“双发”食品研究进展及发展趋势初探

2020-04-18付欣于淼鲁明马佳慧

食品工业 2020年4期

付欣，于淼*，鲁明，马佳慧

1. 辽宁省农业科学院食品与加工研究所（沈阳 110161）；2. 沈阳师范大学粮食学院（沈阳 110034）

国务院2016年8月印发《“十三五”国家科技创新规划》中提出：开展食品营养品质调控、开发多样性和个性化营养健康食品，有力支撑全民营养健康水平提升。《“十三五”健康产业科技创新专项规划》中将健康营养食品列入重点发展方向。2016年辽宁省出台的《辽宁省工业八大门类产业科技攻关重点方向》也将“发展特色高档食品、研制开发功能保健食品”等列入食品行业科技攻关重点产品。由此可见，营养健康食品研发已被列入国家科技创新的重点规划方向。

近几年，“双发”食品逐渐成为国内外研究热点。“双发”食品指将发酵工艺应用于发芽食品加工中制成的食品，如将大米发芽再经发酵调制而成的香甜的米芽发酵饮料和代咖啡的芽乳酸饮料等。原料经发芽和发酵双重处理后，不仅具有独特风味，而且增加有益物质，提高食品营养价值[1]。

详细阐述发芽和发酵食品研究进展，介绍“双发”食品加工利用情况，指出“双发”食品存在问题并提出建议。

1 发芽食品研究进展

发芽食品指在合适的条件下，经过一定处理后种子、豆类等制得的食品。中国食用发芽食品具有悠久历史，是广受人民喜爱的一种传统优质食品。李时珍在《本草纲目》中述“谷芽快脾开胃、下气和中、消食化积”。Bau等[2]报道，经过发芽后的种子，经检测其中蛋白质及氨基酸、维生素含量有所提高，有害物质或抗营养物质含量会显著降低或消除。Mostafa[3]研究表明，谷物、豆类等经过一定发芽处理后，不仅提高营养价值，而且还增加一些药用功效。

1.1 发芽糙米研究进展

糙米是富含多种生物活性物质的全谷物食品，日本1964年就倡导国民多吃糙米，对人体健康有益。但糙米食用时口感粗糙，难以下咽，不被大多数人接受度。糙米发芽后，使其适口性得到很大改善。而且发芽后的糙米营养成分和生物活性成分均有提高，使营养摄入更加完整。

丁俊胄等[4]采用“早944”稻米制备发芽糙米，发现内源酶活力、γ-氨基丁酸、还原糖、游离氨基酸含量呈现增长趋势，抗营养因子植酸的含量降低。孙向东等[5]对糙米、发芽糙米和大米的部分营养成分进行检测，得出与糙米、大米相比，除了糖类、蛋白和脂肪含量有所减少外，发芽糙米其他成分均有所增加。何新益等[6]检测糙米发芽发现，多酚类物质及清除羟基自由基能力有较大的提高，糙米原料发芽后检测到VC，其质量比值为1.048 mg/100 g。吴晓娟等[7]选用24个糙米品种进行发芽后得出，总淀粉含量下降，可溶性蛋白、纤维素和γ-氨基丁酸含量上升。郑艺梅等[8]研究结果表明，糙米发芽后蛋白质、总氨基酸和必需氨基酸的含量均有所增加。Ohtsubo等[9]发现γ-氨基丁酸含量在发芽过程中不断大幅度上升，γ-氨基丁酸含量从6.04 mg/100 g上升到149 mg/100 g。由此可见，发芽糙米生理功效受到越来越多的关注。

1.2 发芽大豆研究进展

大豆营养丰富，是生活中常见的食物，但其含有的抗营养因子，对消化吸收有一定影响。因此可以通过发芽处理改善大豆营养结构，更益于人类食用，能使大豆加工性能进一步提升。

国内外专家对不同品种的大豆发芽过程中营养物质变化进行大量研究。Mostafa等[10]的研究结果表明，大豆经过发芽后显著增加必需氨基酸和非必需氨基酸含量，脂类含量显著下降，总蛋白含量随着发芽时间延长而不断提高。于雪娜等[11]试验结果表明大豆发芽后蛋白质含量略微减少，VC、总糖含量呈上升趋势，异黄酮含量、SOD酶活性先上升后平缓。李杨[12]对发芽大豆营养素含量的变化得出，蛋白质、脂肪略有下降，还原糖下降明显，维生素、矿物质、膳食纤维等营养物质有增加趋势，并且发芽时间越长，豆腥味越淡。张丽丽[13]通过对克山1号大豆、脂氧酶缺失大豆、黑农49大豆分析研究得出，大豆蛋白质含量的变化不大，大豆可溶性糖的含量减少，VC含量增长明显，大豆异黄酮含量呈现增长趋势。由此可以得出大豆经过发芽处理后营养物质含量增加，豆腥味明显减少，是作为营养食品和功能食品的优质原料。

