研究人员发现了一种将葵花籽油废料转化为强力面包改良剂的惊人方法。用部分脱脂葵花籽粉替代部分小麦粉后,面包的蛋白质、纤维和抗氧化剂含量显著提升,同时还有助于改善血糖和脂肪消化。
“考虑到葵花籽粉的高蛋白质和绿原酸含量,我们的目标是优化其再利用,”生物学家莱昂纳多·门德斯·德索萨·梅斯基塔(Leonardo Mendes de Souza Mesquita)说。他目前在巴西圣保罗大学生物科学研究所 (IB-USP) 工作,是一项发表在《ACS 食品科学与技术》上的研究的第一作者。
在面包配方中测试葵花籽粉
为了评估葵花籽粉在烘焙中的表现,研究团队制备了用葵花籽粉 (SF) 替代小麦粉 (WF) 的面包配方,替代比例从 10% 到 60% 不等。对每个版本的面团化学组成、面团特性以及成品面包的物理特性都进行了仔细分析。
梅斯基塔解释说:“葵花籽粉已被证明含有非常高比例的蛋白质,在 40% 到 66% 之间,以及膳食纤维、铁、钙和高水平的绿原酸。绿原酸是一种酚类化合物,具有抗氧化、抗炎和降血糖的作用。”他补充说,使用这种副产品可以在提高面包营养价值的同时,降低葵花籽油生产的环境足迹。由于为了避免填埋处理而廉价出售,葵花籽粉也是一种低成本的原料。
蛋白质和抗氧化剂的显著增加
结果显示营养状况得到明显改善。用葵花籽粉制作的面包比标准小麦面包含有显著更多的蛋白质和纤维。在最高替代水平下,面包的蛋白质含量达到 27.16%,而传统面包为 8.27%。抗氧化剂水平也随着蛋白质含量的增加而上升。
抗氧化活性使用 Trolox(一种水溶性维生素 E 类似物,用作参考标准品)进行测量。葵花籽粉面包中记录的数值远高于完全由小麦粉制成的面包。
梅斯基塔说:“这一结果进一步证实了葵花籽粉在促进与减少氧化应激相关的健康益处方面的潜力。”他还指出,葵花籽粉对消化酶有很强的抑制作用,包括 α-淀粉酶(92.81%)和胰脂肪酶(25.6%),这表明含有 SF 或 SFE 的面包可能有助于减缓淀粉和脂肪的消化。
清洁加工与食品安全
另一个关键发现涉及葵花籽油的生产方式。据研究人员称,工业提取依赖于机械压榨而非化学溶剂。因此,除了农业葵花种植中已有的残留物外,剩余的粉中不含加工产生的污染物。
虽然营养益处很明显,但使用较高量的葵花籽粉会影响面包的外观和手感。当 SF 在配方中占 20% 或更多时,面包体积变小、质地变硬。面包屑结构的变化也导致面包密度增加,柔软度降低。
梅斯基塔说:“然而,添加水提取物 [SFE] 成功地保持了面包的结构和质地,使其与传统小麦面包非常接近。”他解释说,这种方法使面包师能够获得葵花籽粉的营养优势,同时最大限度地减少对质地的负面影响。
使用葵花提取物改善面包品质
这种水提取物是通过将葵花籽粉与水混合并过滤制成的,无需额外的物理或化学处理。梅斯基塔建议,未来的研究可以探索 SFE 是否可以完全替代 SF,或以不同比例与之混合。然后,商业面包店可以确定哪些配方最适合大规模生产。
可持续创新与循环经济
这项研究是寻找工业废弃物有效利用方法的更广泛努力的一部分。梅斯基塔说:“将废弃物转化为产品是促进循环经济和减少资源浪费的基本策略。”他指出,部分脱脂的葵花籽粉有益于人体健康,同时还能带来环境和经济效益,涵盖了循环经济的三大支柱。
循环经济旨在摒弃传统的“开采、生产、丢弃”模式。相反,它旨在延长材料的循环使用时间,最大化其价值,并在每个周期结束时实现资源的再生。在这个案例中,一种被忽视的副产品被转化为一种功能性成分,在减少浪费的同时提高了面包的营养价值。
研究合作与资助
这项研究的参与者包括来自利梅拉市坎皮纳斯州立大学应用科学学院 (FCA-UNICAMP) 食品与健康多学科实验室 (LabMAS) 的科学家,以及位于桑托斯低地校区的圣保罗联邦大学 (UNIFESP) 食品技术与营养实验室的科学家。研究由圣保罗研究基金会 (FAPESP) 通过六个项目(项目编号:13/04304-4、20/15774-5、18/14582-5、20/08421-9、15/00658-1 和 19/13496-0)提供资助。梅斯基塔随后获得了青年研究员资助,用于开展“可持续创新:通过利用可再生溶剂提升大型海藻价值以实现(绿色/蓝色)经济的生物精炼革命”项目。