張露晶,張昕茹,王 鑫
(河北農(nóng)業(yè)大學(xué)理工學(xué)院,河北 滄州 061100)
食用菌是一種綠色天然無害食品,其蛋白質(zhì)含量豐富,脂肪含量低,含有真菌多糖、微量元素及人體所需的多種氨基酸,維生素種類多、礦物質(zhì)含量豐富,營養(yǎng)價(jià)值高[1]。食用菌能有效改善人體膳食結(jié)構(gòu),具有一定的食療、藥用功效及許多食品所無法替代的保健作用[1]。因其豐富的營養(yǎng)價(jià)值和藥用保健功效,逐漸受到人們青睞。對食用菌進(jìn)行有效的開發(fā)和利用,不僅滿足了人們的健康需求,還可以促進(jìn)食用菌市場的持續(xù)發(fā)展[2]。
全麥面包屬于全谷物食品,其主要原材料為全麥粉。全麥面包中富含蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)元素等營養(yǎng)成分[3]。長期食用全麥?zhǔn)称?,可降低膽固醇,減少患糖尿病、心血管疾病等慢性疾病的患病風(fēng)險(xiǎn)[3]。全麥面包含有大量的膳食纖維,可促進(jìn)人體分泌消化液,增加胃腸道的蠕動,有一定清理腸道的作用,減少腸道疾病的發(fā)病率[3]。全麥面包膳食纖維豐富,營養(yǎng)價(jià)值高,也受到健身、減肥人士的喜愛。同時,我國在推進(jìn)全谷物健康食品的開發(fā),鼓勵增加全谷物食品的攝入[4]。
食用菌發(fā)酵液采用深層發(fā)酵技術(shù)的方法,通過發(fā)酵工程,把風(fēng)味物質(zhì)與食用菌發(fā)酵液結(jié)合,同時,發(fā)酵液中含有的功能性生物活性成分,如多糖、萜類化合物等可使混合生產(chǎn)出食用菌發(fā)酵液全麥面包具有較高的營養(yǎng)價(jià)值、風(fēng)味獨(dú)特,且具有一定的保健功能[14]。隨著人們對健康食品的要求的提高,更關(guān)注日常食品中的功能性成分含量。食用菌發(fā)酵液全麥面包將食用菌發(fā)酵液添加到全麥面包的制作中,不僅具有全麥面包的營養(yǎng)價(jià)值,而且同時還具有食用菌特殊風(fēng)味,并含有豐富功能性營養(yǎng)成分的全麥面包。因此,優(yōu)化食用菌發(fā)酵液全麥面包工藝,生產(chǎn)出口感優(yōu)良、營養(yǎng)豐富的功能性全麥面包,對人們的健康生活具有重要意義。
目前世界已知食用菌2 000余種,中國食用菌有936余種[5]。食用菌作為一類高營養(yǎng)、有一定藥理功效和保健功效的可口食物被廣泛食用,人們對食用菌的研究包括對食用菌發(fā)酵液、食用菌子實(shí)體等的研究。在食用菌被發(fā)現(xiàn)以來,人們對其化學(xué)成分、營養(yǎng)價(jià)值及保健功效的研究不斷增加。
食用菌的蛋白質(zhì)含量豐富,其比重大約為全部元素的30%。氨基酸含量達(dá)20%左右,其中必需氨基酸含量較高,5種常見食用菌的氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)[6]見表1。
表1 五種食用菌蛋白質(zhì)的必需氨基酸組成質(zhì)量分?jǐn)?shù)Tab.1 Essential amino acid composition and mass fraction of protein of five edible fungi
