「最新綜述」食用酵素的營養(yǎng)功效及研究進(jìn)展
隨著現(xiàn)代化生活節(jié)奏的加快,人體亞健康狀況愈來愈嚴(yán)重,藥補不如食補,越來越多的人關(guān)注到新型的保健功效食品。食用酵素正以綠色、天然、營養(yǎng)等特點得到越來越多消費群體的青睞。
食用酵素不僅保存了發(fā)酵前原料固有的營養(yǎng)成分,還增加了新的活性成分和酶,集營養(yǎng)、保健、食療等功能于一身。食用酵素富含功能活性酶、益生菌、礦物質(zhì)和次級代謝產(chǎn)物等。食用酵素可最大限度地保留水果營養(yǎng)且發(fā)酵過程中產(chǎn)生大量氨基酸、有機(jī)酸等營養(yǎng)物質(zhì),具有抗菌、消炎、凈化血液等多種保健功能。
食用酵素的營養(yǎng)功效
有機(jī)酸是食用酵素的主要風(fēng)味成分之一,主要包括綠原酸、蘋果酸、酒石酸、乙酸、檸檬酸、咖啡酸、沒食子酸、琥珀酸和丙酮酸等。這些有機(jī)酸對食用酵素的味道、顏色、香味和穩(wěn)定性有很大影響,同時也是食用酵素發(fā)揮生理作用的重要組分。蔣增良等發(fā)現(xiàn)樹莓食用酵素的主要有機(jī)酸是酒石酸、莽草酸、乙酸和檸檬酸,藍(lán)莓食用酵素的有機(jī)酸是酒石酸、丙酮酸和檸檬酸,而葡萄食用酵素則主要是酒石酸、乙酸和檸檬酸。
氨基酸和維生素是食用酵素的另一類重要活性成分,能夠幫助受損組織修復(fù)并促進(jìn)機(jī)體的新陳代謝。食用酵素中的氨基酸有L-天冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、L-異亮氨酸、亮氨酸和賴氨酸。袁周率等研究發(fā)現(xiàn)糙米食用酵素中含有16種氨基酸、r-氨基乙酸和維生素B族。
食用酵素中還含有豐富的多酚類化合物及其衍生物,例如黃酮醇,類黃酮,花青素,兒茶素類,木質(zhì)素,丹寧酸,酚酸,苯乙烯,香豆素等。多酚是人類從食物中攝取量較多的一種抗氧化物質(zhì),能夠有效清除機(jī)體內(nèi)的自由基。
食用酵素的主要功能酶是蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和超氧化物歧化酶等。淀粉酶是將可溶性淀粉水解形成小分子如麥芽糖的一類酶,主要有α-淀粉酶和β-淀粉酶。蛋白酶是一種特殊的酶,可以催化蛋白質(zhì)分解為多肽或氨基酸等小分子物質(zhì)。脂肪酶是將脂肪水解為脂肪酸和甘油的酶。超氧化物歧化酶是一種抗氧化金屬酶,能催化超氧陰離子自由基產(chǎn)生氧和過氧化氫,在機(jī)體氧化和抗氧化平衡中起著重要作用。
食用酵素豐富的活性物質(zhì)決定了其有多重的保健功效,具有潤腸通便、養(yǎng)肝護(hù)肝、消炎殺菌、抗氧化、消除自由基、凈化血液和養(yǎng)顏美容等功效。
食用酵素的研究現(xiàn)狀
食用酵素的發(fā)酵菌種
食用酵素的生產(chǎn)發(fā)酵菌種主要有酵母菌、乳酸菌、醋酸菌和曲霉菌等。酵母菌包括熱帶假絲酵母、釀酒酵母、路德假絲酵母、魯克斯假絲酵母等;醋酸菌包括醋化醋酸菌、巴氏醋酸桿菌、葡萄糖酸桿菌、酮酸桿菌、木醋酸桿菌、擬木醋桿菌、弱氧化醋酸菌等;乳酸菌包括嗜酸乳桿菌、雙歧桿菌等。
譚明等研究發(fā)現(xiàn)食用酵素中的乳酸菌主要是植物乳桿菌;馬麥生研究發(fā)現(xiàn),食用酵素食品中的微生物主要是畢赤酵母和釀酒酵母;吳薇等研究發(fā)現(xiàn)紅茶菌食用酵素的優(yōu)勢菌種為巴斯德酵母、裂殖酵母、醋酸桿菌亞種、乳酸桿菌屬以及甲醇單胞菌。MA CHOI等從紅茶菌食用酵素中分離得到了拜耳接合酵母、栗酒裂殖酵母、克勒克酵母以及魯克斯假絲酵母4種優(yōu)勢菌種。
國內(nèi)外研究者先后分離到的優(yōu)勢醋酸菌有:醋化醋桿菌、葡萄糖醋酸菌、葡萄糖酸桿菌、木醋桿菌、產(chǎn)酮醋桿菌、巴氏醋桿菌、弱氧化醋酸菌和擬木醋桿菌。
