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關(guān)鍵詞:生物技術(shù);基因工程;細(xì)胞工程
現(xiàn)代生物技術(shù)的迅猛發(fā)展,成就非凡,推動(dòng)著科學(xué)的進(jìn)步,促進(jìn)著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,改變著人類的生活與思維,影響著人類社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程?,F(xiàn)代生物技術(shù)的成果越來越廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、能源、化工、輕工和環(huán)境保護(hù)等諸多領(lǐng)域。生物技術(shù)是21世紀(jì)高新技術(shù)革命的核心內(nèi)容,具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益及潛在的生產(chǎn)力。專家預(yù)測(cè),到2010~2020年,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)將逐步成為世界經(jīng)濟(jì)體系的支柱產(chǎn)業(yè)之一。生物技術(shù)是以生命科學(xué)為基礎(chǔ),利用生物機(jī)體、生物系統(tǒng)創(chuàng)造新物種,并與工程原理相結(jié)合加工生產(chǎn)生物制品的綜合性科學(xué)技術(shù)?,F(xiàn)代生物技術(shù)則包括基因工程、蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞工程、酶工程和發(fā)酵工程等領(lǐng)域。在我國(guó)的食品工業(yè)中,生物技術(shù)工業(yè)化產(chǎn)品占有相當(dāng)大的比重;近年,酒類和新型發(fā)酵產(chǎn)品以及釀造產(chǎn)品的產(chǎn)值占食品工業(yè)總產(chǎn)值的17%?,F(xiàn)代生物技術(shù)在食品發(fā)酵領(lǐng)域中有廣闊市場(chǎng)和發(fā)展前景,本文主要闡述現(xiàn)代生物技術(shù)在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用。
一、基因工程技術(shù)在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用
基因工程技術(shù)是現(xiàn)代生物技術(shù)的核心內(nèi)容,采用類似工程設(shè)計(jì)的方法,按照人類的特殊需要將具有遺傳性的目的基因在離體條件下進(jìn)行剪切、組合、拼接,再將人工重組的基因通過載體導(dǎo)入受體細(xì)胞,進(jìn)行無性繁殖,并使目的基因在受體細(xì)胞中高速表達(dá),產(chǎn)生出人類所需要的產(chǎn)品或組建成新的生物類型。
發(fā)酵工業(yè)的關(guān)鍵是優(yōu)良菌株的獲取,除選用常用的誘變、雜交和原生質(zhì)體融合等傳統(tǒng)方法外,還可與基因工程結(jié)合,進(jìn)行改造生產(chǎn)菌種。
(一)改良面包酵母菌的性能
面包酵母是最早采用基因工程改造的食品微生物。將優(yōu)良酶基因轉(zhuǎn)入面包酵母菌中后,其含有的麥芽糖透性酶及麥芽糖的含量比普通面包酵母顯著提高,面包加工中產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w量提高,應(yīng)用改良后的酵母菌種可生產(chǎn)出膨潤(rùn)松軟的面包。
(二)改良釀酒酵母菌的性能
利用基因工程技術(shù)培育出新的釀酒酵母菌株,用以改進(jìn)傳統(tǒng)的釀酒工藝,并使之多樣化。采用基因工程技術(shù)將大麥中的淀粉酶基因轉(zhuǎn)入啤酒酵母中后,即可直接利用淀粉發(fā)酵,使生產(chǎn)流程縮短,工序簡(jiǎn)化,革新啤酒生產(chǎn)工藝。目前,已成功地選育出分解β-葡聚糖和分解糊精的啤酒酵母菌株、嗜殺啤酒酵母菌株,提高生香物質(zhì)含量的啤酒酵母菌株。
(三) 改良乳酸菌發(fā)酵劑的性能
乳酸菌是一類能代謝產(chǎn)生乳酸,降低發(fā)酵產(chǎn)品pH值的一類微生物。乳酸菌基因表達(dá)系統(tǒng)分為組成型表達(dá)和受控表達(dá)兩種類型,其中受控表達(dá)系統(tǒng)包括糖誘導(dǎo)系統(tǒng)、Nisin誘導(dǎo)系統(tǒng)、pH 誘導(dǎo)系統(tǒng)和噬菌體衍生系統(tǒng)。相對(duì)于乳酸乳球菌和嗜熱鏈球菌而言,德氏乳桿菌的基因研究比較缺乏,但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)質(zhì)粒pN42和PJBL2用于構(gòu)建德氏乳桿菌的克隆載體。有研究發(fā)現(xiàn)乳酸菌基因突變有2種方法:第一種方法涉及(同源或異源的)可獨(dú)立復(fù)制的轉(zhuǎn)座子,第二種方法是依賴于克隆的基因組DNA 片斷和染色體上的同源部位的重組整合而獲得。通過基因工程得到的乳酸菌發(fā)酵劑具有優(yōu)良的發(fā)酵性能,產(chǎn)雙乙酰能力、蛋白水解能力、胞外多糖的穩(wěn)定形成能力、抗雜菌和病原菌的能力較強(qiáng)。
二、細(xì)胞工程技術(shù)在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用
細(xì)胞工程是生物工程主要組成之一,出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代末至80 年代初,是在細(xì)胞水平上改變細(xì)胞的遺傳特性或通過大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)以獲得人們所需物質(zhì)的技術(shù)過程。細(xì)胞工程主要有細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞融合及細(xì)胞代謝物的生產(chǎn)等。細(xì)胞融合是在外力(誘導(dǎo)劑或促融劑)作用下,使兩個(gè)或兩個(gè)以上的異源(種、屬間) 細(xì)胞或原生質(zhì)體相互接觸,從而發(fā)生膜融合、胞質(zhì)融合和核融合并形成雜種細(xì)胞的現(xiàn)象。細(xì)胞融合技術(shù)是一種改良微生物發(fā)酵菌種的有效方法,主要用于改良微生物菌種特性、提高目的產(chǎn)物的產(chǎn)量、使菌種獲得新的性狀、合成新產(chǎn)物等。與基因工程技術(shù)結(jié)合,使對(duì)遺傳物質(zhì)進(jìn)一步修飾提供了多樣的可能性。例如日本味之素公司應(yīng)用細(xì)胞融合技術(shù)使產(chǎn)生氨基酸的短桿菌雜交,獲得比原產(chǎn)量高3倍的賴氨酸產(chǎn)生菌和蘇氨酸高產(chǎn)新菌株。釀酒酵母和糖化酵母的種間雜交,分離子后代中個(gè)別菌株具有糖化和發(fā)酵的雙重能力。日本國(guó)稅廳釀造試驗(yàn)所用該技術(shù)獲得了優(yōu)良的高性能謝利酵母來釀制西班牙謝利白葡萄酒獲得了成功。目前,微生物細(xì)胞融合的對(duì)象已擴(kuò)展到酵母、霉菌、細(xì)菌、放線菌等多種微生物的種間以至屬間,不斷培育出用于各種領(lǐng)域的新菌種。
三、酶工程技術(shù)在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用
酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有高效催化功能、高度專一性和高度受控性的一類特殊生物催化劑。酶工程是現(xiàn)代生物技術(shù)的一個(gè)重要組成部分,酶工程又稱酶反應(yīng)技術(shù),是在一定的生物反應(yīng)器內(nèi),利用生物酶作為催化劑,使某些物質(zhì)定向轉(zhuǎn)化的工藝技術(shù),包括酶的研制與生產(chǎn),酶和細(xì)胞或細(xì)胞器的固定化技術(shù),酶分子的修飾改造,以及生物傳感器等。酶工程技術(shù)在發(fā)酵生產(chǎn)中主要用于兩個(gè)方面,一是用酶技術(shù)處理發(fā)酵原料,有利于發(fā)酵過程的進(jìn)行。如啤酒釀制過程,主要原料麥芽的質(zhì)量欠佳或大麥、大米等輔助原料使用量較大時(shí),會(huì)造成淀粉酶、俘一葡聚糖酶、纖維素酶的活力不足,使糖化不充分、蛋白質(zhì)降解不足,從而減慢發(fā)酵速度,影響啤酒的風(fēng)味和收率。使用微生物淀粉酶、蛋白酶、一葡聚糖酶等制劑,可補(bǔ)充麥芽中酶活力不足的缺陷,提高麥汁的可發(fā)酵度和麥汁糖化的組分,縮短糖化時(shí)間,減少麥皮中色素、單寧等不良雜質(zhì)在糖化過程中浸出,從而降低麥汁色澤。二是用酶來處理發(fā)酵菌種的代謝產(chǎn)物,縮短發(fā)酵過程,促進(jìn)發(fā)酵風(fēng)味的形成。啤酒中的雙乙酰是影響啤酒風(fēng)味的主要因素,是判斷啤酒成熟的主要指標(biāo)。當(dāng)啤酒中雙乙酰的濃度超過閾值時(shí),就會(huì)產(chǎn)生一種不愉快的餿酸味。雙乙酰是由酵母繁殖時(shí)生成的α-乙酰乳酸和α-乙酰羥基丁酸氧化脫羧而成的,一般在啤酒發(fā)酵后期還原雙乙酰需要約5~10d 的時(shí)間。崔進(jìn)梅等報(bào)道,發(fā)酵罐中加入α-乙酰乳酸脫羧酶能催化α-乙酰乳酸直接形成羧基丁酮,可縮短發(fā)酵周期,減少雙乙酰含量。
四、小結(jié)
在食品發(fā)酵生產(chǎn)中應(yīng)用生物技術(shù)可以提高發(fā)酵劑的性能,縮短發(fā)酵周期,豐富發(fā)酵制品的種類。不僅提高了產(chǎn)品檔次和附加值,生產(chǎn)出符合不同消費(fèi)者需要的保健制品,而且在有利于加速食品加工業(yè)的發(fā)展。隨著生化技術(shù)的日益發(fā)展,相信會(huì)開發(fā)出更多物美價(jià)廉的發(fā)酵制品,使生物加工技術(shù)在食品發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用更加廣泛。
參考文獻(xiàn)
[1]趙志華,岳田利等.現(xiàn)代生物技術(shù)在乳品工業(yè)中的應(yīng)用研究[J].生物技術(shù)通報(bào).2006,04:78-80.
[2]王春榮,王興國(guó)等.現(xiàn)代生物技術(shù)與食品工業(yè)[J].山東食品科技.2004,07:31.