由表1所示,不同食用菌的必需氨基酸含量不同。FAO/WHO氨基酸模式是聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織1973年提出的人體必需氨基酸模式。5種食用菌中亮氨酸與賴氨酸含量較高,有利于兒童的智力發(fā)育。食用菌的脂質(zhì)含量較低,熱量不高,其不飽和脂肪酸含量較高,亞油酸占比較大,食用菌中含有約60%的碳水化合物。此外,食用菌還含有人體膳食的主要能源物質(zhì)糖類,富含可以提升人體免疫力、促進(jìn)腸胃消化的多糖和膳食纖維。食用菌中礦物質(zhì)元素豐富,如銀耳(Tremella fuciformis)含有較多對恢復(fù)和提高大腦功能有幫助的磷元素;金針菇(Flammulina velutipes) 中含有可促進(jìn)兒童智力發(fā)育的鋅元素等。食用菌中還含有大量的維生素,如維生素B和維生素D[7]。
食用菌功能成分包括多糖類、功能性蛋白類、黃酮、多肽氨基酸類、多酚、維生素和稀有礦物質(zhì)等[7]。食用菌營養(yǎng)價(jià)值豐富,含有的功能成分使其具有一定的保健作用。
食用菌多糖相當(dāng)于天然抗體,可有效降低惡性疾病的發(fā)生。Yin等[8]研究發(fā)現(xiàn)食用菌或藥用菌多糖通過降低病原體水平和促進(jìn)有益微生物的生長,調(diào)節(jié)腸道有益菌。食用菌能調(diào)節(jié)機(jī)體平衡、提高免疫調(diào)節(jié)力,有強(qiáng)身健體的作用,其具有抗病毒抗菌功效,如東方栓菌(Trametes orientalis)有清肺止咳的功效[9],樺褐孔菌(Inonotus obliquus) 可有效抑制病毒傳染[10]。食用菌可以預(yù)防和控制心血管疾病以及糖尿病,如靈芝多糖、蟲草多糖、銀耳多糖等具有非常突出的降血糖活性[11]。如羊肚菌(Morehella esculenta) 多糖具有良好的降血脂作用[12]。此外,食用菌還具有抗腫瘤[13]、抗衰老、抗輻射、抗疲勞、保肝健胃等保健作用。
食用菌發(fā)酵液在液體深層培養(yǎng)過程中會產(chǎn)生多糖、蛋白質(zhì)、萜類化合物、核酸、酶、多酚類等多種化合物[14],此外,食用菌發(fā)酵液中還含有一些功能性生物活性成分,具有提高免疫力、抗腫瘤、抗衰老、抗菌等生物活性[15]。將食用菌應(yīng)用于食品的生產(chǎn)中,不僅可以豐富食品的營養(yǎng)價(jià)值,還能增強(qiáng)食品的風(fēng)味特征。
食用菌發(fā)酵液采用液體深層發(fā)酵法進(jìn)行制備,食用菌深層發(fā)酵菌絲的生長速度快,可以充分利用營養(yǎng)物質(zhì),且獲得的菌絲體中含有多種生物活性物質(zhì)。食用菌發(fā)酵主要原理是在特定的生化反應(yīng)發(fā)生器中加入培養(yǎng)基并通入無菌空氣,在適宜的條件下加以攪拌或振蕩培養(yǎng),進(jìn)而獲得大量菌絲體和代謝產(chǎn)物[16]。發(fā)酵培養(yǎng)要滿足充足的碳源、氮源,適宜的pH及溫度等條件[16]。早在1947年Humfeld[17]首次提出通過液體培養(yǎng)技術(shù)獲得食用菌菌絲體,隨后食用菌液體發(fā)酵技術(shù)不斷改善與進(jìn)步。謝春芹等[18]通過正交試驗(yàn)對牛樟芝(Antrodia camphorata)液體發(fā)酵培養(yǎng)條件進(jìn)行優(yōu)化,黃蓓蓓[19]以猴頭菇(Hericium erinaceus) 為材料,對液體菌種發(fā)酵罐內(nèi)的培養(yǎng)基條件進(jìn)行分析,找到最適設(shè)計(jì)方案。菌絲在適宜的生長環(huán)境下,代謝旺盛,可以在較短時間內(nèi)獲得大量菌絲體并產(chǎn)生多種代謝產(chǎn)物、生物活性物質(zhì)等。此方法生產(chǎn)周期短、產(chǎn)量高、成本低[20],具有廣泛的應(yīng)用前景。
