摘要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,生物工程技術(shù)應(yīng)用范圍日益廣泛。發(fā)酵技術(shù)作為生物工程的一部分,在農(nóng)產(chǎn)品加工中具有重要的應(yīng)用價值。發(fā)酵技術(shù)作為一種古老而又經(jīng)典的加工方法,具有獨特的優(yōu)勢和潛力。發(fā)酵技術(shù)通過利用微生物的代謝活動,可以改善食品的品質(zhì)、延長貨架期、提高產(chǎn)品的營養(yǎng)價值,同時還可以降低加工成本和環(huán)境污染。因此,發(fā)酵技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品加工中的應(yīng)用越來越受到研究者和產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注。針對目前發(fā)酵技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品加工中的應(yīng)用情況進行分析,總結(jié)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀,以期為提高農(nóng)產(chǎn)品加工質(zhì)量提供參考。
關(guān)鍵詞農(nóng)產(chǎn)品;加工;發(fā)酵技術(shù)
中圖分類號TS201.3"文獻標識碼A"文章編號0517-6611(2025)01-0012-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2025.01.003
開放科學(xué)(資源服務(wù))標識碼(OSID):
StudyontheApplicationofFermentationTechnologyinAgriculturalProductProcessing
XIZhi-fang,LIYu-chun,LINYi-yietal
(CollegeofHorticultureandFood,GuangdongVocationalCollegeofEcologicalEngineering,Guangzhou,Guangdong510520)
AbstractWiththedevelopmentofscienceandtechnology,theapplicationofbioengineeringtechnologyisincreasinglyextensive.Asapartofbioengineering,fermentationtechnologyhasimportantapplicationvalueintheprocessingofagriculturalproducts.Asanancientandclassicalprocessingmethod,fermentationtechnologyhasuniqueadvantagesandpotential.Fermentationtechnologycanimprovefoodquality,extendfoodlife,improvenutritionalvalue,andreduceprocessingcostandenvironmentalpollutionbyutilizingmicrobialmetabolism.Therefore,theapplicationoffermentationtechnologyinagriculturalproductprocessinghasattractedmoreandmoreattentionofresearchersandindustry.Inthispaper,theapplicationoffermentationtechnologyinagriculturalproductsprocessingwasanalyzed,andtheapplicationstatusoffermentationtechnologywassummarized,inordertoprovidereferenceforimprovingthequalityofagriculturalproductsprocessing.
