資訊 > 專(zhuān)家原創(chuàng) > 富硒食品開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀
硒是人體必需的微量礦質(zhì)元素,為人體提供營(yíng)養(yǎng),并具有解毒和抗氧化的功能,是維持生命正常生長(zhǎng)代謝的重要元素。硒在人體無(wú)法長(zhǎng)期貯存,也無(wú)法合成,人體必須從膳食中不斷獲得硒元素來(lái)供機(jī)體需要。人體攝入硒的量,受其生活中環(huán)境因素如土壤、水以及飲食中硒含量等因素的影響。
研究表明,我國(guó)居民普遍缺硒,日均硒的攝入量?jī)H為43.3 μg,顯著低于《中國(guó)居民膳食指南》中適宜攝入量的下限50 μg/d。人體內(nèi)缺硒會(huì)引發(fā)營(yíng)養(yǎng)不良、克山病、大骨病、肝壞死、胰臟萎縮纖維化、白內(nèi)障等多種疾病。開(kāi)發(fā)富硒食品對(duì)我國(guó)人民身體健康具有重要意義,富硒食品主要有富硒植物食品、動(dòng)物食品、微生物食品、富硒營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑和富硒納米食品等。
富硒植物食品
植物轉(zhuǎn)化富硒食品,是以生物轉(zhuǎn)化法,在植物的自然生產(chǎn)過(guò)程中將硒元素有機(jī)地導(dǎo)入植物體內(nèi),從而生產(chǎn)出硒含量較高的農(nóng)產(chǎn)品。這種轉(zhuǎn)化過(guò)程主要是在植物的生長(zhǎng)環(huán)境中,通過(guò)土壤吸收或葉面噴灑等方式,使植物能夠吸收并富集硒元素。在植物轉(zhuǎn)化富硒食品的過(guò)程中,種植方式和土壤調(diào)理非常關(guān)鍵。選擇適合當(dāng)?shù)貧夂驐l件和土壤特點(diǎn)的作物進(jìn)行種植。在富硒地區(qū),這些作物可以更有效地吸收硒元素。如果土壤中的硒含量不足,可以通過(guò)添加生物硒肥來(lái)提高土壤中的硒含量。
富硒植物食品種類(lèi)多樣,包括富硒大米、富硒茶等。富硒大蒜中蛋白質(zhì)中有機(jī)硒含量能夠達(dá)到30~100 μg/g,被廣泛用于醫(yī)藥食品行業(yè)。我國(guó)安徽石臺(tái)、貴州開(kāi)陽(yáng)、陜西紫陽(yáng)和湖北恩施等地分布有富硒土壤或巖層,盛產(chǎn)富硒茶,富硒茶中有機(jī)硒占80%以上,且浸出率高達(dá)25%~40%,水溶性好,容易被消化吸收,在抗氧化、抗突變、抗重金屬、抗癌、延緩衰老、美容祛斑等方面作用顯著。
富硒動(dòng)物食品
動(dòng)物轉(zhuǎn)化富硒食品是指通過(guò)飼料中添加硒元素,使動(dòng)物在生長(zhǎng)過(guò)程中吸收并富集硒,從而生產(chǎn)出富含硒的動(dòng)物產(chǎn)品,如富硒肉、蛋、奶等。這種方法可以有效地提高動(dòng)物產(chǎn)品中的硒含量,為人們提供更多的富硒食品選擇。
動(dòng)物轉(zhuǎn)化富硒食品的優(yōu)勢(shì)在于它不僅能夠提高動(dòng)物產(chǎn)品的硒含量,還能夠改善動(dòng)物產(chǎn)品的品質(zhì)和口感。同時(shí),由于硒元素在動(dòng)物體內(nèi)的有機(jī)化,使得富硒動(dòng)物產(chǎn)品中的硒元素更易被人體吸收和利用。海洋具有豐富的硒資源,但我國(guó)目前對(duì)海洋富硒產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)研究相對(duì)較少,具有較大潛力空間。因此,可以在富硒地區(qū)大力開(kāi)發(fā)動(dòng)物食品,特別是海洋富硒食品。
富硒微生物食品
微生物轉(zhuǎn)化富硒食品是通過(guò)微生物的代謝活動(dòng),將無(wú)機(jī)硒轉(zhuǎn)化為有機(jī)硒,從而生產(chǎn)出富含有機(jī)硒的食品。這種方法是富硒食品生產(chǎn)的重要途徑之一,具有廣泛的應(yīng)用前景。在微生物轉(zhuǎn)化富硒食品的過(guò)程中,微生物的種類(lèi)和活性起著關(guān)鍵作用。一些特定的微生物具有較強(qiáng)的硒轉(zhuǎn)化能力,可以將無(wú)機(jī)硒轉(zhuǎn)化為有機(jī)硒,如硒蛋白、硒代氨基酸等。微生物轉(zhuǎn)化富硒食品的生產(chǎn)過(guò)程通常包括培養(yǎng)富硒微生物、發(fā)酵生產(chǎn)以及后續(xù)處理等步驟。首先需要篩選出具有高效硒轉(zhuǎn)化能力的微生物菌株,并進(jìn)行培養(yǎng)和擴(kuò)繁。其次,在適當(dāng)?shù)陌l(fā)酵條件下,利用這些微生物將無(wú)機(jī)硒轉(zhuǎn)化為有機(jī)硒。最后通過(guò)后續(xù)處理工藝,如提取、純化等,獲得富含有機(jī)硒的食品原料或成品。