人們不斷推進(jìn)對食用菌發(fā)酵液中多糖、萜類物質(zhì)、蛋白質(zhì)、核苷酸等功能性成分生物活性的研究[16],為食用菌進(jìn)一步研究和應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。食用菌發(fā)酵液具有抗癌、抗菌、抗衰老、免疫調(diào)節(jié)等生物活性,在食品和藥用等方面的應(yīng)用逐漸被推廣利用。Wang等[21]比較了藥用菌如蛹蟲草(Cordyceps militaris) 液體發(fā)酵液的美容效果,具有抗氧化、美白的功效,為藥妝制劑的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。食用菌富硒多糖如香菇硒多糖、豬苓硒多糖等具有更高的生物活性,在抗氧化、抗癌、抗菌、免疫調(diào)節(jié)等方面有更突出的應(yīng)用[22]。
食用菌在食品生產(chǎn)方面的應(yīng)用也較多,同時也會應(yīng)用到一些保健食品的開發(fā)。劉宇涵等[23]通過將平菇(Pleurotus ostreatus)、杏鮑菇(Pleurotus eryngii)、香菇(Lentinus edodes)、金針菇添加到香腸的制作中,得出在發(fā)酵香腸中添加食用菌對香腸發(fā)酵菌降解亞硝酸鹽具有促進(jìn)作用,為食用菌在香腸生產(chǎn)中的應(yīng)用提供了市場。潘昌等[24]研究了香菇、黑木耳(Auricularia auricular)、血耳(Tremella sanguinea)、蛹蟲草的發(fā)酵液在熱干面中對蠟樣芽孢桿菌的影響,為血耳發(fā)酵液在熱干面的生產(chǎn)和保鮮中的應(yīng)用提供了參考,并為食用菌發(fā)酵液應(yīng)用于鮮濕面條的營養(yǎng)和功效提升奠定基礎(chǔ)。
全麥面包是以全麥粉、高筋面粉等為原料制作的一類營養(yǎng)健康的烘培食品。與普通小麥粉相比,全麥粉富含膳食纖維、維生素B、維生素E以及鈣、鐵、鋅等礦物質(zhì)元素[3]。將全麥粉代替普通面粉,通過一定的加工工藝,生產(chǎn)出具有較高營養(yǎng)價(jià)值的全麥面包。將食用菌以發(fā)酵液的形式加入到全麥面包的加工工藝中,發(fā)酵液中含有的多糖、萜類化合物、核酸等生物活性物質(zhì)與全麥面包結(jié)合,使得全麥面包不僅具有食用菌的特殊風(fēng)味,還具有一定的功能活性[15]。以全麥粉為原料制作出的全麥面包,因有麩皮和胚芽的存在,具有豐富的營養(yǎng)價(jià)值。但也存在全麥?zhǔn)称房诟写植?、硬度大、體積小等不利影響。近年來,人們在對全麥面包制作工藝進(jìn)行優(yōu)化,改善全麥面包的品質(zhì),為全麥營養(yǎng)面包的開發(fā)和推廣奠定理論基礎(chǔ)。
面包一般以高筋面粉、細(xì)砂糖、酵母、酥油等為基本原料進(jìn)行制作[25]。全麥面包制作中,小麥的添加方式有直接添加全麥粉、添加有一定比例的麥粉、麩皮、胚芽等。
