“雙發”食品研究進展及發展趨勢初探

付欣，于淼*，魯明，馬佳慧

1. 遼寧省農業科學院食品與加工研究所（沈陽 110161）；2. 沈陽師范大學糧食學院（沈陽 110034）

國務院2016年8月印發《“十三五”國家科技創新規劃》中提出：開展食品營養品質調控、開發多樣性和個性化營養健康食品，有力支撐全民營養健康水平提升。《“十三五”健康產業科技創新專項規劃》中將健康營養食品列入重點發展方向。2016年遼寧省出臺的《遼寧省工業八大門類產業科技攻關重點方向》也將“發展特色高檔食品、研制開發功能保健食品”等列入食品行業科技攻關重點產品。由此可見，營養健康食品研發已被列入國家科技創新的重點規劃方向。

近幾年，“雙發”食品逐漸成為國內外研究熱點。“雙發”食品指將發酵工藝應用于發芽食品加工中制成的食品，如將大米發芽再經發酵調制而成的香甜的米芽發酵飲料和代咖啡的芽乳酸飲料等。原料經發芽和發酵雙重處理后，不僅具有獨特風味，而且增加有益物質，提高食品營養價值[1]。

詳細闡述發芽和發酵食品研究進展，介紹“雙發”食品加工利用情況，指出“雙發”食品存在問題并提出建議。

1 發芽食品研究進展

發芽食品指在合適的條件下，經過一定處理后種子、豆類等制得的食品。中國食用發芽食品具有悠久歷史，是廣受人民喜愛的一種傳統優質食品。李時珍在《本草綱目》中述“谷芽快脾開胃、下氣和中、消食化積”。Bau等[2]報道，經過發芽后的種子，經檢測其中蛋白質及氨基酸、維生素含量有所提高，有害物質或抗營養物質含量會顯著降低或消除。Mostafa[3]研究表明，谷物、豆類等經過一定發芽處理后，不僅提高營養價值，而且還增加一些藥用功效。

1.1 發芽糙米研究進展

糙米是富含多種生物活性物質的全谷物食品，日本1964年就倡導國民多吃糙米，對人體健康有益。但糙米食用時口感粗糙，難以下咽，不被大多數人接受度。糙米發芽后，使其適口性得到很大改善。而且發芽后的糙米營養成分和生物活性成分均有提高，使營養攝入更加完整。

丁俊胄等[4]采用“早944”稻米制備發芽糙米，發現內源酶活力、γ-氨基丁酸、還原糖、游離氨基酸含量呈現增長趨勢，抗營養因子植酸的含量降低。孫向東等[5]對糙米、發芽糙米和大米的部分營養成分進行檢測，得出與糙米、大米相比，除了糖類、蛋白和脂肪含量有所減少外，發芽糙米其他成分均有所增加。何新益等[6]檢測糙米發芽發現，多酚類物質及清除羥基自由基能力有較大的提高，糙米原料發芽后檢測到VC，其質量比值為1.048 mg/100 g。吳曉娟等[7]選用24個糙米品種進行發芽后得出，總淀粉含量下降，可溶性蛋白、纖維素和γ-氨基丁酸含量上升。鄭藝梅等[8]研究結果表明，糙米發芽后蛋白質、總氨基酸和必需氨基酸的含量均有所增加。Ohtsubo等[9]發現γ-氨基丁酸含量在發芽過程中不斷大幅度上升，γ-氨基丁酸含量從6.04 mg/100 g上升到149 mg/100 g。由此可見，發芽糙米生理功效受到越來越多的關注。