1.3 发芽花生研究进展

发芽花生因富含蛋白质、白藜芦醇含量较高，近年来被越来越多学者关注。花生在发芽过程中，蛋白质、脂肪、维生素及活性物质都有所改变，是改善花生营养品质和加工特性的有效手段[14]。

许多学者对花生发芽过程中营养物质及功能活性物质变化进行研究。徐世杰等[15]研究表明花生发芽初期粗脂肪、总氮、游离氨基酸和总糖含量有所增加，可溶性蛋白含量下降较快。王小燕等[16]得出随着花生发芽时间的延长，脂肪含量下降明显，粗蛋白含量变化较小，淀粉含量显著增加，可溶性总糖和非淀粉多糖含量均随着发芽时间延长先降低后增加。张浩等[17]研究结果显示在发芽过程中，花生干物质含量降低，可溶性糖含量呈现先降低后增加趋势，多肽和游离氨基酸含量呈上升趋势。Wang等[18]研究发现台湾当地3个品种花生TNS9、TN11、TN14的发芽过程中有大量的白藜芦醇产生，是花生中含量的5倍，可与葡萄中白藜芦醇含量相媲美，并且发芽后的蔗糖、葡萄糖、总氨基酸含量均有不同程度提高。Yu等[19]优化花生发芽条件，并利用超声诱导增加白藜芦醇含量降低致敏性[20]，探讨超声诱导联合苯丙氨酸外源添加增加花生芽中白藜芦醇含量的方法[21]。综上可见，发芽花生已成为芽菜界新宠，是一种新兴的功能食品基料。

2 发酵食品研究进展

凡是利用微生物的作用加工制成的食品，或在食品加工过程中有微生物或酶参与形成的一类特殊食品都可称之为发酵食品。发酵食品在中国生产历史悠久，粮谷、乳、肉、蔬菜等都可作为发酵原料，制成的产品不仅营养价值高，风味独特，而且在微生物和酶的作用下除去原料中一些有毒或抗营养物质，产生抗氧化活性物质、生物活性肽、多糖等功能因子[22]，营养价值极其丰富。

2.1 发酵粮谷制品研究进展

凡是利用有益微生物或酶作用于稻类、麦类、豆类等粮食，使其营养成分发生改变并产生独特风味的食品被称为发酵粮谷制品。发酵粮谷类制品可以产生独特风味，改变营养成分，更易于消化吸收。在发酵过程中产生的活性成分还能调节机体生物功能，抑制有害物质。

傅亮等[23]将乳酸菌接入预处理后的大米进行发酵，通过优化工艺获得感官和组织状态良好的发酵型米乳。陶瑞霄等[24]以糯米、酵母菌、醋酸菌等为原料，得到品位纯正、感官品质优良的保健醋。王鹏等[25]以黑豆为原料，采用原池浇淋工艺制备生产周期短、风味丰满，具有良好营养保健功效及开发应用前景的黑豆酱油。味噌是以黄豆为主原料，加上盐及不同种曲，接种酵母菌和乳酸菌发酵而成，大致上可分为米曲制成的米味噌、麦曲制成的麦味噌、豆曲制成的豆味噌等，具有祛脂降压、抑癌抗瘤、提高人体免疫力的作用[26]。

2.2 发酵乳制品研究进展

发酵乳制品是以鲜乳或还原乳为原料，经乳酸菌等微生物发酵制成的食品。发酵乳制品营养丰富，风味独特，易被人体吸收利用，具有增强机体免疫力、调节机能、促进健康等功能，深受广大消费者喜爱。

卢兆芸等[27]用紫红薯添加保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌发酵制作酸奶进行研究。陈红惠等[28]以纯牛奶为主要原料，玫瑰花和银耳为辅料，制得颜色微红、酸甜可口、营养丰富、风味浓郁的凝固型酸奶。侯保朝等[29]以甜乳清为发酵基质，研制出一款富含天然B族维生素，口味清爽的低脂乳酸菌发酵饮料。郑坚强等[30]以小米和鲜乳为基本原料，优化产品工艺，研制出新型小米杂粮无糖酸乳制品。开发新型杂粮产品，丰富酸乳产品种类，提高酸乳产品的营养价值。

