弗吉尼亚理工学院弗拉林生物医学研究所的研究人员调查了食品加工程度是否在基本营养不变的情况下影响代谢和大脑活动。他们招募了年龄在18至45岁之间的健康成年人，并准备了两餐，在碳水化合物、脂肪、蛋白质、水分、热量、盐和重量方面匹配度在1%以内，但根据NOVA分类系统，加工程度不同。一餐由最少加工的食品组成，如香蕉片、干蔓越莓、奶酪和鸡蛋；另一餐为高度加工食品，包括花生酱和果冻三明治、熟食火鸡、蔬菜片、饼干、谷物和速食土豆泥。
此图展示了实验核心的餐食比较，其中营养成分匹配但加工程度不同。
参与者在独立的会话中食用每餐后，代谢检测显示，高度加工餐引发了显著更高的胰岛素反应，并导致血糖升高持续时间更长，相比最少加工餐。此外，高度加工餐后能量消耗增加，碳水化合物氧化降低，表明尽管餐食提供的碳水化合物量相同，身体燃料中燃烧的碳水化合物更少。
在参与者观察食物图像时进行的功能性MRI扫描显示，在与动机、学习和奖励相关的腹侧纹状体和伏核区域出现了不同的脑反应。脑活动的差异与参餐后参与者燃烧碳水化合物供能的方式相关，提示由食品加工引起的代谢差异与大脑对食物线索的奖励反应相关联，尽管参与者并未报告对任一餐类型更愿意付费。
此照片描绘了用于测量食物线索脑反应的成像设置，将神经活动与代谢差异联系起来。
该研究承认了若干局限：仅招募了57名成年人，其中32人完成了代谢和fMRI两次检测，样本规模较小；研究仅考察了一套300卡路里的餐食，虽然蛋白质含量匹配，但餐食间的蛋白质来源不同，可能影响结果；研究未测量特定添加剂或食品的物理和化学结构。研究人员指出，未来工作应探索不同人群、更长时长、更大餐量以及各种食品搭配，以分离特定加工步骤或商业添加剂的影响。