隨著對全麥面包加工工藝的研究與優(yōu)化,全麥面包的口感、組織狀態(tài)等品質(zhì)逐漸得到提升。Niu等[26]研究酶制劑的添加對全麥面團(tuán)的影響,發(fā)現(xiàn)添加谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶和葡萄糖氧化酶,對全麥面團(tuán)中蛋白質(zhì)的聚合有促進(jìn)作用;且將多種酶制劑按一定的比例加入全麥面包的制作中,可以更全面的改善面包品質(zhì),避開了單一酶制劑的局限性[27]。
為改善面團(tuán)的持水性、凝膠性與質(zhì)構(gòu)特征,可在面團(tuán)制作過程中添加改性淀粉,且研究發(fā)現(xiàn),復(fù)配改性淀粉比單一變性淀粉效果更佳[28]。王莉等[29]在改善全麥面包品質(zhì)的研究中,發(fā)現(xiàn)添加蛋清可以有效改善面包的質(zhì)構(gòu)特性,使面包具有更優(yōu)的口感。王佳玉[30]在對全麥面團(tuán)改良的研究中發(fā)現(xiàn),可通過在全麥粉中添加酶制劑、乳化劑或復(fù)合酶制劑,擠壓改性淀粉的方法改善全麥?zhǔn)称返钠焚|(zhì)。此外,不同小麥品種的全面粉在作為生產(chǎn)全麥面包原材料時對面包的品質(zhì)也有不同的影響[31]。
食用菌以多種形式參與到食品的生產(chǎn)中,增強(qiáng)食品的營養(yǎng)價(jià)值。將猴頭菌[32]、杏鮑菇[33]等食用菌以發(fā)酵液、水提物、菌粉等方式添加到全麥面包的制作工藝中,可以豐富全麥面包的營養(yǎng)價(jià)值,增加食品的功能性生物活性,增強(qiáng)其風(fēng)味特征。將食用菌發(fā)酵液在面團(tuán)揉制過程中以適當(dāng)比例添加,可生產(chǎn)出一種新型、營養(yǎng)、風(fēng)味獨(dú)特、口感新鮮、品質(zhì)優(yōu)良,具有一定生物活性的功能性全麥面包。作為一種營養(yǎng)性健康食品,食用菌全麥面包可以作為日常餐桌食品食用。食用菌發(fā)酵液全麥面包的生產(chǎn)為食用菌在食品行業(yè)的精深加工及系列產(chǎn)品的開發(fā)提供參考。
食用菌全麥面包因其結(jié)合食用菌發(fā)酵液中營養(yǎng)物質(zhì)、生物活性物質(zhì)、風(fēng)味物質(zhì)等,且將采取一定的優(yōu)化工藝對全麥面包的口感、組織狀態(tài)進(jìn)行改良,進(jìn)而生產(chǎn)出的產(chǎn)品將在一定程度上受到人們的青睞。
全麥面包營養(yǎng)價(jià)值豐富,但由于其中存在大量的膳食纖維,其口感、品質(zhì)會受到一定程度的影響。隨著人們不斷研究,通過添加復(fù)合改良劑、改變?nèi)湻鄯N類及添加比例等方法對優(yōu)化全麥面包加工工藝。同時,為了增加全麥面包的市場接受度,將食用菌以發(fā)酵液的形式添加到全麥面包的加工中,不僅可以增加食品中功能性營養(yǎng)因子,豐富食品的營養(yǎng)價(jià)值,還可以結(jié)合食用菌獨(dú)特的風(fēng)味物質(zhì),使食用菌發(fā)酵液全麥面包的銷售市場逐漸擴(kuò)大。
食用菌發(fā)酵液全麥面包的加工,拓寬了食用菌的應(yīng)用范圍且增加了食用菌的市場價(jià)值,為今后的食品行業(yè)帶來了新的契機(jī)和發(fā)展空間。通過對食用菌、食用菌發(fā)酵液及全麥面包的研究進(jìn)展進(jìn)行闡述,為食用菌在食品加工中的應(yīng)用以及全麥面包工藝優(yōu)化提供理論依據(jù)。