食用植物酵素的研究进展分析
2021-12-26段馨蒋家璇段义兰姚沛琳
段馨 蒋家璇 段义兰 姚沛琳
宿州学院 生物与食品工程学院 安徽 宿州 234000
引言
食用酵素指的是以一种或多种蔬菜、水果、菌菇等为原料,由多种有益菌发酵而成的功能性发酵食品,它含有很多功能性成分,比如维生素,酶,代谢产物等,食用酵素的发酵不仅可以改变发酵产品的风味口感,使发酵产品更受大众消费者的喜爱,还可以增加发酵产品的保健功能,对人体具有抑菌,抗氧化的作用,并且在美白抗衰老,降脂减肥等领域有一定的发展前景。酵素按发酵原料种类可分为植物酵素、菌类酵素和动物酵素,在目前市场上,食用植物酵素是较多的酵素产品类型。由于食用植物酵素原料品种较多并且随着健康观念的深入人心,食用植物酵素已成为各产业的聚焦点[1]。
1 食用酵素的微生物
食用酵素中的微生物主要分为两类:一类是为了延长发酵产品的保质期,提高产品的质量,在发酵完成后将其灭活,另一类是发酵完成后不将其灭活,保留在发酵产品中,作为益生菌进入人体,从而在人体中发挥其功能性作用的微生物。在食用酵素发酵过程中的微生物是多种多样的,在自然发酵过程中,原料中的微生物会成为优势菌,抑制其他杂菌的生长,自然发酵过程中的菌种繁多并且发酵周期较长,使发酵产品的质量卫生安全难以控制。因此在产业生产中,自然发酵也不断向接种发酵转换,接种的酵母菌等菌种可以与杂菌争夺营养物质,分泌抑菌物质等有益成分[2]。
2 食用植物酵素的分类
(1)蔬菜酵素。蔬菜酵素的生产大部分采用了以多种蔬菜为发酵原料,经过接种乳酸菌或者酵母菌等微生物发酵而成的酵素食品。蔬菜酵素中不仅含有维生素、有机酸,还含有低聚糖、生物活性化合物,以及可溶性膳食纤维等有益成分。可以增强机体的抵抗力,帮助进入肠道的营养食物的松动,帮助消化,同时可以刺激新陈代谢,具有降低血脂、体脂、血糖的功效。
(2)水果酵素。水果酵素是采用苹果、猕猴桃、杧果、蓝莓等水果为原料,经过发酵或者混合发酵得到的具有不同口味和不同功效的酵素食品。水果酵素不仅可以保留水果的独特风味,还含有水溶性维生素、丰富的酚类物质,形成谷胱甘肽过氧化物酶等。具有较强的抗氧化作用。
(3)谷物类酵素。谷物本身具有很高的营养价值,经发酵后,还可以是益生菌生长的良好基质,具有调节人体的作用。
3 食用酵素发酵工艺
(1)自然发酵。传统果蔬酵素的生产工艺主要将蜂蜜、天然果蔬和水按照 1∶3∶10 的黄金配比分层装入陶瓷发酵罐或者玻璃瓶中,封盖进行发酵,并且定期需要对其进行开罐放气进行搅拌。在常温下发酵六个月以获得酵素原液。传统酵素采用自然发酵工艺,该发酵工艺简单,可以作为家庭发酵的主要方法。但由于发酵时间冗长,菌种繁杂导致发酵环节指标不固定,较难掌控,因此工业生产中多不采用此方法。
(2)人工接种发酵。人工接种发酵在自然发酵的前提下接入一种或者多种菌种进行发酵培养,现阶段酵素的生产主要采用液态发酵和固态发酵,由于水果中的含水量较高,常采用液态发酵。食用酵素的固态发酵是指在一定湿度的固体基质上进行无水发酵。固体发酵基质为微生物的生长和繁殖提供了氮源和碳源,进而在固态基质上进行发酵产生酶、有机酸等生物活性物质。但从目前研究来看,多数生产酵素的原料含有大量水分,不易进行固态发酵。
4 食用酵素的活性成分
食用植物酵素中具有多种活性成分,赋予了其多种有益作用。常见的活性成分有多酚类、总糖、黄酮类,有机酸等。多酚又叫单宁或鞣质,通常存在于植物性食物及中药材中。研究发现樱桃和石榴汁等食物中含有高浓度的酚类衍生物,经发酵后,其抗氧化性均高于其前体。总糖主要指具有还原性的葡萄糖,果糖,戊糖,乳糖和能水解为还原性单糖的蔗糖,麦芽糖以及可能部分水解的淀粉。糖为人体提供能量,对人体的正常生命活动起到至关重要的作用。黄酮类化合物是指两个苯环通过三个碳原子相互连接而成的一系列化合物的总称。黄酮具有提高机体抗氧化及清除自由基的能力,还起到抑菌的作用。有机酸是指一些具有酸性的有机化合物,是果实中主要的营养风味物质,可促进钙、铁元素的吸收,有增进食欲、帮助消化吸收等的功能。
5 食用酵素功能作用
(1)抗氧化作用。过量的自由基会导致人的衰老,也会导致多种疾病的发生。果蔬酵素的发酵可以促进果蔬物质中多酚和黄酮等抗氧化物质的转化和释放,从而抗氧化活性显著增强。
(2)提高免疫力。食用酵素具有提高人体免疫力的功能。酵素发酵通过益生菌和代谢产物来激活巨噬细胞和黏膜免疫细胞,促进细胞分裂并产生抗体,因此能提高机体的免疫力。
(3)抑菌作用。食用酵素中的黄酮、多糖等活性成分可通过破坏杂菌细胞壁或细胞膜等方式来达到抑菌效果。酵素中的抑菌物质对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和单增李斯特杆菌等食品腐败菌具有一定的抑制作用。
(4)降脂减肥作用。食用酵素代谢产物中含有一类膳食脂肪消化的脂肪酶,其表达的改变与肥胖等代谢性疾病有着密切的关系。食用酵素迎合当今减肥瘦身发展的趋势,有很好的发展前景。
6 结论与展望
随着生活水平的提高,人们对健康越来越重视,食用酵素作为一种发酵食品,含有丰富的有益物质,酵素产品的需求和研发具有很大的空间和潜力。我国对酵素的研究起步较晚,缺乏酵素产品质量标准,使我国的食用酵素产品品种单一,产品质量参差不齐。因此,相关行业要加强管理,健全产品质量标准,从基础做起,结合食品专业,生物类等各专业人才,建立起自己的酵素产业。