《International Journal of Gastronomy and Food Science》：Chemical composition, technological quality, and bioaccessibility of phenolics and starch of bread enriched with germinated wholemeal flour
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全麦面包发芽面粉强化对化学组成、工艺品质及抗氧化物质释放的影响研究。通过添加50%发芽全麦面粉，面包的体积、孔隙率和可溶性膳食纤维显著提升，同时增强体外消化中酚类抗氧化物质的释放，但淀粉水解率略有下降。该清洁标签技术有效改善面包的营养与感官特性。
José Luis Navarro | Marianela Desireé Rodríguez | Lorenzo Estivi | Andrea Brandolini | Alberto Edel León | Alyssa Hidalgo | María Eugenia Steffolani
科尔多瓦食品科学技术研究所（ICYTAC），阿根廷国家科学技术研究委员会（CONICET），科尔多瓦国立大学（UNC），阿根廷科尔多瓦5000
摘要
本研究评估了添加了50%发芽小麦粉的面包的化学成分、技术和感官品质，以及还原性化合物和抗氧化剂的体外释放情况以及淀粉水解过程。发芽面粉的添加改变了面包的成分并提高了其营养价值，增加了可溶性膳食纤维，并略微降低了消化过程中的淀粉水解程度。在体外消化过程中观察到Folin反应性化合物和抗氧化能力的增加，这反映了还原能力的增强，其中氨基酸和肽类物质起到了重要作用。富含发芽面粉的面包具有更高的体积、更大的比容和更柔软的面包芯。总体而言，本研究表明，使用发芽全麦面粉可以生产出营养价值更高且技术和感官品质良好的面包，支持其作为清洁标签策略的潜力。
引言
谷物因其高产量、适应不同环境的能力、较长的保质期、在众多食品制造中的多功能性以及出色的能量含量而成为人类的主要食物来源。它们的籽粒富含碳水化合物（主要是淀粉）、蛋白质、脂质、维生素、矿物质和多酚类化合物。多酚类化合物是植物在压力下合成的次级代谢产物。这些化合物具有优异的抗氧化能力，因为它们的酚基自由基能有效消除活性氧中间体，从而抑制进一步的氧化反应（Ainsworth和Gillespie，2007）。在小麦中，多酚主要以不溶性结合形式存在[>90%，Brandolini等人（2013）；77%，Li等人（2008）]，其次是可溶性结合形式[6.5-8.3%，Brandolini等人（2013）]，以及可溶性游离形式[<0.5-1.0%，Li等人（2008）]。需要注意的是，生物活性化合物的健康效应取决于它们的生物可利用性，即它们在消化过程中释放到可溶性部分的数量，这部分才能被肠道吸收。它们的生物利用性指的是有多少化合物能够进入血液。
发芽是一种代谢事件，使休眠的种子能够开始生长阶段。谷物种子的营养价值通过发芽过程得到提升，因为许多酶被激活，包括α-淀粉酶和β-淀粉酶，这些酶将胚乳中的淀粉水解为还原糖，这是发育中的胚胎的主要能量来源（Guzmán-Ortiz等人，2019）。同时，储存蛋白被水解，增加了肽类和氨基酸的可用性（Olaerts和Courtin，2018），而非淀粉多糖则被内切木聚糖酶溶解（Van Hung，2016）。此外，发芽还导致了几种对幼苗营养必要的化合物（如生育酚、烟酸、核黄素）的形成和代谢，这些化合物也对人类健康有益。虽然发芽面粉的更高酶活性可能改善面粉产品的营养价值并提高微量营养素的消化率和生物利用性，但过量的水解酶会对发酵过程产生负面影响（Olaerts和Courtin，2018）。因此，为了防止这一技术问题，必须严格控制发芽过程以避免过度水解（Grassi等人，2018）。
