瑞典研究人员首次成功制备出完全由小麦麸皮纤维和小麦谷蛋白构成的“纯小麦”水凝胶。研究团队表示,这一成果有望为谷物加工过程中价值较低的副产物提供新的利用方向,将其转化为可用于未来食品的营养与可持续原料。
在面粉加工环节,小麦麸皮每年产生数百万吨。尽管麸皮富含膳食纤维,但在实际应用中通常被用作鸡等牲畜饲料。瑞典皇家理工学院(KTH)的研究显示,这类剩余谷物成分可被加工为柔软、果冻状的水凝胶材料,而水凝胶在食品工业中常用于提供结构、稠度与口感。

KTH糖科学教授、PLENTY研究中心主任Francisco Vilaplana表示,这种凝胶的口感与麸皮本身“粗糙且纤维感强烈”的特性形成对比,后者往往限制其在健康食品中的使用。
Vilaplana称,基于该技术制备的凝胶可用于增稠、稳定或改善食品质地,潜在应用包括植物基肉类与乳制品替代品、高纤维零食、酱料,以及运动与医疗营养产品。他补充说,早期测试显示,该方法也可能适用于豌豆蛋白或大豆蛋白等其他植物蛋白。

相关研究已发表在《Food Hydrocolloids》期刊。研究团队称,这是首次将小麦谷蛋白(而非动物蛋白)成功引入以小麦麸皮阿拉伯木聚糖(AX)为基础的水凝胶体系,并对其进行系统研究。
研究人员从小麦麸皮中提取天然纤维阿拉伯木聚糖,并与小麦蛋白混合。Vilaplana表示,团队开发的功能性食品成分将蛋白质与纤维这两类营养成分结合在同一体系中。

在制备过程中,研究人员使用漆酶促使纤维分子连接,形成稳定凝胶网络。研究团队指出,阿拉伯木聚糖中含有阿魏酸等天然抗氧化成分;当蛋白质加入后,会被包埋在纤维网络中。Vilaplana表示,这一结构有助于改善蛋白质的表现,因为蛋白质本身相较纤维分子更不易形成凝胶。
他同时指出,植物蛋白若单独形成凝胶,往往会出现脆弱、不均匀,或对盐分、pH值与温度敏感等问题,从而影响食品质地及其作为稳定配料的应用。
该研究由博士后研究员Niklas Wahlström完成。Wahlström表示,团队正通过KTH的PLENTY项目扩大相关生物技术方法,以提升农食品副产物的价值。PLENTY项目聚焦资源优化与循环供应链,旨在减少食品损失与浪费。Vilaplana称,这项工作可能为已大量生产但尚未用于人类食品的农业副产物带来新的价值。