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植物基发酵时代到来,益生菌将开辟新赛道

最近几年,植物基产品成为新的市场浪潮。目前,市场上植物基原料多以大豆、杏仁、椰子、大米、燕麦为主,并且在牛奶、奶酪、酸奶、冰淇淋、奶精等品类中全面开花。植物基发酵时代已来,而益生菌可以在这一赛道大有作为。

01 植物基发酵时代

“植物基食品”这一称谓在我国还没有在法规层面形成明确的标准和定义,目前泛指植物来源的原料制成的食品,包括植物基膳食补充剂(固体)、植物基浆饮(未发酵,液体)以及植物基发酵型(固型,液型)。以植物基浆饮品类为例,蛋白种类市场增长很快,比较热的原料是大豆和燕麦,天猫国际发布的2020年度增长最快品类报告,食品类植物蛋白饮品增速第一。

植物基发酵乳是植物基食品当中非常瞩目的一个“星”,有10多种发酵基质用来做发酵乳,大豆、燕麦、椰子和巴旦木是应用最多的原料,还有扁桃仁、椰子、核桃、霹雳果、腰果、花生等小众原料。目前,许多公司在植物基发酵乳方面进行布局以及产品开发,包括国内农夫山泉、三元食品、伊利,国外朝日集团、达能Silk、Chobani、Ripple、通用磨坊、Forager Project、Lifeway等。

植物基的益生菌发酵仍然是产品创新的蓝海。首先,发酵菌种多元化,风味协同的益生菌菌种具有选择多样化潜力。其次,品质风味多元化,大量植物基质有待开发;营养均衡化开发和口味多元化方面,富含膳食纤维素以及微量元素的植物基质开发还是很有潜力的。最后,健康属性多元化,益生菌和数百年传统宝藏药食同源的功能属性多元化开发,这方面的开发特别值得期待。

02 益生菌发酵水果研究

益生菌发酵水果方面,研究涉及的水果种类已达17种,包括苹果、刺梨、番石榴、柑橘、葡萄等。其中涉及的可食用益生菌有9种,主要是乳杆菌(植物乳杆菌,唾液乳杆菌,发酵乳杆菌),也有少部分肠膜明串珠菌和戊糖片球菌。在这些发酵产品中,常见的功能性研究集中在抗氧化、肿瘤抑制、降血糖等方面,当然这些功能研究还非常初步,主要以体外功能研究为主。

发酵水果中含有多种活性成分,一类是非黄酮酚,包括白藜芦醇,表茶儿酸,没食子酸等,另一类是黄酮类酚,包括槲皮素,儿茶酚等。此外,还有一些维生素B12,γ-氨基丁酸等。此外,水果中的活性成分经过发酵后可能会发生变化,比如总酚类和黄酮含量下降或上升,水果甜度会下降,抗氧化性上升,水果的酸度会上升。

03 益生菌发酵蔬菜研究

益生菌发酵蔬菜方面,研究涉及的蔬菜种类已有有9种,包括丝瓜、卷心菜、番茄、干豆等。有的用于做泡菜,有的用于做蔬菜汁,蔬菜汁发酵对风味可能会有一些影响。涉及的可食用益生菌有8种,主要是乳杆菌,还有一些戊糖片球菌和肠膜明串珠菌。同时,相关功能性研究比较多,抗氧化、肿瘤抑制以及降血糖,还有降血脂、改善肠炎、护肝等,这类研究相对较浅,多是体外研究或者动物研究。

益生菌发酵蔬菜里也有非常多活性物质,包括非黄酮酚、黄酮类酚、维生素以及多糖(芦笋多糖)。在发酵过程中也会有一些变化,酸度的上升会带来抗氧化性的增加。发酵中,亚硝酸盐的下降会带来风味物质的增加。比如,共发酵豇豆提升具有香气活性和关键挥发性化合物,从而提高发酵整体感官质量。

04 益生菌发酵五谷杂粮研究

益生菌发酵五谷杂粮方面,研究涉及的五谷杂粮已有10种,包括甘薯、黑米、大豆、鹰嘴豆等。该领域涉及的可食用益生菌品类较多达17种,比较明显的是双歧杆菌的涉及(两歧双歧杆菌,长双歧杆菌,短双歧杆菌)。目前,相关的功能研究集中在抗氧化、降血糖、改善骨质疏松、降低过敏原、抑制腐败菌以及降低抗营养物质等。用益生菌发酵谷物,可以从源头上对一些腐败菌生长进行抑制,进而避免发酵时腐败菌的毒素的产生,有利于产品安全性的提升。

五谷杂粮经发酵后含有大量的活性类分子,包括非黄酮酚、黄酮类酚、聚合物类(强抗氧化活性)、维生素、活性多肽等。五谷杂粮在发酵的过程中也会出现活性分子的变化,比如酸度上升是一个特点,抗氧化性也会上升。一些过敏源、抗营养物质下降,伴随的是游离酚类物质的上升,增加整个产品的抗氧化活性。

05 益生菌发酵药食同源研究

随着国潮和中草药的复兴,药食同源这两年也是比较热的方向。国家卫计委将药食同源做了规范,公布101种药食同源名单,益生菌发酵研究方面已涉及到15种,包括葛根、糙米芽、桑叶提取物、薄荷、木瓜等。其中,涉及的可食用益生菌种类有10种,包括乳杆菌、双歧杆菌、戊糖片球菌和乳酸片球菌等,常见的功能研究包括抗氧化、肿瘤抑制、降血糖、免疫调节和记忆改善等。

药食同源发酵后含有多种活性分子,包括非黄酮酚、黄酮类酚、维生素、活性多肽、多糖(龙眼多糖)、活性氨基酸(γ-氨基丁酸)以及皂苷(人参皂苷)。药食同源这类物质经益生菌发酵后,酸度上升,抗氧化性上升,游离酚种类也会上升,挥发性物质也会增加。

总的来说,益生菌在发酵植物基开发方面有明显潜力优势。原料方面,大量的植物基质有待发酵开发;风味方向,不良风味改善或风味协同增强的益生菌发酵剂有待进一步开发;健康属性方面,发酵产品健康功能属性有待深入研究;科技方向,活性分子变化,活性分子的功能性认识以及新型功能性分子开发有待深入研究。

06 植物基发酵产品的研发思路

植物基发酵产品的商品化开发要满足以下基础条件:

法规方面,发酵产品必须有法可依,GB/T 10789-2015为植物基发酵产品提供法规参考依据;

原料方面,产业化和工业级的食品原料供应很关键,尤其是在产业链高度发达的当下,成熟的工业化原料供应是发酵产品商品化开发的基础条件;

风味方面,植物基产品要重点考虑风味问题,风味是最明显、最直接的体感;

在需求满足方面,既要注意个性化的需求,也不能忽视社会性需求的满足,个性化需指的是年轻化、潮流化方面,而社会性需求指的是不同地区饮食习惯偏好、原料产地资源利用升级、工业副产品的多样利用等;

科研方面,需要广泛深入的基础研究支撑,包括原料、分子、发酵方面的基础研究,可以为植物基产品持续开发升级,以及产品核心科技的提升提供有力的支撑。

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广泛深入的基础研究支撑

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