1.2 發芽大豆研究進展

大豆營養豐富，是生活中常見的食物，但其含有的抗營養因子，對消化吸收有一定影響。因此可以通過發芽處理改善大豆營養結構，更益于人類食用，能使大豆加工性能進一步提升。

國內外專家對不同品種的大豆發芽過程中營養物質變化進行大量研究。Mostafa等[10]的研究結果表明，大豆經過發芽后顯著增加必需氨基酸和非必需氨基酸含量，脂類含量顯著下降，總蛋白含量隨著發芽時間延長而不斷提高。于雪娜等[11]試驗結果表明大豆發芽后蛋白質含量略微減少，VC、總糖含量呈上升趨勢，異黃酮含量、SOD酶活性先上升后平緩。李楊[12]對發芽大豆營養素含量的變化得出，蛋白質、脂肪略有下降，還原糖下降明顯，維生素、礦物質、膳食纖維等營養物質有增加趨勢，并且發芽時間越長，豆腥味越淡。張麗麗[13]通過對克山1號大豆、脂氧酶缺失大豆、黑農49大豆分析研究得出，大豆蛋白質含量的變化不大，大豆可溶性糖的含量減少，VC含量增長明顯，大豆異黃酮含量呈現增長趨勢。由此可以得出大豆經過發芽處理后營養物質含量增加，豆腥味明顯減少，是作為營養食品和功能食品的優質原料。

1.3 發芽花生研究進展

發芽花生因富含蛋白質、白藜蘆醇含量較高，近年來被越來越多學者關注。花生在發芽過程中，蛋白質、脂肪、維生素及活性物質都有所改變，是改善花生營養品質和加工特性的有效手段[14]。

許多學者對花生發芽過程中營養物質及功能活性物質變化進行研究。徐世杰等[15]研究表明花生發芽初期粗脂肪、總氮、游離氨基酸和總糖含量有所增加，可溶性蛋白含量下降較快。王小燕等[16]得出隨著花生發芽時間的延長，脂肪含量下降明顯，粗蛋白含量變化較小，淀粉含量顯著增加，可溶性總糖和非淀粉多糖含量均隨著發芽時間延長先降低后增加。張浩等[17]研究結果顯示在發芽過程中，花生干物質含量降低，可溶性糖含量呈現先降低后增加趨勢，多肽和游離氨基酸含量呈上升趨勢。Wang等[18]研究發現臺灣當地3個品種花生TNS9、TN11、TN14的發芽過程中有大量的白藜蘆醇產生，是花生中含量的5倍，可與葡萄中白藜蘆醇含量相媲美，并且發芽后的蔗糖、葡萄糖、總氨基酸含量均有不同程度提高。Yu等[19]優化花生發芽條件，并利用超聲誘導增加白藜蘆醇含量降低致敏性[20]，探討超聲誘導聯合苯丙氨酸外源添加增加花生芽中白藜蘆醇含量的方法[21]。綜上可見，發芽花生已成為芽菜界新寵，是一種新興的功能食品基料。

2 發酵食品研究進展

凡是利用微生物的作用加工制成的食品，或在食品加工過程中有微生物或酶參與形成的一類特殊食品都可稱之為發酵食品。發酵食品在中國生產歷史悠久，糧谷、乳、肉、蔬菜等都可作為發酵原料，制成的產品不僅營養價值高，風味獨特，而且在微生物和酶的作用下除去原料中一些有毒或抗營養物質，產生抗氧化活性物質、生物活性肽、多糖等功能因子[22]，營養價值極其豐富。

2.1 發酵糧谷制品研究進展

凡是利用有益微生物或酶作用于稻類、麥類、豆類等糧食，使其營養成分發生改變并產生獨特風味的食品被稱為發酵糧谷制品。發酵糧谷類制品可以產生獨特風味，改變營養成分，更易于消化吸收。在發酵過程中產生的活性成分還能調節機體生物功能，抑制有害物質。

傅亮等[23]將乳酸菌接入預處理后的大米進行發酵，通過優化工藝獲得感官和組織狀態良好的發酵型米乳。陶瑞霄等[24]以糯米、酵母菌、醋酸菌等為原料，得到品位純正、感官品質優良的保健醋。王鵬等[25]以黑豆為原料，采用原池澆淋工藝制備生產周期短、風味豐滿，具有良好營養保健功效及開發應用前景的黑豆醬油。味噌是以黃豆為主原料，加上鹽及不同種曲，接種酵母菌和乳酸菌發酵而成，大致上可分為米曲制成的米味噌、麥曲制成的麥味噌、豆曲制成的豆味噌等，具有祛脂降壓、抑癌抗瘤、提高人體免疫力的作用[26]。

