海茴香作为挤压零食中的新型功能性成分：其物理、工艺功能、微观结构、抗氧化及感官特性研究

《Food Structure》：Sea Fennel as a Novel Functional Ingredient in Extruded Snacks: Physical, Techno-functional, Microstructural, Antioxidant, and Sensory Properties

　　

Neslihan Bozdogan|Buse Ozdere Yilmaz|Bilge Basturk Berk|Sebnem Tavman|Seher Kumcuoglu

土耳其伊兹密尔35100，爱琴大学工程学院食品工程系

摘要

本研究探讨了富含生物活性的盐生植物海茴香（Crithmum maritimum L.）作为玉米基挤压零食功能性成分的潜力。研究采用共旋转双螺杆挤压机，在不同海茴香添加量（0–8%）、原料含水量（16%和18%）以及桶温（140°C和155°C）条件下生产零食。并对这些挤压产品的物理化学性质、质地特征、结构特点、生物活性成分以及感官接受度进行了评估。

海茴香添加量的增加显著提升了产品的总酚含量和抗氧化活性，总酚含量最高可达54.17毫克GAE/克，抗氧化活性则达到1.47毫克TEAC/克。然而，纤维含量的增加带来了物理上的限制：产品的膨胀率在2.84到4.55之间，表观密度在0.0782到0.1389克/立方厘米之间，硬度则在145.98牛顿到超过500牛顿之间，这说明海茴香的添加及加工条件会显著影响零食的物理和质地特性。较高的桶温（155°C）和较低的原料含水量（16%）可通过促进基质膨胀和形成脆硬质地，部分缓解上述质地问题。X射线衍射分析显示，海茴香添加后产品的相对结晶度下降，RC值在20.6%到29.9%之间。微CT分析表明，这些产品具有高度多孔的细胞结构，孔隙率大约在81.6%到87.5%之间，且不同配方下孔隙形态存在差异。感官评价结果显示，155°C下加工、含水量为16%且海茴香添加量为6%的配方最为理想。这些研究结果表明，海茴香可有效用于制作挤压零食，为开发富含纤维、具有抗氧化功能的食品提供了新途径。

引言

如今，消费者越来越倾向于选择天然、健康的产品来维护健康与整体福祉，这推动了食品功能概念的发展（Siró等人，2008年）。另一方面，由于消费者行为的变化以及准备饭菜时间的不足，通过油炸、挤压、烘焙或烘烤等方法制成的零食在现代饮食中的重要性日益凸显（Costa等人，2010年；Escobedo和Mojica，2021年）。不过，尽管这类零食被广泛消费，但人们普遍认为它们的营养结构不合理，主要是因为其碳水化合物和脂肪含量过高，而蛋白质和膳食纤维含量不足（Cuj-Laines等人，2018年）。因此，为了提升零食的营养价值，可以在其配方中加入豆类、蔬菜、水果以及食品加工副产品等成分（Gomes等人，2023年）。

另一种打造更健康零食的方法是在配方中加入富含膳食纤维和生物活性成分的植物性材料，其中海茴香（Crithmum maritimum L.）就是一种常见的原料（Pereira等人，2017年）。海茴香又名岩茴香、海欧芹或海茴香属植物，是一种自然生长在大西洋沿岸及地中海国家，尤其是法国、意大利、葡萄牙、希腊和土耳其的盐生植物（?zcan等人，2001年）。由于其富含膳食纤维、矿物质、多酚和精油，同时还具有强大的抗氧化和抗菌性能，因此作为一种有潜力的功能性成分，受到了众多科学界和工业界的关注（Ashim等人，2025年）。这些成分不仅能赋予食品独特的风味和颜色，还能提升其营养价值和抗氧化稳定性。此外，有研究指出，海茴香的膳食纤维含量约为3.0-6.2克/100克鲜重（Tardío等人，2016年；Renna，2018年；Sánchez-Faure等人，2020年；Maoloni等人，2021年）。已有不少研究探讨了海茴香在各种食品中的应用，如泡菜（Kraouia等人，2025年）、调味酱和意大利面中的香料着色剂（Renna & Gonnella，2012年）、可食用薄膜（Rico等人，2020年）以及果酱（Naui等人，2025年）。然而，关于如何将海茴香应用于热化学加工食品，尤其是对纤维含量要求较高的挤压零食方面的研究还相对较少。