關(guān)鍵詞:乳酸菌;發(fā)酵乳飲料;風(fēng)味
一、前言
發(fā)酵乳飲料作為一種口感獨(dú)特的乳酸菌飲料,以乳、乳制品為原料,經(jīng)乳酸菌發(fā)酵制得的奶液中加入白砂糖、甜味劑、酸味劑、果汁等一種或幾種調(diào)配而成的飲料。由于其制作工藝的特殊性,使其既具有乳制品營(yíng)養(yǎng)成分豐富、易消化吸收、對(duì)人體的胃腸功能有促進(jìn)作用的優(yōu)點(diǎn),又具有良好的獨(dú)特風(fēng)味,同時(shí)滿足了消費(fèi)者對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)和口感的雙重要求,順理成章地成為了乳制品與飲料市場(chǎng)的寵兒,并且仍然具有廣闊的發(fā)展前景。
二、食品風(fēng)味形成的原理分析
食品中通常含有多種易揮發(fā)物質(zhì),當(dāng)這些物質(zhì)揮發(fā)時(shí),便產(chǎn)生了我們通常所說的氣味。[1]然而,我們至今仍然沒能徹底搞清形成這類物質(zhì)的具體反應(yīng)與途徑。眾多途徑共同作用從而決定了食品的風(fēng)味,其中生物合成、高溫分解、氧化分解與促酶作用是典型代表。
三、發(fā)酵乳飲品風(fēng)味形成的原理分析
發(fā)酵乳飲品原料中含有的風(fēng)味物質(zhì),發(fā)酵過程中原料中的某些物質(zhì)經(jīng)微生物代謝而生成的風(fēng)味成分,以及加工流程各環(huán)節(jié)中發(fā)生反應(yīng)所產(chǎn)生的物質(zhì)共同作用,形成了我們所聞到的發(fā)酵乳飲料的氣味。發(fā)酵作為生產(chǎn)發(fā)酵乳飲品中最為重要的一道工序,其對(duì)所用微生物的選取極為嚴(yán)格,除了乳酸菌之外,霉菌與酵母菌也是常用的微生物。對(duì)發(fā)酵乳飲品風(fēng)味影響最為明顯的微生物是乳酸菌。乳酸菌種類眾多,主要有嗜熱鏈球菌、乳酯鏈球菌、保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌和干酪乳桿菌等,其中嗜熱鏈球菌與保加利亞桿菌經(jīng)常被一起作為混合發(fā)酵劑使用。
1.乳脂肪源風(fēng)味物質(zhì)的形成
對(duì)發(fā)酵乳飲品風(fēng)味而言,乳脂肪就如同一把雙刃劍,既是重要的風(fēng)味物質(zhì)前體,也能形成異味。通過水解作用,乳脂肪便可產(chǎn)生多種風(fēng)味物質(zhì);而某些新生成的風(fēng)味物質(zhì)又能再次發(fā)生反應(yīng)形成另外的風(fēng)味物質(zhì)。干酪對(duì)發(fā)酵乳飲品風(fēng)味的影響十分重大,其主要的風(fēng)味物質(zhì)是甲基酮和內(nèi)酯,前者通過?-氧化生成,后者則是在干酪成熟的過程中通過酯化、酯交等途徑生成,重要的發(fā)酵劑保加利亞桿菌也是從干酪中分離出來的,且能與其它微生物繼續(xù)酯化。[3]通過大量研究發(fā)現(xiàn),盡管能夠產(chǎn)生風(fēng)味物質(zhì)的途徑與反應(yīng)眾多,但是絕大多數(shù)的反應(yīng)都依賴于酶的催化,因此,發(fā)酵劑對(duì)發(fā)酵乳制品風(fēng)味的影響是決定性的。
2.乳糖及檸檬酸源風(fēng)味物質(zhì)的形成
乳糖及檸檬酸由乳酸菌代謝而來,代謝作用又是形成乳糖和檸檬酸風(fēng)味物質(zhì)的主要途徑;一定情況下,乳糖和檸檬酸還能夠一起發(fā)生代謝,此時(shí)檸檬酸又刺激著乳糖的消耗。在大多數(shù)反應(yīng)中檸檬酸起著催化反應(yīng)發(fā)生的作用,但卻不能作為反應(yīng)能量的來源。在研究糖的代謝時(shí),引入了核磁共振光譜的方法且取得了巨大成功,此技術(shù)已經(jīng)成為研究乳酸菌糖類代謝的有效方法。
3.氨基酸源風(fēng)味物質(zhì)的形成
氨基酸是由乳酸乳球菌通過轉(zhuǎn)氨作用和轉(zhuǎn)氨酶催化作用而產(chǎn)生的。其中,精氨酸可被乳酸乳球菌亞種與發(fā)酵乳桿菌代謝,而絲氨酸能被同型的類干酪乳桿菌亞種代謝。氨基酸源風(fēng)味物質(zhì)的主要味道有麥芽味、水果味和黃油風(fēng)味等。
四、乳酸菌調(diào)控和影響風(fēng)味形成的途徑
1.乳酸菌發(fā)酵條件的改善
(1)采用不同的乳酸菌,不同的乳酸菌組合,甚至是不同比例的同種乳酸菌組合進(jìn)行發(fā)酵時(shí),都會(huì)產(chǎn)生不同的代謝物。因此這些因素都會(huì)影響發(fā)酵的效果,進(jìn)而影響發(fā)酵乳飲品風(fēng)味的形成。為了更好地通過乳酸菌調(diào)控發(fā)酵乳飲品風(fēng)味,甚至開發(fā)出更多風(fēng)味的產(chǎn)品,就必須在發(fā)酵時(shí),嚴(yán)格選擇乳酸菌,精確控制所用菌種和菌體的量,從而達(dá)到調(diào)控發(fā)酵乳飲品風(fēng)味的目的。
(2)對(duì)于不同菌種、菌體或是他們的不同組合而言,最適宜的發(fā)酵溫度也不相同;同時(shí),發(fā)酵時(shí)間的長(zhǎng)短,發(fā)酵溫度的高低,以及發(fā)酵環(huán)境的PH值和是否存在氧氣等都會(huì)影響到發(fā)酵的程度,也會(huì)造成發(fā)酵乳飲品風(fēng)味的變化。通過調(diào)節(jié)乳酸菌發(fā)酵環(huán)境的溫度和酸堿度,制定合理的發(fā)酵時(shí)間均可使得發(fā)酵乳飲品的風(fēng)味多種多樣,從而適應(yīng)不同消費(fèi)者的需要。
(3)除了菌種、菌體和發(fā)酵環(huán)境的不同以外,發(fā)酵前對(duì)于乳酸菌的處理手段與凈化流程同樣影響著發(fā)酵乳飲品的風(fēng)味。例如是否對(duì)乳酸菌進(jìn)行凈化脫氣,加熱殺菌并使其均勻混合等操作,都會(huì)嚴(yán)重影響后續(xù)的發(fā)酵過程,最終導(dǎo)致發(fā)酵乳飲品風(fēng)味的千差萬別。凈化脫氣與加熱殺菌能夠脫去乳酸菌中含有異味的氣體,除去不利于乳酸菌發(fā)酵過程的各種微生物,從而達(dá)到改善風(fēng)味和提高口感的目的;使乳酸菌均勻分布則有利于保證發(fā)酵過程的同步進(jìn)行,避免出現(xiàn)局部發(fā)酵程度過高,局部發(fā)酵程度不夠的現(xiàn)象,防止所生產(chǎn)的發(fā)酵乳飲品風(fēng)味出現(xiàn)偏差。
(4)影響乳酸菌發(fā)酵效果與程度的條件眾多,不同發(fā)酵效果或不同發(fā)酵程度則會(huì)造成發(fā)酵乳飲料口味的千差萬別。為了更好地通過改善乳酸菌發(fā)酵條件來調(diào)控發(fā)酵乳飲料的口味,不僅僅需要了解控制乳酸菌發(fā)酵程度的途徑,還需要掌握發(fā)酵程度對(duì)于發(fā)酵乳飲料口味的影響程度,以確保在生產(chǎn)發(fā)酵乳飲料口味過程中能夠及時(shí)實(shí)施有效調(diào)控。
(5)由于通過改善乳酸菌發(fā)酵條件調(diào)控發(fā)酵乳飲料口味與食品質(zhì)量安全息息相關(guān),因此在實(shí)際用于大規(guī)模生產(chǎn)前務(wù)必進(jìn)行足夠的實(shí)驗(yàn),確保所采用的新工藝技術(shù)對(duì)發(fā)酵乳飲料質(zhì)量沒有不良影響,更不會(huì)對(duì)人體健康不利。此外,通過改善乳酸菌發(fā)酵條件調(diào)控發(fā)酵乳飲料口味的技術(shù)比較復(fù)雜,不易掌握。為了有效避免在乳酸菌飲料的生產(chǎn)過程中發(fā)生沒有預(yù)期到,甚至無法控制的突況,也需要增加實(shí)驗(yàn)次數(shù),以取得較為可靠的全面的數(shù)據(jù),使得對(duì)調(diào)控技術(shù)的掌握更加深入,更能保證對(duì)發(fā)酵乳飲料口味的調(diào)控效果。
2.推行基因工程
乳酸菌具有維持腸道菌群平衡,增加人體免疫力,促進(jìn)人體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收,延緩人體衰老以及抗癌等多方面的作用。目前常用于發(fā)酵乳飲品生產(chǎn)的乳酸菌主要有保加利亞桿菌、嗜熱鏈球菌、嗜酸乳桿菌以及乳鏈球菌,這些都是在長(zhǎng)期實(shí)際應(yīng)用中得到好評(píng)的菌種,具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和極高的可靠性。近年來隨著基因工程的火爆,業(yè)界萌發(fā)了利用基因技術(shù)培養(yǎng)新菌種,并以此研制具有新風(fēng)味的發(fā)酵乳飲品的想法,目前此想法已經(jīng)被投入了實(shí)際應(yīng)用。業(yè)界對(duì)于雙乙?;蛘{(diào)控的研究已取得了突破性的進(jìn)展,實(shí)驗(yàn)表明雙乙?;蚩稍鰪?qiáng)丙酮酸向α-乙酰乳酸代謝支路,失活α-乙酰乳酸脫羧酶以便切斷α-乙酰乳酸至乙偶姻的代謝支路和抑制雙乙酰還原酶的活性,以及這些策略的綜合。[1]盡管基因工程對(duì)于調(diào)控和改善發(fā)酵乳飲品風(fēng)味具有積極的作用,但是仍然要謹(jǐn)慎對(duì)待在發(fā)酵乳飲品制造過程中引入新菌種的問題,畢竟食品安全是關(guān)系著千家萬戶的大事,來不得半點(diǎn)馬虎。只有通過大量實(shí)驗(yàn)證明對(duì)人體健康無害的新菌種,才能被用于發(fā)酵乳飲品的生產(chǎn),從而改善產(chǎn)品風(fēng)味。
五、結(jié)語(yǔ)
(1)所用乳酸菌菌種的不同,菌株的不同,配比的不同,發(fā)酵溫度的不同,發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)短不同等都會(huì)影響發(fā)酵乳飲料的風(fēng)味。
(2)應(yīng)該不斷深入研究乳酸菌對(duì)發(fā)酵乳制品風(fēng)味形成的影響,開發(fā)新產(chǎn)品以吸引消費(fèi)者目光,大力開拓市場(chǎng)。
(3)盡可能做到對(duì)發(fā)酵乳制品風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)的兼顧,以全面滿足消費(fèi)者對(duì)食品的要求。
(4)可探索利用各種前沿科學(xué)和先進(jìn)技術(shù),例如基因工程等,來改善發(fā)酵乳飲品的風(fēng)味,但切記保證產(chǎn)品質(zhì)量安全。
(5)依靠乳酸菌發(fā)酵控制乳飲料的風(fēng)味口感是一項(xiàng)技術(shù)性極強(qiáng)的工作,相關(guān)企業(yè)廠商需要配用、培養(yǎng)專業(yè)人員從事此項(xiàng)工作,才能保證產(chǎn)品風(fēng)味的調(diào)控效果。
參考文獻(xiàn):
[1]李良,馬鶯.乳酸菌對(duì)發(fā)酵乳制品風(fēng)味形成的影響[j].中國(guó)乳品工業(yè).2012
關(guān)鍵詞:細(xì)菌素;抑菌機(jī)理;食品工業(yè)
中圖分類號(hào):R
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1672-3198(2010)12-0315-01
1 細(xì)菌素與抗生素的區(qū)別
細(xì)菌素可以安全有效地控制食品中病原菌的生長(zhǎng),兩者的區(qū)別主要基于它們合成、作用方式、抗菌譜及毒理、抗藥性機(jī)制之間的不同。1981年Hurst指出,既然細(xì)菌素不用于醫(yī)學(xué),可以將其稱為“生物學(xué)食品防腐劑”。
細(xì)菌素通常是通過核糖體來合成,是真正的蛋白質(zhì)類物質(zhì);而抗生素是通過酶促反應(yīng)將初級(jí)代謝物轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)性的二級(jí)代謝物,諸如短桿菌肽S等,通過酶促反應(yīng)把氨基酸轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)復(fù)雜的化合物。細(xì)菌素與抗生素的根本差別是:大部分細(xì)菌素只對(duì)近緣關(guān)系的細(xì)菌有損害作用,而且無毒、無副作用、無殘留、無抗藥性,同時(shí)也不污染環(huán)境。因此,細(xì)菌素的使用,可以部分減少甚至取代抗生素的使用。
2 細(xì)菌素的抑菌范圍