KeywordsAgriculturalproducts;Processing;Fermentationtechnology
基金項目廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新項目(2020KJCX011);
廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新項目(2021kjcx010);廣東生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院校級精品課程(2020zlgc-xj-jpkc022);廣東生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院質(zhì)量工程項目2021年食品教學(xué)團隊項目;廣東生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院校級科研項目(2020kykt-xj-zk07)。
作者簡介奚志芳(1980—),女,黑龍江哈爾濱人,講師,博士,從事特色林果的加工貯藏、產(chǎn)品開發(fā)的教學(xué)與科研工作。*通信作者,講師,博士,從事食品添加劑的綠色合成及應(yīng)用、食品營養(yǎng)的教學(xué)與科研工作。
收稿日期2023-11-14;修回日期2024-04-22
當今世界的糧食系統(tǒng)(包括農(nóng)業(yè)和食品加工業(yè))面臨著兩個重大挑戰(zhàn)。第一個是很大一部分農(nóng)產(chǎn)品在食品加工步驟中損失、丟失和浪費,或者由于缺乏適當?shù)膬Υ嬖O(shè)施而導(dǎo)致糧食短缺、食品品質(zhì)降低和環(huán)境污染。比如,水果飲料等食品加工行業(yè)產(chǎn)生大量植物廢物,包括果肉、果皮和營養(yǎng)含量高的青貯飼料等?,F(xiàn)有的“末端處理”技術(shù)涉及在將廢物排放到環(huán)境中之前進行處理或過濾,無法充分利用和開發(fā)這些農(nóng)副產(chǎn)品。第二個問題是農(nóng)產(chǎn)品加工不能提供一個促進健康飲食的良好選擇。很多現(xiàn)代食品中含有過量的糖、精制碳水化合物、加工肉類、人工添加劑、反式脂肪等物質(zhì),這些物質(zhì)是人類肥胖、2型糖尿病(T2DM)、荷爾蒙失衡、心血管疾病(CVD)和人類神經(jīng)退行性等疾病的重要發(fā)生因素。
發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用可以有效解決這些問題。發(fā)酵是一項古老的技術(shù),最早是為了保存易腐爛的食品而開發(fā)的。研究發(fā)現(xiàn),發(fā)酵食品較其制造原料有許多優(yōu)勢,它們更安全、更穩(wěn)定,并提供獨特的感官和營養(yǎng)特性以及治療特性[1],例如,發(fā)酵可以有效抑制或消除不同種類的微生物,包括食源性病原微生物和腐敗微生物[1]。發(fā)酵可以合成維生素、必需氨基酸和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì),從而提高食品的營養(yǎng)價值,促進營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收,減少抗營養(yǎng)物質(zhì)如植酸和蛋白酶抑制劑,賦予食品特有的色、香、味和改善食品的質(zhì)地[2-3]。并且,通過發(fā)酵可以降低食品的毒性,提高食品的安全性。例如,在面團發(fā)酵過程中,可以明顯減少小麥粉中的赭曲霉毒素A(一種生谷物中的腎毒性霉菌毒素)的含量[4]。此外,很多研究發(fā)現(xiàn)發(fā)酵可以使產(chǎn)品產(chǎn)生新的藥理作用。例如,在牛奶發(fā)酵過程中,形成血管緊張素-1轉(zhuǎn)化酶抑制肽有助于降低血壓,同時發(fā)酵過程中產(chǎn)生的胞外多糖具有促進抗氧化、抗糖尿病和抗癌[5]等功能,還能降低血糖、抗腹瀉和抗血栓[5-7]。