挤压工艺是用来制造富含膳食纤维和生物活性成分的替代零食的常用方法之一（Costa等人，2010年）。这种水热加工工艺具有温度高、处理时间短的特点，通过高温和旋转螺杆产生的热应力与机械应力，可使物料发生糊化、淀粉分解、膳食纤维溶解以及蛋白质聚集等物理化学变化（Yagci等人，2022年）。该工艺具有能耗低、加工时间短、营养损失少等优点，从而能生产出消化率更高、感官品质更好且保质期更长的产品（Kumar等人，2018年）。此外，它还能同时实现食品原料的加热、质地调整和成型（Prabha等人，2021年）。挤压产品的物理化学和结构特性会受到配方参数（如原料组成、原料含水量等）以及加工条件（如桶温、螺杆转速、进料速度、模具温度等）的显著影响（Peressini等人，2015年；Samard等人，2021年）。

虽然已有许多研究致力于开发富含纤维和蔬菜的零食，但据我们所知，尚无研究探讨过在海茴香添加到挤压零食中后，会对产品的物理、化学、形态及感官特性产生何种影响。了解海茴香添加量、原料含水量以及桶温之间的相互作用，对于提升产品品质和消费者接受度至关重要。因此，本研究探讨了海茴香添加量（0%、2%、4%、6%和8%）、原料含水量（16%和18%）以及桶温（140°C和155°C）对零食物理、化学、形态及感官特性的影响。这项研究为海茴香作为挤压零食功能性成分的应用提供了重要依据，也为开发富含纤维和生物活性成分的零食奠定了基础。

内容节选

材料

本研究所使用的海茴香（Crithmum maritimum L.）样本是在PRIMA项目（项目编号：122N049）的支持下，在爱琴大学的农田中种植的。新鲜采收的样本随后使用功率为3千瓦的实验室用托盘干燥机进行干燥（制造商：Eksis Makine，位于土耳其伊斯帕尔塔）。干燥过程在恒定温度40摄氏度（±1摄氏度）下进行，空气流速为1.5米/秒，相对湿度为5%。样本被放置

糊化特性

如图2所示的糊化曲线以及表1汇总的数据可知，玉米粉与海茴香混合物的糊化行为会随着海茴香添加量的变化而改变。不同配方之间的PaT数值仅有轻微波动，各混合物之间不存在统计学上的显著差异（p > 0.05）。因此，在糊化试验所用的高含水条件下，海茴香的添加并未显著改变淀粉糊化的起始温度

结论

本研究表明，将海茴香（Crithmum maritimum L.）引入玉米基挤压基质中，可用于开发具有更高附加值的功能性零食。海茴香的添加显著改变了挤压产品的物理化学、结构、功能以及感官特性，体现了在提升营养价值与改善质地之间的平衡关系。

海茴香的添加使零食中的生物活性成分逐渐增多，总酚含量也有所上升

未引用参考文献

（Bozdogan等人，2024年；Chiu等人，2013年；Fischaber等人，2024年；Kraouia等人，2023年；Pappalardo和Lusk，2016年；Sahu等人，2022年）

作者贡献说明

Buse Ozdere Yilmaz：文本撰写——审阅与编辑，文本撰写——初稿撰写，结果验证，方法设计，实验研究，正式分析，数据整理，概念构建。Neslihan Bozdogan：文本撰写——审阅与编辑，文本撰写——初稿撰写，结果验证，方法设计，实验研究，正式分析，数据整理，概念构建。Sebnem Tavman：文本撰写——审阅与编辑，项目监督，资源协调，项目管理，资金筹集，概念构建。Bilge Basturk Berk：文本撰写——审阅与

利益冲突声明

作者声明，不存在任何可能影响本研究结果的已知财务利益冲突或个人关系。

致谢

本研究得到了土耳其科学技术委员会（TUBITAK）的资助，项目编号为122N049。作者衷心感谢Semolina Azteca Milling公司（位于土耳其萨姆松）为本研究提供玉米粉。此外，为提升文章某些部分的表达清晰度，作者在写作过程中使用了ChatGPT辅助。在使用该工具后，作者对内容进行了必要的审核和修改