細(xì)菌素通常由革蘭氏陽(yáng)性菌產(chǎn)生并可以抑制其它的革蘭氏陽(yáng)性菌,如乳球菌、葡萄桿菌、利斯特氏桿菌等,對(duì)大多數(shù)的革蘭氏陰性菌、真菌等沒有抑制作用。對(duì)于第一類細(xì)菌素可以抑制許多革蘭氏陽(yáng)性菌,如Nisin抑制葡萄球菌屬、鏈球菌屬、小球菌屬和乳桿菌屬的某些菌種,抑制大部分梭菌屬和芽孢桿菌屬的孢子;嗜酸乳桿菌和發(fā)酵乳桿菌產(chǎn)生的細(xì)菌素對(duì)乳桿菌、片球菌、明串球菌、乳球菌和嗜熱鏈球菌有抑制作用。
3 細(xì)菌素的應(yīng)用
3.1 細(xì)菌素在食品業(yè)的應(yīng)用
細(xì)菌素由于無毒、無副作用、無殘留、無抗藥性,并可以抑制或殺死一些食物腐敗菌,具有一定的熱穩(wěn)定性,易被人體消化道的部分蛋白酶降解,因此不會(huì)在體內(nèi)積蓄引起不良反應(yīng),也不會(huì)影響抗生素的活性,在食品中易擴(kuò)散,使用較方便,同時(shí)也不污染環(huán)境因而受到食品業(yè)的青睞。作為乳酸菌的產(chǎn)物,Nisin的使用已有了很長(zhǎng)的一段歷史。
部分細(xì)菌素已廣泛用于肉類工業(yè)、奶制品工業(yè)、釀酒和糧食加工等。在西方,細(xì)菌素已用于奶制食品中,可以抗Clostridial和Listeria。例如,Nisin可以控制奶酪中ebotulinum的孢子生長(zhǎng),并已成為巴氏滅菌精制奶、糊狀食品最有效的防腐劑。添加Nisin可防止牛乳和乳制品的腐敗,延長(zhǎng)貨架期。由于Nisin在偏酸性下較穩(wěn)定,且易溶解,所以在酸性罐頭食品中添加比較合適,同時(shí)還可降低罐頭的滅菌強(qiáng)度,提高罐頭的品質(zhì)。Nisin在酒精飲料中應(yīng)用也比較廣泛,由于Nisin對(duì)酵母菌沒有抑制作用,所以對(duì)發(fā)酵沒有任何影響,并可以很好地抑制革蘭氏陽(yáng)性菌,保證產(chǎn)品質(zhì)量。目前Nisin在全世界范圍內(nèi)的各種食品中得到了應(yīng)用?,F(xiàn)在許多研究證明,產(chǎn)生細(xì)菌素的發(fā)酵劑在發(fā)酵過程中可以防止或抑制不良菌的污染,因而將產(chǎn)細(xì)菌素的乳酸菌加入到食品中比直接加細(xì)菌素更好。但細(xì)菌素抗菌譜有一定的范圍,為擴(kuò)大其抑菌范圍,可將幾種細(xì)菌素或?qū)⑵渑c其它來自于動(dòng)植物(如抗菌肽)等的天然食品防腐劑配合使用,利用它們的協(xié)同作用,增強(qiáng)抑菌范圍及強(qiáng)度,或與部分化學(xué)防腐劑絡(luò)合使用,既可增加抑菌范圍又可減少化學(xué)防腐劑的使用。
3.2 細(xì)菌素在飼料中的應(yīng)用及展望
細(xì)菌素目前廣泛使用于食品中,飼料中應(yīng)用較少。細(xì)菌素在飼料中要廣泛使用,必須具有安全性和有效性。Bhunia等(1991)用細(xì)菌素Pediocin AcH對(duì)小鼠和兔分別進(jìn)行皮下注射、靜脈注射和腹腔注射,在免疫研究時(shí)發(fā)現(xiàn),Pediocin AcH沒有產(chǎn)生任何不良反應(yīng)和致死作用。細(xì)菌素在食品上的直接使用,也說明了細(xì)菌素對(duì)動(dòng)物和人類是安全的。
細(xì)菌素在飼料中的應(yīng)用可以有兩個(gè)方面:1)防止飼料本身被沙門氏菌等致病菌污染;2)作為飼料添加劑,防止致病菌對(duì)動(dòng)物腸道的危害。由于細(xì)菌素大多抗菌譜比較窄,因此選擇恰當(dāng)?shù)募?xì)菌素既可以防止動(dòng)物受某些腸道致病菌的危害,而又不至于影響動(dòng)物腸道其他有益微生物。
產(chǎn)生細(xì)菌素的益生菌類乳酸菌,尤其乳桿菌是動(dòng)物腸道中的優(yōu)勢(shì)菌,這些益生菌產(chǎn)生的細(xì)菌素可以對(duì)宿主動(dòng)物胃腸道進(jìn)行生態(tài)調(diào)節(jié)。隨著益生菌在動(dòng)物諸如豬、狗、牛胃腸疾病防治方面研究的深入,益生菌的作用,已被越來越多的人們所接受。目前美國(guó)飼料益生菌銷售額己超過3000萬美元,主要菌種為嗜酸乳桿菌和雙歧桿菌。但是益生菌的作用效果,并不如預(yù)期的那樣理想,這主要是對(duì)益生菌的作用機(jī)理還不太清楚,從而在選擇菌種方面存在一定的盲目性。因?yàn)闆Q定腸道優(yōu)勢(shì)菌的因素,不僅取決于菌種的產(chǎn)酸能力,而且還與菌種是否產(chǎn)生細(xì)菌素等因素有關(guān),尤其與菌種的宿主專一性有很大關(guān)系。研究腸道微生物類群與細(xì)菌素的關(guān)系,可以更有效地選擇益生菌菌種,使它們能更好地定植于腸道系統(tǒng)中,發(fā)揮出更多的功效。我國(guó)于1994年批準(zhǔn)使用的益生菌有6種:芽孢桿菌、乳酸桿菌、糞鏈球菌、酵母菌、黑曲菌、米曲菌。其中乳酸桿菌和糞鏈球菌為腸道正常微生物,芽孢仟菌具有較高的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性,可明顯提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度和飼料利用率,于是許多生產(chǎn)廠家將這些菌配合起來進(jìn)行使用,但是配合以后菌體活性是否受影響卻并沒有作深入研究。據(jù)報(bào)道(Rogers,1928),乳酸桿菌產(chǎn)生的細(xì)菌素Nisin的抗菌譜中,就包括糞鏈球菌和芽孢桿菌中的一些種,特別是它抑制芽孢的形成,在乳酸桿菌與一些糞鏈球菌和芽抱桿菌聯(lián)合使用時(shí),極有可能產(chǎn)生頡抗作用。因此研究細(xì)菌素的作用機(jī)理,對(duì)研究益生菌之間的關(guān)系也很有幫助。細(xì)菌素不僅具有與抗生素飼料添加劑相似的有益作用,而且無毒、無副作用、無殘留、無抗藥性,同時(shí)也不污染環(huán)境,所以細(xì)菌素將會(huì)在飼料中得到廣泛應(yīng)用。
參考資料
關(guān)鍵詞:酸奶 貯藏條件 品質(zhì)
1 引言
酸奶的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)最接近理想的營(yíng)養(yǎng)膳食標(biāo)準(zhǔn),它富含鈣、高質(zhì)量蛋白質(zhì)、多種維生素和碳水化合物,且熱量低,它能提高機(jī)體的防病能力,調(diào)節(jié)腸功能和免疫系統(tǒng)。酸奶中的乳酸菌能增強(qiáng)消化吸收能力、加強(qiáng)胃腸蠕動(dòng)和機(jī)體的物質(zhì)代謝。北愛爾蘭飲食和健康中心負(fù)責(zé)人揚(yáng)-羅蘭還指出,每喝一瓶酸奶不僅可以減少結(jié)腸癌的增加,還可以幫助人體排泄有毒物質(zhì)[1]。
2 材料與方法
2.1 試驗(yàn)材料
風(fēng)味攪拌型酸奶:石家莊君樂寶乳業(yè)有限公司提供;
水:GB/T 6682規(guī)定的三級(jí)水;
中性乙醇、乙醚混合液:取等體積的乙醇、乙醚混合后加3滴酚酞指示液,用氫氧化鈉溶液(4g/L)滴至微紅色;
氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(NaOH):0.1000mol/L;
酚酞指示液:稱取0.5g酚酞溶于75mL體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇中,并加入20mL水,然后滴加氫氧化鈉溶液至微粉色,再加入水定容至100mL。
2.2 試驗(yàn)儀器
天平:精確度為0.1mg,賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司;
pH計(jì):梅特勒-托利多公司;
滴定管:分刻度為0.1mL;
水浴鍋:余姚市東方電工儀器廠;
LND-1涂4粘度計(jì):容量100mL±1mL;內(nèi)徑49.5mm±0.2mm;內(nèi)錐體角度81±15′;漏嘴長(zhǎng)4mm±0.02mm;嘴孔內(nèi)徑4mm±0.02mm;上海安德儀器設(shè)備有限公司。
2.3 試驗(yàn)方法
抽取兩批次風(fēng)味攪拌型酸奶,將該批次分別放置在6℃、20℃、30℃三種不同溫度段條件下進(jìn)行貯藏,每隔2d分別檢測(cè)攪拌型酸奶的感官、理化和微生物指標(biāo),其中理化指標(biāo)包括酸度、pH值、黏度,微生物指標(biāo)包括乳酸菌、大腸菌群、霉菌、酵母菌。
2.3.1 風(fēng)味攪拌型酸奶感官分析
感官分析采用風(fēng)味剖面描述法,用標(biāo)度點(diǎn)評(píng)估產(chǎn)品感官特征,每個(gè)標(biāo)度的兩端有相應(yīng)的述詞,其中間級(jí)數(shù)或點(diǎn)數(shù)根據(jù)特性特征改變,在標(biāo)度點(diǎn)“”上寫出的1~9數(shù)值,符合該點(diǎn)的強(qiáng)度。8位食品專家級(jí)評(píng)價(jià)員對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)價(jià)。
數(shù)據(jù)處理采用SPSS17.0、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化研究院輕松感官分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
2.3.2 風(fēng)味攪拌型酸奶的理化指標(biāo)
檢測(cè)指標(biāo)包括:酸度檢測(cè)、pH檢測(cè)、黏度檢測(cè)、乳酸菌檢測(cè)、大腸菌群檢測(cè)、霉菌、酵母菌檢測(cè)。
3 結(jié)果與分析
3.1 攪拌型酸奶在不同溫度下放置對(duì)感官評(píng)定的影響
食品感官評(píng)定是在相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境條件下,以感官品評(píng)員的感覺器官為基礎(chǔ),采取適當(dāng)?shù)臄?shù)理統(tǒng)計(jì)方法評(píng)判食物優(yōu)劣的一種實(shí)驗(yàn)方法[2-3]
3.1.1 在6℃存放條件下,樣品不同天數(shù)下各項(xiàng)指標(biāo)的變化情況
由表1、表2、表3可以看出,通過樣品的感官評(píng)價(jià)及分析,可以得出風(fēng)味攪拌型酸奶在不同溫度存放的條件下,感官指標(biāo)的變化情況。風(fēng)味攪拌型酸奶在6℃存放時(shí),奶香、草莓香氣、甜味、酸味、異味均無明顯變化,黏度以及細(xì)膩度都有明顯的上升。在20℃存放時(shí),奶香、草莓香氣、甜味、黏度和細(xì)膩度有明顯的下降,酸味和異味有明顯的上升。在30℃存放時(shí),較20℃存放時(shí),奶香、草莓香氣、甜味、黏度和細(xì)膩度有更為明顯的下降,酸味和異味有更為明顯的上升。
3.2 風(fēng)味發(fā)酵乳在不同溫度下放置對(duì)理化指標(biāo)的影響
3.2.1風(fēng)味發(fā)酵乳的酸度變化情況
酸度控制是酸奶生產(chǎn)企業(yè)最為關(guān)注的問題之一,酸奶的酸度是評(píng)價(jià)酸奶品質(zhì)的重要指標(biāo)[4]。
風(fēng)味攪拌型酸奶在6℃存放時(shí),酸度變化較小,對(duì)酸奶品質(zhì)沒有任何影響。風(fēng)味攪拌型酸奶在20℃存放時(shí),0d時(shí)酸度逐漸升高,到第10d酸度趨于穩(wěn)定,不過此酸度對(duì)廣大消費(fèi)者來說,已經(jīng)基本不宜接受。風(fēng)味攪拌型酸奶在30℃存放時(shí),0d時(shí)酸度逐漸升高,到第6d酸度趨于穩(wěn)定,不過此酸度對(duì)廣大消費(fèi)者來說,已經(jīng)不宜接受。酸度變化情況見圖1。
3.2.2風(fēng)味發(fā)酵乳的pH值變化情況
風(fēng)味發(fā)酵乳的pH值與酸度,既有聯(lián)系又有區(qū)別,主要受酸奶中蛋白質(zhì)含量的影響,pH也是酸奶判定的重要指標(biāo)之一,研究酸奶在儲(chǔ)藏過程中pH值變化是十分必要的[5]。
不同溫度、放置時(shí)間存放的條件下,pH指標(biāo)的變化情況。風(fēng)味攪拌型酸奶在6℃存放時(shí),pH變化較小,對(duì)酸奶品質(zhì)沒有任何影響。風(fēng)味攪拌型酸奶在20℃存放時(shí),0d時(shí)pH逐漸降低,到第10d時(shí)pH趨于穩(wěn)定,不過此pH對(duì)廣大消費(fèi)者來說,已經(jīng)基本不宜接受。風(fēng)味攪拌型酸奶在30℃存放時(shí),0d時(shí)pH逐漸降低,到第8d時(shí)pH趨于穩(wěn)定,不過此pH對(duì)廣大消費(fèi)者來說,已經(jīng)不宜接受。pH的變化情況見圖2.