發(fā)酵也被廣泛用于生產(chǎn)獨特和新穎的食品[8]以及將農(nóng)產(chǎn)品垃圾轉(zhuǎn)化為高價值的食品成分、化學(xué)品和生物化學(xué)品[1],例如,食品調(diào)味劑、有機酸[9]和酶[10]。
這些優(yōu)勢促進了傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品產(chǎn)生商業(yè)化價值和更多功能型創(chuàng)新產(chǎn)品的開發(fā)[1]。因此,發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用為農(nóng)產(chǎn)品加工帶來了一種全新的解決方案。目前發(fā)酵技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品加工中應(yīng)用廣泛,如食品領(lǐng)域、農(nóng)副產(chǎn)品領(lǐng)域、藥物領(lǐng)域、其他農(nóng)產(chǎn)品領(lǐng)域等。該研究綜述發(fā)酵技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品加工中的應(yīng)用情況,以期為提高農(nóng)產(chǎn)品加工質(zhì)量提供參考。
1發(fā)酵技術(shù)
1.1傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)
傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)包括深層發(fā)酵 (SMF)和固態(tài)發(fā)酵(SSF),深層發(fā)酵(SMF)是一種微生物在深層培養(yǎng)液中生長的過程,該培養(yǎng)基中不斷添加強制性營養(yǎng)物質(zhì),以更好地培養(yǎng)微生物,包括在中等發(fā)酵和高濃度的封閉反應(yīng)器中準確地培養(yǎng)選定的微生物[11-12]。固態(tài)發(fā)酵(SSF)是一種在制藥、紡織、食品等不同行業(yè)中應(yīng)用的發(fā)酵技術(shù),使用固體基質(zhì)支持物代替液體培養(yǎng)基來生產(chǎn)代謝微生物[13-14]。與深層發(fā)酵相比,固態(tài)發(fā)酵具有直接利用農(nóng)業(yè)和工業(yè)殘留物作為碳源、成本低廉等優(yōu)點(表1)。
1.2新興發(fā)酵工藝技術(shù)
新興發(fā)酵工藝的出現(xiàn)就是為了提高傳統(tǒng)發(fā)酵過程的效率,繼而達到控制(操縱)過程變量的目的。比如更換使用的發(fā)酵劑菌株、提高發(fā)酵過程中特定底物的可用性,以及開發(fā)更快發(fā)酵和將底物有效轉(zhuǎn)化為所需代謝物的制備方法或制造工藝。非熱處理技術(shù)如高壓處理(HPP)、脈沖電場(PEF)和超聲波(US)等可以對發(fā)酵過程變量產(chǎn)生積極影響,提高潛在的用于提高食品發(fā)酵過程的效率,從而能夠生產(chǎn)出在感官屬性和營養(yǎng)品質(zhì)方面具有更好特性的發(fā)酵產(chǎn)品。其機制可以概括為:①通過增加微生物膜來增加發(fā)酵劑活性,通過在微生物細胞膜上形成可逆孔來提高滲透性和增加傳質(zhì),從而加速必需營養(yǎng)物質(zhì)跨細胞膜的運輸并消除細胞中的廢物[16-19]。②通過增強膜透化增加酶活性,從而增加酶釋放,以及酶構(gòu)象的變化,從而增加可用活性位點的數(shù)量與底物接觸并提高酶對底物的親和力[20-23]。③對底物進行化學(xué)和物理修飾,從而為發(fā)酵劑培養(yǎng)和酶活性提供最佳環(huán)境。
2發(fā)酵技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用
2.1傳統(tǒng)食品與釀酒工業(yè)
