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为改善植物基奶类似物(PBMA)营养与风味,解决抗营养因子及风味问题,研究人员以绿豆奶类似物(MBMA)为对象,探究发芽(GM)、罗伊氏乳杆菌发酵(FM)及联合处理(GFM)的影响。发现 GFM 可提升赖氨酸、减少绿醛,为 PBMA 开发提供新方向。
随着消费者对健康与可持续食品需求的增长,植物基奶类似物(PBMA)逐渐成为乳制品的热门替代品。绿豆奶类似物(MBMA)虽具备与牛乳相似的矿物质和氨基酸组成,却存在抗营养因子(如植酸)影响吸收、“绿色” 异味物质(如己醛)降低接受度等问题。单一的发芽或发酵处理虽能改善部分指标,但联合处理对 MBMA 代谢物的协同作用尚不明确。为探索更优的 MBMA 改良路径,研究人员开展了相关研究,其成果发表在《Biocatalysis and Agricultural Biotechnology》。
研究主要采用发芽(GM)、罗伊氏乳杆菌(Limosilactobacillus reuteri)发酵(FM)及两者联合(GFM)处理绿豆种子,制备 MBMA 样本。通过检测理化参数(pH、°Brix)、化学成分(棉子糖、有机酸、氨基酸、牡荆素等)及挥发性有机物(VOCs),对比不同处理组的差异。样本来自市售澳大利亚进口绿豆,经筛选后进行标准化发芽和发酵操作。
理化参数与微生物变化
发酵处理(FM、GFM)显著降低 MBMA 的 pH 值,与对照组(CN)相比差异明显,而发芽处理(GM)对 pH 无显著影响。罗伊氏乳杆菌发酵后活菌数增加 2.0-2.6 log CFU/mL,显示出良好的增殖能力。°Brix 值变化趋势与 pH 相似,反映出发酵对样本可溶性固形物的影响。
抗营养因子与营养成分调控
发芽和 / 或发酵处理均可使棉子糖降至检测限以下,有效去除该抗营养因子。联合处理(GFM)的乳酸含量较单一发酵(FM)提高 4 倍,显示出发酵过程中乳酸菌的代谢活性增强。发芽处理显著提升总氨基酸含量,其中赖氨酸经 GM 或 FM 处理后水平相近,而 GFM 使其含量增至 3 倍,表明两者对氨基酸代谢具有协同促进作用。此外,发芽导致牡荆素减少,而没食子酸和对香豆酸在发酵处理中含量上升,提示多酚类物质的转化与处理方式密切相关。
挥发性有机物(VOCs)轮廓重塑
发芽处理增加了 “绿色” 气味相关的挥发性醛类(如己醛),可能源于脂氧合酶活性增强。然而,发酵处理(FM、GFM)显著降低此类物质至痕量水平,尤其是罗伊氏乳杆菌的代谢活动有效抑制了 “豆腥味” 和 “青草味” 化合物的生成。联合处理(GFM)在平衡营养提升与风味改良方面表现最佳。
结论与意义
该研究表明,单一发芽可提升游离糖、氨基酸和没食子酸含量,但伴随绿醛增加;发酵则引入益生菌,产生乳酸、乙酸等有益代谢物,减少绿醛并提升赖氨酸。联合处理(GFM)兼具两者优势,不仅显著改善营养组成(如赖氨酸含量),还能有效消除不良风味物质,为开发高接受度的植物基奶类似物提供了新策略。罗伊氏乳杆菌的应用潜力及发芽 - 发酵协同机制,为 PBMA 的工业化生产和功能化改良奠定了理论基础,有望推动绿豆等豆类在植物基食品领域的深度开发。