3.2.3風(fēng)味發(fā)酵乳的黏度變化情況
攪拌型酸奶在市場(chǎng)上的暢銷使得其質(zhì)地越來越受人們的關(guān)注,并已成為攪拌型酸奶質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)。其中,黏度是攪拌型酸奶質(zhì)地的最重要的指征[6]。
風(fēng)味攪拌型酸奶在不同溫度、放置時(shí)間條件下,黏度指標(biāo)的變化情況。風(fēng)味攪拌型酸奶在6℃存放時(shí),2~4d有明顯提高,4d后趨于穩(wěn)定直至保質(zhì)期末,對(duì)酸奶品質(zhì)沒有任何影響,在初期還有一定的品質(zhì)提高。風(fēng)味攪拌型酸奶在20℃存放時(shí),2d時(shí)黏度稍有提高,2d后黏度逐漸降低,到第10d黏度趨于穩(wěn)定。風(fēng)味攪拌型酸奶在30℃存放時(shí),0d時(shí)黏度逐漸降低,到第4d黏度趨于穩(wěn)定,不過此黏度對(duì)廣大消費(fèi)者來說,已經(jīng)基本不宜接受。黏度變化情況見圖3。
3.3 攪拌型酸奶在不同溫度下放置對(duì)微生物的影響
3.3.1 風(fēng)味發(fā)酵乳乳酸菌菌數(shù)變化情況
酸奶的乳酸菌菌數(shù)即是反映酸奶新鮮度一個(gè)重要指標(biāo),又是反映營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的最重要指標(biāo)。
風(fēng)味攪拌型酸奶在不同溫度存放的條件下,乳酸菌菌數(shù)指標(biāo)的變化情況。風(fēng)味攪拌型酸奶在6℃存放時(shí),乳酸菌菌數(shù)相對(duì)穩(wěn)定,基本能夠保持在107cfu/mL以上。風(fēng)味攪拌型酸奶在20℃存放時(shí),乳酸菌菌數(shù)從0天開始降低,10d以后菌數(shù)的數(shù)量級(jí)低于107cfu/mL。風(fēng)味攪拌型酸奶在30℃存放時(shí),乳酸菌菌數(shù)從0d開始降低,4d以后菌數(shù)的數(shù)量級(jí)低于107cfu/mL。乳酸菌菌數(shù)變化情況見圖4.
3.3.2 風(fēng)味攪拌型酸奶大腸菌群變化情況
樣品在保質(zhì)期內(nèi)較為穩(wěn)定,每隔2d進(jìn)行檢測(cè),均為合格。
3.3.3 風(fēng)味攪拌型酸奶霉菌、酵母菌變化情況
樣品在保質(zhì)期內(nèi)較為穩(wěn)定,每隔2d進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果均為霉菌<1;酵母<1。
4 結(jié)論
4.1 風(fēng)味攪拌型酸奶在不同貯存溫度下,感官指標(biāo)變化截然不同,酸奶的貯存溫度應(yīng)該選擇6℃,以維護(hù)其品質(zhì)穩(wěn)定,盡量不要在20℃左右存放,更不要在30℃左右存放,酸奶的最佳存放溫度應(yīng)是低溫6℃,2~4d后熟后進(jìn)行食用最佳。
4.2 風(fēng)味攪拌型酸奶在不同貯存溫度下,理化指標(biāo)也發(fā)生一定的變化。6℃存放時(shí),酸度和pH基本穩(wěn)定,黏度在酸奶后熟2~4d時(shí)有明顯提高,然后趨于穩(wěn)定。20℃存放時(shí),酸度升高,pH值降低,黏度降低,基本在8~10d時(shí)趨于穩(wěn)定。30℃存放時(shí),酸度升高,pH值降低,黏度降低,基本在4~6d時(shí)趨于穩(wěn)定。
4.3 風(fēng)味攪拌型酸奶在不同貯存溫度下,微生物指標(biāo)也發(fā)生一定的變化。6℃存放時(shí),乳酸菌菌數(shù)基本穩(wěn)定。20℃和30℃存放時(shí),乳酸菌菌數(shù)有明顯的減少,酸奶的保健功能性也逐漸喪失,但這與包裝形式以及貯存的外界微生物環(huán)境也有一定的關(guān)系[7]。
參考文獻(xiàn)
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[5] 賀靜,張靜,盧星達(dá) 等.攪拌型酸奶黏度的感官評(píng)定與儀器測(cè)定之間的相關(guān)性[J]. 食品與發(fā)酵科技,2010,(5):74-77.
關(guān)鍵詞 肉制品加工 防腐劑 研究
中圖分類號(hào):TS202.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
Research on Preservative Effect of Different
Preservatives in Meat Processing
LIU Cunde[1], LU Yuanling[2], WEI Ying[2], WEI Dong[2]
([1] Linyi Product Quality Supervision and Inspection Institute, Linyi, Shandong 276004;
[2] College of Life Science, Linyi University, Linyi, Shandong 276005)
Abstract In this paper, potassium sorbate, sodium diacetate, nisin three most commonly used preservative properties and applications as well as the effect of their combined use in meat made some relevant elaboration.
Key words meat processing; preservative; research
0 前言
經(jīng)數(shù)據(jù)分析,全世界每年中因?yàn)槿忸惒恍迈r變質(zhì)而致使全球經(jīng)濟(jì)下滑,虧損數(shù)十億美元;與此同時(shí),變質(zhì)的肉制品同樣不利于消費(fèi)者的健康,食品安全生產(chǎn)同樣受到極大的創(chuàng)擊。所以對(duì)于如何延遲肉制品變質(zhì),延長(zhǎng)保鮮期是目前食品工作者急需解決的問題。
1 山梨酸及其鹽類
(1)山梨酸及其鹽的性質(zhì)和安全性:是世界公認(rèn)的安全防腐劑,它不會(huì)直接改變食品的特色味道,它是直接在體內(nèi)進(jìn)行新陳代謝,最后被分解為二氧化碳跟水,毒性幾乎沒有。其中的化學(xué)成分上極接近食物,這種防腐劑不僅使用便捷、經(jīng)濟(jì)實(shí)用,而且能夠抵擋住許多的微生物。這種防腐劑及其中的鉀鹽跟鈣鹽已經(jīng)被認(rèn)證且已經(jīng)大量使用在食品當(dāng)中。
(2)山梨酸及其鹽的抗菌作用:抑菌效果與微生物的污染程度有密切關(guān)系,嚴(yán)重污染時(shí)其存在會(huì)加速食品的腐敗。屬于廣譜抗菌劑:能壓制好氧性細(xì)菌,霉菌,酵母菌,除此之外像厭氣性微生物和嗜酸乳桿菌就沒有什么作用。
Tompkin等人曾研究指出,山梨酸鹽能夠壓制沙門氏菌、金色葡萄球菌的滋長(zhǎng),減緩緩肉毒梭菌的生長(zhǎng)和產(chǎn)生毒素;李琛、王光華等人經(jīng)研究得出把0.025% 的Nisin 山梨酸鉀0.025% 雙乙酸鈉0.15 % EDTA 二鈉0.01 % ,使得紅腸樣品的菌落總數(shù)下降了10倍,并且經(jīng)過一系列的探究思考可以看出,增加符合防腐劑對(duì)于紅腸亮度值及紅度值沒有大的影響;當(dāng)山梨酸鉀添加量為1.5g/ kg 時(shí),脹袋率可控制在0.01%左右,而且口感、風(fēng)味無明顯改變。
(3)山梨酸及其鹽在肉制品中的應(yīng)用:通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)論證,經(jīng)用過山梨酸防腐劑的新鮮豬肉跟雞肉,能夠延緩肉制品變質(zhì),并且從煮熟后的外觀來看也沒有什么大的影響。同樣加入該防腐劑在腌熏肉制品中,能夠降低亞硝酸鈉的含量,進(jìn)而大大降低了亞硝胺這種致癌物其隱藏的危險(xiǎn)性。對(duì)于肉制品的色澤和香味都無不利影響。
2 雙乙酸鈉
(1)雙乙酸鈉的性質(zhì)和安全性:是高效霉菌和細(xì)菌的抑制劑,這種防腐劑不會(huì)影響食品的特質(zhì),也不會(huì)因?yàn)槭称樊?dāng)中的PH值的不同有所影響,雙乙酸鈉還能介入人體的新陳代謝,分解產(chǎn)生成二氧化碳跟水,可雷同于食品,保留原有食物的色澤跟營(yíng)養(yǎng)。使用量小,成本低,使用方便。屬于廣譜防腐劑:特別是抗霉菌效果很強(qiáng),也可以抑制革蘭氏陰性菌。尤其對(duì)黃曲霉菌黑曲霉菌等10多種霉菌有較強(qiáng)的抑菌作用。(2)雙乙酸鈉在肉類保鮮中的應(yīng)用:未包裝鮮肉進(jìn)行抑菌預(yù)處理,多位專家學(xué)者對(duì)雙乙酸鈉在肉制品中的應(yīng)用,做了大量實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證它是綠色安全又環(huán)保,不會(huì)致癌,作為國(guó)際組織開發(fā)的食品防霉保鮮劑。此防腐劑在我國(guó)作為一種新型的多功能綠色食品添加劑,在肉制品加工中廣泛應(yīng)用,但防腐效果一般。
3 乳酸鏈球菌素
(1)乳酸鏈球菌素的安全性:是通過乳酸鏈球菌發(fā)酵液中研制的一種多肽物質(zhì),作為血清學(xué)N群中的一些乳酸菌產(chǎn)生的抑菌物質(zhì),被命名為Nisin(取自Ninhibitory substance)。截止到1990年,乳酸鏈球菌素已被中國(guó)、美國(guó)、英國(guó)在內(nèi)的50多個(gè)國(guó)家和地區(qū)公認(rèn)為一種天然食品防腐劑而得以應(yīng)用。
乳酸鏈球菌素是一種多肽物質(zhì),可被人體內(nèi)的酶消化裂解安全性能好,是一種綠色安全防腐劑,保持食品原有的色香味,是肉制品中主要污染菌G+的抑制劑。改變殺菌溫度,降低了熱處理過程,改善了一定的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。帶有一定的酸性、熱穩(wěn)定性以及低溫儲(chǔ)藏穩(wěn)定性。不改變腸道的主要菌種。缺點(diǎn):作用范圍較窄,只適用于革蘭氏陽(yáng)性菌為污染的肉制品,需要和其他防腐劑復(fù)配適用,且成本較高。
(2)乳酸鏈球菌素在肉制品中的應(yīng)用:研究學(xué)者對(duì)乳酸鏈球菌素在肉制品中的應(yīng)用做過相關(guān)研究,孫寶華等把Nisin放入紅腸中能夠明顯減少細(xì)菌總數(shù),延長(zhǎng)食品保鮮期;袁秋萍等把0.3g/ kg的Nisin放入香腸中,能夠抑制大部分的革蘭氏陽(yáng)性菌,不會(huì)影響其色澤及味道,還可以提高相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量;羅欣等人第一次Nisin當(dāng)做牛肉冷卻肉的保鮮;還連棟等人則用Nisin制作扒雞,從研究結(jié)果得知,加入Nisin后能夠降低殺菌的溫度,延長(zhǎng)保質(zhì)期將近半年,同樣能夠改善扒雞的口感;劉麗莉等研究了以Nisin為主防腐劑,其他防腐劑進(jìn)行復(fù)配,應(yīng)用到低溫灌腸肉制品中以延長(zhǎng)其保質(zhì)期,且Nisin復(fù)配使用時(shí)比單獨(dú)使用的效果要好。
食品安全問題中的肉食品保鮮防腐問題一直是食品工程科學(xué)領(lǐng)域的熱門話題跟難點(diǎn),作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程,只運(yùn)用防腐劑這一種辦法是不可行的,也并不能完全解決其他的問題。所以確保肉食品保鮮問題,就需要全方位抓起,從原材料的采購(gòu)、生產(chǎn)加工到產(chǎn)品檢測(cè)、市場(chǎng)銷售等系類過程嚴(yán)格把關(guān),嚴(yán)格按照生產(chǎn)加工衛(wèi)生質(zhì)量的要求執(zhí)行,加之正確合理的添加防腐劑才能夠確保肉食品保鮮安全問題。
通訊作者:魏東
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關(guān)鍵詞:芡實(shí);加工;現(xiàn)狀
中圖分類號(hào) TS201 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731(2016)14-0137-03
Abstract:The Euryale ferox is a kind of traditional foods used for both medicine and food,which has rich nutrition and many hygienical effects. This paper summarized mainly the present processing situation of Euryale ferox products and introduced its future development countermeasures,which could provide some references for deep processing and functional products development of Euryale ferox.