在傳統(tǒng)食品的發(fā)展歷程中,發(fā)酵技術(shù)一直伴隨著生產(chǎn)過程。我國傳統(tǒng)的發(fā)酵醬都是以谷類、豆類作為主要原料,在適當?shù)臏囟取穸认?,?jīng)微生物發(fā)酵而成的半固態(tài)食品或液態(tài)食品。常見的植物類發(fā)酵醬主要有黃豆醬、甜面醬、豆瓣醬、豆豉、果醬、辣椒醬等。釀醋工藝在我國已有3000多年的歷史,其以曲作為發(fā)酵劑,經(jīng)發(fā)酵釀造而成。隨著社會發(fā)展,釀醋的原料也更加多樣化,各類新品種醋被開發(fā),如甜柿子果醋、草莓復(fù)合果醋、蘋果醋等(表2)。
根據(jù)北魏賈思勰所著《齊民要術(shù)》,我國形成相對完善的曲釀酒體系已經(jīng)有1500多年的歷史。在曲釀酒體系中,對制曲的季節(jié)、原材料的處理、制曲水分的控制等都有著較為明確的要求,從而保證了酒品的質(zhì)量。我國曲釀酒技術(shù)的發(fā)展逐漸形成了具有我國特色的釀酒方法,與國外各類釀酒技術(shù)截然不同,體現(xiàn)了屬于我國的獨特風(fēng)味。至今,我國的曲釀酒技術(shù)仍在世界釀酒領(lǐng)域占據(jù)著重要的地位。然而,由于啤酒、白酒等高度酒精飲品的受眾相對較小,為了進一步擴大受眾群體,各類低度酒飲料相繼上市。這些低度酒通常以面包液為基質(zhì),結(jié)合菌類母液等進行混合發(fā)酵。
葡萄酒在我國有著悠久的釀造歷史。釀造是一個涉及微生物協(xié)同作用的過程,釀酒酵母在整個發(fā)酵過程中扮演著關(guān)鍵角色。釀酒酵母具有很強的殺菌能力,它可以與其他微生物競爭營養(yǎng)并抑制其生長。同時,釀酒酵母還能分解葡萄中的糖分、色素等物質(zhì),并生成多種酶。不同類型的釀酒酵母產(chǎn)生的酒精含量也有所不同[2]。酵母在葡萄酒發(fā)酵過程中起著重要的作用,如果控制不當,會對葡萄酒的質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。以硫化氫為例,酵母過度繁殖會產(chǎn)生這種污染物,硫化氫具有刺鼻氣味,會影響葡萄酒的口感。此外,酵母還可以作為澄清葡萄酒的絮凝劑。但是,酵母對待外界環(huán)境的耐受性有限,過度使用或處理不當可能會破壞葡萄酒的口感和風(fēng)味。
2.2食品添加劑
目前生物技術(shù)在添加劑生產(chǎn)中的作用日益凸顯,已經(jīng)成為食品添加劑生產(chǎn)的重要趨勢。如目前生活中常見的各類食用色素、香料等,大部分都是經(jīng)過發(fā)酵技術(shù)制備而成的。食用色素是常見的食品添加劑,因此其安全性一直以來都備受人們的關(guān)注,發(fā)酵技術(shù)制備的食用色素?zé)o須添加化學(xué)品,從而降低了化學(xué)合成潛在的風(fēng)險,且不會增加生產(chǎn)成本,工藝產(chǎn)量高,安全性好,目前已經(jīng)成為食用色素生產(chǎn)主要技術(shù)。傳統(tǒng)味精加工過程中采用的是酸法水解技術(shù),而目前則多采用雙酶法糖化發(fā)酵技術(shù),不僅有效提高了原材料的利用率,還降低了生產(chǎn)的成本。利用發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的食用膠有安全、無毒、功能性獨特等優(yōu)勢,作為增稠劑、乳化劑、穩(wěn)定劑或品質(zhì)改良劑等被廣泛用于食品工業(yè)內(nèi)。
2.3植食性發(fā)酵食品
功能性食品生產(chǎn)一直是近年食品行業(yè)發(fā)展的主要焦點,在開發(fā)中多利用食品中的有效成分,這些有效成分經(jīng)處理后直接進入人體內(nèi),對人類的生理功能產(chǎn)生積極的影響。發(fā)酵食品的研發(fā)和推廣不僅使人們的飲食更加豐富多彩,還具有一定的保健和治療作用,有助于延長壽命。
