《Applied Food Research》：Sustainable innovation in pasta production: Exploring the potential use of “second cheese whey” as water substitute
编辑推荐：
本研究针对乳制品副产品处理难题和意面生产高水耗问题，创新性地探索了瑞可塔奶酪副产品scotta替代生产用水的可行性。通过系统分析两种scotta在不同替代比例下对全麦意面理化特性、烹饪品质、抗氧化活性及感官评价的影响，发现M50配方（50%莫扎里拉scotta替代）在维持消费者接受度的同时显著提升抗氧化活性，为乳业副产物高值化利用和意面产业节水减排提供了关键技术路径。
在全球水资源日益紧张的背景下，食品工业的节水减排成为重要议题。作为意大利饮食文化象征的意面，其生产过程中需要大量水资源进行面团混合，而乳制品行业每年产生的数百万吨乳清副产品同样面临处理难题。这两种看似不相干的食品工业环节，在可持续创新思维的碰撞下产生了奇妙交集——能否将奶酪制作产生的副产品"二次乳清"转化为意面生产的宝贵资源？
这项发表于《Applied Food Research》的研究正是基于循环经济理念，探索将瑞可塔奶酪生产过程中的副产品scotta（二次乳清）作为水替代物应用于意面生产的可行性。研究人员从解决乳制品副产物环境负担和意面生产水资源消耗双重问题出发，系统评估了scotta替代对意面品质特性的综合影响。
研究团队采用了几项关键技术方法：首先利用工业级意面生产线制备了五种配方样品（对照组、50%和100%水替代的两种scotta配方）；通过理化分析测定营养成分和色差指标；采用质构剖面分析(TPA)评估机械特性；通过福林酚法和DPPH法分别测定总酚含量(TPC)和自由基清除活性(RSA)；最后组织107人感官小组进行接受度评价和Rate-All-That-Apply(RATA)测试。
3.1 理化分析
通过成分分析发现，scotta替代显著影响了意面的水分、灰分和糖含量，其中100%替代组水分含量最高（T100达11.56%），且灰分含量随替代比例增加而上升。色差分析显示M50样品亮度值(L*)显著提高至76.06，而抗氧化活性测定表明M50的RSA值达到0.37 μM TE/g，显著优于对照组。
3.1.2 煮熟意面
烹饪特性测试显示，scotta类型显著影响最佳烹饪时间(OCT)，Toma scotta配方烹饪时间缩短至4分钟。水分吸收(WA)实验表明所有scotta配方吸水量均显著降低（约94-96%），且与水分含量呈负相关(r2=-0.775)。煮熟后M100样品的TPC值升至1.46 mg GAE/g，M50和M100的RSA值分别达到0.32和0.31 μM TE/g。
3.2 质地参数
尽管仪器质地分析(TPA)未发现显著差异，但感官评价揭示了明显的质地感知变化。T50样品在咀嚼性、紧实度等感官指标上表现突出，表明仪器测量与人体感知存在差异性。
3.3 感官特性与消费者接受度
感官评价结果显示，除T50外所有样品接受度均高于5分（9分钟）。M50在整体喜好度(5.6分)与对照组相当，而T50 texture喜好度显著降低(4.1分)。RATA测试发现9个感官属性存在显著差异，其中T50的棕色色泽和谷物风味强度最高。消费者对scotta应用的适当性评分为4.8分（7分钟），购买意愿达5.1分。
3.4 多变量关联分析
多因素分析(MFA)表明，感官属性是影响喜好的主要因素（RV系数0.812）。M50样品因平衡的感官特性和增强的抗氧化活性而表现最佳，而Toma scotta配方与不理想的质地特性相关联。
3.5 局限性与展望
研究存在scotta来源单一、生产批次有限等局限，未来需要扩大scotta类型研究和生产规模验证。
研究结论表明，scotta作为水替代物在意面生产中具有可行性，能同时实现副产物增值和水资源节约。莫扎里拉scotta在50%替代比例下展现出最佳平衡性，而Toma scotta则适用于需要更紧实质地的产品。该研究为食品工业循环经济发展提供了实践案例，通过跨行业副产物资源化利用，同步应对水资源短缺和食品废物挑战，符合联合国可持续发展目标(SDGs)中零饥饿、清洁饮水和负责任消费生产等多重目标。这种创新模式不仅提升了意面的营养价值，更重要的是建立了乳制品与谷物加工行业间的可持续联动机制，为未来食品工业的生态化转型提供了重要参考。