Key words:Euryale ferox;Present processing;Situation
芡實(shí),又名雞頭果、雞頭米、雞頭苞、雞頭蓮等,為睡蓮科芡屬一年生的大型水生草本植物,可食部分為其成熟干燥種仁。芡實(shí)原產(chǎn)于東南亞,在我國(guó)已有悠久的種植歷史,主要分布在安徽、江蘇、湖南、浙江等省份。芡實(shí)大多生長(zhǎng)在湖泊、灘地及池塘中,品種有蘇芡和刺芡之分。蘇芡又稱為南芡,原產(chǎn)于蘇州,多數(shù)為栽培品種,種仁圓整且種子較大,品質(zhì)較好。刺芡又稱為北芡,大多為野生品種,也有一些為栽培品種,外種皮較薄,適應(yīng)性較強(qiáng)[1]。芡實(shí)種仁中含有碳水化合物、蛋白質(zhì)、礦物元素、維生素等多種營(yíng)養(yǎng)成分,具有益腎固精、止瀉止滯、養(yǎng)血安神、去濕健脾等功效。其中碳水化合物含量最高,一般在77%左右,除少量的不溶性纖維素以外,大多數(shù)均能夠被人體所消化吸收,是很好的膳食纖維及能量來源[2]。張名位等通過對(duì)潮州芡實(shí)中主要營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),潮州芡實(shí)中蛋白質(zhì)含量高達(dá)9.68%,脂肪的含量較低,只有0.67%,且氨基酸的種類齊全、配比合理,礦物質(zhì)元素鐵、磷、碘、硒、維生素E和維生素C含量較高[3]。陳蓉等采用氨基酸分析儀對(duì)15個(gè)產(chǎn)地的芡實(shí)進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)芡實(shí)中的總氨基酸含量平均為103.33mg/g,游離氨基酸含量為0.98mg/g[4]。本文在介紹芡實(shí)生理保健功效的基礎(chǔ)上,對(duì)芡實(shí)產(chǎn)品的加工利用現(xiàn)狀進(jìn)行了概括,為芡實(shí)產(chǎn)品的進(jìn)一步開發(fā)利用提供一定的參考。
1 芡實(shí)的生理保健功能
目前,已有很多學(xué)者對(duì)芡實(shí)中活性成分及其生理保健功效進(jìn)行了研究。例如,李成良以紫花蘇芡及刺芡為試驗(yàn)原料,研究其醇提物的抗氧化及抑菌活性,結(jié)果表明,紫花蘇芡及刺芡95%乙醇的提取液對(duì)DPPH?、羥自由基以及超氧陰離子自由基都有較好的清除作用,且對(duì)埃希氏大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、弧菌、沙門氏菌等8種菌株都有不同程度抑制作用[5]。宮照斌研究發(fā)現(xiàn),芡實(shí)殼乙醇提取物中含有較多的三萜類化合物,可改善高血糖小鼠的糖代謝和脂代謝紊亂,緩解高血糖小鼠的體重減輕及器官腫大癥狀,增強(qiáng)胰島素的敏感度,有一定的抗高血糖的能力[6]。楊曉曦等研究了芡實(shí)醇提物對(duì)于糖尿病腎病的大鼠腎功能影響,發(fā)現(xiàn)其有一定的降低糖尿病腎病的大鼠尿蛋白作用[7]。劉志國(guó)等研究發(fā)現(xiàn)芡實(shí)多糖能夠顯著提高小鼠運(yùn)動(dòng)能力及心肌抗氧化的能力[8]。
2 芡實(shí)產(chǎn)品的加工利用現(xiàn)狀
芡實(shí)中含有多種營(yíng)養(yǎng)成分,具有很好的生理保健功效,利用芡實(shí)開發(fā)出的各種產(chǎn)品也在營(yíng)養(yǎng)及保健方面有很大的優(yōu)勢(shì)。
2.1 芡實(shí)飲料的加工 葛惠等以荸薺、蓮子和芡實(shí)為主要原料,對(duì)荸薺原料進(jìn)行清洗、破碎及榨汁操作制備出荸薺汁,對(duì)芡實(shí)和蓮子烘干、粉碎后加水,然后都經(jīng)過水解后制備出水解液,再進(jìn)行復(fù)配、澄清、過濾和脫氣等操作制備出了營(yíng)養(yǎng)豐富的荸薺芡實(shí)蓮子復(fù)合飲料,并通過研究發(fā)現(xiàn)該飲料對(duì)小鼠抗氧化及學(xué)習(xí)記憶的能力均有改善[9]。李妍等采用芡實(shí)作為主要原料,經(jīng)過浸泡、磨漿、糊化、酶解、過濾、調(diào)配等工藝制備芡實(shí)飲料,通過采用單因素及正交試驗(yàn)對(duì)酶解條件和調(diào)配工藝進(jìn)行優(yōu)化,在該條件下研制出的芡實(shí)飲料色澤亮黃,口感良好,均勻沒有沉淀且有芡實(shí)的獨(dú)特香味[10]。董基等以芡實(shí)作為主要的原料,選用保加利亞乳桿菌及嗜熱鏈球菌(1∶1)混合菌種作為發(fā)酵劑,通過正交試驗(yàn)確定了最佳的發(fā)酵工藝條件:溫度42℃,時(shí)間36h,發(fā)酵劑含量5%,后發(fā)酵的時(shí)間24h,并在發(fā)酵結(jié)束后,在其中添加一定量的CMC和黃原膠作穩(wěn)定劑,制備出的芡實(shí)乳酸菌飲料口感和風(fēng)味獨(dú)特,而且營(yíng)養(yǎng)豐富,易消化吸收,是一種有較高保健功能的飲品[11]。
2.2 芡實(shí)酒的加工 張汆等采用芡實(shí)粗粉與糯米按質(zhì)量比為30∶70進(jìn)行混合,加水浸泡后進(jìn)行蒸制,在室溫條件下冷卻后再加入1%的混合發(fā)酵劑,攪拌均勻,裝入發(fā)酵容器中,在28~30℃發(fā)酵箱內(nèi)放置30d。在發(fā)酵結(jié)束后,采用壓濾的方式分離出液相,制備芡實(shí)新酒。研究發(fā)現(xiàn)芡實(shí)新酒及陳釀1年的成熟酒內(nèi)都含豐富的蛋白質(zhì)、總酚及必需氨基酸,且風(fēng)味濃郁[12]。劉靜等以芡實(shí)、大米、麥芽等為主要原料,選用耐高溫的α-淀粉酶進(jìn)行糊化,調(diào)整好糖酸比后煮沸、冷卻,再加入活化后的酵母進(jìn)行主發(fā)酵和后發(fā)酵,經(jīng)過陳釀、調(diào)配等工藝制備出芡實(shí)酒,并采用響應(yīng)面法優(yōu)化了果膠酶澄清芡實(shí)酒的工藝,在優(yōu)化后的條件下制備的芡實(shí)酒透光率高,果膠含量明顯降低[13]。
2.3 芡實(shí)罐頭的加工 李海林等選用新鮮芡實(shí)作為主要原料,通過護(hù)色、預(yù)煮、冷卻、湯汁調(diào)配、裝袋、封口等操作制備鮮芡實(shí)軟罐頭,并通過單因素及正交試驗(yàn)對(duì)加工條件進(jìn)行優(yōu)化,得到較好的芡實(shí)軟罐頭加工工藝條件為:護(hù)色條件:0.2%檸檬酸及0.05%乳酸鈣護(hù)色液內(nèi)護(hù)色20min;預(yù)煮條件:90℃下煮制90s;湯汁調(diào)配:0.01%EDTA、0.15%檸檬酸、0.1%異Vc鈉、25%的湯汁添加量;殺菌條件:115℃下20min。制備出的芡實(shí)軟罐頭色澤、氣味、滋味等感官品質(zhì)較好[14]。
2.4 芡實(shí)酸奶的加工 張然等選用保加利亞乳桿菌及乳酸鏈球菌作為制作芡實(shí)發(fā)酵奶的菌種,通過對(duì)芡實(shí)進(jìn)行粉碎、浸泡、糊化、液化后加入鮮牛奶,然后殺菌、冷卻,再進(jìn)行接種發(fā)酵得到芡實(shí)發(fā)酵奶。在對(duì)接種量、發(fā)酵溫度和時(shí)間、檸檬酸添加量進(jìn)行單因素分析的基礎(chǔ)上,采用響應(yīng)面法對(duì)各因素對(duì)芡實(shí)發(fā)酵奶的影響進(jìn)行分析,以芡實(shí)發(fā)酵奶內(nèi)乳酸菌濃度為篩選指標(biāo),確定了優(yōu)化發(fā)酵的工藝為接種量3.3%、發(fā)酵時(shí)間7.4h、發(fā)酵溫度40.5℃、檸檬酸添加量0.16%[15]。此外,還采用芡實(shí)及奶粉作為主要原料探索了制作凝固型芡實(shí)酸奶的加工工藝,通過對(duì)芡實(shí)漿和奶液體積比、發(fā)酵時(shí)間和溫度、加糖量、接種量條件進(jìn)行優(yōu)化,確定了最佳的芡實(shí)酸奶加工工藝,得到的芡實(shí)酸奶產(chǎn)品呈現(xiàn)微黃色、具有發(fā)酵乳所特有的氣味和滋味,且組織細(xì)膩、均勻[16]。
2.5 芡實(shí)香腸的加工 唐長(zhǎng)波等通過對(duì)芡實(shí)預(yù)煮、打漿、并對(duì)原料肉進(jìn)行腌制,之后將其混合、灌腸,經(jīng)過烘烤、包裝后進(jìn)行蒸煮研究了芡實(shí)香腸的加工工藝。并對(duì)芡實(shí)添加量、豬肉肥瘦比例、淀粉量3個(gè)因素進(jìn)行了正交試驗(yàn),以芡實(shí)香腸感官評(píng)價(jià)作為篩選指標(biāo),確定了芡實(shí)香腸最佳配方為:芡實(shí)量4%、肥瘦肉比例為1∶9、淀粉量8%。在此條件下研制出的芡實(shí)香腸,腸衣表面較干爽、完整且沒有斑點(diǎn),切面光潤(rùn),截面的顏色鮮艷,產(chǎn)品具有芡實(shí)和香腸的復(fù)合風(fēng)味[17]。
2.6 芡實(shí)醋的加工 李湘利等利用芡實(shí)酒發(fā)酵工藝中前糖化過濾時(shí)所得的濾渣為原料,按照液態(tài)發(fā)酵法,直接接種酵母菌及醋酸菌進(jìn)行發(fā)酵制備芡實(shí)醋,并對(duì)芡實(shí)醋制備工藝進(jìn)行了優(yōu)化。研究發(fā)現(xiàn):酒精發(fā)酵階段最佳組合為:1.0%酵母接種量、pH4.5、溫度26℃、時(shí)間6d;醋酸發(fā)酵階段最佳組合為:10%醋酸菌接種量,pH4.0、溫度28℃、時(shí)間6d;在優(yōu)化后的條件下進(jìn)行芡實(shí)醋發(fā)酵,經(jīng)滅菌和稀釋處理以后獲得了總酸度3.5~5.0g/dL芡實(shí)醋產(chǎn)品[18]。
2.7 芡實(shí)粥的加工 李海林等以鮮芡實(shí)、糯米、山藥、薏米仁等為主要原料,經(jīng)過清洗等前處理后,按一定比例混合,再加入白砂糖和穩(wěn)定劑進(jìn)行熬煮,然后進(jìn)行灌裝、殺菌等,探索營(yíng)養(yǎng)保健功能較好的即食芡實(shí)粥產(chǎn)品加工工藝。研究發(fā)現(xiàn)鮮芡實(shí)經(jīng)過護(hù)色液(0.2%檸檬酸及0.05%氯化鈣)處理后能夠有效地控制褐變;芡實(shí)保健粥優(yōu)化配方:鮮芡實(shí)8.0%、山藥2.0%、薏米仁2.0%、糯米6.0%、采用復(fù)合穩(wěn)定劑:黃原膠0.04%與海藻酸鈉0.2%,在優(yōu)化條件下研制的芡實(shí)粥香味獨(dú)特,口感軟糯[19]。
3 展望
芡實(shí)具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,且保健功效顯著,作為一種傳統(tǒng)的藥食兩用食材在我國(guó)應(yīng)用廣泛,但在芡實(shí)產(chǎn)品開發(fā)中仍存在著一些問題,從而制約了芡實(shí)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,如芡實(shí)產(chǎn)品多為初加工產(chǎn)品,且產(chǎn)品種類較少,芡實(shí)采收和加工過程還屬于勞動(dòng)密集型,產(chǎn)品加工成本較高等。為了使芡實(shí)行業(yè)更好更快的發(fā)展,建議應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改革創(chuàng)新:一是增加芡實(shí)行業(yè)的技術(shù)、資金及設(shè)備等投入,降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率;二是開發(fā)芡實(shí)深加工產(chǎn)品,提高芡實(shí)產(chǎn)品的附加值;三是在傳統(tǒng)芡實(shí)產(chǎn)品基礎(chǔ)上,研發(fā)更多的芡實(shí)產(chǎn)品,滿足不同消費(fèi)者的消費(fèi)需求;四是對(duì)芡實(shí)中活性成分多酚、多糖等進(jìn)行深入研究,開發(fā)芡實(shí)保健產(chǎn)品。隨著芡實(shí)產(chǎn)品研究的深入,將會(huì)對(duì)芡實(shí)產(chǎn)品開發(fā)、功效研究、行業(yè)發(fā)展起到很好的促進(jìn)作用。
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關(guān)鍵詞:小麥胚;研究進(jìn)展;存在問題;應(yīng)用前景
