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发酵食品的健康性比较
2020-12-30 10:29:49   来源:《华夏酒报》   作者:高级工程师(正高级)、国务院特殊津贴专家、中国白酒大师、中国酿酒大师、中国首席品酒师 李家民   

摘要:发酵食品历史悠久,其良好的质地、风味及丰富的营养深受消费者喜爱。本文综述了发酵食品所含有的有益、无益成分及其功能,阐述了发酵食品的健康性。

关键词:发酵食品、成分、功能、暗物质、暗能量

发酵食品是天地人共酿的、具有独特魅力的食品,是21世纪的保健食品。它以其良好的质地、风味及丰富的营养,深受消费者喜爱,并享有众多美誉。有西方营养学家提出,发酵食品是饮食的最高境界。韩国人认为“泡菜是半个粮食”,并说:“如果你想优雅地老去,拥有美丽的肌肤,就去吃韩国泡菜吧”。在日本,“每天一碗大酱汤,不用开药方。”且在一次国际大会上,日本人说:“让纳豆来拯救地球吧!”近年来,日本研究得知,其真正的魅力在于其有与药品媲美的奇特功效,故日本的保健医师们建议:人们最好每天能摄取一种发酵食品,这样可以维持健康、促进长寿。中国很多古籍中记载,多种传统发酵食品具有一定的药用价值,其中酒最为突出,《前汉书·食货志》称酒为百药之长,《新修本草》载酒“主引药势,杀百邪恶毒气”,《千金方》载:“一人饮,一家无疫,一家饮,一里无疫。”;对于其他发酵食品,《本草纲目》中记载,豆豉有“开胃增食、消食化滞、发汗解表、除烦平喘、祛风散寒、治水土不服、解山岚瘴气”等疗效,并详尽介绍了其与药物配伍。

1、发酵食品概况

1.1、发酵食品的分布

全世界的发酵食品以欧洲、北美洲产量最大,非洲和大洋洲最少,亚洲和南美洲介于两者之间。其中,欧洲以发酵乳制品、饮料、谷物和肉制品为主;非洲以淀粉制品和饮料为主,乳制品次之;中东以奶制品为主,豆类和肉制品次之;东亚和东南亚以鱼类和豆制品为主,奶制品次之;北非和大洋洲则以奶制品为主,豆制品次之。

1.2、发酵对食品的作用

发酵不仅是食品原始保藏方法之一,也是保证食品安全性最古老、最经济的方法之一。但它更是一种古老、传统的食品加工方法,用于满足改善食品风味、口感,增加营养价值、生理功能等要求。

发酵能增加和改善食品的风味、香气和组织结构,形成独特的香气、质地、色泽和口感。常见的发酵食品结构柔软、口感疏松愉快,易消化吸收。

发酵可提高营养价值,增加生理功能。

表1为微生物发酵食品及其菌种资源一览表

①在微生物分泌的酶的作用下,不易吸收的大分子物质降解为易吸收的小分子,提高了食物生物利用率。如高分子碳水化合物在纤维素酶和淀粉酶的作用下,分解为可溶性低分子的低聚糖和葡萄糖;高分子的蛋白质在蛋白酶、肽酶的协同作用下,能逐级水解为低分子水溶性的含氮化合物,如蛋白胨、多肽、三肽和二肽,最终水解为游离氨基酸。

②微生物分泌的酶可裂解不易消化物质构成的织物结构和细胞壁,将封闭的营养素释放出来。如在发酵中,分泌的植酸酶能够分解谷类与豆类中的植酸,并将某些矿物元素变为生物活性形式,使其中的钙、铁、锌、铬等元素的生物利用度大幅度上升。

③微生物可合成复杂的维生素和其他生长素。

微生物发酵的伟大之处就在于它们可将无生物活性的物质化成有生物活性的物质。生物活性物质即是来自生物体内的对生命现象具体做法有影响的微量或少量物质,多具有调节机体生理功能的作用,如降低胆固醇、增加免疫和抗癌作用等或抑制有害物产生的作用。

微生物具有合成B族维生素的能力,以牛奶为例,经过乳酸发酵后,其中的VB1、B6、B12都有较大幅度增加。同时,微生物产生大量活性因子,乳酸菌分解牛奶蛋白质产生多种活性肽类,它们或促进钙质的吸收,或提高人体免疫力,或降低血压。

④发酵食品有益菌可以改善人体消化道的微生态平衡,一是抑制肠道内有害菌的繁殖;二是提高双歧杆菌、乳酸菌等肠道有益菌的数量与质量。

⑤菌体的自溶。菌体不仅是一个营养聚集体,也是生物活性物质的来源之一,如通过菌体的自溶作用,菌体内的核酸酶能催化核酸水解成核甙酸或核甙和磷酸。核甙酸和核甙是细胞机能调节的重要物质,对治疗慢性肝炎、肾炎、肌肉萎缩、脑动脉硬化及改善骨髓造血机能,使白细胞回升均有显著疗效。

