引言
全球仍面临营养不良的严峻挑战，而大量营养丰富的可食用植物部位在加工和销售过程中被浪费。菜花是一种全球广泛食用的蔬菜，但其70%-80%的叶片和茎秆在采收后通常被丢弃。研究表明，菜花叶富含蛋白质、纤维和矿物质，具有改善营养状况的潜力。本研究旨在通过沸煮、漂烫或发酵等加工方式处理菜花叶，评估其营养与抗营养特性，并探讨其作为小麦面包营养强化剂的潜力，同时评估其对环境（水资源、碳排放）的潜在影响。研究假设发酵能最有效地提升菜花叶粉（CLP）的营养价值并降低抗营养素，将其加入面包能在不损害感官接受度的情况下，生产出营养和环境效益俱佳的产品。
材料与方法
研究在埃塞俄比亚亚的斯亚贝巴的蔬菜市场采集新鲜菜花叶。样品被随机分配至盐发酵（8天）、沸煮（5分钟）、漂烫（2分钟）处理组及未经处理的对照组。处理后的叶片在45°C烘箱中干燥，磨粉过筛（60目），制成CLP。将CLP按1%至9%的比例与小麦粉混合制作面包。对CLP及面包样品进行了营养成分（粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、灰分、碳水化合物、能量）、抗营养素（草酸盐、植酸盐）、功能特性（吸水能力、面筋含量）和感官评价分析。此外，通过计算模型估算了面包在蛋白质和纤维贡献、抗营养素减少、血糖负荷（GL）、碳足迹和水资源节约方面的实际影响。
结果
1. 菜花叶粉（CLP）的近似组成
加工显著改变了CLP的成分。发酵处理导致水分大幅降低，灰分含量增加，脂肪和能量水平得以保持。生叶片保持了最高的蛋白质和纤维含量，而热处理（尤其是沸煮）则降低了这些成分，并提高了碳水化合物含量。
2. 草酸盐和植酸盐含量
加工显著降低了CLP中的抗营养素含量。生样品中的草酸盐和植酸盐水平最高，经过热处理和微生物处理后均有所下降。发酵导致的降低幅度最大，其次是漂烫和沸煮。
3. 面包产品的近似组成
在面包中添加CLP显著影响了其营养成分。随着CLP替代比例的增加，粗蛋白、粗纤维和灰分含量呈上升趋势。例如，含9% CLP的配方（F1）与对照（100%小麦粉，F6）相比，蛋白质和纤维含量分别显著增加。碳水化合物含量则随CLP添加而下降。能量值在不同样品间保持相对稳定。
4. 吸水能力和面筋含量
不同CLP比例的面包在吸水能力和面筋含量上存在差异，具体数据见补充材料。
5. 感官评价
感官评估显示，面板接受度随CLP含量的降低而提高。对照样品（F6）在所有属性上得分最高。在强化样品中，CLP含量适中的配方（如F5）最受欢迎，各项感官评分均高于8。CLP含量较高（如9%）的样品在外观颜色和风味上得分较低。
6. 营养与环境影响评估
添加9% CLP使面包的蛋白质和膳食纤维含量增加。计算表明，每100克强化面包可额外提供约2.85克蛋白质和2.75克纤维，分别约占孕妇和哺乳期妇女推荐营养素摄入量（RNI）的5%和每日推荐纤维摄入量的10%以上。发酵处理使植酸盐含量降低了约55%，从而可能将铁和锌的生物利用度提高15%-20%。此外，碳水化合物含量降低约7.9%，对应估计血糖负荷（GL）降低约11.8%。
在环境效益方面，用CLP替代9%的小麦粉，可使每100克面包的碳足迹减少约7.5%（相当于节省约8克CO2e），并节省约16升水（主要源于避免了相应小麦种植的灌溉用水）。每生产1吨强化面包，可重新利用约9公斤新鲜菜花叶，相当于减少了约833公斤的蔬菜废弃物。
讨论
1. 加工对CLP组成的影响
发酵能显著改善CLP的营养品质，增加矿物质浓度和能量密度，同时有效降低抗营养素。相比之下，沸煮会导致蛋白质和纤维因热变性和浸出而损失。因此，发酵是提升植物性食物原料功能品质的最有益方法。
2. 强化面包的营养与功能特性
CLP的加入提高了面包的蛋白质、纤维和矿物质含量，这对蛋白质和纤维需求较高的脆弱人群（如孕妇）具有意义。抗营养素的减少有助于提高铁、锌等矿物质的生物利用度。然而，CLP的添加降低了面筋与蛋白质的比例，可能影响面团流变学和面包质地，这提示在更高比例添加时可能需要使用面筋增强剂等配方调整。
3. 感官特征与消费者接受度
较高的CLP添加水平（≥9%）会因颜色变深、植物风味和质地改变而降低消费者接受度。CLP含量适中（3%-6%）的面包保持了较高的感官评分，表明在营养强化与消费者接受度之间存在一个功能性平衡点。未来可通过预处理、风味掩蔽或消费者教育等策略来提升市场接受度。
4. 环境效益与可持续性
用CLP部分替代小麦粉能明确减少面包生产的环境影响。碳足迹和水足迹的降低，以及大量蔬菜废弃物的转化利用，促进了食品系统的循环性，符合减少农业废物和温室气体排放的全球战略。
结论
发酵是提升菜花叶粉（CLP）营养价值、降低抗营养素的最有效加工方法。CLP有潜力作为一种可持续的面包营养强化剂，用于烘焙产品的配方改良，通过降低估计血糖负荷（GL）来改善健康结局。此外，CLP的掺入通过减少资源使用、降低碳和水足迹以及废弃物资源化，减少了面包生产的环境影响，凸显了其在气候智慧型食品生产策略中的相关性。为了平衡营养益处与消费者接受度，在产品开发和推广中应考虑预处理、风味调整和消费者教育等策略。总体而言，CLP强化面包是推进兼顾健康与环境可持续性的气候智慧型循环食品系统的一种有前景的方案。
