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摘要:燕麦是集食用、饲用、经济、生态与社会价值于一体的农作物。作为营养较高的全谷物之一,燕麦富含淀粉、蛋自质、脂肪等营养成分,其中R-葡聚糖添加量是谷物中含量最高的,既是膳食纤维又是益生元。燕麦具有降低血清胆固醇、减少心血管疾病、降低血糖、控制糖尿病、促进益生菌增殖、预防结肠癌、免疫调节、增强抵抗力的生理功能。燕麦的加工历史久远,燕麦主要分布在山西、河北等地区,但均为非深加工产品,创收利润较低,PJ}待对燕麦进行创新型加工利用以丰富燕麦加工产品种类,开发附加值高、营养价值高、适合广大人群的燕麦新产品。本文就糖添加量对燕麦酵素发酵特性的影响展开探讨。
关键词:燕麦酵素;自然发酵;糖添加量;发酵特性
引言
燕麦的营养价值高、抗逆性强,是优良的一年生粮饲兼用作物。目前,我国燕麦产业呈现多元化发展趋势。
1燕麦简介
燕麦,又名雀麦、野麦,麦黄色。富含纤维素和维生素,主要用途有食用、入药、饲料原料、酿酒等。燕麦可以有效地降低人体中的胆固醇,还可以改善血液循环,缓解生活工作带来的压力。燕麦含有的钙、磷、铁、锌等矿物质,有预防骨质疏松、促进伤口愈合、防止贫血的功效,是补钙佳品。此外燕麦粉中还含有谷类食粮中均缺少的皂甙(人参的主要成分),蛋白质的氨基酸组成比较全面,人体必需的8种氨基酸含量均居首位,尤其是含赖氨酸高达0.68g,除具有天然的保健功能外,还具有很高的美容价值。
2燕麦综合利用方式
(1)生态工程建设。改善中国干旱地区和西部的生态环境,消除贫困,是政府最为关注也迫切需要解决的问题之一。1998年,国家提出“西部开发、生态治理、退耕还林、退耕还草”的发展战略,寻求改善生态环境,同时提高农民经济收入的途径。此外,中国21世纪议程中有近半的优先项目定位于改善环境。燕麦作为1种农牧兼用、环境友好型作物,具有抗寒、耐旱、耐贫瘠和适应性强等特性,田间管理少,适宜在土地沙化、盐碱化、草地退化等环境恶劣的地区推广种植。(2)营养保健产品。早在150多年前,欧美一些发达国家就对燕麦的营养和保健功能进行了有效的利用,并开发了相关产品。近年来,随着我国人民生活水平的提高,膳食结构也发生着巨大的变化,粗粮杂粮受到青睐。燕麦含有较高的蛋白质、脂肪和可溶性膳食纤维,在粮谷类中居首位。相较皮燕麦而言,裸燕麦因其产量高且较易脱壳,具有更高的食用价值。欧美国家常将其制成燕麦片、燕麦饮品、燕麦面包、饼干等。我国消费者对燕麦营养保健功效认知度逐步提高,燕麦食品消费量不断增长。与此同时,燕麦产品种类、数量日益丰富,燕麦在医药产品、洗涤用品、造纸等非食品领域也发挥着越来越显著的作用。(3)饲用。在中国广大牧区,天然草地产草量远不能满足畜牧业发展需求。2015年中央1号文件在关于深入推进农业结构调整中指出:加快草牧业的发展,开展粮改饲和种养结合模式试点,促进粮食、经济作物、饲草料三元种植结构协调发展。燕麦具有产量高、适口性好等特点,是家畜的主要饲料作物,在我国牧区及半农半牧区广泛种植,其不同的营养结构具有不同的利用价值。
3糖添加量对燕麦酵素发酵特性的影响
(1)不同糖添加量对燕麦酵素乳酸和VFA的影响。酵索发酵是微生物主导的物质转化过程。酵索发酵系统中有机酸是主产物,有机酸的含量和种类能反映发酵过程的优劣。随着发酵的进行,有机酸总量呈现上升趋势,这是因为在自然发酵过程中,乳酸菌和醋酸菌占据主要生态位,微生物利用糖等代谢产生乳酸和乙酸。从不同的糖添加量处理对比分析可得,在发酵初期,有机酸总量随发酵体系中糖含量的增大而增大,但随着发酵的进行,变化趋势则相反。由于发酵初期,糖的溶解速率快,可供微生物利用的底物充足,有机酸生成速率较快。而后期糖溶解速率逐渐降低,且高糖浓度造成发酵体系渗透压过大,微生物活性被抑制甚至被杀死,导致有机酸含量不再上升。处理糖添加量适宜,糖溶解速率和微生物利用速率趋同,故有机酸含量逐渐增大。在整个发酵过程中有少量的丙酸生成,但未检测到甲酸和丁酸。(2)不同糖添加量对燕麦发酵产物pH的影响。酵索发酵本质是微生物不断利用发酵系统中的糖并转化为有机酸、酚类及醇类等物质的过程。pH在发酵过程中是一个重要的监测指标,其动态变化曲线可直接反映发酵体系是否正常运行,是否被其他杂菌污染侧。