食用酵素生產(chǎn)原料
食用酵素通常是由水果和蔬菜通過自然發(fā)酵或益生菌接種發(fā)酵而成。隨著人們對營養(yǎng)和風(fēng)味的更高追求,食用酵素的原料也在不斷演變,如谷物類酵素、中藥保健酵素、食用菌菇酵素、多種原料復(fù)合酵素等。具體生產(chǎn)原料詳見表1。
表1 食用酵素的原料種類
以水果和蔬菜為原料生產(chǎn)的食用酵素制品通常具有抗氧化、美容、減肥等功效,加上香氣撲鼻,深受年輕消費者青睞。五谷雜糧類食用酵素主要是以糙米、薏米、大麥、谷芽、麥苗和米糠等為原料發(fā)酵而成,通過酵母菌中間代謝,使糧谷類底物實現(xiàn)糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)間的轉(zhuǎn)化,并為部分生理物質(zhì)的產(chǎn)生提供前體物,生成數(shù)十種酶類。目前,糙米食用酵素是谷物類酵素的主要產(chǎn)品,富含γ-氨基丁酸、谷胱甘肽、γ-谷維醇、米糠纖維、植酸等,具有較高的營養(yǎng)價值。中草藥的傳統(tǒng)炮制方法之一便是發(fā)酵技術(shù),中草藥可以通過微生物發(fā)酵產(chǎn)生SOD酶、多糖、皂苷等活性物質(zhì)。而且發(fā)酵處理還可提高中草藥的適口性。
食用酵素產(chǎn)品劑型
食用酵素的產(chǎn)品劑型多為液體,液態(tài)食用酵素是通過控制發(fā)酵條件,發(fā)酵液經(jīng)濃縮、提純制得的富含高活性物質(zhì)的發(fā)酵產(chǎn)品。為了便于使用和擴(kuò)大劑型,食用酵素的固體飲料、顆粒劑、片劑和膠囊產(chǎn)品已在陸續(xù)開發(fā)。
CN103919128A公開了一種酵素泡騰片,該技術(shù)是將酵素原液經(jīng)過噴霧干燥后制成微粒,再加入輔料制成泡騰片。CN107114546A公開了一種紅心火龍果酵素壓片糖果的制備方法,將紅心火龍果帶皮破碎后加入水、蜂蜜、菌種發(fā)酵,發(fā)酵結(jié)束后發(fā)酵液經(jīng)壓榨過濾分別得到濾液及發(fā)酵渣,發(fā)酵濾液經(jīng)過真空干燥濃縮、噴霧干燥、壓片制得。CN109007807A公開了一種微膠囊水果酵素粉及制備方法,所得發(fā)酵液離心分別得到上清液和菌泥。以菌泥為核心材料,首次以海藻酸鈉為壁材,第二次以殼聚糖和三聚磷酸鈉為壁材制備微膠囊,最后將微膠囊和植物乳桿菌上清液混合,最后加入冷凍干燥保護(hù)劑進(jìn)行冷凍干燥,得到微膠囊水果酵素粉。CN107373643A提供了一種酵素膏及其制備方法。該發(fā)明通過刺梨、野生獼猴桃、核桃青皮、青果制備酵素后與果膠、魔芋膠及SOD進(jìn)行配比,制得具有美顏瘦身的酵素膏,充分利用刺梨、野生獼猴桃、核桃青皮、青果各營養(yǎng)組織成份,環(huán)保健康,含有益菌和脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶等有益成份,具有美顏瘦身、均衡營養(yǎng)的功能。
食用酵素的生產(chǎn)工藝
食用酵素的生產(chǎn)工藝研究主要集中在原料處理、發(fā)酵方式、菌種選擇等方面,可根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)品的功效和需求選擇適宜的生產(chǎn)發(fā)酵工藝。