发酵可去除无益物质,微生物能分解某些对人体不利的因子,如大豆含有蛋白酶抑制因子、植物红细胞凝集素、抗维生素因子以及植酸、大豆抗原、胀气因子等抗营养因子。它们抗拒着人体对营养成分的吸收并容易引起胃肠胀气,但经发酵加工后,就会减少或消失。又如益生菌产生的蛋白酶,能水解食物中的过敏原,可有效预防过敏。

2、发酵食品的成分及功能

2.1、食品的三次功能

营养性是食品的一次功能,即是保持和修补机体处于正常状态所需营养素的补给源和维持机体必要的运动所需能量的补给源。这也是食物最基本的功能。嗜好性是二次功能,如白酒酿造将糖分转换成酒精的方法,产生了一种能够使人类获得快意,即能产生“醉”意的食品。生理功能是三次功能,指调节人体生理活动、增强免疫能力、防疾病、抗衰老和促进康复等功能。

目前,许多国家已经开始着手研究酿造食品的三次功能。通过发酵,食品

在微生物的作用下,能产生生物活性物质,具有生理功能。它们主要源于微生物的代谢产物以及微生物酶对原料的分解产物。

发酵技术无疑能够同时提高食品一次、二次、三次功能。

2.2、有益物质

发酵食品大体可分为酒精饮料、发酵谷物制品、发酵豆制品、发酵果蔬制品、发酵乳制品、发酵肉制品及发酵茶制品等。

2.2.1、酒精饮料

常见的酒精饮料有白酒、黄酒、啤酒、葡萄酒、果酒等。酒精饮料虽然不是生活必需品,但它却是社会必需品,占发酵食品相当比例,故此单独列为一类。

表2为酒精饮料的营养成分与保健功能

近年来,笔者对白酒的健康价值与中草药对比进行了有益探究,见表3,为“酒精伤肝”和“中国白酒不伤肝”两种长期存在又相互矛盾的看法的辨证统一找到了合理的解释,为“适量饮酒,有益健康”提供了科学依据。

表3为白酒与部分中药成分对比

2.2.2、发酵谷物制品

馒头、面包、醪糟、面酱、醋、发酵米粉及发面饼类等都是发酵谷物制品。这类食品富含功能性低聚糖、多肽及氨基酸、抗氧化活性物质、降胆固醇及降血压物质、益生菌及酶、B族维生素和功能性脂类等生理活性成分。

表4为发酵谷物制品的营养成分与保健功能

2.2.3、发酵果蔬制品

水果发酵品如葡萄酒、苹果醋等,蔬菜发酵品主要有泡菜、酸菜等。《齐民要术》中专门记录了29种腌菜的方法,有仅用盐腌的,也有加醋、糟、糖或蜜腌的。

表5为发酵果蔬制品的营养成分与保健功能

2.2.4、发酵乳制品

发酵乳制品是以牛、羊、马乳为原料,经乳酸菌、双歧杆菌和酵母菌等发酵制成的,如酸奶、干酪、开菲尔乳等。

乳品经过发酵,各种成分发生降解,增加可溶性的磷和钙,并可合成一些水溶性的维生素,提高蛋白质和维生素的代谢;乳酸菌繁殖时,分泌对人体有益的物质,能够抑制肠道腐败菌的生长,调整肠腔内菌群的平衡,增强肠蠕动,防止便秘;益生菌中分泌的乳糖酶,分解摄入的乳糖,可缓解乳糖不耐症;产生抗菌素,预防肠癌等癌症之效更胜一筹,还有治疗肝损伤、抗肿瘤、增强免疫系统、降低胆固醇等生理功能。

2.2.5、发酵肉制品

传统的发酵肉制品有火腿、腊肠、腊肉、腌鱼及发酵鱼酱等。

发酵中,细菌产生的酶分解蛋白质,提高了游离氨基酸的含量和蛋白质的消化率,同时形成酸类、醇类、杂环化合物、氨基酸和核苷酸等风味物质,提高产品的营养价值和风味。发酵不仅能改善肉制品的组织结构、风味,还促进发色,降低亚硝酸盐的残留量。研究还发现,肉类经过发酵,可避免生物胺的生成;抑制病原微生物增殖、产生毒素;降低致癌前体物质,减少致癌物污染的危害。

2.2.6、发酵茶制品

发酵茶有红茶、乌龙茶、铁观音、黑茶。

Bamber通过试验证实茶叶发酵并无微生物参与,直至Bamber Nanninga从茶叶中分离出一种氧化酶,Bamber分析了红茶制造过程中酚类的变化,人们对红茶发酵的实质才有了较正确的解释。大量研究证实,酵母菌、真菌、细菌等三类微生物是影响红茶品质的最主要微生物。赵和涛研究表明,在红茶加工中,霉菌能分泌α-淀粉酶、葡萄糖生产酶、麦芽糖酶、界限糊精酶等生物酶,对提高红茶中可溶性糖含量以及增进香气和滋味均有良好作用。

