抗氧化花青素首次在大眾食品——?面包中的應(yīng)用

林雨晨

花青素誘人的健康功效使之成為深受消費者喜愛的保健食品之一，其總結(jié)起來有近20種作用，但花青素的應(yīng)用范疇十分有限，相關(guān)技術(shù)也有待開發(fā)。新加坡國立大學(xué)以分子動力學(xué)模型為實驗基礎(chǔ)將高淀粉含量的面包與抗氧化物花青素完美融合，開發(fā)出前所未有的營養(yǎng)強化面包。

在中國一提起面包，更多時候會讓人想到點心、甜品。而在歐洲，面包是每餐必備的主食之一，可以稱之為“主食面包”。由于面包中含有大量易消化的淀粉，因此吃面包有可能會導(dǎo)致血糖指數(shù)升高，不適合糖尿病患者食用。過量進(jìn)食面包會導(dǎo)致超重、肥胖及患上相關(guān)疾病的風(fēng)險，如2型糖尿病，因此在20世紀(jì)，西半球發(fā)達(dá)國家的面包消費量有所減少。這幾年人們開始尋找并推崇營養(yǎng)價值較高的低熱量面包，近日，新加坡國立大學(xué)的食品科學(xué)家團隊成功研發(fā)出一種食品配方，通過添加一種名為“花青素”的天然植物色素，焙烤出更為健康的功能性面包——“花青素營養(yǎng)強化面包”。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，花青素可以有效抑制α‐淀粉酶的活性，減緩淀粉消化速度，控制血糖含量，并且有助于預(yù)防癌癥、心臟病、炎癥等的發(fā)生。

“花青素營養(yǎng)強化面包”是將花青素提取物作為面包產(chǎn)品強化成分的研究之一，其成果為糖尿病患者提供了更健康的選擇。本刊記者特地就此項研究的意義與價值采訪了科研團隊中新加坡國立大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)科博士學(xué)位畢業(yè)生隋曉楠博士，他為記者介紹了花青素在半固體食品中的應(yīng)用情況和研發(fā)價值。

備受矚目的花青素

新加坡國立大學(xué)是歷史悠久、賦有聲望的公立大學(xué)，位居新加坡國內(nèi)大學(xué)排行榜第一位，簡稱“國大”。《食品安全導(dǎo)刊》本次采訪的“花青素營養(yǎng)強化面包”科研團隊隸屬新加坡國立大學(xué)理學(xué)院食品科學(xué)技術(shù)部，該部門長期從事食品烘焙技術(shù)、食品加工過程對生物活性物質(zhì)的影響以及對食品過程的模化、優(yōu)化及控制等方向的研究。其中，科研團隊的帶頭人周維彪教授是食品科學(xué)技術(shù)部主任，兼任新加坡國立大學(xué)蘇州研究院現(xiàn)代食品研究室主任；研究報告的主要作者隋曉楠博士畢業(yè)于國大理學(xué)院食品科學(xué)技術(shù)學(xué)科，其博士論文著重于研究青花素的理化性質(zhì)及其在焙烤食品中的作用。

國大科研團隊的食品科學(xué)家們所研發(fā)的花青素營養(yǎng)強化面包，能夠為患有三高、肥胖等健康問題的消費者提供除普通面包之外更加健康的選擇。相關(guān)研究成果已經(jīng)在2015年10月的《食品化學(xué)》期刊上發(fā)布。

據(jù)隋曉楠介紹，花青素（Anthocyanidin）屬于黃酮類化合物，是存在于水果、谷物和蔬菜薯中的水溶性天然色素，如藍(lán)莓、黑米和紫甘等。花青素是構(gòu)成花瓣和果實顏色的主要呈色物質(zhì)，有助于生成自然界中的橙色、紅色、紫色和藍(lán)色，其提取通常用黑米為原料，并以常規(guī)溶劑提取純化方式得到。

通過研究，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)花青素具有較高的抗氧化特性，是當(dāng)今人類發(fā)現(xiàn)最有效的抗氧化劑之一。它的抗氧化性能比維生素E高50倍、比維生素C高20倍，對人體的生物有效性可達(dá)100%。這種抗氧化物不僅有助于預(yù)防癌癥、心血管和神經(jīng)系統(tǒng)疾病、炎癥等的發(fā)生，還能抑制消化酶，有助于降低血糖水平。

花青素在半固體食品中的首次應(yīng)用

盡管花青素的益處很多，但其在食品中應(yīng)用的范疇十分有限，尤其是半固體食品。因此，國大科研團隊認(rèn)為研究花青素在大眾常用食品中的應(yīng)用非常必要，并著手研究在面包內(nèi)添加花青素的可行性，從而進(jìn)一步了解花青素對人類消化情況的影響以及對不同品質(zhì)面包的影響。隋曉楠表示：“降低面包淀粉消化的速度可有效控制人體血液中的血糖含量，同時還可以減緩人體對面包中碳水化合物的吸收速度。這意味著降低消化過程對胰島素的需求，而且有可能達(dá)到長期控制血糖的效果?！?/p>

為明確分析黑米花青素降低淀粉消化的機理，國大科研團隊以分子動力學(xué)模型為基礎(chǔ)重點研究花青素與α‐淀粉酶的相互作用。研究結(jié)果顯示，黑米花青素可以有效抑制α‐淀粉酶的生物功能性。

經(jīng)過對含有黑米青花素提取物的面包進(jìn)行體外腸胃模擬消化實驗，國大科研團隊發(fā)現(xiàn)：將1%的花青素提取物加入白面包面團中，經(jīng)8min200℃烘焙后，制作出的花青素特制面包可降低消化速度12.8%；加入2%的花青素提取物，可降低消化速度14.1%；加入4%的花青素提取物，可降低消化速度20.5%。

花青素在高溫環(huán)境下易降解，在面包中冒然加入花青素?zé)o法保證其最終存量和預(yù)期效果——加入過多會大幅度降低面包品質(zhì)，加入過少則無法達(dá)到預(yù)期的健康功能。國大科研團隊在以往的研究基礎(chǔ)上對花青素降解規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)分析，在確保不影響面包品質(zhì)的同時使花青素的存量達(dá)到最佳標(biāo)準(zhǔn)。黑米花青素提取物技術(shù)已經(jīng)商業(yè)化，可保證食品級安全性。

國大科研團隊希望通過對花青素提取物在面包中應(yīng)用的進(jìn)一步探索提升其促進(jìn)人類健康發(fā)展的可行性。對此，隋曉楠博士表示：“我們的團隊有興趣與業(yè)界伙伴合作，現(xiàn)在已經(jīng)開始與食品企業(yè)進(jìn)行洽談，希望把花青素特制面包推出市場。我們將進(jìn)一步研究花青素在其他種類食品上的應(yīng)用（例如餅干），繼續(xù)對其生物活性進(jìn)行系統(tǒng)性地研究?！?/p>