酒泥在减脂营养松饼生产中的增值利用

《Foods》：Valorization of Wine Lees in the Production of Reduced-Lipid Nutritive Muffins

　　

酿酒副产物的增值利用是一种与循环生物经济（circular bioeconomy）原则和当前公共卫生优先事项相一致的可持续策略。本研究旨在评估来自摩尔多瓦本地葡萄品种Viorica和Feteasc? Regal?的残留酿酒酵母沉淀物（wine lees, WL）作为松饼中的多功能成分和部分脂肪替代物。研究人员用酒泥（WL）替代了20%、35%和50%的葵花籽油，并对所得产品进行了理化、营养、微生物、色度及感官特性的分析。WL的掺入使热量值降低了高达10%，并减少了脂质含量，同时增加了蛋白质和膳食纤维水平。水分含量保持在可接受范围内，而滴定酸度随替代水平增加而升高（p < 0.05）。松饼密度略有增加，吸水能力显著改善，达到269%，主要由于WL富含纤维的组成。颜色分析表明，亮度降低而红度增加，这与酵母色素和烘焙过程中的热反应有关。微生物结果显示，随着WL添加量的增加，总活菌数降低；然而，50%替代水平的样品酵母和霉菌数超过了允许限值。感官评价表明，含20% WL的松饼是最可接受的样品。总体而言，WL可被视为一种有前景的可持续成分，用于开发具有改善营养价值的减脂松饼。

近年来，西方发达国家平均脂肪摄入量通常占总能量摄入的35%–40%，超过世界卫生组织建议值，导致肥胖和心血管疾病风险增加。同时，葡萄栽培与酿酒业产生大量副产物酒泥（wine lees, WL），主要由酵母细胞、酒石酸盐晶体、多糖、多酚及蛋白质构成。传统上被视为废物的WL，因其富含β-葡聚糖、蛋白质和膳食纤维等营养成分，逐渐成为食品配方中的可持续原料。然而，在烘焙产品中部分替代油脂时，需平衡技术功能与感官可接受性。为此，研究人员利用摩尔多瓦本地葡萄品种Viorica和Feteasc? Regal?发酵产生的WL，作为松饼中的部分脂肪替代物，评估其对产品理化、营养、微生物、色度及感官特性的影响。本研究旨在开发减脂营养松饼，同时促进副产物回收与可持续成分应用。该论文发表在《Foods》。

研究人员采用的关键技术方法包括：从Purcari酒庄（摩尔多瓦）获取两种本地葡萄品种（Viorica和Feteasc? Regal?）发酵后的WL，基于简化配方设计松饼样品，以20%、35%和50%比例替代葵花籽油；通过水分测定、滴定酸度（TTA）、容积置换法测定密度、浸渍法测定吸水能力（WAC）及CIE L^*a^*b^*色度分析评价理化特性；根据USDA数据库计算营养值；采用倾注平板法进行微生物分析（总活菌数、酵母和霉菌）；由15名经过培训的评定员（11女4男，平均年龄32±6岁）进行定量描述性感官分析（QDA，5点标度）。所有实验重复三次，数据通过方差分析（ANOVA）和Tukey HSD检验（p<0.05）及主成分分析（PCA）处理。

研究结果如下：

**3.1 WL的理化与营养特性**
**3.1.1 WL的理化及营养组成**：WL的pH值为3.19–3.21，呈酸性；碳水化合物含量14.21%–19.41%干物质（DM），脂质含量10%–11% DM，β-葡聚糖含量19%–21% DM，高于大多数植物源。
**3.1.2 WL的脂质组成**：甘油三酯为优势脂质（58%–60%），磷脂11%–12%，酯类7%–9%，受品种影响显著。