面包是通过烘烤含有小麦粉、水和酵母的发酵面团制成的，可以加盐也可以不加盐，是全球最受欢迎和消费最广泛的食品之一。因此，它是一种有效、经济且可行的方法，有助于促进能够预防肠道疾病、慢性疾病和与年龄相关疾病的化合物的摄入。在面包配方中添加发芽面粉可以改善面包的体积和质地（Marti等人，2017）以及感官特性（Richter等人，2014）。这些有益效果可能归因于活性发芽酶的作用，它们可以减少或替代面包配方中添加的商业酶。然而，这些研究仅针对白面包进行，而使用发芽小麦作为不含人工添加剂的清洁标签替代品，以及其对全麦面包的技术品质、感官属性和营养生物利用性的系统影响仍大多未被探索。此外，关于使用本地适应的小麦品种制成的全麦面粉及其发芽对面包质量影响的专门文献也明显不足。
因此，本研究的目的是评估添加50%发芽全麦面粉对（1）面包的化学成分和技术品质，（2）其感官特性，以及（3）模拟消化过程中多酚类化合物的生物可利用性和淀粉水解的影响，为开发可持续、注重健康的烘焙产品提供见解。
原材料
小麦品种MS INTA 815的籽粒由阿根廷国家农业技术研究所（INTA，Marcos Juárez）提供。用于制作面包的原料是在当地市场购买的。
籽粒发芽
手动去除了破损和异常的籽粒。随后，将完整的MS INTA 815籽粒在1%次氯酸钠溶液中表面消毒5分钟。之后，将籽粒浸泡在自来水中（籽粒与水的比例为1:2），在18°C下浸泡24小时。
面粉的化学成分和酶活性
发芽过程并未影响MS INTA 815籽粒的灰分和蛋白质含量，但发芽阶段酶活性显著增加（表1）。尽管发芽后α-淀粉酶活性增加了13倍以上，但总淀粉含量仅略有下降。这种有限的下降可能归因于酶水解的渐进性，该过程从小麦籽粒的外层开始并逐渐向内部推进。
淀粉消化
虽然添加了50%的发芽全麦面粉使还原糖的含量增加了50%以上，但它并未改变口腔-胃阶段的淀粉水解速率和程度（表S1；图3A）。在肠道阶段，B50组的淀粉水解程度比BC组低15%（图3B），但动力学常数相似（表S1）。添加了50%全麦面粉的面包并未影响RDS和SDS组分，尽管……
结论
在受控条件下发芽促进了水解酶的激活，但并未显著改变淀粉和蛋白质等大分子。发芽面粉中的酶使得全麦面包具有更大的比容、更高的面包芯孔隙率和更低的硬度，同时仍保持了可接受的技术性能。与这些技术改进相一致，感官评估显示面包皮颜色更深，质地更加松软。
CRediT作者贡献声明
José Luis Navarro：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，可视化，方法学，研究，数据分析。María Eugenia Steffolani：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，验证，监督，资源管理，项目管理，方法学，研究，资金获取。Alyssa Hidalgo：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，验证，监督，方法学，研究，数据分析。Alberto Edel León：
未引用的参考文献
美国谷物化学家协会国际组织，2010；Koehler等人，2007。
数据可用性
数据将应要求提供。
利益冲突
作者声明没有利益冲突。
对烹饪学的意义
本研究强调了发芽作为一种天然的、清洁标签（不含人工添加剂）生物技术工具的潜力，可以提高面包的感官和营养品质。添加发芽全麦面粉的面包具有更大的比容、更柔软的面包芯和更高的可溶性膳食纤维，同时不损害技术性能。这些特性对于烹饪学尤为重要，因为在烹饪学中，质地、新鲜度和口感决定了产品的卓越性。
资助
本工作得到了阿根廷国家科学技术研究委员会（CONICET）[资助编号11220200102723CO]的支持。
利益冲突声明
作者声明没有利益冲突。
致谢
作者感谢INTA的马科斯胡亚雷斯农业实验站（Córdoba）提供的小麦样品。作者感谢Martina Ripalta Longo在多酚分析中的参与。
