综述：印奇果压榨饼的价值化：可持续食品应用的技术进展、市场及监管考量

本综述系统阐述了印奇果压榨饼（SP）这一高营养副产物的综合价值化策略。文章重点探讨了通过物理（如挤压、高压均质HPH）、化学/生物（如酶解、发酵）及新兴非热加工技术（如高静压HPP、冷等离子体DBD-CP）改善SP蛋白的溶解性、乳化性及生物活性肽释放，并有效降低抗营养因子（如单宁、植酸）。同时，综述分析了其在植物基食品（如肉类替代品PBMAs、乳制品替代品）、烘焙零食及功能性配料中的应用潜力，并强调了其在推动可持续蛋白质供应链和循环生物经济中的重要作用。文末还指出了当前在感官优化、规模化生产及不同市场（如欧盟、美国FDA、泰国）的监管审批方面存在的挑战与未来研究方向。

　　

印奇果压榨饼的价值化之路：技术、应用与可持续未来

引言

印奇果（Plukenetia volubilisL.），又称“印加花生”，原产于亚马逊盆地，其种子富含油脂（45–60%）和优质蛋白质（21–30%），尤其以高含量的omega-3脂肪酸（47–51%）而闻名。在油脂提取后，会产生大量的副产物——印奇果压榨饼（Sacha Inchi Press Cake, SP），其重量约占原始种子质量的54.75–67.35%。SP营养密度极高，蛋白质含量可达32–62%，并含有膳食纤维（约25%）、残余油脂（5–25%）、必需矿物质、酚类化合物以及均衡的氨基酸谱，营养价值可与大豆相媲美。然而，SP的食品化应用长期以来受到其不良感官特性（如苦涩味、收敛性）以及抗营养因子（如单宁、植酸、皂苷、胰蛋白酶抑制剂）的限制。本篇综述旨在梳理近年来提升SP营养价值、功能特性和感官品质的各种技术进展，探讨其市场潜力与监管挑战，展望其作为可持续食品配料的未来。

印奇果压榨饼的营养、生物活性与功能特性

SP的蛋白质含量在经过榨油后得到浓缩，可达约53–59%，其氨基酸组成全面，富含硫氨基酸、赖氨酸、色氨酸和亮氨酸。蛋白质组分包括清蛋白、球蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白，其中清蛋白（约25%）具有高溶解性，易于回收利用。除了宏量营养素，SP还展现出多种生物活性，包括抗氧化、抗高血压、抗炎和抗糖尿病潜力。其蛋白质水解物具有强大的自由基清除能力和铁还原能力，这些效应归因于生物活性肽以及残存的多酚（约50 mg GAE/100 g）和生育酚。

在功能特性方面，SP蛋白 isolates 在pH约为8.0时溶解度接近100%，非常适合用于饮料和高蛋白配方。其持水能力（约3.0 g/g）和持油能力（约2.7–2.9 g/g）良好，乳化活性和起泡性尤为突出，某些情况下甚至优于大豆蛋白。例如，富含清蛋白的组分乳化活性指数可达280–370 m2/g，乳化效率约59%，泡沫膨胀率在pH 8时可达55%，且泡沫稳定性在2小时后仍能维持约34%。这些优异的 techno-functional 特性使其成为沙拉酱、烘焙食品和甜点等应用中理想的乳化剂和发泡剂。

限制印奇果压榨饼在食品系统中应用的因素

SP中含有的抗营养因子是限制其应用的主要障碍。其中，单宁含量较高（未经处理可达0.216 g/100 g），不仅带来苦涩味，还会降低蛋白质消化率。植酸会与二价矿物质（如钙、铁、锌）结合，影响其吸收。皂苷和胰蛋白酶抑制剂则分别会影响营养利用率和蛋白质消化效率。幸运的是，许多抗营养因子对热敏感，例如，在121°C下高压灭菌可显著降低单宁、植酸和胰蛋白酶抑制剂的活性超过50%。

此外，SP的感官和加工技术局限性也不容忽视。高单宁含量导致其直接食用适口性差。在烘焙产品中，高比例（如70%）的SP添加会对外观、口感、质地和整体接受度产生负面影响。其高纤维含量也会影响产品的质构和混合特性。加工过程中的过度加热可能导致热敏营养素的降解，而提取方法的差异性则会影响SP的抗氧化能力和功能品质的一致性。

在安全性方面，毒理学评估结果令人鼓舞。对啮齿动物的口服毒性研究表明，即使在高剂量（高达2000 mg/kg）下也未观察到不良反应。基因毒性测试也表明其不具有DNA损伤或染色体畸变效应。针对印奇果壳提取物的体外研究显示其对人类真皮成纤维细胞无细胞毒性，细胞存活率超过80%，进一步支持了其安全性。

