J. Future Foods | 探索未被充分利用的淀粉来源作为精制小麦粉营养替代品的潜力：综述

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Introduction

随着城市化与工业化进程加快，发展中国家的饮食结构日益西方化，精制小麦粉消费量显著上升，预计到2030年将增长12%，其中非洲和中东地区的增幅最为明显。精制小麦粉在加工过程中去除了麸皮和胚芽，导致B族维生素、矿物质和多酚等营养成分的大量流失，仅保留富含碳水化合物的胚乳部分。因此，长期过量摄入精制小麦粉会造成膳食纤维缺乏，并增加肥胖、糖尿病、心血管疾病等非传染性疾病（NCDs）的风险。据国际糖尿病联盟数据，全球糖尿病患者已达5.37 亿，预计到2045年将升至7.83 亿。为应对健康风险，越来越多国家尝试以本地可获得的未充分利用或非常规淀粉替代小麦粉，用于开发复合粉及健康烘焙产品。

本文旨在系统评估多种非传统淀粉来源的营养特征及加工潜力，为食品工业提供健康替代原料的理论依据，同时有助于降低对进口小麦粉的依赖、促进本地农业资源利用及改善公众膳食健康。

水莲籽粉：兼具高纤维与优质蛋白的新型健康面粉

水莲（

Nymphaea lotus

Nymphaea pubescens

）是一种常见的水生植物，其种子在南亚地区早已被用作粮食。研究发现，水莲籽粉的膳食纤维含量显著高于精制小麦粉，因此有助于降低糖尿病、肥胖和心血管疾病等慢病风险。尤其是赖氨酸、苏氨酸和蛋氨酸等必需氨基酸在水莲籽中含量充足，而这些正是小麦粉的缺乏项，使其成为优秀的植物蛋白来源。实验显示，睡莲籽粉可替代75%的小麦粉制作玛芬，或替代30%制作曲奇，口感仍被消费者接受。其高纤维特性有助于稳定血糖，对糖尿病患者尤其友好。但需注意，水莲籽中含有抗营养因子（如单宁、草酸、植酸等），过量摄入可能影响营养吸收，因此建议通过浸泡、加热等处理降低风险。

水莲籽粉和精制小麦粉的营养成分包括水分、蛋白质、脂肪、碳水化合物、灰分、总纤维、赖氨酸、苏氨酸和甲硫氨酸（表1）。

表1 水莲籽粉与精制小麦粉的主要营养成分对比

苏铁籽粉：富含纤维但存在毒性风险

苏铁（

Cycas circinalis

）是一种古老的植物，其种子富含淀粉和膳食纤维。苏铁籽粉替代20%小麦粉制作曲奇可提升蛋白、脂肪与灰分含量，同时保持良好口感。但其主要限制在于毒性物质—环苏苷及BMAA神经毒素，即便经过浸泡和晒干等传统“脱毒”处理，仍有潜在风险。因此，虽然苏铁籽粉营养丰富，但不适合作为主要粮源推广。

苏铁种子粉和精制小麦粉的营养成分包括水分含量、蛋白质、碳水化合物、不溶性膳食纤维( IDF )和可溶性膳食纤维( SDF )（表2）。

表2 苏铁籽粉与精制小麦粉营养对比

糖棕块茎粉：富含膳食纤维的能量来源

糖棕（

Borassus flabellifer

）是亚洲常见的高大棕榈树，其发芽块茎可制成高淀粉面粉。糖棕粉中的高纤维能降低食物血糖指数（GI），有助于控制血糖和胆固醇水平。研究显示，将糖棕粉与小麦粉混合制成复合面粉后，制品的膳食纤维显著提升，可减少冠心病风险。然而，若添加比例过高（>10%），玛芬的结构会变得更密实、更硬，口感下降。制作面包时，糖棕粉的最佳添加量为5%以内，否则会抑制酵母发酵，影响面团膨松。

