資訊 > 編輯推薦 > 固態(tài)發(fā)酵在全谷物食品開發(fā)中的應用
發(fā)酵食品是指人們利用有益微生物加工制造的一類食品,因微生物活動的參與,能夠起到改善質地、賦予風味、提供營養(yǎng)等作用。發(fā)酵食品是食品工業(yè)的重要組成部分,也是21世紀極具發(fā)展?jié)摿Φ氖称贩种?。人類利用發(fā)酵技術已經有幾千年的歷史,固態(tài)發(fā)酵是最悠久的發(fā)酵技術,是微生物在沒有或基本沒有游離水的多孔性固態(tài)基質上,用一種或多種微生物發(fā)酵的過程,其加工過程具有節(jié)水、節(jié)能、不產生廢液等環(huán)保性特點,符合當下清潔技術的發(fā)展潮流,在發(fā)酵工業(yè)中具有舉足輕重的地位。
全谷物飲食是當今社會追求的健康飲食方式,全谷物因含有谷物的全部營養(yǎng)成分,有利于抵御當下普遍存在的"富貴病"問題,因此備受推崇。研究指出,全谷物不僅含有豐富的B族維生素、鎂、鐵和膳食纖維,還含有多酚、維生素E、單寧、類胡蘿卜素、植酸、木質素和木脂素等活性成分,然而除小麥粉之外的谷物大部分都不具有面筋,其粉質無法形成面團,因此全谷物食品的應用限制較多。
全谷物食品(非小麥)開發(fā)的產品主要以初加工為主,雖然在膨化、營養(yǎng)等深加工層次也有涉獵,但市場容量有限。全谷物經固態(tài)發(fā)酵后更多營養(yǎng)物質得到釋放,大分子物質被降解為小分子物質,并且微生物活動會產生有機酸、代謝產物等功能因子,經發(fā)酵后品質得到大幅提升,因此全谷物的固態(tài)發(fā)酵成為其擴大應用的重要途徑。
乳酸菌發(fā)酵是提升功能價值的有效手段,但固態(tài)發(fā)酵缺乏水分的參與,而乳酸菌淀粉酶和蛋白酶活力相對較低,難以直接利用固態(tài)基質中的營養(yǎng)物質,因此在全谷物發(fā)酵中多以混合菌種為主?;旌暇N主要由底物菌和乳酸菌組成,底物菌的存在是為乳酸菌的繁殖提供營養(yǎng)基礎,要求能夠在缺乏自由水的固態(tài)環(huán)境中快速繁殖,常采用的有曲霉、根霉、木霉等,其能產生高活性的淀粉酶、纖維素酶等多種酶系。
蛋白營養(yǎng)提升明顯
谷物中的蛋白質含量僅次于淀粉,是谷物中重要的營養(yǎng)物質。隨著發(fā)酵進程的增加,發(fā)酵環(huán)境pH大幅下降,在內源酶和細菌酶的作用下,種皮中的蛋白質被逐漸分解釋放,谷物中的游離蛋白數(shù)量持續(xù)增加,小分子肽、氨基酸的數(shù)量大幅提升,發(fā)酵前后的蛋白質價值得到有效提升。
膳食纖維價值提升
谷物種皮富含纖維素,從而使營養(yǎng)物質不易分解釋放,在纖維素酶和半纖維素酶存在的環(huán)境中,種皮中的纖維素得到分解,釋放更多可溶性膳食纖維,而可溶性膳食纖維不僅具有獨特的加工優(yōu)勢,而且具有較高的保健價值,能夠治療便秘、改善腸道健康、預防心腦血管疾病等。
多酚及抗氧化性增強
全谷物含有大量的多酚化合物,這些多酚化合物多集中在胚芽、麩、糠部位,在谷物精制脫皮過程中隨種皮的分離而損失掉,全谷物發(fā)酵能夠在保留充足結合態(tài)多酚的基礎上,提高游離態(tài)多酚物質的釋放。游離態(tài)多酚的含量與纖維素酶、葡萄糖苷酶的活性呈線性相關,說明發(fā)酵極大的促進了游離態(tài)多酚的含量,其抗氧化性顯著增加。
此外,全谷物發(fā)酵產物的消化吸收率也有顯著提升,經干燥后可開發(fā)為易消化的營養(yǎng)餐食。總之,固態(tài)發(fā)酵不僅能增加營養(yǎng)價值,還能顯著改善其加工特性,是非小麥類谷物提升價值、擴大應用范圍的有效方式。
在追求天然、健康生活方式的今天,植物提取物因其豐富的生物活性成分和潛在的健康益處而備受矚目。其中,源自中國特有珍稀樹種——青錢柳的青錢柳葉提取物,憑借其獨特的成分組合和顯著的生理調節(jié)功能,正逐漸成為健康食品和功能性原料領域的新星。
近年來,人工智能與機器學習迅速從高科技概念演變?yōu)橥苿痈餍袠I(yè)創(chuàng)新的實用工具。從醫(yī)療、金融到制造業(yè),這些技術正不斷顛覆傳統(tǒng)模式,使流程更加高效、精準和數(shù)據(jù)驅動。作為融合了科學與藝術的產業(yè),食品行業(yè)同樣也正被AI深刻改變。
棉籽蛋白是一種營養(yǎng)價值高、品質良好的植物蛋白資源,主要成分是球蛋白,其次是谷蛋白。其氨基酸組成除蛋氨酸含量稍低外,其余必需氨基酸含量均達到聯(lián)合國糧食及農業(yè)組織(FAO)推薦的標準。
鼠尾草是唇形科鼠尾草屬多年生草本植物,因其葉子形狀類似鼠尾而得名。其原產于地中海地區(qū),目前在北美洲、歐洲、中國等地均有栽培。實際上,鼠尾草也是一種歷史悠久的藥用植物,古埃及人用鼠尾草來治療不孕癥,中古世紀的歐洲普遍沖泡鼠尾草茶來保健,所以希臘、羅馬人又稱其為“神圣的藥草”。
檸檬苦素(Limonin)作為柑橘類水果中典型的四環(huán)三萜類次生代謝產物,其化學結構特征、生物合成路徑、生物活性機制及在食品工業(yè)中的應用研究已形成系統(tǒng)性進展。
硒是人體必需的微量礦質元素,為人體提供營養(yǎng),并具有解毒和抗氧化的功能,是維持生命正常生長代謝的重要元素。硒在人體無法長期貯存,也無法合成,人體必須從膳食中不斷獲得硒元素來供機體需要。
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