高,鹰嘴豆饼干能量最低,半脂饼干能量显著低于全脂饼干。半脂鹰嘴豆饼干能量最低且蛋白质高于小麦和藜麦饼干,适合肥胖个体。
3.4 矿物质含量:面粉类型显著影响磷、镁、钙、钾含量,脂肪含量无显著影响。藜麦、奇亚籽和鹰嘴豆饼干的磷、镁、钾均显著高于小麦饼干;奇亚籽饼干磷、镁、钙最高,鹰嘴豆饼干钙和钾较高。这些矿物质对乳糜泻患者骨骼健康、代谢调节等具有重要作用。
3.5 尺寸参数:面粉类型和脂肪含量显著影响直径、厚度和延展率。奇亚籽和鹰嘴豆饼干直径显著高于小麦饼干;无麸质饼干厚度显著低于小麦饼干;无麸质饼干延展率显著高于小麦饼干,这与无麸质体系中面筋含量低有关。全脂饼干延展率高于半脂饼干,全脂藜麦饼干延展率最高。
3.6 色泽:面粉类型和脂肪含量显著影响大部分色泽参数。小麦饼干亮度最高,无麸质饼干亮度较低,奇亚籽饼干最暗;奇亚籽饼干C*和h*较低,颜色不饱和;鹰嘴豆饼干b*和褐变指数最高。所有无麸质饼干与小麦饼干的ΔE*均大于3,肉眼可见明显差异。
3.7 pH:面粉类型显著影响饼干pH,脂肪含量无显著影响。小麦饼干pH显著高于无麸质饼干,无麸质饼干pH介于7.40–7.93。
3.8 硬度:脂肪含量显著影响硬度,面粉类型无显著影响。全脂饼干硬度显著低于半脂饼干,原因是脂肪增加使面团软化、粘度降低并形成酥脆结构。
3.9 酚类化合物:面粉类型显著影响香草酸、咖啡酸、对香豆酸、迷迭香酸和柚皮苷含量,对4-羟基苯甲酸、阿魏酸和槲皮素无显著影响;脂肪含量无显著影响。奇亚籽饼干香草酸和迷迭香酸最高,鹰嘴豆饼干咖啡酸最高,藜麦饼干柚皮苷和对香豆酸最高。无麸质饼干富含重要酚类化合物,可能具有健康益处。
3.10 脂肪酸组成:面粉类型显著影响肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸含量,脂肪含量无显著影响。藜麦和鹰嘴豆饼干硬脂酸显著高于小麦;小麦和奇亚籽饼干油酸较高;藜麦、奇亚籽和鹰嘴豆饼干亚油酸显著高于小麦;奇亚籽饼干亚麻酸(39.81%)显著高于其他饼干,具有抗癌等保护作用。无麸质饼干多不饱和脂肪酸比例优于小麦饼干。
3.11 感官评价:小麦饼干得分最高,但所有无麸质饼干总可接受度均高于4分,达到满意水平。藜麦和鹰嘴豆饼干感官分数接近小麦饼干,奇亚籽饼干外观和断裂性得分最低,与其色泽和质地一致。全脂饼干外观和断裂性得分高于半脂饼干。
四、结论与意义
本研究表明,使用白藜麦粉、奇亚籽粉或鹰嘴豆粉制作无麸质饼干可显著提高蛋白质、矿物质、酚类化合物和多不饱和脂肪酸含量。奇亚籽饼干在蛋白质、总膳食纤维、磷、镁、钙、香草酸、迷迭香酸、油酸和亚麻酸方面最高;鹰嘴豆饼干在钾、咖啡酸和槲皮素方面最高,且能量最低;藜麦饼干在阿魏酸、对香豆酸、柚皮苷和亚油酸方面最高。综合营养、质构和感官评分,鹰嘴豆饼干最具优势,半脂鹰嘴豆饼干因低能量(362.8 kcal/100 g)可作为肥胖个体的低热量产品。这些功能性无麸质饼干可为乳糜泻患者提供更优选择,并对儿童发育有积极影响,为无麸质焙烤产品行业带来新发展。