小麥胚約占小麥籽粒質(zhì)量的2%~3%,是小麥籽粒生命的源泉,含有極其豐富且優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)、脂肪、酶、維生素、礦物質(zhì)以及多種微量生理活性物質(zhì)。它是小麥粉加工廠的主要副產(chǎn)物之一,其資源潛藏量相當(dāng)豐富,我國(guó)每年約有30~50萬t的小麥胚量可供利用開發(fā),但一直以來,小麥胚這一寶貴資源未能得到充分、合理的利用。隨著人們對(duì)營(yíng)養(yǎng)要求的不斷提高,小麥胚的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也越來越受到重視。近年來,國(guó)內(nèi)外學(xué)者紛紛圍繞著麥胚油脂、麥胚維生素、麥胚蛋白以及一些生物活性物質(zhì),進(jìn)行了大量的研究和利用,開發(fā)出許多以小麥胚為原料的食品或保健品。
1小麥胚在食品工業(yè)中的研究開發(fā)進(jìn)展
1.1小麥胚油及其應(yīng)用小麥胚含油率11%左右,提取的麥胚油富含維生素E、亞油酸、亞麻酸、二十八碳醇以及多種生理活性組分,是一種頗具營(yíng)養(yǎng)保健作用的功能性油脂,可用于食品、生物病蟲害防治劑、制藥以及化妝品配方之中。小麥胚脂肪的開發(fā)研究主要圍繞麥胚油的提取、微膠囊化和維生素E的提取濃縮等三個(gè)方面進(jìn)行。提取方法是獲得高質(zhì)量麥胚油的保障,決定著油品質(zhì)的好壞。傳統(tǒng)提取方法主要是用有機(jī)溶劑進(jìn)行提取,其次是壓榨法。近年來對(duì)超臨界CO2或亞臨界提取麥胚油進(jìn)行了研究,Shao等[1]用響應(yīng)面法優(yōu)化出超臨界CO2提取小麥胚油的最佳工藝條件為:萃取壓力35MPa,溫度50℃,萃取劑流量22.5~25L/h,提取時(shí)間為1h,萃取所得最大麥胚油得率為10.15%。宋國(guó)輝等[2]以液化丙烷為溶劑,通過正交試驗(yàn)對(duì)亞臨界萃取小麥胚油的工藝進(jìn)行了優(yōu)化:萃取時(shí)間65min、料液比1∶8、萃取溫度45℃,此時(shí)的油脂提取率為88.68%。微膠囊化技術(shù)是一種利用天然或者合成的高分子材料作為壁材,以活性物質(zhì)作為芯材,保護(hù)被包裹活性物質(zhì)的良好手段,其應(yīng)用于麥胚油的開發(fā)之中,可以更好地保護(hù)小麥胚油的生物活性,國(guó)內(nèi)很多研究者采取不同手段對(duì)麥胚油的微膠囊化進(jìn)行了研究。何嬌[3]通過噴霧干燥法對(duì)麥胚油進(jìn)行了微膠囊化,實(shí)驗(yàn)得出:大豆分離蛋白和麥芽糊精的配比為1∶1、芯材添加量為40%、總固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%,小麥胚油微膠囊化的包埋率為89.5%。翟穎絲等[4]以大豆分離蛋白和麥芽糊精為壁材,用蔗糖酯和單甘酯為乳化劑,采用乳化-噴霧干燥法對(duì)小麥胚油進(jìn)行微膠囊制備,實(shí)驗(yàn)研究出小麥胚油微膠囊制備最佳工藝條件為:均質(zhì)壓力34MPa、進(jìn)風(fēng)溫度181℃、進(jìn)料泵速7.6ml/min,該條件下小麥胚油微膠囊包埋率為88.03%。微膠囊顆粒表面結(jié)構(gòu)完整,具有較好的包埋效果。小麥胚油是良好的VE來源,VE的富集和濃縮成為其開發(fā)應(yīng)用的另一個(gè)熱點(diǎn)。Yang等[5]對(duì)VE營(yíng)養(yǎng)油制備方法進(jìn)行了比較研究,結(jié)果表明:超臨界CO2萃取壓力為33MPa,溫度為45℃時(shí)小麥胚油有最高的VE含量;在壓力為19MPa,溫差為9℃時(shí)VE濃集效果最好。師景雙等[6]對(duì)傳統(tǒng)溶劑法浸提小麥胚中VE浸提條件進(jìn)行了一系列的研究。試驗(yàn)得到最佳的控制條件為:乙醇體積分?jǐn)?shù)為95%,浸提溫度為70℃,料液比為1∶3,浸提時(shí)間為120min,此時(shí)的浸提效果最佳。
1.2小麥胚健康飲料
小麥胚蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)30.2%左右,其中清蛋白18.9%、麥醇溶蛋白14.0%、麥谷蛋白0.3%~0.37%、水不溶性蛋白30.2%。不僅蛋白質(zhì)含量豐富,氨基酸全面平衡,且易于被人體吸收,是很好的優(yōu)質(zhì)全價(jià)蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)源,在營(yíng)養(yǎng)學(xué)上具有重要意義[7]。制作麥胚飲料不僅能夠更好地利用麥胚中的蛋白質(zhì),而且更利于人體吸收利用。根據(jù)制作工藝,麥胚健康飲料可分為非發(fā)酵型和發(fā)酵型兩種類型。在非發(fā)酵型飲料的研發(fā)中,李濤等[8]以小麥胚、乳清蛋白為原料研究了新型運(yùn)動(dòng)型飲料,通過單因素和正交試驗(yàn)確定出了飲料的最佳配方為:小麥胚汁100g、低聚麥芽糖8g、無機(jī)鹽1.8g、乳清蛋白1.5g、黃原膠0.075g、檸檬酸0.02g,此條件下的飲料質(zhì)地均勻,清爽可口。肖玟等[9]研究了小麥胚蛋白復(fù)合保健飲料的生產(chǎn)工藝,采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案和模糊數(shù)學(xué)評(píng)判確定出該飲料和復(fù)配穩(wěn)定劑的配方。最佳組合為:澄清的混合汁質(zhì)量分?jǐn)?shù)60%、蜂蜜4%、蔗糖3%、檸檬酸鉀0.3%,復(fù)配穩(wěn)定劑的配方為羧甲基纖維素鈉0.40%、卡拉膠0.15%、黃原膠0.30%,所得的飲料品質(zhì)和穩(wěn)定性最好。發(fā)酵型飲料的研制主要是通過添加不同種類的益生菌,利用菌種的活性來獲得穩(wěn)定的小麥胚飲料。王宇飛等[10]以小麥胚和芝麻為主要原料,添加保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌進(jìn)行了植物蛋白發(fā)酵飲料的制備,通過正交試驗(yàn)確定乳化穩(wěn)定劑的最佳組合和最佳發(fā)酵工藝參數(shù)。小麥胚乳和芝麻乳的最佳調(diào)配比例為1∶2,最適發(fā)酵條件為:接種量7%,發(fā)酵溫度42℃,發(fā)酵時(shí)間12h。此條件下生產(chǎn)的產(chǎn)品同時(shí)兼具乳酸發(fā)酵植物蛋白飲料應(yīng)有的芳香。李永平等[11]對(duì)麥胚面包發(fā)酵飲料進(jìn)行了研究,實(shí)驗(yàn)選用新鮮麥胚和面包渣為原料,先接種酵母菌、后接種乳酸菌進(jìn)行發(fā)酵,結(jié)果表明,酵母菌最優(yōu)發(fā)酵條件為:烘烤過的麥胚粉30g、面包渣250g、砂糖量10%,酵母菌添加量2%、發(fā)酵溫度為28℃、發(fā)酵時(shí)間1h;乳酸菌最優(yōu)發(fā)酵條件為:乳酸菌添加量1.2%、發(fā)酵溫度為44℃、發(fā)酵時(shí)間8h。
1.3小麥胚面制品
小麥胚含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),不僅能夠改善焙烤食品的外觀、口感和風(fēng)味,而且還能提高產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。幾乎所有以小麥粉為原料的焙烤食品都可以添加小麥胚。小麥胚可以通過擠壓處理,也可以直接以片狀或者粉末狀、粒狀添加到小麥粉里制成各種麥胚焙烤食品,以增強(qiáng)食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,平衡各種氨基酸,補(bǔ)充小麥粉賴氨酸的不足。不僅如此,在谷物食品中,麥胚還能提供許多質(zhì)構(gòu)性的功能。
1.3.1小麥胚面包和餅干
面包和餅干是小麥胚產(chǎn)品的主要研究方向之一,研究者往往通過在面包和餅干的制作過程或是原料中添加小麥胚,以提高產(chǎn)品的感官或者營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)來獲得新產(chǎn)品。Sidhu等[12]研究了在高纖維吐司面包中添加脫脂小麥胚,實(shí)驗(yàn)表明,添加7.5%左右的小麥胚制得的面包,感官和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)都高于全麥粉面包。孫小凡等[13]以面包專用粉為主要原料,添加小麥胚粉、酵母、面包改良劑、白砂糖等輔料,采用一次發(fā)酵工藝生產(chǎn)面包,通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn),確定小麥胚粉保健面包的最佳配方為:面包專用粉100.0g,小麥胚粉8.0g,面包改良劑0.4g,酵母2.2g,白砂糖7.0g。Arshad等[14]對(duì)小麥胚餅干進(jìn)行了研究,通過在小麥粉中添加0~25%小麥胚的理化指標(biāo)和營(yíng)養(yǎng)特性的比較,得出用脫脂小麥胚替代15%的小麥粉生產(chǎn)出來的餅干的理化和感官評(píng)價(jià)最佳。
1.3.2小麥胚饅頭和面條
小麥胚不僅可在烘焙產(chǎn)品中添加,而且還可直接加入到小麥粉中制作饅頭和面條。韓俊俊等[15]研究了小麥胚粉加入量對(duì)饅頭品質(zhì)的影響,結(jié)果表明,饅頭的白度和比容均隨著小麥胚粉含量的增加而呈下降趨勢(shì),饅頭硬度先平緩后上升,在加入量為6%時(shí)饅頭的感官評(píng)分最高。姚娣等[16]研制了小麥胚特色營(yíng)養(yǎng)掛面,結(jié)果表明,特色營(yíng)養(yǎng)掛面的最佳配方是:紫薯粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%、小麥胚粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%、銀杏葉粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5%,預(yù)干燥溫度30℃、主干燥溫度40℃、完成干燥溫度20℃、壓片6道、干燥時(shí)間4h,所制作的掛面有較好的品質(zhì)。小麥胚富含多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),不僅可提取營(yíng)養(yǎng)成分、制作麥胚產(chǎn)品,而且可與其他食品原料混合在一起制作新型的麥胚產(chǎn)品,如麥胚醬油、麥胚豆腐、麥胚大豆粉以及小麥胚豆奶等;也可用來制作麥胚嬰兒食品或者老年食品包括麥胚米粉和麥胚鈣片,或者制作麥胚休閑方便食品,如小麥胚速溶泡騰片、小麥胚能量棒、麥胚咀嚼片等;還用來制作強(qiáng)化型麥胚糊系列產(chǎn)品,或者將小麥胚粉添加到湯料中替代淀粉、小麥粉等粉料。國(guó)外已經(jīng)開始往番茄醬、馬鈴薯粉內(nèi)添加麥胚粉來作為增稠料,日本和東南亞地區(qū)也已成功地采用麥胚替代大米或大豆來作為發(fā)酵基質(zhì),開發(fā)出了一些發(fā)酵食品,如日本豆醬和日本米曲等[17]。
1.4小麥胚抗氧化性的研究
小麥胚除了含有較高的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)以外,還含有谷胱甘肽、二十八碳醇、黃酮類化合物、麥胚凝集素、維生素E、鎂、泛酸、磷、硫胺素等多種功能物質(zhì),是一種難得的天然保健食品資源,已被證實(shí)具有抗氧化、抗衰老、抗疲勞等活性,國(guó)內(nèi)外研究者已經(jīng)圍繞小麥胚的抗氧化性進(jìn)行了大量研究。Zhu等[18]研究了不同脫脂條件下小麥胚的抗氧化活性,研究結(jié)果表明,用70%的乙醇脫脂的麥胚具有最好的DPPH自由基清除能力,而100%乙醇脫脂的麥胚具有最高的還原力和ABTS自由基清除活性。利用小麥胚中蛋白質(zhì)的降解物制備抗氧化肽是目前國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。Cheng等[19]研究了小麥胚蛋白水解物的體外抗氧化作用,研究結(jié)果表明,1.20g/L的小麥胚蛋白水解物,在亞油酸體系中顯示出78.75%的抑制脂質(zhì)過氧化物的能力,0.6g/L的水解物對(duì)超氧自由基的清除率為75.40%,0.50g/L的水解物顯示出63.35%的清除亞鐵離子的能力。鵬等[20]利用堿性蛋白酶酶解小麥胚粕制備了抗氧化肽,實(shí)驗(yàn)表明,在料水比1∶12.3,加酶量0.8%,酶解時(shí)間2.1h的條件下,制備的抗氧化肽的DPPH自由基清除率達(dá)到49.78%,水解度為22%,水解液中肽質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.9%。