在谷物、豆類、藥用植物甚至乳制品等植食性產(chǎn)品的發(fā)酵過程中,通常占主導(dǎo)地位的微生物群落是乳桿菌屬、明串珠菌屬、乳球菌屬和鏈球菌屬。在酒精發(fā)酵過程中,酵母菌(釀酒酵母)和乳酸菌占主導(dǎo)地位,而在醋酸發(fā)酵過程中,醋桿菌屬和葡糖桿菌屬的真菌占主導(dǎo)地位,在奶酪發(fā)酵過程中,青霉菌屬、丙酸桿菌屬以及乳酸菌占主導(dǎo)地位。研究表明,發(fā)酵食品可用于改善因微生物組多樣性下降而引起的健康問題[25],比如,乳酸發(fā)酵的食物會產(chǎn)生可以調(diào)節(jié)腸道微生物組的生物活性化合物。一項對Kefir(發(fā)酵乳)等發(fā)酵食物進行的測試結(jié)果表明,食用Kefir有助于消除致病菌螺桿菌并改善乳糖的吸收[26]。在植物底物的發(fā)酵過程中,酸性條件會抑制植酸酶的活性。該酶合成的植酸會螯合植物中的二價金屬離子(如Ca2+和Zn2+),從而降低其生物利用度。而微生物酶和內(nèi)源植物酶可以改變水果和蔬菜基質(zhì)的特性,提高各種植物化學(xué)物質(zhì)(多酚、類胡蘿卜素和芥子油苷)的生物利用度[27]。這些植物化學(xué)物質(zhì)具有廣泛的抗氧化、抗炎和抗癌活性,還可以控制肥胖、二型糖尿病(T2DM)以及衰老等問題[27]。當發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用在功能性飲料上還可在醫(yī)療領(lǐng)域展現(xiàn)出潛在的應(yīng)用前景。例如,Johnson等[28]從棕櫚酒(北蘇門答臘島一種發(fā)酵酒精飲料)中分離出一種 T2 菌株,其分子量較低(26~28 kD)。該酶是纖維蛋白溶解酶的潛在來源,可以降解纖維蛋白,口服時可以預(yù)防血栓形成。
2.4發(fā)酵乳制品和動物產(chǎn)品
大量的科學(xué)研究都認為食用酸奶和奶酪等發(fā)酵乳制品對健康有益。例如,奶酪中的酪蛋白通過分泌細胞外蛋白酶對乳蛋白(酪蛋白和乳清)進行蛋白水解,產(chǎn)生一系列不同的生物活性短肽。這些生物活性肽可以通過與細胞受體和酶的相互作用顯著影響人體的生理和細胞代謝。這些生物活性肽具有免疫調(diào)節(jié)作用,通過對抗脂質(zhì)過氧化和細胞活性氧水平起到抗氧化應(yīng)激的作用,從而表現(xiàn)出抗炎和抗癌活性。某些酪蛋白衍生的生物活性三肽(纈氨酰-脯氨酰-脯氨酸和異亮氨酰-脯氨酰-脯氨酸)也可作為血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(ACE)-II抑制劑,從而有助于預(yù)防高血壓。例如,牛奶和肉類等反芻動物衍生產(chǎn)品富含共軛亞油酸(CLA),這是亞油酸的反式脂肪酸異構(gòu)體,其以抗肥胖和動脈粥樣硬化作用而聞名。與某些乳酸桿菌和雙歧桿菌一樣,某些細菌可以通過其亞油酸異構(gòu)酶活性進一步增加牛奶中的CLA濃度。此外,由于細菌的基質(zhì)軟化作用,發(fā)酵乳制品中的鈣、鎂等多種礦物質(zhì)也比牛奶更豐富。與較低的心血管疾病風(fēng)險相關(guān)的營養(yǎng)物質(zhì)維生素 K2,就存在于工業(yè)發(fā)酵乳制品(如奶酪)中而不存在于牛奶中[29]。
2.5生產(chǎn)單細胞蛋白
單細胞蛋白中較常見的有酵母蛋白、細菌蛋白、藻類蛋白,單細胞蛋白還可以在水果/蔬菜加工產(chǎn)生的各種廢物上生長,如甘蔗渣、菠蘿蔓越莓廢水、山藥皮、石榴皮、橙子果肉、香蕉皮,甚至奶酪乳清。單細胞蛋白的蛋白質(zhì)產(chǎn)量很大程度上取決于生長基質(zhì)的營養(yǎng)成分。釀酒酵母(酵母)、熱帶假絲酵母、黑曲霉(真菌)是高蛋白質(zhì)含量單細胞蛋白的一些例子。螺旋藻(一種藍細菌)也是單細胞蛋白的一個常見例子,它可以在奶酪乳清等基質(zhì)上生長。這些蛋白質(zhì)都是優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)資源,能夠有效解決日益緊張的蛋白質(zhì)資源不足的問題,降低對農(nóng)業(yè)資源的消耗。微生物所產(chǎn)的蛋白質(zhì)不僅能夠直接供應(yīng)人類食用,還能夠作為飼料來喂養(yǎng)家禽家畜,降低對常規(guī)飼料的需求。單細胞蛋白存儲性能良好,風(fēng)味溫和,可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的蛋白質(zhì)添加劑廣泛應(yīng)用,同時還可作為營養(yǎng)強化劑用于食品加工中。