2.2 發酵乳制品研究進展

發酵乳制品是以鮮乳或還原乳為原料，經乳酸菌等微生物發酵制成的食品。發酵乳制品營養豐富，風味獨特，易被人體吸收利用，具有增強機體免疫力、調節機能、促進健康等功能，深受廣大消費者喜愛。

盧兆蕓等[27]用紫紅薯添加保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌發酵制作酸奶進行研究。陳紅惠等[28]以純牛奶為主要原料，玫瑰花和銀耳為輔料，制得顏色微紅、酸甜可口、營養豐富、風味濃郁的凝固型酸奶。侯保朝等[29]以甜乳清為發酵基質，研制出一款富含天然B族維生素，口味清爽的低脂乳酸菌發酵飲料。鄭堅強等[30]以小米和鮮乳為基本原料，優化產品工藝，研制出新型小米雜糧無糖酸乳制品。開發新型雜糧產品，豐富酸乳產品種類，提高酸乳產品的營養價值。

張昱等[31]將植物乳桿菌LP-ONLLY應用于不同發酵乳制品中，產品均具有風味良好、后酸控制較好的特點，證明該菌株可以作為益生茵應用于發酵乳制品。Minervini等[32]用其篩選出的2種乳酸菌發酵羊乳，獲得高益生菌含量的產品，產品檢測出血管緊張素轉化酶抑制肽、γ-氨基丁酸2種生物活性物質，為開發功能性發酵羊乳提供思路。曹永強等[33]對從傳統乳制品中分離出的4株保加利亞乳桿菌和4株嗜熱鏈球菌發酵特性及應用進行研究，考察不同接種比例時酸奶的酸度、黏度、風味、感官等指標，研究其在酸奶中的應用。

2.3 發酵肉制品研究進展

肉類在一定條件控制下與微生物和酶反應后發生一些系列變化，繼而形成特殊顏色、質地、風味的肉類產品，稱之為發酵肉制品。發酵后的肉制品不僅色香濃郁，保質期長，而且含有更豐富的多肽物質及氨基酸。中國發酵肉制品主要包括發酵火腿、發酵香腸、風干腸、臘肉等，深受消費者的青睞。發酵肉制品加工要加強產品質量把控，縮短生產周期，使產品質量更穩定。

研究發現在肉制品發酵過程中添加肉葡萄球菌833和木糖葡萄球菌873、831及16可產生濃烈的干薩拉米風味，是重要的呈香物質，賦予產品特殊的香味[34]。Gao等[35]研究表明，產Sakacin C2的清酒乳桿菌C2可在發酵香腸中有效控制腐敗菌與致病菌的產生。朱迎春等[36]采用3種復合型發酵劑和1種單一型發酵劑生產發酵香腸，研究不同發酵劑對發酵香腸微生物及理化性質的影響，結果表明復配發酵劑可明顯縮短發酵及成熟時間，提高產品品質。鄧紅梅等[37]從發酵香腸中獲得4株符合發酵劑標準的產生物胺氧化酶菌株：1株表皮葡萄球菌和3株模仿葡萄球菌，具有降低發酵香腸中生物胺含量的潛力。

2.4 發酵蔬菜研究進展

發酵蔬菜是指在一定生產條件下利用有益微生物的活性對蔬菜進行加工。中國發酵蔬菜種類主要有泡菜、腌菜、醬菜和發酵蔬菜汁等。蔬菜發酵采用冷加工方式，營養損失少，發酵能延長貨架期，同時產生獨特風味物質。