2小麥胚開發(fā)過程中存在的問題分析
雖然小麥胚具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,但目前高附加值的利用卻非常低,原因在于小麥胚開發(fā)利用中還存在著許多需要解決的現(xiàn)實(shí)問題。
2.1小麥胚的不穩(wěn)定性
由于小麥胚脂肪含量較高,并且富含活性較高的脂肪酶和脂肪氧化酶,以及附著的微生物,導(dǎo)致小麥胚極不穩(wěn)定。這就要求面粉廠應(yīng)配備具有一定處理規(guī)模的穩(wěn)定化設(shè)備。但實(shí)際生產(chǎn)中,穩(wěn)定化設(shè)備多存在成本高、能耗高、效率低的缺點(diǎn)。目前的穩(wěn)定化方式的原理均是降低酶活或者水分,以延長(zhǎng)小麥胚儲(chǔ)藏期,雖然在一定程度上延長(zhǎng)了保質(zhì)期,但都對(duì)小麥胚的營(yíng)養(yǎng)成分產(chǎn)生一定的負(fù)面影響[21]。穩(wěn)定性問題嚴(yán)重制約了小麥胚的開發(fā)利用。因此,對(duì)小麥胚進(jìn)行穩(wěn)定化處理的研究,延長(zhǎng)保鮮期,對(duì)于小麥胚的深加工、高附加值產(chǎn)品的開發(fā)是十分必要的。
2.2產(chǎn)品開發(fā)過程中無法形成規(guī)模效益
我國(guó)小麥胚資源的潛藏量雖然豐富,但原料分布不均勻、質(zhì)量參差不齊,且許多小麥粉廠受限于設(shè)備配置不齊全、提取工藝不成熟和相關(guān)研究匾乏,使得小麥胚在產(chǎn)量、提取率和純度方面與國(guó)外相比較低,難以形成規(guī)模效益。另外,提取后的小麥胚如麥胚油在開發(fā)利用過程中,設(shè)備投入成本較高,出油率低,并且沒有成熟的技術(shù)用于工業(yè)化生產(chǎn),雖然超臨界CO2出油率較高,但處理量較小,導(dǎo)致小麥胚油很難大量的生產(chǎn)。麥胚產(chǎn)品由于其自身口感和品質(zhì)特性的限制,直接以脫脂麥胚分離蛋白作為一種食品功能配料還有些不盡如人意的地方,而且蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)還有待改善,如何將優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)從脫脂麥胚中分離,從而獲得高純度天然蛋白質(zhì)仍是探索的重點(diǎn)。
2.3抗氧化機(jī)制的研究不夠深入
抗氧化肽是小麥胚利用研究的熱點(diǎn),但是其分離純化方法還存在較多的局限性,目前,測(cè)定抗氧化能力多為體外的化學(xué)評(píng)價(jià)研究,而體內(nèi)(動(dòng)物模型)抗氧化能力的研究較少;抗氧化肽雖然對(duì)多種疾病顯示出了一定的預(yù)防和治療作用,但其抗氧化機(jī)制還有待深入研究,如何從小麥胚中提取具有更高活性的天然抗氧化肽,以及闡明這些抗氧化肽的作用機(jī)制成為了目前亟待研究解決的問題。
3小麥胚開發(fā)應(yīng)用前景展望
我國(guó)是糧食大國(guó),小麥胚的潛藏量相當(dāng)豐富,小麥胚作為一種具有較高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的食品原料,理應(yīng)有廣闊的市場(chǎng)前景,縱觀國(guó)內(nèi)外小麥胚開發(fā)研究的現(xiàn)狀,制約其發(fā)展前景的關(guān)鍵就在于怎么解決這些開發(fā)利用中的問題,而這也成為麥胚繼續(xù)開發(fā)研究的方向。在麥胚的穩(wěn)定化方面,通過研究尋找既方便又經(jīng)濟(jì)且對(duì)麥胚營(yíng)養(yǎng)成分和功能性質(zhì)破壞小的穩(wěn)定化條件,延長(zhǎng)麥胚的保鮮期仍然是麥胚研究的重點(diǎn);通過改進(jìn)技術(shù)和改良生產(chǎn)設(shè)備,如何在不損害油品質(zhì)量的情況下,盡量多的提取麥胚油將是麥胚油生產(chǎn)利用的主要方向;如何通過某種改性或者多種改性方法相結(jié)合進(jìn)一步改善麥胚的功能性質(zhì),生產(chǎn)改性麥胚,可作為麥胚研究的一個(gè)新的重要方向;麥胚整體作為配料在食品中主要應(yīng)用于焙烤及面食制品,拓寬麥胚的應(yīng)用載體范圍,并對(duì)改性麥胚在其應(yīng)用上進(jìn)行深入的研究,將會(huì)對(duì)推進(jìn)小麥胚的基礎(chǔ)研究以及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展具有重要作用??傊ㄟ^合適的加工方法、合理的生產(chǎn)工藝,延長(zhǎng)麥胚的保鮮期,改善麥胚的功能性質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì),拓寬麥胚的應(yīng)用渠道,積極地開展麥胚應(yīng)用研究,充分發(fā)揮這一可再生副產(chǎn)物的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,將對(duì)推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)和食品工業(yè)發(fā)展具有十分重要的意義。
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關(guān)鍵詞:ATP 生物發(fā)光法;熒光素;提取劑;溫度;檢驗(yàn)
1 ATP 的理化性質(zhì)
1.1 ATP廣泛存在于各種活的生物體中,活的菌體中也含有ATP。細(xì)菌死亡后,在細(xì) 胞內(nèi)酶的作用下,ATP將很快被分解掉。ATP是高能磷酸化合物的典型代表。ATP 是由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三個(gè)相連的磷酸基團(tuán)構(gòu)成的核苷酸,其分子結(jié) 構(gòu)式如圖1所示。
圖1 ATP分子結(jié)構(gòu)式
1.2 ATP有兩個(gè)高能磷酸鍵,一個(gè)低能磷酸鍵。每個(gè)高能磷酸鍵水解時(shí),可產(chǎn) 生30.54kJ/mol的能量。ATP是細(xì)胞內(nèi)特殊的自由能載體,廣泛地存在于細(xì)胞內(nèi), 如細(xì)胞核、細(xì)胞溶膠、線粒體等。易水解,且水解時(shí)可釋放出大量的能量,但水解易受細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的pH、Mg2+濃度等的影響。
2 ATP生物發(fā)光法檢測(cè)的原理及一般步驟
2.1 ATP普遍存在于所有活的生物體中,被用來貯存和傳遞化學(xué)能,稱作為“能量貨幣”。當(dāng)生物體死亡后,在細(xì)胞內(nèi)酶的作用下,ATP很快被分解掉。因此, 測(cè)定樣品中的ATP濃度,即可推算出活菌數(shù)。ATP生物發(fā)光技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)70 年代中期。1983年,Moyer等最早提出細(xì)胞內(nèi)源性ATP的含量可以反映細(xì)胞的活性 和活細(xì)胞的數(shù)量。同年Gronroos等也證實(shí)該技術(shù)是一種可靠、靈敏度高的確定細(xì) 胞活性度的檢測(cè)方法。McElroy[最先引入熒光素酶.ATP檢測(cè)法,其反應(yīng)機(jī)理為: 在Mg2+存在下,螢火蟲熒光素酶以D-熒光素酶、ATP、O2為底物,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為
光D-熒光素+ATP+O2 Oxy-熒光素+AMP+PPi+H2O能,發(fā)出光量子,其發(fā)光
強(qiáng)度(I)與ATP濃度(CATP)符合下列函數(shù)關(guān)系。
式中,Imax為最大發(fā)光強(qiáng)度;Km為1×1O-4。由上式可知,當(dāng)CATP遠(yuǎn)小于Km時(shí),
I正比于樣品中的CATP。因此可通過測(cè)定發(fā)光體系的I來定量ATP濃度。
2.2 每個(gè)細(xì)胞的ATP含量大致是一定的,如大腸桿菌是1.4×10-18mol/細(xì)胞,乳酸菌是1.9×10-18mol/細(xì)胞,則由此可以推算出細(xì)菌數(shù)量。但由于實(shí)際檢測(cè)中除 含有細(xì)菌外,還含有酵母等其他微生物,而酵母菌中ATP的含量通常是細(xì)菌中ATP 含量的100倍左右。因此,若同時(shí)又全部換算成酵母菌的活菌數(shù)量,則樣品中活 菌數(shù)應(yīng)介于二者之間。
2.3 此外,曾有學(xué)者以生物量C/ATP來推算生物量。Karl等研究了浮游植物的生 物量與ATP含量之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)單細(xì)胞微生物的生物量C/ATP的平均比值為 250,而多細(xì)胞有機(jī)物的生物量C/ATP則小于1O0。還有學(xué)者預(yù)計(jì)通過測(cè)定ATP/ CFU的大小來預(yù)測(cè)樣品中所含菌種類別,若ATP/CFU較小,則樣品中可能主要含 有形態(tài)較小的G-細(xì)菌或孢子;若ATP/CFU較大,則樣品中可能主要含有酵母菌或 形態(tài)較大的G+細(xì)菌。
2.4 ATP生物發(fā)光法的檢測(cè)步驟大體包括:取樣、樣品ATP的萃取、添加熒光素.熒 光素酶、測(cè)定生物發(fā)光量、求出ATP濃度和活菌數(shù)。通常,樣品未經(jīng)處理是不能 測(cè)定ATP的。測(cè)定時(shí)需先將樣品與ATP提取劑混合,使細(xì)胞膜和細(xì)胞壁溶解,釋放 出ATP。ATP提取劑是以表面活性劑為基質(zhì)的專用試劑。然后,提取出的ATP再與 熒光素-熒光素酶生物發(fā)光劑作用,用發(fā)光檢測(cè)儀測(cè)定ATP與發(fā)光劑反應(yīng)的生物發(fā) 光量。通過預(yù)先測(cè)定的ATP標(biāo)準(zhǔn)曲線,得出活菌的總ATP量,即可得出細(xì)菌總數(shù)。
3 ATP生物發(fā)光法的特點(diǎn)及應(yīng)用
3.1 ATP 生物發(fā)光法的優(yōu)點(diǎn)主要是快速、簡(jiǎn)便、重現(xiàn)性好;而由于其要求樣品中 細(xì)菌濃度最低不少于 1000 個(gè)/ml,使得靈敏度有時(shí)達(dá)不到衛(wèi)生學(xué)要求。此外, ATP 生物發(fā)光法不能區(qū)分微生物 ATP 與非微生物 ATP;并且由于食品本身、ATP 提取劑等含有離子,某些離子又會(huì)對(duì) ATP 的測(cè)定造成干擾、抑制發(fā)光作用等。
3.2 ATP生物發(fā)光法的應(yīng)用范圍十分廣泛,現(xiàn)己應(yīng)用于食品工業(yè)的眾多領(lǐng)域。例 如,用生物發(fā)光法測(cè)定肉類食品中細(xì)菌污染情況。研究表明,ATP生物發(fā)光法與 標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)菌培養(yǎng)菌落計(jì)數(shù)法相比,二者具有良好的相關(guān)性(r=0.98)。此外,ATP 生物發(fā)光法還可用于乳制品中乳酸菌的測(cè)定、啤酒中菌落總數(shù)測(cè)定、調(diào)味品及脫 水蔬菜的細(xì)菌學(xué)測(cè)定等。實(shí)驗(yàn)表明,ATP生物發(fā)光法與傳統(tǒng)的瓊脂平板法均具有 高度的相關(guān)性。
