2021上海酵素展|上海酵博會資訊-如果沒有微生物，果蔬還能成為酵素嗎？
2021上海酵素展|上海酵博會資訊-如果沒有微生物，果蔬還能成為酵素嗎？?
為促進國內(nèi)外酵素行業(yè)的交流互動，幫助國內(nèi)酵素企業(yè)尋求更多的合作交流機會， 據(jù)上海酵博會許洋、米朵了解到，2021年8月25-27日，第七屆上海酵博會暨中國酵素節(jié)將在上海新國際博覽中心盛大舉行。屆時將來自國內(nèi)外360余家酵素及營養(yǎng)健康相關(guān)企業(yè)商家蒞臨參展，集中展示各品類酵素、衍生品、生產(chǎn)原料、包裝設(shè)備及大健康產(chǎn)業(yè)、營養(yǎng)食品中的新產(chǎn)品、新工藝為展示內(nèi)容，將與全球近60個國家地區(qū)、超過40,000名的采購商無縫對接，并將聯(lián)合相關(guān)行業(yè)組織和專業(yè)機構(gòu)共同舉辦20+場會議活動，共同促進國際酵素及健康產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展。
與酒、醋、醬油等大眾發(fā)酵產(chǎn)品相比，酵素食品的研究尚處于起步階段，現(xiàn)有研究多側(cè)重于酵素食品的功能特性，而對與之相關(guān)的微生物和功能物質(zhì)少有報道。基于此, 本文著重綜述酵素食品加工中重要微生物和優(yōu)勢微生物在其可控發(fā)酵中的應用, 并從物質(zhì)角度詮釋酵素食品的功能特性。
酵素加工過程中的微生物及其菌落變化
酵素食品本質(zhì)上是一個復雜的多元發(fā)酵體系，其微生物主要來源于原料本身和加工環(huán)境，其中，部分微生物快速生長并成為加工體系的重要微生物。
雖然酵素食品與傳統(tǒng)發(fā)酵食品不同, 但是傳統(tǒng)食品體系仍是酵素食品微生物挖掘的重要來源，對這些傳統(tǒng)發(fā)酵食品中的微生物進行研究是酵素食品開發(fā)應用的基礎(chǔ)。楊芳采用PCR-DGGE (變性梯度凝膠電泳) 技術(shù)分析了6種自制酵素的微生物多樣性，細菌群落結(jié)構(gòu)相似度高達60%以上，其中優(yōu)勢細菌為乳桿菌、巴氏醋桿菌和多形擬桿菌，酵母群落結(jié)構(gòu)相似性在5.9%～74.9%，優(yōu)勢酵母為畢赤酵母，少見伊薩酵母和exigua釀酒酵母。杜麗平等發(fā)現(xiàn)木瓜酵素加工過程中微生物種類較為豐富，主要有植物乳桿菌、類腸膜明串珠菌、類腸膜魏斯氏菌、丙酸菌、釀酒酵母、假絲酵母、畢赤酵母、棒孢酵母和弗比恩畢赤酵母等，整個加工過程中微生物交替生長，其中，假腸膜明串珠菌、假絲酵母為發(fā)酵初期優(yōu)勢菌，植物乳桿菌、釀酒酵母和畢赤酵母為發(fā)酵全程優(yōu)勢菌。
世界各國學者對其傳統(tǒng)發(fā)酵飲料也開展了許多微生物多樣性研究。單位質(zhì)量 (1g) 的土耳其傳統(tǒng)發(fā)酵飲料Gilaburu中乳酸菌和酵母菌數(shù)量的對數(shù)值分別在3.92～8.44和5.73～8.97，其中，乳酸菌主要有乳桿菌和明串珠菌，植物乳桿菌為Gilaburu的優(yōu)勢細菌。Boza中檢測出乳桿菌、乳球菌、片球菌、明串珠菌、假絲酵母、有孢圓酵母、伊薩酵母、畢赤酵母、釀酒酵母、紅酵母、隱球酵母等。Shalgam和Hardaliye中以乳酸菌為主，其中，植物乳桿菌、短乳桿菌、副干酪乳桿菌在Shalgam中占主導地位，干酪乳桿菌和副干酪乳桿菌在Hardaliye中占絕對優(yōu)勢。Lucena-Padrós等在研究西班牙風格綠色橄欖發(fā)酵中檢測出17種以上細菌，主要為乳酸菌、馬內(nèi)桿菌和丙酸桿菌，整個發(fā)酵過程中乳酸菌屬于優(yōu)勢菌群，由于前期發(fā)酵環(huán)境是堿性環(huán)境，因此，主要由嗜鹽和堿化的乳酸細菌進行發(fā)酵，其他種類的乳酸菌在中后期才開始進行真正的乳酸發(fā)酵。Kombucha是國際上研究較多的一類自然發(fā)酵飲料，在其菌膜和發(fā)酵液中發(fā)現(xiàn)了木醋桿菌、葡糖醋桿菌、醋化醋桿菌、巴氏醋桿菌等醋酸菌，以及接合酵母、假絲酵母、漢遜酵母、有孢圓酵母、畢赤酵母、釀酒酵母、酒香酵母、類酵母等酵母菌，同時檢測到以保加利亞乳桿菌為主的乳酸菌，其中，木醋桿菌、葡糖醋桿菌和接合酵母被公認為紅茶菌加工過程中的重要微生物。