余文華等[38]研究在30℃條件下，直投式菌劑發酵蘿卜、豇豆、白菜、青菜，結果表明發酵周期、氨基酸含量、亞硝酸鹽含量顯著低于泡漬液發酵對照組，產品感官質量優良。遲雪梅等[39]通過對比自然發酵和接種發酵蔬菜中亞硝酸鹽含量，得出在其他條件相同情況下，接種發酵菜中亞硝酸鹽低于自然發酵，并設計出安全、營養高、風味好的發酵菜生產工藝。Tolonena等[40]研究發現不同乳酸菌發酵的泡菜中均含有一定量乳鏈菌肽，它對大腸桿菌、金黃色葡萄糖球菌、沙門氏桿菌等有抑制作用，抗菌性強，可提高發酵食品安全性。

3 “雙發”食品研究進展

“雙發”食品近些年逐漸被人們所熟識和重視。采用發芽原料進行發酵處理，有利于提高發酵食品的營養價值，改善加工適宜性。

于淼等[41]利用微波焙烤后的花生芽制作精釀啤酒，得到富含白藜蘆醇、口感佳的精釀啤酒；賈紅玲[41]采用生物發芽技術將糙米加工成的稻芽作為原料，研制出一款低醇含氣、酸甜可口、滋味豐富的清涼活菌發酵飲料；魏婧[42]用經過預處理后的發芽糙米拌入一定量的甜酒曲進行糖化發酵，通過感官評定及理化分析，獲得營養高、口感和組織狀態良好的發芽糙米酒；鄭留學[43]以發芽大豆研制出的速溶豆芽粉，混合鮮牛乳發酵制成具有豆香味并具有保健功能的酸奶；楊媚[44]利用萌發大豆制成色澤均一、組織細膩、無明顯豆腥味、口感爽滑的萌發大豆發酵豆乳；晁魯平[45]以發芽糙米為主要原料，研制出富含GABA的發芽糙米餅干和發芽糙米乳飲料；曾波[46]以發芽糙米為原料釀造發芽糙米醋，復合山楂、枸把、杭白菊、葛根等中草藥提取液，同時添加蘋果汁，研發口感良好，具有一定保健功能的發芽糙米醋飲料。

由此可見，針對單發芽或單發酵食品研究相對成熟，但“雙發”食品營養功能與食品開發利用探索相對較少。因此需要不斷挖掘“雙發”食品加工工藝，提升發芽發酵制品品質，并深入探究發芽發酵過程中功能成分改變，以及營養因子的富集方式與機理，為“雙發”食品工業化生產提供理論依據，為研制開發功能保健食品奠定良好基礎。

4 存在問題

通過文獻檢索發現，關于“雙發”食品的研究以及加工利用存在幾個問題。

4.1 “雙發”食品產品單一，加工技術有待提升

盡管“雙發”食品營養價值高，但中國對“雙發”食品加工技術研究尚且不夠，研發產品不僅種類少，而且沒有得到大規模開發和利用，導致國內市場上鮮有相關產品，人們對其認知度不高。如何進一步開發利用，發揮其營養保健功能，使其工業化，這也是當前急需解決的關鍵問題之一。

4.2 “雙發”食品營養變化及功能作用的研究較少

國內外有關于單發芽或者單發酵食品各種營養成分變化的研究較多，但是對于發芽發酵過程中食品營養變化及功能作用機理變化尚不明確，研究較少。因此，對于食品發芽發酵后功能因子的變化機理、功能特性仍需進一步研究，為發芽發酵食品工業化生產提供技術支撐。

5 展望

5.1 “雙發”食品的開發利用

功能食品的研發被列入國家科技創新的重點規劃方向，如何將“雙發”食品應用于功能食品加工，也是未來研究方向。研制功能因子含量高的“雙發”食品，擴大產品種類，熟化工藝流程，降低生產成本，為企業提供方便易實現的加工方法，是“雙發”食品開發利用亟待解決的瓶頸問題。

5.2 深入研究“雙發”食品營養變化及功能作用機理

在前期研究中表明，食品發芽發酵過程中營養成分和抗營養成分均有變化，如何揭示其變化機理是專家學者今后研究重點。同時，開展“雙發”食品工程技術研究，進行發芽發酵富集功能因子及作用機理的研究，并將研究轉化為技術應用于食品行業，將是未來食品加工業新熱點。