2.6新糖原開發(fā)
隨著我國肥胖人群、糖尿病患者數(shù)量的增加,新型健康糖類的研發(fā)也備受關(guān)注。利用微生物發(fā)酵技術(shù)能夠制備出新型的糖原,如在將淀粉酶解成葡萄糖后,可利用嗜高滲酵母進行發(fā)酵處理,再經(jīng)濃縮、結(jié)晶、分離、抽離和干燥等步驟加工后,即可制得赤蘚糖醇。這類糖原甜度高、熱量低,對于含有肝腎疾病、糖尿病等無法直接適用含糖制品的人群而言,這類新型糖原能夠滿足其對甜味食物的食用需求,不會增加其發(fā)病風(fēng)險。
3發(fā)酵技術(shù)的其他應(yīng)用
3.1發(fā)酵技術(shù)在藥物研究中的應(yīng)用
據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)估計,很多發(fā)展中國家超過3/4的人口使用草藥進行初級衛(wèi)生保健[30]。中草藥的使用和研究在我國更是有著幾千年的悠久歷史,是中華民族的瑰寶。通過微生物發(fā)酵介導(dǎo)的傳統(tǒng)中草藥生物活化可提高治療效力和功效并降低毒性,其基本原理可概括為以下幾個特點[31]:①中藥的一些成分具備改變微生物代謝途徑的能力,進而產(chǎn)生嶄新的成分;②微生物在藥物發(fā)酵過程中,利用其產(chǎn)生的生物活性大分子如蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶、酯酶和酰胺酶等,積極參與化學(xué)反應(yīng),將草藥分解并轉(zhuǎn)化為全新的實體;③大量微生物以中草藥有效成分為基礎(chǔ),能夠合成嶄新的化合物;同時,這些微生物的次生代謝產(chǎn)物也與中草藥相互作用,導(dǎo)致全新的化合物形成;④草藥成分濃縮,微生物在其生長階段可以消耗非藥用成分,例如蛋白質(zhì)、糖和其他物質(zhì)。發(fā)酵技術(shù)是對傳統(tǒng)中草藥催化轉(zhuǎn)化并高效利用最有用的技術(shù)之一。發(fā)酵過程中其可通過對異黃酮、皂苷、植物甾醇和酚類等天然分子進行修飾或轉(zhuǎn)化來改善草藥的藥理特性,從而發(fā)揮有益健康和預(yù)防疾病的作用[31],在底物的代謝分解過程中,除了通常的微生物發(fā)酵產(chǎn)物(CO2和CH3CH2OH)之外還會產(chǎn)生幾種其他化合物,特別是在微生物生長的滯后階段。這些額外的化合物,屬于次級代謝物,如抗生素、肽、色素、酶和生長因子等,這些化合物具有抗感染、抗炎、抗癌等多種生物活性,因此被稱為生物活性化合物[32-33]。因此,發(fā)酵技術(shù)是生產(chǎn)新的、毒性較小的生物活性產(chǎn)品的可行方法,化解了從生物系統(tǒng)或化學(xué)合成中生成這些產(chǎn)品的局限性。
3.2在農(nóng)副產(chǎn)品上的應(yīng)用
發(fā)酵技術(shù)是一種將農(nóng)產(chǎn)品廢物再利用的可持續(xù)手段,這些方法更具經(jīng)濟效益且持久。深層發(fā)酵和固態(tài)發(fā)酵是將農(nóng)工業(yè)副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為適銷產(chǎn)品的最常見的兩種方式。
農(nóng)產(chǎn)品的加工會產(chǎn)生大量廢棄物,這些也被稱為農(nóng)業(yè)廢棄物。以果汁生產(chǎn)為例,制作果汁過程中會產(chǎn)生果渣和果皮等廢棄物,而食品加工行業(yè)則會產(chǎn)生薯渣和蔗渣等廢棄物。這些廢棄物富含豐富的有機物質(zhì),如蛋白質(zhì)和纖維素。目前的很多研究是以廢棄物作為主要培養(yǎng)基,固態(tài)發(fā)酵處理農(nóng)產(chǎn)品廢棄物。這種發(fā)酵方法對于解決環(huán)境污染問題非常有效,也有的研究方向是高效利用農(nóng)業(yè)廢棄物,從中獲得可再利用的產(chǎn)品。例如,可以利用80%的乳酸菌和20%的酵母對橄欖廠廢水、糖蜜和稻殼等底物進行發(fā)酵,生產(chǎn)出pH為4.07的有機生物肥料[34]。這種低pH的有機肥料可以長期儲存,而且無需特殊的儲存要求。目前已經(jīng)有一些研究針對甘蔗渣、蘋果渣和馬鈴薯渣等廢棄物進行報道,可以利用這些廢棄物生產(chǎn)飼料蛋白、有機酸、乙醇和酶等產(chǎn)品。