由此可見，酵素食品在傳統(tǒng)加工過程中微生物種類繁多，其優(yōu)勢微生物主要集中在乳酸菌、酵母菌和醋酸菌等，這些微生物之間此消彼長，對產(chǎn)品風味和活性物質(zhì)形成起到重要作用。酵素食品加工過程中的微生物形成與原料、加工工藝、加工環(huán)境有著密切的關(guān)系。來源于原料的微生物在發(fā)酵前期占據(jù)主導地位，如葡萄表層存在大量的野生酵母菌，高糖環(huán)境有利于其快速生長, 成為發(fā)酵體系的優(yōu)勢菌群。同時，高糖環(huán)境也有利于乳酸菌生長繁殖，代謝生成乳酸，降低發(fā)酵體系的pH值，由此抑制其他微生物生長而成為優(yōu)勢菌群之一。隨著發(fā)酵進程，酵母的代謝產(chǎn)物又提供了醋酸菌發(fā)酵的底物，醋酸菌從而得到生長。
優(yōu)勢微生物在酵素食品中的應用
近年來, 食品研究者開始將優(yōu)勢微生物引入到酵素食品加工中。優(yōu)勢微生物的添加, 可在酵素食品加工體系中快速構(gòu)建出有益的微生物生態(tài)，抑制腐敗菌、致病菌等雜菌的生長，同時可以通過生物轉(zhuǎn)化作用形成高活性產(chǎn)物和風味物質(zhì)。
乳酸菌是酵素食品中應用最廣泛的益生菌發(fā)酵菌種。Kwaw等以桑葚汁為原料，利用植物乳桿菌、嗜酸乳桿菌和副干酪乳桿菌等發(fā)酵制備得到桑葚酵素，發(fā)酵后桑葚汁顏色由深紫轉(zhuǎn)成深紅色，酚類物質(zhì)含量由6.51mg·mL-1提高到8.34mg·mL-1，DPPH (1, 1-二苯基-2-三硝基苯肼) 自由基清除能力從59.17%提高至73.64%。Simsek等采用植物乳酸菌對番茄、胡蘿卜、甜菜根、萵苣和辣椒等混合蔬菜汁進行發(fā)酵，發(fā)酵產(chǎn)品表現(xiàn)出較強的葡糖苷酶抑制作用和凝血活性，對血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制率增加了2～8倍，與膽酸結(jié)合能力為對照組 (未發(fā)酵蔬菜汁) 的4.3倍，可減少對胃黏膜的損傷。利用植物乳桿菌、鼠李糖乳桿菌和干酪乳桿菌發(fā)酵的接骨木果汁風味更加馥郁，芳香物質(zhì)增加了14種，且總揮發(fā)性物質(zhì)，包括醇類，萜類和異構(gòu)類異戊二烯、有機酸、酮和酯濃度增加。
酵母菌亦被應用于酵素食品的加工。牛廣財?shù)炔捎冒茬鞲山湍讣庸げ诿捉退?，所得到的產(chǎn)品呈乳白色，氣味醇香，酸甜適口，狀態(tài)均勻，淀粉酶活性穩(wěn)定。袁周率等以紫米、蜂蜜、麥芽粉為原料，經(jīng)安琪干酵母發(fā)酵后糙米酵素中蛋白質(zhì)、維生素B1、維生素B2和γ-氨基丁酸含量均有增加，其中γ-氨基丁酸經(jīng)發(fā)酵后由199mg·kg-1增加至1706mg·kg-1。趙丹等利用葡萄酒酵母發(fā)酵靈芝發(fā)現(xiàn)，0.05%～0.2%靈芝發(fā)酵液可有效促進成纖維細胞增殖，對酪氨酸酶活性抑制率高達73.22%。
近年，科研工作者開始著重于多種優(yōu)勢微生物共同發(fā)酵生產(chǎn)酵素產(chǎn)品。如莫大美等利用酵母菌、乳酸菌和醋酸菌的復合菌種發(fā)酵，研制出玫瑰酵素，產(chǎn)品具有玫瑰紅色和玫瑰花味，酸甜適口，且SOD (超氧化物歧化酶) 活性高。利用紅茶菌發(fā)酵的產(chǎn)品非常多，如發(fā)酵蛇果汁能改善原本顏色和口感，增強抗氧化和抗菌性，產(chǎn)生豐富的醋酸。Kaprasob等用嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、植物乳桿菌、腸膜明串珠菌和長雙歧桿菌等5種菌研制發(fā)酵腰果蘋果汁，產(chǎn)品中B族維生素含量提高23.11%，雖然較單一乳酸菌發(fā)酵增幅有限，但混合菌發(fā)酵能充分利用蔗糖轉(zhuǎn)化成低聚果糖。