**3.2 松饼的理化性质**
**3.2.1 水分与干物质含量**：水分含量75%–79%，干物质21%–25%；添加WL显著提高干物质（p<0.05），Viorica组在20%替代时即显著增加，Feteasc? Regal?组在35%和50%时显著增加。
**3.2.2 总滴定酸度（TTA）**：TTA随WL替代水平升高而显著增加（p<0.05），对照0.3% w/w，20%时为0.5% w/w，50%时Viorica组达1.1% w/w，Feteasc? Regal?组为0.9% w/w。
**3.2.3 松饼密度**：密度随替代水平升高而小幅增加，MV50%为0.52 g/cm³，MFR50%为0.49 g/cm³，均在0.35–0.55 g/cm³可接受范围内。
**3.2.4 吸水能力（WAC）**：WAC从对照的165%升至MV50%的269%和MFR50%的261%，呈现剂量依赖增强，归因于WL中膳食纤维和β-葡聚糖的强持水能力。
**3.2.5 主成分分析（PCA）**：前两个主成分解释94.98%方差；F1区分水分与干物质/酸度/吸水能力梯度，F2区分密度；样品形成三个聚类：高水分组（M0%、MFR20%）、高干物质/酸度组（MV系列）和高密度组（MFR35%、MFR50%）。

**3.3 松饼的近似营养组成**：脂肪含量从对照的11.6 g/100g降至50%替代时的7.02–7.07 g/100g，能量相应降低约10%（1297.43 kJ/100g降至1199 kJ/100g）；蛋白质从5.80 g/100g增至9.42–9.50 g/100g；碳水化合物保持46–47 g/100g稳定。

**3.4 松饼颜色分析**：L^*（亮度）随WL增加显著降低（对照54.42降至MFR50%的13.99），a^*（红度）升高（对照10.52升至MV50%的21.02），b^*（黄度）下降；ΔE最高达26.89（MFR50%），表明颜色变化显著。

**3.5 感官分析**：20%和35%替代样品获得最高风味和香气评分（MFR35%达到4.95和4.85），超过对照；20%替代样品（MFR20%和MV20%）整体接受度最高（4.89和4.85分），Feteasc? Regal?组因较高碳水化合物含量呈现更甜、更柔的质地和香气；50%替代样品硬度增大、孔隙减少、接受度下降。

**3.6 微生物分析**：总活菌数（TVC）随WL增加而降低（对照5.70×10² CFU/g降至MV50%的1.33×10² CFU/g；MFR50%为2.77×10² CFU/g）；未检出大肠菌群、凝固酶阳性葡萄球菌、沙门氏菌和霉菌；但酵母计数从对照的3 CFU/g增至50%替代时的92–95 CFU/g，超过允许限值。

**总结讨论**：本研究表明，酒泥（WL）可作为部分脂肪替代物应用于松饼配方，在20%–50%替代水平下实现脂肪和热量降低（最高10%），同时增加蛋白质和膳食纤维含量。WL的酸性成分提高了产品滴定酸度，而β-葡聚糖等纤维组分显著增强了吸水能力（达269%），但导致密度小幅增加和颜色深度变化。微生物分析显示WL具有抑菌作用，但50%替代时酵母残留超标，需关注储存稳定性。感官评价证实20%替代样品（尤其是Feteasc? Regal?组）因蜂蜜和果干风味获得高接受度，优于对照。研究结论翻译如下：结论表明，在测试条件下，WL可作为松饼配方中可持续的部分脂肪替代物，实现脂质减少并改善最终产品的营养特性。通过以20%、35%和50%比例用Viorica和Feteasc? Regal?葡萄品种的WL部分替代植物脂肪，能够获得热量降低（高达10%）且膳食纤维和蛋白质含量增加的松饼。实验样品表现出可接受的物理参数，包括干物质含量、滴定酸度、密度和吸水能力，均在正常限值内。色度分析显示50%脂肪替代导致明显颜色变化（MFR50%的ΔH^*=19.4，ΔE=26.89），可能对消费者感知产生负面影响。然而，感官评价确认20%脂肪替代样品（MFR20%和MV20%）具有高消费者接受度，被描述为具有令人愉悦的蜂蜜和果干风味。这些发现表明两种WL的碳水化合物组成差异可能影响感官特性，其中Feteasc? Regal?贡献了更丰富的感官特征。总体而言，WL是一种有前景的可持续成分，可用于更健康的烘焙配方。