张昱等[31]将植物乳杆菌LP-ONLLY应用于不同发酵乳制品中，产品均具有风味良好、后酸控制较好的特点，证明该菌株可以作为益生茵应用于发酵乳制品。Minervini等[32]用其筛选出的2种乳酸菌发酵羊乳，获得高益生菌含量的产品，产品检测出血管紧张素转化酶抑制肽、γ-氨基丁酸2种生物活性物质，为开发功能性发酵羊乳提供思路。曹永强等[33]对从传统乳制品中分离出的4株保加利亚乳杆菌和4株嗜热链球菌发酵特性及应用进行研究，考察不同接种比例时酸奶的酸度、黏度、风味、感官等指标，研究其在酸奶中的应用。

2.3 发酵肉制品研究进展

肉类在一定条件控制下与微生物和酶反应后发生一些系列变化，继而形成特殊颜色、质地、风味的肉类产品，称之为发酵肉制品。发酵后的肉制品不仅色香浓郁，保质期长，而且含有更丰富的多肽物质及氨基酸。中国发酵肉制品主要包括发酵火腿、发酵香肠、风干肠、腊肉等，深受消费者的青睐。发酵肉制品加工要加强产品质量把控，缩短生产周期，使产品质量更稳定。

研究发现在肉制品发酵过程中添加肉葡萄球菌833和木糖葡萄球菌873、831及16可产生浓烈的干萨拉米风味，是重要的呈香物质，赋予产品特殊的香味[34]。Gao等[35]研究表明，产Sakacin C2的清酒乳杆菌C2可在发酵香肠中有效控制腐败菌与致病菌的产生。朱迎春等[36]采用3种复合型发酵剂和1种单一型发酵剂生产发酵香肠，研究不同发酵剂对发酵香肠微生物及理化性质的影响，结果表明复配发酵剂可明显缩短发酵及成熟时间，提高产品品质。邓红梅等[37]从发酵香肠中获得4株符合发酵剂标准的产生物胺氧化酶菌株：1株表皮葡萄球菌和3株模仿葡萄球菌，具有降低发酵香肠中生物胺含量的潜力。

2.4 发酵蔬菜研究进展

发酵蔬菜是指在一定生产条件下利用有益微生物的活性对蔬菜进行加工。中国发酵蔬菜种类主要有泡菜、腌菜、酱菜和发酵蔬菜汁等。蔬菜发酵采用冷加工方式，营养损失少，发酵能延长货架期，同时产生独特风味物质。

余文华等[38]研究在30℃条件下，直投式菌剂发酵萝卜、豇豆、白菜、青菜，结果表明发酵周期、氨基酸含量、亚硝酸盐含量显著低于泡渍液发酵对照组，产品感官质量优良。迟雪梅等[39]通过对比自然发酵和接种发酵蔬菜中亚硝酸盐含量，得出在其他条件相同情况下，接种发酵菜中亚硝酸盐低于自然发酵，并设计出安全、营养高、风味好的发酵菜生产工艺。Tolonena等[40]研究发现不同乳酸菌发酵的泡菜中均含有一定量乳链菌肽，它对大肠杆菌、金黄色葡萄糖球菌、沙门氏杆菌等有抑制作用，抗菌性强，可提高发酵食品安全性。

3 “双发”食品研究进展

“双发”食品近些年逐渐被人们所熟识和重视。采用发芽原料进行发酵处理，有利于提高发酵食品的营养价值，改善加工适宜性。

于淼等[41]利用微波焙烤后的花生芽制作精酿啤酒，得到富含白藜芦醇、口感佳的精酿啤酒；贾红玲[41]采用生物发芽技术将糙米加工成的稻芽作为原料，研制出一款低醇含气、酸甜可口、滋味丰富的清凉活菌发酵饮料；魏婧[42]用经过预处理后的发芽糙米拌入一定量的甜酒曲进行糖化发酵，通过感官评定及理化分析，获得营养高、口感和组织状态良好的发芽糙米酒；郑留学[43]以发芽大豆研制出的速溶豆芽粉，混合鲜牛乳发酵制成具有豆香味并具有保健功能的酸奶；杨媚[44]利用萌发大豆制成色泽均一、组织细腻、无明显豆腥味、口感爽滑的萌发大豆发酵豆乳；晁鲁平[45]以发芽糙米为主要原料，研制出富含GABA的发芽糙米饼干和发芽糙米乳饮料；曾波[46]以发芽糙米为原料酿造发芽糙米醋，复合山楂、枸把、杭白菊、葛根等中草药提取液，同时添加苹果汁，研发口感良好，具有一定保健功能的发芽糙米醋饮料。

由此可见，针对单发芽或单发酵食品研究相对成熟，但“双发”食品营养功能与食品开发利用探索相对较少。因此需要不断挖掘“双发”食品加工工艺，提升发芽发酵制品品质，并深入探究发芽发酵过程中功能成分改变，以及营养因子的富集方式与机理，为“双发”食品工业化生产提供理论依据，为研制开发功能保健食品奠定良好基础。