由此可見，乳酸菌、酵母菌、醋酸菌以及復合菌的引入可明顯提高酵素食品的風味和功能特性。乳酸菌可降解原料中的不溶性膳食纖維形成可溶性膳食纖維， 并生成短鏈脂肪酸，有助于結(jié)合態(tài)的多酚類物質(zhì)和風味物質(zhì)釋放，同時代謝產(chǎn)物乳酸的形成也在一定程度上改變了產(chǎn)品風味。酵母菌可分泌豐富的蛋白酶、淀粉酶, 增加酵素食品的營養(yǎng)價值，且發(fā)酵形成的乙醇可能進一步形成酯類物質(zhì)，有利于風味物質(zhì)改善。醋酸菌的作用主要體現(xiàn)在形成醋酸，且可與低級醇發(fā)生酯化形成風味物質(zhì)。
酵素食品的功能特性
酵素食品中含有豐富的營養(yǎng)成分和生物活性成分，由于加工原料和加工工藝的差異，其功能性質(zhì)各具特點, 但一般都具有抗氧化作用，且在心血管疾病、肥胖、肝損傷、糖尿病等疾病上具有一定的預防治療效果，但相關(guān)機理還需得到深入研究。
消除自由基、抗氧化
目前, 市場上酵素食品多表現(xiàn)出較強的抗氧化作用，這也是酵素食品的重要功能性質(zhì)。檸檬汁酵素、藍莓酵素、石榴汁酵素、靈芝酵素等可明顯清除DPPH自由基、ABTS (2, 2'-聯(lián)氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸) 自由基、超氧自由基、羥基自由基等。這主要是因為酵素食品，尤其是水果源酵素食品，多含有豐富的酚類物質(zhì)，且其加工過程中可能形成超氧化物岐化酶、谷胱甘肽過氧化物酶。
預防與心血管、肥胖相關(guān)的疾病
蔬菜源酵素食品含有豐富的不溶性膳食纖維，可降解形成可溶性膳食纖維或低聚糖，具有益生作用，通過調(diào)節(jié)結(jié)腸微生物生長達到降低血脂、體脂等效果。
保護和修復肝臟
多數(shù)酵素食品含有多酚物質(zhì)和抗氧化酶，表現(xiàn)出較強的抗氧化性，可降低導致肝細胞損失的氧化應激反應，從而起到保護和修復肝細胞的作用。
減緩糖尿病
海蘆筍、蔬菜酵素等可明顯抑制葡糖苷酶活性，提高機體的葡萄糖耐受性。
酵素食品趨勢
我國的發(fā)酵食品行業(yè)已取得了一定的發(fā)展，但是酵素食品仍發(fā)展滯后。目前，科研人員已經(jīng)對發(fā)酵食品中的微生物做了大量的研究工作，但其微生物群落結(jié)構(gòu)與功能并未得到全面分析，許多功能性食品微生物并未得到開發(fā)和應用。正確地理解食品加工和成熟過程中的微生物過程，進行可控發(fā)酵，既可以提高發(fā)酵效率，又能穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，有助于深化酵素食品行業(yè)的技術(shù)改進。傳統(tǒng)發(fā)酵工藝中，以高鹽、高糖為特點的發(fā)酵體系雖然提高了產(chǎn)品的風味，但在提高抗氧化性和抑菌性等生理活性方面遠不及酵素食品。
酵素食品更符合現(xiàn)代人生活特點，酵素食品及其中功能性物質(zhì)的變化和提取，為開發(fā)功能性食品提供了廣闊空間。從物質(zhì)角度深入闡釋酵素食品的功能特性，既有利于消費者正確認識酵素食品，也有利于生產(chǎn)開發(fā)人員篩選出適宜的原料以開發(fā)高活性的酵素食品。
免責聲明：本文來源——沈燕飛等《酵素食品加工微生物與功能特性研究進展》。此文章僅為分享知識，如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除。