與植物相比,食用菌展現(xiàn)出了快速生長(zhǎng)、栽培環(huán)境易調(diào)控、高效率和安全性等顯著優(yōu)勢(shì),具有巨大的應(yīng)用前景。富硒食用菌通過(guò)其菌絲細(xì)胞內(nèi)的代謝過(guò)程,將無(wú)機(jī)硒轉(zhuǎn)化為有機(jī)硒,這一轉(zhuǎn)化過(guò)程有效地解決了普通食用菌中硒含量不足的問(wèn)題。香菇、草菇、平菇、木耳和銀耳等常見(jiàn)的富硒食用菌不僅味道鮮美、營(yíng)養(yǎng)全面,還含有豐富的硒元素,適量食用對(duì)人體健康大有裨益。
富硒營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑
富硒營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑是富硒食品中重要的類(lèi)型之一,主要包括無(wú)機(jī)硒營(yíng)養(yǎng)劑和有機(jī)硒營(yíng)養(yǎng)劑。無(wú)機(jī)硒是傳統(tǒng)的補(bǔ)硒方式,目前應(yīng)用較為廣泛的無(wú)機(jī)硒營(yíng)養(yǎng)劑包括硒酸鈉和亞硒酸鈉。研究表明,無(wú)機(jī)硒對(duì)增強(qiáng) GSHPx 活性的效果比有機(jī)硒更優(yōu),但是由于無(wú)機(jī)硒的安全劑量與有毒劑量相近,因此無(wú)機(jī)硒的毒副作用要比有機(jī)硒的高,吸收利用率也較差,且無(wú)機(jī)硒在動(dòng)物組織中的保留時(shí)間與保留量小于有機(jī)硒,目前無(wú)機(jī)硒多用于獸藥與禽藥使用。
研究表明,無(wú)機(jī)硒對(duì)人體安全閾值較窄,過(guò)量攝入之后會(huì)導(dǎo)致人體中毒,相較于無(wú)機(jī)硒,有機(jī)硒具有生物活性強(qiáng)、毒 性低、對(duì)環(huán)境污染少及更易被人體吸收利用等優(yōu)點(diǎn)。此外,有機(jī)硒還能參與動(dòng)物體內(nèi)蛋白質(zhì)合成,且容易被機(jī)體組織吸收及儲(chǔ)存,利用速度快,可較快地改善動(dòng)物體內(nèi)血硒狀況。在人體內(nèi),由于無(wú)法自行地合成有機(jī)硒,因此,必須從外源性膳食中攝入。
目前,有機(jī)硒營(yíng)養(yǎng)劑包括富硒酵母、硒蛋白以及硒代氨基酸等。富硒酵母是利用硒元素和酵母開(kāi)發(fā)出來(lái)的可以用于動(dòng)物的硒營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑,它具有較強(qiáng)的高硒蛋白含量和有機(jī)硒轉(zhuǎn)化能力,以及較高的利用率,其不僅可解決動(dòng)物的缺硒問(wèn)題,還可提高動(dòng)物的免疫功能,是目前研究最廣泛、最 理想的富硒營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑。富硒酵母是一種安全有效的硒源,且其中硒蛋白的生物利用率以及硒的生物利用度比無(wú)機(jī)硒高1.5~2.0倍。此外,富硒酵母還具有改善硒在生物體內(nèi)的形態(tài)、提高生物體的免疫活性以及更小的毒 性等優(yōu)點(diǎn),且其中的天冬氨酸、賴(lài)氨酸、谷氨酸以及亮氨酸的含量較高。
在人體內(nèi),硒主要以硒代半胱氨酸(Sec)及硒代蛋氨酸(Se-Met)這兩種形式與蛋白質(zhì)結(jié)合,一般把硒以Sec 形式參入到多肽鏈的蛋白質(zhì)稱(chēng)之為硒蛋白,Sec被認(rèn)為是基因編碼的第 21個(gè)氨基酸,而把其他結(jié)合硒的蛋白質(zhì)稱(chēng)之為含硒蛋白。其中,合成硒蛋白的過(guò)程較為復(fù)雜,而且 Sec 是硒蛋白氨基酸調(diào)控所必需的主要成分,與人體的生命健康密切相關(guān)。目前,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了如 GPx、硫氧還蛋白還原酶(TrxR)、硒蛋白 P 以及硒蛋白R(shí) 等25 種硒蛋白。這些硒蛋白大多數(shù)是人體和動(dòng)物體內(nèi)重要的功能酶,具有抗氧化作用、輔助 tRNA 轉(zhuǎn)錄以及蛋白質(zhì)折疊、調(diào)控細(xì)胞增殖和凋亡、調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞、抗氧化應(yīng)激以及促進(jìn)肌纖維分化等功能。