劉鑫等采用植物乳桿菌和釀酒酵母發(fā)酵制備新鮮藍(lán)莓酵素的工藝條件:在34℃條件下用4%植物乳桿菌和0.15%的酵母菌發(fā)酵培養(yǎng)4d,蛋白酶活力達(dá)到55.76U/mL,SOD酶活力達(dá)到了81.27U/g。林冰等采用新鮮刺梨為原料制備刺梨酵素,結(jié)果表明,發(fā)酵液具有較好的清除自由基能力,此外還含有一定的淀粉酶和脂肪酶活力。陸?zhàn)┸绲妊芯苛松徟罱退匕l(fā)酵的最佳工藝條件:使用未過濾的蓮蓬打漿液發(fā)酵,接入酵母菌和乳酸菌等組成的益生菌,發(fā)酵過程中添加10%的蔗糖,發(fā)酵30d的食用酵素品質(zhì)最佳。彭寧等采用自然發(fā)酵法對獼猴桃和紅糖發(fā)酵制備酵素的發(fā)酵條件進(jìn)行了優(yōu)化,結(jié)果表明,最佳發(fā)酵條件為:發(fā)酵時間5d,發(fā)酵溫度30℃,接種量4%。洪厚勝等采用酵母菌、乳酸菌和醋酸菌對葡萄皮渣進(jìn)行發(fā)酵,得到一種富含酒石酸、蘋果酸、琥珀酸、檸檬酸和原花青素的保健飲料,其SOD活性達(dá)到660U/mL。
存在問題
我國食用酵素主要存在以下問題:(1)缺乏具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品,進(jìn)口產(chǎn)品價格偏高。(2)食用酵素產(chǎn)品單一,食用酵素加工技術(shù)的研究深度不夠。(3)食用酵素生產(chǎn)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不完善、法規(guī)不健全,導(dǎo)致食用酵素制品質(zhì)量參差不齊。(4)違法經(jīng)營者夸大宣傳,虛假宣傳導(dǎo)致消費者對食用酵素產(chǎn)品產(chǎn)生懷疑,進(jìn)而出現(xiàn)信任危機(jī)。
盡管近年來食用酵素產(chǎn)品的研究與發(fā)展勢頭正猛,但以上四點原因勢必影響到食用酵素產(chǎn)品的生產(chǎn)與推廣。在今后的研究中,一方面要積極開發(fā)具有知識產(chǎn)權(quán)的食用酵素產(chǎn)品及加工新技術(shù),降低產(chǎn)品價格,真正讓食用酵素產(chǎn)品作為保健食品成為人們的生活膳食補充劑;另一方面,在食用酵素生產(chǎn)新技術(shù)、新工藝的研發(fā)上更要精益求精,規(guī)范食用酵素的生產(chǎn)技術(shù)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),宣傳并普及食用酵素知識。
展望
食用酵素的發(fā)展前景和成長潛力非常大。針對食用酵素發(fā)酵菌種、生產(chǎn)工藝以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展等存在的諸多問題,現(xiàn)提出以下建議:
(1)在發(fā)酵菌種上,除了常用的酵母菌、乳酸菌和醋酸菌等微生物,還可多發(fā)掘新菌種用于食用酵素,研發(fā)性能功效更佳的食用酵素產(chǎn)品。
(2)發(fā)酵原料上,有必要研究開發(fā)新型的復(fù)合食品酵素(果蔬、谷類、中藥成分相配伍),復(fù)合酵素工藝和螯合酵素成為食用型酵素產(chǎn)品研發(fā)方向與主流的可能性較大。
(3)質(zhì)量管理上,為使食用酵素產(chǎn)業(yè)蓬勃且穩(wěn)定的發(fā)展,需要相關(guān)部門加大市場監(jiān)管力度,規(guī)范市場流通的酵素產(chǎn)品,做到生產(chǎn)有規(guī)可循有法可依。
(4)產(chǎn)品宣傳上,要開展食用酵素在人體健康方面尤其是對胃腸道機(jī)制影響的機(jī)理研究,實事求是,科學(xué)宣傳。針對體外試驗的不足,積極開展微生物酵素臨床試驗,探索和建立適用于保健類食品功效研究的實驗?zāi)P停瑢⑹秤媒退貜谋=∈称废驅(qū)S檬称忿D(zhuǎn)變。
免責(zé)聲明:本文來源—張紅艷、韓姍姍等《食用酵素的營養(yǎng)功效及研究進(jìn)展》。此文章僅為分享知識,如有侵權(quán),請聯(lián)系刪除。
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