提升印奇果压榨饼价值的技术与消费者导向方法

为了克服SP的应用瓶颈，研究人员探索了多种物理、化学和生物技术方法。

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  物理加工： 干法分馏（如研磨、空气分级）是一种可持续的方法，无需溶剂即可获得蛋白富集组分，但蛋白纯度通常低于湿法。湿法分馏（如碱溶酸沉、膜过滤）能获得高纯度的蛋白 isolates，并改善溶解性、乳化性和起泡性，但耗水和化学品较多。热加工处理效果显著，例如，蒸煮（120°C，20分钟）可有效降低单宁含量；高压灭菌（121°C，15-30分钟）能强力减少单宁和胰蛋白酶抑制剂；烘烤（60–200°C）不仅能降低抗营养因子，还能增强风味和抗氧化活性；挤压加工（80–120°C）在高热、高压和高剪切力的作用下，能最大程度地降低抗营养因子，并将体外消化率提高至55.8%，同时显著改善蛋白质的溶解度、乳化、发泡和持油性能。
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  化学与生物技术： 化学方法如碱浸泡（如Na₂CO₃）和环糊精包合技术，可以有效减少豆腥味和异味前体物质。生物技术方法，特别是酶解（使用Alcalase、木瓜蛋白酶等）和发酵（使用乳酸菌或真菌），能够生成生物活性肽，提高蛋白质消化率，降解抗营养因子，并改善风味。酶解产生的肽段通常具有更高的抗氧化和血管紧张素转换酶（ACE）抑制活性。
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  感官优化： 针对SP的苦涩味，添加甜味剂、食盐、多糖类（如瓜尔胶）或风味增强剂（如与可可粉搭配）被证明是有效的掩蔽策略。例如，在SP植物奶中加入可可粉可以显著提升消费者的接受度。
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  新兴技术： 新兴的非热加工技术展现出巨大潜力。高静压处理（HPP, 100–600 MPa）能在保留热敏营养素的同时提高蛋白质消化率（12–18%）并降低植酸含量（约47%）。高压均质（HPH, 50–200 MPa）通过强烈的剪切力改善蛋白质溶解度和乳液稳定性。超声波（US）处理能提高蛋白质得率并保留90%以上的生物活性化合物。微波处理可快速降低抗营养因子（如 lectins >90%）。欧姆加热/脉冲电场（PEF）等技术则能实现精确温控，提高提取效率并降低微生物负载。冷等离子体（DBD-CP）处理可通过氧化修饰蛋白质结构，改善其溶解性和功能特性。封装技术（如喷雾冷冻干燥、脂质体）则可用于掩蔽异味和提高生物活性物质的稳定性。

印奇果压榨饼在食品中的应用

SP的多功能性和高营养价值使其在多种食品领域具有应用潜力：

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  植物基食品： SP是植物基肉制品替代品（PBMAs）的理想原料，其高消化率（88.5–93.6%）和优异的功能特性（乳化、起泡）有助于形成理想的质构。在植物奶中，SP能提供全面的蛋白质和健康脂肪（omega-3, -6, -9），且碳水化合物含量低、无胆固醇。添加抹茶或可可的SP植物奶产品已成功开发。
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  烘焙与零食： 在面包、饼干、能量棒、挤压零食等产品中，以适量（通常<30%）替代传统面粉，可以显著提高产品的蛋白质、纤维、不饱和脂肪酸和矿物质含量，同时增加总酚含量和抗氧化活性。例如，在扁面包中用6.3%的SP替代小麦粉，成功提升了营养价值而未影响感官接受度。
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  功能性配料： SP蛋白通过酶解可生成具有抗氧化、抗高血压等活性的生物活性肽，用于营养保健品或功能性食品强化。
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  其他应用： 除了人类食品，SP在动物饲料和水产养殖中也显示出潜力，可以改善豚鼠和鱼类的生长、胴体品质并降低胆固醇。此外，SP还可作为微生物（如Weissella cibaria）发酵的培养基，用于生产乳酸等物质。

环境与社会经济影响

SP的价值化符合循环经济和可持续发展原则。通过将油脂提取的副产物转化为高价值食品配料，减少了农业食品浪费。印奇果本身在热带地区种植，对土地和水资源要求相对较低，其碳足迹远低于动物源性蛋白质。在社会经济层面，SP为资源匮乏社区提供了低成本、营养丰富的蛋白质补充剂选择，并为小规模农户创造了通过增值加工增加收入的机会。

未来方向与研究需求

尽管SP前景广阔，但其广泛应用仍面临挑战。未来的研究需要关注以下几个方面：

1. 1.
   知识缺口： 需要更深入地阐明SP衍生生物活性物质（如肽、酚类）的结构-功能关系和作用机制。目前的功效证据多来自体外研究，亟需临床前和临床研究来验证其生物利用度和健康益处。安全性方面，特别是其潜在的致敏性需要全面评估。
2. 2.
   加工优化与规模化： 现有加工技术大多处于实验室阶段，需要开展中试规模验证，解决规模化生产中的能耗、成本和质量控制问题。同时，需要建立标准化的加工方案以确保产品一致性。
3. 3.
   市场与监管： 消费者对SP产品的接受度因产品类型、添加量和加工方式而异，需要进行更多的感官研究和消费者教育。监管层面则面临巨大挑战：欧盟食品安全局（EFSA）曾因数据不足否决了烤印奇果籽的 Novel Food 申请；泰国食品药品监督管理局限制SP摄入量为每人每日1.5克；而美国FDA已授予印奇果油GRAS（一般认为安全）地位，但SP蛋白仍需单独申请。秘鲁作为原产国，已建立了SP粉的国家标准。协调各地区的监管要求，准备充分的安全档案是推动SP全球市场准入的关键。
4. 4.
   跨学科合作： SP的成功价值化需要食品科学、营养学、环境科学、法规事务、经济学和市场营销等多学科的紧密合作，共同应对从原料到产品的全链条挑战。

结论

印奇果压榨饼（SP）作为一种营养丰富的农业加工副产物，通过先进的加工技术改良其营养、功能和感官属性，在植物基食品、功能性配料和可持续食品系统建设中展现出巨大潜力。克服其在规模化生产、感官接受度、安全评估和市场监管方面的挑战，需要持续的技术创新、扎实的科学验证以及产业链各环节的协同努力。随着这些努力的推进，SP有望从一种未被充分利用的副产品转变成为促进全球粮食安全、人类健康和环境保护的高价值功能性食品成分。