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利用甜叶菊提取物和燕麦及葫芦巴膳食纤维生产低热量饼干以用于功能性食品

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对常见零食的新诠释

饼干——许多人称之为曲奇——是一种廉价、美味的零食,出现在世界各地的便当盒和超市货架上。然而其高糖、低纤维的特性与肥胖、2型糖尿病和心脏病发病率上升有关。本研究探讨是否可以在不牺牲风味的前提下,通过用来自甜叶菊叶的植物基甜味剂替代糖分,并加入来自燕麦和葫芦巴种子的特殊纤维,将传统饼干改造得对血糖和腰围更友好。

为何要重新思考日常饼干?

传统饼干主要由精制小麦面粉、糖和脂肪制成。这种组合提供快速能量但几乎不含纤维,会导致血糖急剧升高且饱腹感不足。在COVID-19封锁期间,饼干消费上升,因其保质期长且便捷,这使得其对健康的影响更值得关注。科学家和食品制造者正寻求在保持饼干令人愉悦的同时,降低糖分并增加有助于代谢健康的成分。甜叶菊是一种其甜味成分几乎不含热量的植物,而来自燕麦的可溶性纤维(β-葡聚糖)和来自葫芦巴的(半乳甘露聚糖)提供了两种有前景的改良手段。

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构建更健康的饼干

研究人员制备了五种饼干配方。一种为标准对照,用糖和100%精制小麦面粉制成。在四种试验配方中,他们完全去除了糖,并用甜叶菊叶的液体提取物替代其甜味。随后,他们在这些甜叶菊饼干中分别以两种添加量(每100克面粉中加入3克或6克)加入燕麦纤维(β-葡聚糖)或葫芦巴纤维(半乳甘露聚糖)。研究人员首先考察了这些添加物如何改变面团的行为——吸水量、在混合和加热过程中的稳定性,以及淀粉的糊化和回冷特性。所加纤维使面团保水性增加且整体更稳定,同时略微延缓陈化过程,这些都是工业烘焙中有益的特性。

更少糖分、更低热量、更多有益成分

用甜叶菊和纤维替代糖分改变了饼干的营养构成。与对照组相比,新饼干蛋白质和膳食纤维含量增加,但非还原糖(通常由食糖提供)明显减少。总体热量含量约下降11%,这主要归功于去除糖并使用零卡甜味剂。团队还测定了抗氧化活性,这是食物帮助中和体内有害自由基的一个指标。在这方面,纤维-甜叶菊饼干也优于标准配方。研究中含6%燕麦β-葡聚糖的配方(称为WB-6)显示出最强的抗氧化活性,既受益于甜叶菊提取物中的生物活性化合物,也受益于纤维本身。

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让机体更温和地处理淀粉

糖尿病关注的一个关键点是机体将淀粉转化为可被吸收的糖的速度。两种消化酶——α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶——承担此项工作,减缓它们的作用可以降低餐后血糖峰值。研究人员在体外测试了不同饼干碎屑是否能抑制这些酶的活性。与常规饼干相比,所有甜叶菊-纤维饼干都显著降低了酶活性,提示淀粉消化更为缓和。同样,富含燕麦β-葡聚糖的WB-6饼干表现突出,α-淀粉酶抑制约为对照的六倍,α-葡萄糖苷酶抑制超过五倍。纤维可能通过物理阻挡酶接触淀粉以及与酶表面结合来发挥作用,而甜叶菊和纤维中的植物多酚则进一步增强了阻断效果。

口感、外观及其对你餐盘的意义

只有当人们仍愿意食用时,更健康的饼干才有意义。经过训练的感官小组在颜色、质地、口味、香气和总体喜好方面比较了新配方与标准饼干。尽管甜叶菊饼干颜色更深——因甜叶菊提取物天然携带绿色和黄色色素——但其味道、质地和香气被评为与对照相似。大多数添加了纤维和甜叶菊的配方在总体可接受性上与传统饼干持平,只有一款高葫芦巴含量的配方评分略低。通俗地说,这项研究表明,有可能将高糖零食转变为更低热量、更高纤维的饼干,从而更有助于血糖控制和抗氧化防御,同时不牺牲熟悉的食用体验。未来工作需要测试这些饼干在更长储存期内的表现和实际人体血糖研究,并改良甜叶菊提取物的颜色,使零食的外观与口感一样轻盈。

引用: Hassan, M.A., Mustafa, M.A., Abdelshafy, A.M. et al. Production of low-calorie biscuits using stevia extract and dietary fibers from oats and fenugreek for functional food applications. npj Sci Food 10, 111 (2026). https://doi.org/10.1038/s41538-026-00768-w

关键词: 低热量饼干, 甜叶菊甜味剂, 膳食纤维, 血糖控制, 功能性食品