棕榈粉和精制小麦粉的营养成分包括水分、总碳水化合物、脂类、蛋白质、灰分、纤维、总糖、还原糖的含量（表3）。

表3 糖棕粉与小麦粉主要营养成分对比

海椰子粉（Caryota urens）：矿物质与抗性淀粉的优质来源

海椰子的髓部富含淀粉，可产出约100～150 kg面粉。这种粉末不仅能调节血糖，还可促进肠道益生菌生长，对肠道健康有益。在面包制作中，25%海椰子粉替代小麦粉即可保持良好风味，同时提升镁、铁、钙、锌等矿物含量。制作饼干时甚至可添加60%，还能减少配方中脂肪用量，而不会影响口感。不过在面包中，随着海椰子粉比例升高，膳食纤维含量反而略有下降，说明其与小麦面筋结构存在相互作用。

海椰子粉和精制小麦粉的营养成分包括水分、总碳水化合物、脂质、蛋白质、灰分、纤维、总淀粉、抗性淀粉、直链淀粉、钾、磷、铁、钙含量（表4）。

表4 海椰子粉与精制小麦粉对比

椰子粉：高蛋白、高纤维、低升糖的功能原料

椰子粉是椰奶提取后的副产物，富含蛋白和膳食纤维，却常被忽视或用作饲料。研究表明，椰子粉能有效降低食品的GI，有助于糖尿病患者血糖管理。其可替代20%的小麦粉制作面包或面条，不仅口感良好，还能提升蛋白和纤维。但如果超过20%，面包会变得偏硬、韧性下降。椰子粉还富含短链脂肪酸，有助于肠道菌群平衡与免疫力提升。

椰子粉和精制小麦粉的营养成分包括水分、总碳水化合物、脂类、蛋白质、灰分和纤维（表5）。

表5 椰子粉与小麦粉营养成分对比

菠萝蜜籽粉：高蛋白、富矿物质的植物营养源

菠萝蜜（

Artocarpus heterophyllus

）是世界上最大的可食用果实，其种子约占果实重量的10%。可见菠萝蜜籽粉不仅蛋白质丰富，还能补足小麦粉氨基酸结构失衡的问题。在实际应用中：可替代10%制作面包胚或25%制作复合面包；制作曲奇时可替代40%小麦粉，提升营养同时保留酥脆口感。但若替代比例过高，产品会变硬、颜色变深，风味下降。菠萝蜜籽中还含单宁、植酸及胰蛋白酶抑制剂等抗营养物质，需经热处理去除。

菠萝蜜种子粉和精制小麦粉的营养成分包括水分、总碳水化合物、脂质、蛋白质、灰分、纤维、钾、磷、镁、钙、赖氨酸、苏氨酸和蛋氨酸的含量（表6）。

表6 菠萝蜜籽粉与精制小麦粉营养对比

在不同品种的菠萝蜜种子中发现的抗营养因子如表7所示。

表7 菠萝蜜各栽培品种种子中的抗营养因子

红糙米粉：高纤维、富铁锌的低GI谷物

红米是亚洲传统稻米品种之一，富含原花青素和类黄酮，具有抗氧化特性。将红米粉与小麦粉混合制作面包，可明显提高膳食纤维并降低GI。若100%使用红米粉，还能制作无麸质面包，适合麸质过敏人群。但由于红米蛋白缺乏面筋形成能力，需要添加胶质或乳化剂改善口感。高纤维虽然健康，但会使面包变得更硬、更耐嚼，因此在配比上需平衡营养与质地。

红米粉和精制小麦粉的营养成分包括水分、总碳水化合物、脂质、蛋白质、灰分、纤维、铁和锌含量（表8）。

表8 红糙米粉与精制小麦粉营养对比

指黍粉：高钙、高纤维的“抗糖”小谷物

指黍（

Eleusine coracana

）是南亚和非洲的主要小杂粮，耐旱耐贫瘠，富含钙。指黍粉能有效降低血糖和胆固醇水平，促进肠道蠕动，常被推荐用于糖尿病人群的主食替代。在食品开发中，可替代30%的小麦粉制作面条，提升膳食纤维并产生降糖效应。但当替代比例超过60%时，制品会变硬、体积缩小、口感下降。若加入乳化剂（如羟丙基甲基纤维素），可改善质地。