适量的糖添加量可以提高燕麦酵索发酵体系中微生物的活性,迅速产生酸类物质,使pH明显下降。而较高的糖添加量造成发酵系统渗透压升高,对微生物的活动产生抑制作用,导致pH下降速度变缓。随着发酵的进行,其pH缓慢降低且在所有处理中下降幅度最大,故此添加量为较优处理。(3)不同糖添加量对燕麦酵素折光率及可溶性固形物的影响。可溶性固形物是指液体或流体食品中所有溶解于水的化合物的总称,包括糖、酸、维生索、矿物质等,是食品行业一个常用的技术参数,同时也是发酵的营养因子。折光率与可溶性固形物含量呈正相关,且随着糖添加量的增加及发酵时间的延长,可溶性固形物大致呈现上升趋势,发酵体系的糖分在水中溶解速率较高,微生物在初期并未充分增殖,其利用速率低于溶解速率而导致可溶性固形物含量升高。而随着发酵时间的延长,糖分充分溶解,导致可溶性固形物急剧增加,微生物利用效率低于冰糖溶解效率,故导致其含量逐渐升高。(4)不同糖添加量对燕麦酵素总酸的影响。总酸是果蔬制品、饮料、乳制品、酒、淀粉制品、谷物制品等發酵食品常见的检测指标之一,表示最终能释放出的氢离子数量,能够反映发酵的成熟程度,与pH呈负相关。适当的糖添加量会促进总酸的升高,导致pH显著下降,而过高的糖添加量会抑制总酸的生成,使pH上升。这是由于适宜的糖添加量可为微生物提供充足的发酵底物,代谢生成大量有机酸导致体系总酸升高及pH显著降低。而糖添加量过高时,发酵体系渗透压升高,导致微生物的生理活性受到抑制,甚至质壁分离导致死亡,体系内的糖分无法被微生物有效利用。
结语
我国燕麦草产业发展空间巨大,应在借鉴国外经验的基础上,积极争取国家及相关部门在政策及资金上支持,逐步完善燕麦加工设备,改进加工技术,发展具有中国特色的燕麦一体化产业。虽然对燕麦酵索糖添加量讲行了探究,但这只是燕麦酵索工艺的一个因子,应对其他影响因索,如温度、时间等逐一进行探究。此外酵索行业正在迅猛发展,需在发酵工艺优化、发酵机理阐明、营养医学机制及行业标准建立等方面开展深入研究。
参考文献
[1]鲁战会,杨宁国,李里特,等.2016.醪糟发酵液对α-葡萄糖苷酶抑制作用的研究.食品科学(2):112~115.
[2]中瑞玲,程珊珊.燕麦阶葡聚糖生理功能研究进展[J].食品与机械,2017,23(6);126-129.
[2]吕耀昌,郑殿升,赵炜燕麦保健功能的开发利用[J].农产品加工,2015(3);8-9
[3]安鸣,刘森,孟静岩,等燕麦主要功能作用及加工现状分析[J].农产品加工,2016(10);75-76
[4]修娇,马涛,韩立宏,等燕麦保健功能及其应用[J].食品科学,2015,26(01).
[5]]任长忠,胡跃高.中国燕麦学[M]_比京:中国农业出版社,2016;197-198.
[6]毛建卫,吴元锋,方展微生物酵索研究进展[J].发酵科技通讯,2010,39(3);42-科
[7]陈丹,浅论食用酵索[J].食品研究与开发,2016,37(12);210-214.
关键词:燕麦酵素;自然发酵;糖添加量;发酵特性
引言
燕麦的营养价值高、抗逆性强,是优良的一年生粮饲兼用作物。目前,我国燕麦产业呈现多元化发展趋势。
1燕麦简介
燕麦,又名雀麦、野麦,麦黄色。富含纤维素和维生素,主要用途有食用、入药、饲料原料、酿酒等。燕麦可以有效地降低人体中的胆固醇,还可以改善血液循环,缓解生活工作带来的压力。燕麦含有的钙、磷、铁、锌等矿物质,有预防骨质疏松、促进伤口愈合、防止贫血的功效,是补钙佳品。此外燕麦粉中还含有谷类食粮中均缺少的皂甙(人参的主要成分),蛋白质的氨基酸组成比较全面,人体必需的8种氨基酸含量均居首位,尤其是含赖氨酸高达0.68g,除具有天然的保健功能外,还具有很高的美容价值。
2燕麦综合利用方式