3.3 食品生產(chǎn)環(huán)境的清潔度檢測(cè)是HACCP的重要內(nèi)容。HACCP是指在食品生產(chǎn)和流 通的整個(gè)過程中,對(duì)可能發(fā)生危害食品安全之處進(jìn)行分析,確定出應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行衛(wèi) 生管理之處,并在此處設(shè)定衛(wèi)生管理標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)常進(jìn)行監(jiān)測(cè),記錄下檢測(cè)結(jié)果,以 防止危害健康的事件發(fā)生。以往食品生產(chǎn)環(huán)境的清潔度管理多采用棉拭取樣與平 板培養(yǎng)法共用的方法來檢測(cè)表面附著的微生物,這樣就使得檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、檢測(cè)結(jié) 果滯后,因而不能滿足HACCP管理系統(tǒng)的要求。而食物殘?jiān)鞘称飞a(chǎn)環(huán)境的主 要污染物質(zhì),且各種食品中均含有ATP,ATP耐熱性較強(qiáng)。因此,采用ATP生物發(fā) 光法可快速、簡(jiǎn)便地檢測(cè)出食品生產(chǎn)環(huán)境的清潔度。這樣,ATP生物發(fā)光法就十 分適合HACCP系統(tǒng)的清潔度檢測(cè)。
4 結(jié)論與展望
4.1 ATP生物發(fā)光法具有簡(jiǎn)便、快速、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn),作為食品生產(chǎn)和流通過程中的微生物檢測(cè)和清潔度檢測(cè)的一種新方法,近年來,在國(guó)外倍受推崇,在美、日等國(guó) 已廣泛應(yīng)用,并已有專用檢測(cè)儀器。
但是ATP生物發(fā)光法也會(huì)受到微生物數(shù)量、非微生物ATP、ATP提取劑、pH、 溫度、色素等諸多因素的影響。在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)設(shè)法將這些干擾因素減少到最 低。
4.2 目前的ATP生物發(fā)光法應(yīng)主要圍繞以下進(jìn)行展開:
4.2.1微生物細(xì)胞中ATP的含 量與菌的種類、大小及細(xì)胞生長(zhǎng)所處的周期有關(guān),因此,還需對(duì)細(xì)菌等微生物進(jìn) 行分級(jí)分離工作,以確定菌的種類等。
4.2.2在發(fā)光體系中,熒光素、熒光素酶、緩沖液、樣品提取液等“量”的分配是 否能進(jìn)一步優(yōu)化??梢試L試用SAS軟件進(jìn)行試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì),以期得到優(yōu)化后的試 驗(yàn)條件;
4.2.3發(fā)光增強(qiáng)劑、發(fā)光抑制劑在生物發(fā)光反應(yīng)中的具體作用機(jī)理,如何減少甚至 消除抑制劑對(duì)發(fā)光反應(yīng)的不良影響;
4.2.4發(fā)光檢測(cè)儀是否受波長(zhǎng)、電壓等影響, 具體影響如何;
4.2.5熒光素、熒光素酶種類的選擇與優(yōu)化;
4.2.6發(fā)光檢測(cè)儀的靈敏度的進(jìn)一步提高,重復(fù)性的保證等?,F(xiàn)在,已涌現(xiàn)將免疫 磁分離技術(shù)應(yīng)用于ATP生物發(fā)光法,二者結(jié)合使靈敏度大大提高。 隨著對(duì)此種方法不斷改進(jìn)和完善,ATP生物發(fā)光法可望發(fā)展成為一種較為理想的 微生物檢測(cè)方法而得到更廣泛的應(yīng)用。
5 參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵字:果葡萄糖漿;特性;食品應(yīng)用
果葡萄糖漿是由植物淀粉水解和異構(gòu)化制成的淀粉糖晶,是一種非常重要的甜味劑。生產(chǎn)果葡萄糖漿不受地區(qū)和季節(jié)的限制,設(shè)備比較簡(jiǎn)單,投資費(fèi)用較低。因?yàn)樗慕M成主要是果糖和葡萄糖,所以稱為“果葡萄糖漿”。
果葡萄糖漿是一種可以完全代替蔗糖的產(chǎn)品,而且可以與蔗糖一樣廣泛應(yīng)用在飲料食品行業(yè),特別是當(dāng)它應(yīng)用于飲料行業(yè)中,它的口感甚至優(yōu)于蔗糖。伴隨著蔗糖的價(jià)格上漲,使得果葡萄糖漿在食品飲料中的優(yōu)勢(shì)盡顯。在相同濃度的情況下,果葡萄糖的甜味與蔗糖相似,但是相比較蔗糖,果葡萄糖漿的風(fēng)味又有一點(diǎn)像天然果汁,有清香,爽口的感覺。
隨著我國(guó)在二十一世紀(jì)唐亞政策的調(diào)整,蔗糖的價(jià)格開始不斷上漲,果葡萄糖憑借著甜度與蔗糖相似,同時(shí)又有著蔗糖沒有的風(fēng)味,因此在食品行業(yè)中漸漸開始展露頭角。果葡萄糖也開始在我國(guó)的一些規(guī)模較大的淀粉糖業(yè)企業(yè)開始投入生產(chǎn),果葡萄糖也就迎來了在中國(guó)淀粉糖企業(yè)發(fā)展的第一個(gè)春天。
一、果葡萄糖漿的特性
(一)甜味
在相同濃度的情況下,果葡萄糖的濃度與蔗糖相似。當(dāng)它與其他甜味劑放到一起的時(shí)候,果葡萄糖不但不會(huì)損壞二者的糖性平衡,甚至還會(huì)增強(qiáng)甜味的質(zhì)量,將甜味更加的優(yōu)化。
(二)風(fēng)味
雖然在甜度上果葡萄糖與蔗糖相似,但是在另一個(gè)方面果葡萄糖又有蔗糖無法比擬的優(yōu)點(diǎn),那就是風(fēng)味性。果葡萄糖并不是單純的甜,它的風(fēng)味里還有水果的清香,而且還有一些清涼的口感。這是因?yàn)楣咸烟菨{的成分與性質(zhì)都與天然果汁很相似。
(三)冷甜性
果葡萄糖區(qū)別于其他糖類的最大特點(diǎn)就是它的冷甜性。在40℃以下的條件下,果葡萄糖的甜度是與溫度成反比的,溫度越低,它的甜度越高。
(四)溶解度高
在糖類中,溶解度最高的就是果葡萄糖。與蔗糖相比,當(dāng)溫度條件設(shè)在20℃、30℃、40℃、50℃時(shí),果葡萄糖的溶解度是其的1.88倍、2.0倍、2.3倍、3.1倍。雖然在相同溫度的條件下,蔗糖的溶解度要高于葡萄糖和果葡萄糖高。但是,伴隨著溫度的升高,蔗糖溶解度的速度要明顯地低于葡萄糖和果葡萄糖。也就是因?yàn)檫@個(gè)原因,果葡萄糖的溶解度非常高。
(五)抗結(jié)晶性好
與蔗糖相比,果葡萄糖漿中的果葡萄糖較難結(jié)晶。果葡萄糖正是憑借這一優(yōu)點(diǎn)打敗了蔗糖應(yīng)用在了更多的食品制作上。
(六)保濕性好
果葡萄糖漿里的果糖是一種無定型單糖。它的特質(zhì)就是很容易將空氣中的水分吸收,它的水分非常飽滿。這種無定型單糖不但吸收能力強(qiáng),而且鎖水的功能也非常好,所以它不但有良好的保濕功能,而且抗干燥能力也是非常強(qiáng)。
(七)滲透性大
滲透壓力是由物質(zhì)的濃度差造成的。糖的滲透壓力與分子量和分子的大小成反比關(guān)系。也就是說,分子量小的物質(zhì)的滲透壓力大于分子量大的物質(zhì)。果葡萄糖的組成是單糖,蔗糖的組成是雙糖,所以果葡萄糖的滲透壓力大于蔗糖。
(八)發(fā)酵性能好
乳酸菌和酵母菌能直接利用單糖。果葡萄糖漿的組成是葡萄糖和果糖,所以果葡萄糖漿屬于單糖的一種。所以,在高乳酸菌發(fā)酵制品中加入果葡萄糖漿可以提高發(fā)酵速度。同時(shí),果葡萄糖就是因?yàn)檫@個(gè)特性,在口腔里有效抵制細(xì)菌的發(fā)酵及生長(zhǎng),有效的保護(hù)了牙齒中的琺瑯質(zhì)。這樣下來,果葡萄糖漿憑借這一特性還可以有效的防治齲齒。
(九)化學(xué)穩(wěn)定性較差
果葡萄糖漿里的果糖和葡萄糖有使某些分子還原的特性,我們稱之為還原性。所以,與蔗糖相比,果葡萄糖漿的化學(xué)穩(wěn)定性較差。所以,當(dāng)溫度升高受熱的條件下,果糖較蔗糖更容易發(fā)生褐變著色反應(yīng)。
(十)代謝特性
人體吸收糖類物質(zhì)的形式都是葡萄糖。蔗糖是雙糖,它被人體吸收需要一個(gè)分解的過程。反之,果葡萄糖漿其中的成分果糖和葡萄糖屬于單糖,可以不加任何轉(zhuǎn)化直接被人體所吸收。果葡萄糖的這一特性深受老、弱、病、孕等特殊人群的喜愛。
二、果葡萄糖在食品中的有效應(yīng)用
(一)乳制品
1.用于乳飲料
把牛奶或是發(fā)酵后的牛奶經(jīng)過調(diào)味殺菌等一系列工序后做成的飲料我們稱之為乳飲料。乳飲料中罪不可或缺的原料就是調(diào)味劑。果糖的態(tài)度與蔗糖相似,具有天然果汁一樣的風(fēng)味,而且喝起來很清涼。把果葡萄糖漿與阿斯巴甜或是安賽蜜組合起來使用,會(huì)產(chǎn)生比添加蔗糖更好的效果。果糖與它們而這其中之一的結(jié)合,可以使乳飲料的口感大大改善,喝起來會(huì)讓人覺得甜而不膩,有些許的清涼感。用蔗糖雖然在甜度上也能達(dá)成同一效果,但是蔗糖的成本相對(duì)果葡萄糖較高,口感也沒有果葡萄糖更加讓人滿意。另一種情況,當(dāng)蔗糖與阿斯巴甜或是安賽蜜組合使用的時(shí)候,味道雖然很甜但是有些膩,而且這種組合后味太大,讓人喝了之后并不高興。
2.用于發(fā)酵酸奶
酸奶的原料是新鮮牛奶,它經(jīng)過巴氏殺菌冷卻后添加保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌經(jīng)發(fā)酵冷卻后形成的一種發(fā)酵乳制品。果葡萄糖的甜性、風(fēng)味和冷甜性等特性決定了它能在制作發(fā)酵酸奶時(shí)代替部分蔗糖甚至代替全部蔗糖。在制作酸奶時(shí)添加果葡萄糖可以很好地增強(qiáng)酸奶的口感,從代謝特性角度出發(fā),添加果葡萄糖甚至更利于人體健康。
3.用于乳制品冷飲
冷甜性是果葡萄糖的特性之一。在40℃以下,溫度度甜度成反比。而且果葡萄糖的另一個(gè)特性就是風(fēng)味,吃起來有清涼感覺。再有就是果葡萄糖的抗結(jié)晶性,可以使乳制品的質(zhì)地更加柔軟。將果葡萄糖加入乳制品冷飲,相比較于原來的蔗糖,可以使其變得更加甜,而且口感更佳。
(二)面包和糕點(diǎn)
1.面包
面包是一種利用酵母發(fā)酵起來的面食食品。酵母利用糖類發(fā)酵的時(shí)間不同,把常見的糖類做一下比較就會(huì)發(fā)現(xiàn),最快的是果糖和葡萄糖,其次才是蔗糖和麥芽糖。所以,在發(fā)酵面包的時(shí)候,最好是添加果葡萄糖而不是蔗糖。果葡萄糖可以在發(fā)酵的過程中產(chǎn)生大量的氣體,減少了面團(tuán)的發(fā)酵時(shí)間。面包也是憑借著果葡萄糖變得更加松軟,而且因?yàn)楣咸烟堑谋裥院眠@一特性變得更加濕潤(rùn)。在面包烘烤的過程中,由于果葡萄糖的穩(wěn)定性較差,所以面包更容易著色,變得更加美觀,更好的引起食欲。
2.糕點(diǎn)
添加了果葡萄糖糕點(diǎn)與添加砂糖的糕點(diǎn)相比,蓬松性更好,保存時(shí)間更長(zhǎng),不會(huì)變得干硬,表層變得松脆。
3.軟糖
在傳統(tǒng)的方法中,要在高粱飴等軟糖中加入蔗糖添加有機(jī)酸,這樣就能將其中一部分轉(zhuǎn)化為果糖和葡萄糖。而現(xiàn)在直接添加果葡萄糖,省去了中間的轉(zhuǎn)化步驟,節(jié)省了資源,并使軟糖口感更好。
4.水果罐頭
相比于以蔗糖為代表的雙糖,果糖和葡萄糖憑借著其滲透性大特性,更好的進(jìn)入水果細(xì)胞膜壁,鎖住其水分,使水果口感更好。
5.蜜餞、果脯、果醬
果葡萄糖的特性就是滲透性大,在加工蜜餞果脯的過程中,添加果葡萄糖可以使生產(chǎn)周期大大縮短。而且他的甜味可以使果脯蜜餞的口感更佳,是果脯蜜餞的顏色更加誘人,甚至延長(zhǎng)產(chǎn)品的保存時(shí)間。
果葡萄糖漿在國(guó)內(nèi)發(fā)展的時(shí)間與外國(guó)相比慢了許多。我國(guó)果葡萄糖漿的真正發(fā)展是在70年代,但是因?yàn)槌杀靖呒夹g(shù)落后等原因發(fā)展明顯落后于蔗糖。果葡萄糖漿的真正大力開發(fā)是在90年代,直到二十一世紀(jì),蔗糖的缺點(diǎn)完全暴露出來后,才迎來了春天,國(guó)家開始大力支持。
隨著我國(guó)生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高,淀粉糖工業(yè)技術(shù)的不斷改進(jìn),生產(chǎn)果葡萄糖的規(guī)模不斷擴(kuò)大,果葡萄糖的性價(jià)比會(huì)越來越高,會(huì)被越來越多的人關(guān)注,會(huì)被大量運(yùn)用到生產(chǎn)技術(shù)生活中,會(huì)被越來越多的食品加工業(yè)所選擇。放眼未來,果葡萄糖在食品加工中代替蔗糖已經(jīng)成為一種必然的趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn):
[1]金澤龍.國(guó)內(nèi)外果葡萄糖漿生產(chǎn)現(xiàn)狀及前景分析.[J].食品工業(yè)1996(06)