红米粉和精制小麦粉的营养成分包括水分、总碳水化合物、脂质、蛋白质、灰分和纤维含量（表9）。

表9 指黍粉与精制小麦粉营养对比

Conclusion

一些未充分利用的淀粉来源有望替代精制小麦粉，提高复合食品的营养价值和健康益处。例如，睡莲籽粉、苏铁籽粉、棕榈根茎粉、椰子粉、菠萝蜜籽粉、红米粉和指谷粉等都富含膳食纤维。其中，睡莲籽粉和菠萝蜜籽粉作为植物蛋白来源表现尤为突出，氨基酸组成均衡，是精制小麦粉所缺乏的。此外，红糖棕榈粉还富含矿物质和抗性淀粉，其营养价值在这方面超过了精制小麦粉。然而，这些淀粉原料的应用仍然有限，主要受制于口感欠佳、蛋白质和碳水化合物消化率低、感官特性不理想、质地粗糙，以及抗营养因子和潜在毒性物质存在等问题。

因此，未来研究应致力于开发营养丰富、口味佳、外观吸引人的食品产品，同时探索创新加工方法和配方，以提升这些未充分利用淀粉粉类的可接受性和营养价值。还可以进一步研究其营养成分的生物利用度、相互作用及对慢性疾病（如糖尿病、肥胖和心血管疾病）的潜在预防作用。

Exploring the potential of underutilized starch sources as nutritive alternatives to refined wheat flour: A review

N.S. Nirmaniabc, C. Jayathilakeac, R. Liyanageb, I. Wickamasinghead, B. Nallaperumae, M.A. Jayasinghea*

a

Department of Food Science and Technology, Faculty of Applied Sciences, University of Sri Jayewardenepura, Nugegoda, 10250, Sri Lanka

b

National Institute of Fundamental Studies, Kandy, 20000, Sri Lanka

c

School of Medicine, Case Western Reserve University, Cleveland, 44106, USA

Fakultät Physikalische Technik/ Informatik, University of Applied Sciences, Westsächsische Hochschule Zwickau, 08056, Zwickau, Germany

e

Department of Environmental Health and Safety, Case Western Reserve University, Cleveland 44106, USA

*Corresponding authors.

Abstract

The rise in refined wheat flour consumption within developing nations has raised concerns about its potential adverse effects on the health and nutritional status of their populations. As a result, there has been growing interest in exploring alternative starch sources as nutritive substitutes for refined wheat flour. This article provides a comprehensive review on the potentials of underutilized and unconventional starch sources, including Water Lily seed flour (Nymphaea lotus & Nymphaea pubescens), Cycad seed flour (Cycas circinalis), Palmyra tuber flour (Borassus flabellifer), Jaggery palm flour (Caryota urens), Coconut flour (Cocos nucifera), Jackfruit seed flour (Artocarpus heterophyllus), Red raw rice flour (Oryza sativa) and, Finger Millet flour (Eucenea coracana), as nutritive substitutes to refined wheat flour. In this study, Water Lily seed flour, Cycas circinalis seed flour, Palmyra tuber flour, Coconut flour, Jackfruit seed flour, Red raw rice flour, and Finger Millet flour were identified as rich sources of dietary fiber compared to refined wheat flour. Specifically, Water Lily seed flour and Jackfruit seed flour exhibited favorable characteristics as plant-based protein sources due to their balanced amino acid profiles, a quality lacking in refined wheat flour. Moreover, Jaggery palm flour was found to be a rich source of essential minerals and resistant starch, surpassing the nutritional composition of refined wheat flour in these aspects. This review highlights the diverse nutritional profiles and functional properties of selected underutilized and unconventional starch sources compared to refined wheat flour. It emphasizes the need for further research and development to introduce healthier and nutritionally enriched alternatives to the consumer optimizing their utilization and processing potential in diverse food applications.

Reference:

NIRMANI N S, JAYATHILAKE C, LIYANAGE R,, et al. Exploring the potential of underutilized starch sources as nutritive alternatives to refined wheat flour: a review[J]. Journal of Future Foods, 2026, 6(3): 361-373. DOI:10.1016/j.jfutfo.2025.04.003.

翻译：王小云（实习）

编辑：龚艺；责任编辑：梁安琪

封面图片来源：摄图网

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