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本文聚焦食用昆虫(E-INS)在面包强化中的应用。阐述其作为面包添加剂在改善营养、功能特性等方面的潜力,分析在酸面团面包(SDB)、无麸质面包(GFB)和强化面包中的应用效果,探讨面临的挑战,为相关研究和产业发展提供参考。
1. 引言
面包作为全球主食,是营养强化的理想载体。食用昆虫(E-INS)因其丰富的营养成分,如蛋白质、必需氨基酸、脂肪酸、维生素和矿物质等,成为有前景的面包强化添加剂。同时,昆虫养殖具有可持续性和成本效益优势,为解决全球粮食安全问题提供了新途径。
2. 最重要的添加昆虫的面包类型
2.1. 酸面团面包(SDB)
酸面团面包的发酵过程受多种因素影响,包括底物、发酵条件和微生物群落等。E-INS 应用于 SDB 制作,可提升其抗氧化活性、改变挥发性化合物,还能调节微生物群落,影响面包的质地、香气和货架期。例如,水牛蠕虫和黄粉虫幼虫粉可提高 SDB 的抗氧化活性,降低血糖指数;蟋蟀粉发酵能增加矿物质、氨基酸和香气挥发性化合物含量。
2.2. 无麸质面包(GFB)
无麸质面包缺乏形成稳定网络的蛋白质,E-INS 的添加可改善其营养和感官特性。如蟋蟀粉(CRIP)能提高 GFB 的蛋白质、矿物质和多酚含量,增强抗氧化活性,抑制 β- 葡萄糖醛酸酶活性,且不影响肠道微生物群。同时,CRIP有助于形成替代蛋白质网络,改善面包的粘性和结构。
2.3. 强化面包
研究表明,添加 E-INS 能显著提高面包的蛋白质、脂肪和纤维含量,改善氨基酸和脂肪酸组成,增强矿物质的生物可及性。但不同昆虫种类、添加量和加工参数会影响面包的品质和消费者接受度。例如,添加 10% 的昆虫粉可提高面包蛋白质含量,增加赖氨酸等必需氨基酸得分;而 5 - 10% 的黄粉虫粉能使面包蛋白质、脂肪和纤维含量显著上升。
3. 食用昆虫对面包不同品质指标的影响
3.1. 面团流变学、质地特征和感官属性
E-INS 会影响面团的流变学特性,如降低峰值粘度、改变面团的吸水性和稳定性等,进而影响面包的质地和感官属性。添加 E-INS 可能导致面包颜色变深、质地粗糙,影响消费者接受度。不过,通过添加商业乳化剂或改良制作工艺,可改善这些问题。例如,0.3% 的丙二醇藻酸盐能提高添加 10% 黄粉虫粉面包的比容,改善其质地和延缓老化。
3.2. 储存稳定性和货架期
面包的主要储存问题是老化和发霉。添加 E-INS 的面包微生物质量研究有限,但部分研究表明,如添加家蟋蟀粉(CRIP)和荞麦粉的扁平面包,其水分活度能抑制有害微生物生长。此外,适量添加 CRIP或黄粉虫粉(MeWP)的面包在储存过程中能保持较好的微生物质量和感官特性。
3.3. 健康促进能力
E-INS 富含优质蛋白质、健康脂肪酸和生物活性肽,具有抗氧化、降血压、降血糖等功效。添加 E-INS 的面包可提高营养价值,降低丙烯酰胺含量,对消费者健康有益。例如,添加 5 - 12% 的黄 MeWP或田间 CRIP能降低面包中丙烯酰胺的形成,同时提高还原糖和游离氨基酸含量。
4. 昆虫应用于面包的潜在挑战
尽管昆虫有诸多益处,但在食品工业中应用仍面临挑战。文化阻力、消费者对安全性的担忧、缺乏法规标准、加工对营养和功能特性的影响等,都限制了 E-INS 的广泛应用。此外,昆虫蛋白可能存在过敏风险,且加工过程对其质量和消化性的影响也有待进一步研究。
5. 质量指标和全球法规
评估添加昆虫面包的质量需综合考虑营养、感官、消费者接受度、储存稳定性和安全性等因素。目前,全球对昆虫在食品中应用的法规尚不统一。欧盟对昆虫食品有较为完善的法规,包括食品安全、市场准入、标签要求等;美国、加拿大、澳大利亚和中国等国家也有各自的规定。同时,昆虫养殖和加工过程需严格控制,以确保产品质量和安全。
6. 结论
E-INS 是有前景的面包添加剂,可改善面包的多种技术功能特性。然而,要实现其广泛应用,需制定有效法规,优化产品配方,加强消费者教育,并探索大规模生产的有效方法,以保障消费者安全和提高接受度。