硒代氨基酸是補(bǔ)硒的重要營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑,已成為近年來(lái)硒研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。硒大多在人體內(nèi)以含硒氨基酸的形式存在,因此對(duì)硒代氨基酸的化學(xué)性質(zhì)與應(yīng)用領(lǐng)域以及合成過(guò)程的研究均具有重要的意義。目前,我們已知天然存在的硒代氨基酸有:硒代蛋氨酸(selenomethionine,SeMet)、硒代胱氨酸(selenocystine,SeCys2)、硒代半胱氨酸(selenocysteine,SeC)、硒甲基硒代半胱氨酸(se-methylselenocysteine,Se-Mc)。硒代氨基酸的應(yīng)用廣泛,其不僅可作為飼料應(yīng)用于畜牧業(yè)中,還可作為補(bǔ)硒劑應(yīng)用于醫(yī)藥保健行業(yè)中。
富硒納米食品
納米富硒食品是將納米技術(shù)應(yīng)用于富硒食品中的新型產(chǎn)品。納米硒作為納米技術(shù)的一種應(yīng)用,具有許多優(yōu)勢(shì),如提高硒的生物利用度、增強(qiáng)食品的抗氧化能力和支持免疫系統(tǒng)等。因此,納米富硒食品在提升食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和健康效益方面發(fā)揮了重要作用。納米硒可以作為食品添加劑,用于增加食品的硒含量,可以確保食品的營(yíng)養(yǎng)均衡。如采用納米技術(shù),生產(chǎn)的粒子尺寸介于20~60 nm的“硒旺膠囊”,由于粒徑較小,可以較好地被吸收;如采用太空誘變技術(shù),誘變天曲母菌,制成的“富硒他汀”,對(duì)心血管疾病的預(yù)防和治療效果顯著。
參考資料:
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作者簡(jiǎn)介:
小泥沙,食品科技工作者,食品科學(xué)碩士,現(xiàn)就職于國(guó)內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司,從事?tīng)I(yíng)養(yǎng)食品的開(kāi)發(fā)與研究。
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(guó)特有珍稀樹(shù)種——青錢(qián)柳的青錢(qián)柳葉提取物,憑借其獨(dú)特的成分組合和顯著的生理調(diào)節(jié)功能,正逐漸成為健康食品和功能性原料領(lǐng)域的新星。
近年來(lái),人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)迅速?gòu)母呖萍几拍钛葑優(yōu)橥苿?dòng)各行業(yè)創(chuàng)新的實(shí)用工具。從醫(yī)療、金融到制造業(yè),這些技術(shù)正不斷顛覆傳統(tǒng)模式,使流程更加高效、精準(zhǔn)和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)。作為融合了科學(xué)與藝術(shù)的產(chǎn)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(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、品質(zhì)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(dá)到聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)推薦的標(biāo)準(zhǔn)。
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(lèi)似鼠尾而得名。其原產(chǎn)于地中海地區(qū),目前在北美洲、歐洲、中國(guó)等地均有栽培。實(shí)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(lái)治療不孕癥,中古世紀(jì)的歐洲普遍沖泡鼠尾草茶來(lái)保健,所以希臘、羅馬人又稱(chēng)其為“神圣的藥草”。
檸檬苦素(Limonin)作為柑橘類(lèi)水果中典型的四環(huán)三萜類(lèi)次生代謝產(chǎn)物,其化學(xué)結(jié)構(gòu)特征、生物合成路徑、生物活性機(jī)制及在食品工業(yè)中的應(yīng)用研究已形成系統(tǒng)性進(jìn)展。
立式熱封口機(jī)是一種專(zhuān)門(mén)用于包裝袋封口的自動(dòng)化設(shè)備,廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工及日化等行業(yè)。隨著包裝行業(yè)對(duì)效率和封口質(zhì)量要求的不斷提升,立式熱封口機(jī)憑借其封口牢固、操作簡(jiǎn)便和適用范圍廣泛的優(yōu)勢(shì),成為現(xiàn)代生產(chǎn)線中不可或缺的重要設(shè)備。
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