研究发现,青毛茶发酵后的普洱熟茶,儿茶素单聚体类的含量大幅减少,多聚体显著增加,没食子酸成为其特征性成分;还发现了新型化合物,如儿茶素类与有机酸结合的新型内酯,具有脂肪族侧链的黄酮类化合物,以及嘌呤类生物碱与核苷结合的特殊成分等;已知的有没食子酸、茶多糖、氧化咖啡因、嘧啶类生物碱、杨梅素等成倍增加。

表6为红茶的营养成分与保健功能

2.3、无益物质

发酵食品中常见的无益物质有生物类、氨基甲酸乙酯、生物胺、亚硝酸盐、亚硝基类、硫化氢、重金属、农残等。

表7为发酵食品中常见的无益物质

表8为生物胺的相关限量

我国食品中EC的限量标准正在制定中。表9是部分国家酒精饮料中EC的限量,是EC在酒精饮料中的最大限量

3、发酵食品健康性对比

从“2.2的有益物质”可知,发酵提升了食品的营养价值,为其赋予了种类繁多的功能成分,令其产品保健功能各有千秋,或促消化、吸收,或降血压、抗动脉粥样化、抗肿瘤、抗衰老及消除疲劳、美容养颜等,成为食疗的一枝奇葩。

从“2.3的无益物质”可知,发酵也随之产生了一些无益物质。生物胺通常是微生物产生的以及食品自身的蛋白酶作用于蛋白质生成氨基酸,后经过脱羧作用形成,而醛酮通过氨基化和转氨基作用也会产生部分生物胺,因此,生物胺多存在于蛋白质含量高的食品中。亚硝基化合物在采用了粗盐腌制或用硝酸及亚硝酸盐做保存剂的肉类及其制品中被检出较多,亚硝酸盐在以蔬菜为原料的制品中检测较多,发酵茶的农残为近年来的关注焦点,EC是发酵食物和酒精饮品在发酵或贮存过程中天然产生的污染物,在蒸馏酒、白兰地、威士忌、酱油和面包等食品中能检测到EC。

发酵食品中常见无益物质对比见表10。

表10中,消费者较为关注的无益物质在发酵食品中均可检测到,但含量有差异。值得指出的是,生物胺白酒<2mg/L,不存在生物胺安全性问题。对于EC含量,黄酒、配制酒、保健酒、醋、酱油较高,蒸馏酒EC较为乐观,小于表9的限量。

相比其他发酵食品,白酒自有安全屏障,健康风险较低:一是工艺方面:a、多菌种系统,抑制有害菌;b、有多种酶分解有害物;c、蒸馏时具有选择性,酒度高,并可杀菌消毒;d、中国传统固态法白酒不外加任何添加剂。

二是原料方面:酿酒主要以富含淀粉或糖类物质的粮食为原料,不存在高蛋白物质,可防止或减少以氨基酸为前体物质形成的有害物。根据澳大利亚和新西兰的食品标准,将以蛋白质含量丰富为原料的产品,列为极存在潜在危害的食品之一。

三是其他方面:其他发酵食品多数存在原料蛋白高、产品盐分高、农残等问题,而白酒尚不存在。

从国家发布的与发酵食品安全卫生指标相关的标准可以看出,酒精饮料尤其是与蒸馏酒相关的安全卫生指标较少,存在的安全隐患也相对较少。

发酵食品的安全卫生指标见表11~13,包括理化、微生物、真菌毒素、污染物等指标,数据全部来源于国家发布的标准,很多与CAC公布的数据基本一致。

4、总结

4.1、发酵在改善食品外观和质地、增加风味、延长保质期、钝化抗营养因子、提高生物利用率、赋予功能成分等方面发挥了巨大作用,但也随之产生了一些无益物质。

4.2、辩证地看待发酵食品的健康性

发酵食品中有益成分、无益成分均有存在,但它的健康性需要辩证地对待。不能因为检测方法的提高,分离检测出某种“所谓有害的成分”就将其定性为不安全食品。

一是发酵食品是一个系统,是各成分的协同体,而不是各个单一成分的简单相加。其成分是复杂、多样的,各种成分之间、代谢产物之间存在某些必然的联系和关联性,如一种成分有害,但几种成分组合在一起可能就无害甚至有益,这种情况广泛存在于中药配伍中。

二是量变引起质变,含量是关键。相关标准中食品成分的安全限值是严格按照食品安全性评价程序而设定,是有科学依据的,只要未超标,我们大可放心食用。含有并不等于有害,食用量才是关键。含极微量的所谓有害物质,完全可以通过人体自身的代谢系统代谢出体外,对人体的健康没有影响,且很多看似无益的成分,在适量的情况下,还可能对人体有益,如文中很多无益物质在适量摄入下还是人体必需的成分或有益健康。

文中介绍的内容只是发酵食品健康性研究的冰山一角,其中还有很多目前未知或未检出的,但可能存在于发酵食品的物质或目前无法明确解释的现象,笔者将其定义为暗物质、暗能量。它们在健康性方面举足轻重,有待我们进一步通过科技手段继续探究,不断发现,不断揭示。

编辑:施红

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