(1)生态工程建设。改善中国干旱地区和西部的生态环境,消除贫困,是政府最为关注也迫切需要解决的问题之一。1998年,国家提出“西部开发、生态治理、退耕还林、退耕还草”的发展战略,寻求改善生态环境,同时提高农民经济收入的途径。此外,中国21世纪议程中有近半的优先项目定位于改善环境。燕麦作为1种农牧兼用、环境友好型作物,具有抗寒、耐旱、耐贫瘠和适应性强等特性,田间管理少,适宜在土地沙化、盐碱化、草地退化等环境恶劣的地区推广种植。(2)营养保健产品。早在150多年前,欧美一些发达国家就对燕麦的营养和保健功能进行了有效的利用,并开发了相关产品。近年来,随着我国人民生活水平的提高,膳食结构也发生着巨大的变化,粗粮杂粮受到青睐。燕麦含有较高的蛋白质、脂肪和可溶性膳食纤维,在粮谷类中居首位。相较皮燕麦而言,裸燕麦因其产量高且较易脱壳,具有更高的食用价值。欧美国家常将其制成燕麦片、燕麦饮品、燕麦面包、饼干等。我国消费者对燕麦营养保健功效认知度逐步提高,燕麦食品消费量不断增长。与此同时,燕麦产品种类、数量日益丰富,燕麦在医药产品、洗涤用品、造纸等非食品领域也发挥着越来越显著的作用。(3)饲用。在中国广大牧区,天然草地产草量远不能满足畜牧业发展需求。2015年中央1号文件在关于深入推进农业结构调整中指出:加快草牧业的发展,开展粮改饲和种养结合模式试点,促进粮食、经济作物、饲草料三元种植结构协调发展。燕麦具有产量高、适口性好等特点,是家畜的主要饲料作物,在我国牧区及半农半牧区广泛种植,其不同的营养结构具有不同的利用价值。
3糖添加量对燕麦酵素发酵特性的影响
(1)不同糖添加量对燕麦酵素乳酸和VFA的影响。酵索发酵是微生物主导的物质转化过程。酵索发酵系统中有机酸是主产物,有机酸的含量和种类能反映发酵过程的优劣。随着发酵的进行,有机酸总量呈现上升趋势,这是因为在自然发酵过程中,乳酸菌和醋酸菌占据主要生态位,微生物利用糖等代谢产生乳酸和乙酸。从不同的糖添加量处理对比分析可得,在发酵初期,有机酸总量随发酵体系中糖含量的增大而增大,但随着发酵的进行,变化趋势则相反。由于发酵初期,糖的溶解速率快,可供微生物利用的底物充足,有机酸生成速率较快。而后期糖溶解速率逐渐降低,且高糖浓度造成发酵体系渗透压过大,微生物活性被抑制甚至被杀死,导致有机酸含量不再上升。处理糖添加量适宜,糖溶解速率和微生物利用速率趋同,故有机酸含量逐渐增大。在整个发酵过程中有少量的丙酸生成,但未检测到甲酸和丁酸。(2)不同糖添加量对燕麦发酵产物pH的影响。酵索发酵本质是微生物不断利用发酵系统中的糖并转化为有机酸、酚类及醇类等物质的过程。pH在发酵过程中是一个重要的监测指标,其动态变化曲线可直接反映发酵体系是否正常运行,是否被其他杂菌污染侧。适量的糖添加量可以提高燕麦酵索发酵体系中微生物的活性,迅速产生酸类物质,使pH明显下降。而较高的糖添加量造成发酵系统渗透压升高,对微生物的活动产生抑制作用,导致pH下降速度变缓。随着发酵的进行,其pH缓慢降低且在所有处理中下降幅度最大,故此添加量为较优处理。(3)不同糖添加量对燕麦酵素折光率及可溶性固形物的影响。可溶性固形物是指液体或流体食品中所有溶解于水的化合物的总称,包括糖、酸、维生索、矿物质等,是食品行业一个常用的技术参数,同时也是发酵的营养因子。折光率与可溶性固形物含量呈正相关,且随着糖添加量的增加及发酵时间的延长,可溶性固形物大致呈现上升趋势,发酵体系的糖分在水中溶解速率较高,微生物在初期并未充分增殖,其利用速率低于溶解速率而导致可溶性固形物含量升高。而随着发酵时间的延长,糖分充分溶解,导致可溶性固形物急剧增加,微生物利用效率低于冰糖溶解效率,故导致其含量逐渐升高。(4)不同糖添加量对燕麦酵素总酸的影响。总酸是果蔬制品、饮料、乳制品、酒、淀粉制品、谷物制品等發酵食品常见的检测指标之一,表示最终能释放出的氢离子数量,能够反映发酵的成熟程度,与pH呈负相关。适当的糖添加量会促进总酸的升高,导致pH显著下降,而过高的糖添加量会抑制总酸的生成,使pH上升。这是由于适宜的糖添加量可为微生物提供充足的发酵底物,代谢生成大量有机酸导致体系总酸升高及pH显著降低。而糖添加量过高时,发酵体系渗透压升高,导致微生物的生理活性受到抑制,甚至质壁分离导致死亡,体系内的糖分无法被微生物有效利用。
结语
我国燕麦草产业发展空间巨大,应在借鉴国外经验的基础上,积极争取国家及相关部门在政策及资金上支持,逐步完善燕麦加工设备,改进加工技术,发展具有中国特色的燕麦一体化产业。虽然对燕麦酵索糖添加量讲行了探究,但这只是燕麦酵索工艺的一个因子,应对其他影响因索,如温度、时间等逐一进行探究。此外酵索行业正在迅猛发展,需在发酵工艺优化、发酵机理阐明、营养医学机制及行业标准建立等方面开展深入研究。
参考文献
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