3.3在其他農(nóng)產(chǎn)品加工中的應(yīng)用
3.3.1在煙草加工中的應(yīng)用。
發(fā)酵技術(shù)是提高煙草可用性和感官質(zhì)量的重要加工程序之一。在一般的卷煙加工過程中,通過適當添加各種口味的香料、香精等來增加成品煙的香味,彌補煙葉的一些缺陷,改善煙草制品的感官。但是,在煙草雪茄的點燃和吸食過程中,其香氣完全來自煙葉本身,因此對雪茄煙葉質(zhì)量的要求非常高。雪茄煙葉在晾曬完成后會經(jīng)過人工發(fā)酵,只有經(jīng)過發(fā)酵處理的煙葉才能用于制作雪茄煙。雪茄煙葉的發(fā)酵工藝需要根據(jù)煙草質(zhì)量,處理后煙葉的狀態(tài)、用途以及生產(chǎn)環(huán)境等因素進行選擇。通過發(fā)酵處理,煙葉中的蛋白質(zhì)、糖類等高分子物質(zhì)會分解為有機酸、羰基類化合物等香氣前體物質(zhì),從而提升煙草的品質(zhì),并改善煙葉的外觀。
3.3.2在飼料加工中的應(yīng)用。
微生物發(fā)酵飼料是在人工控制條件下,利用植物性農(nóng)副產(chǎn)品作為主要原料,利用微生物的特性,通過微生物作用產(chǎn)生有機酸和可溶性小肽等小分子物質(zhì),制備出富含營養(yǎng)、口感良好、微生物活性高的生物飼料。這項技術(shù)被廣泛認可為解決我國動物飼料資源不足問題中最為有效的方法之一。大量研究表明,通過微生物發(fā)酵,飼料原料的質(zhì)量和營養(yǎng)價值得到了明顯提升[5],主要體現(xiàn)在以下幾個方面:①微生物發(fā)酵有助于降低飼料中的毒素和降解抗營養(yǎng)物質(zhì),減少對動物的傷害;②微生物發(fā)酵可以促進營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收,微生物發(fā)酵過程中產(chǎn)生的小分子物質(zhì),如有機酸和可溶性小肽等,具有促進營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收的作用;③微生物發(fā)酵可以提高動物的免疫能力和抵抗力,微生物發(fā)酵飼料中的活菌數(shù)量較高,這些益生菌可以有效地提高動物的免疫能力和抵抗力,預(yù)防疾??;④微生物發(fā)酵可以預(yù)防動物疾病及減少畜禽養(yǎng)殖污染,通過微生物發(fā)酵飼料的應(yīng)用,可以預(yù)防動物疾病的發(fā)生,同時減少畜禽養(yǎng)殖過程中對環(huán)境的污染。
4結(jié)語
發(fā)酵技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品加工中的應(yīng)用研究具有廣泛的前景和潛力。通過發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用,可以改善農(nóng)產(chǎn)品的保鮮性、口感和風(fēng)味,提高其營養(yǎng)價值和功能性。然而,發(fā)酵過程產(chǎn)生的副產(chǎn)物,尤其是生物胺不能忽略,如果體內(nèi)的生物胺超過特定限度,可能會損害健康。盡管如此,發(fā)酵技術(shù)可以根據(jù)最新的研究進展進行改進。未來的研究應(yīng)進一步深入挖掘發(fā)酵技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品加工中的潛力,探索更多創(chuàng)新的應(yīng)用方式,為農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)的發(fā)展注入新的活力。
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