发酵处理对卡利撒果泥营养与抗营养因子的调控效应及其在功能性冰淇淋开发中的应用研究

【字体: 时间:2025年07月23日 来源:Journal of Agriculture and Food Research 4.8

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  针对野生水果卡利撒(Carissa carandas)未被充分利用且含抗营养因子的问题,研究人员通过乳酸菌发酵调控其营养组成,开发功能性冰淇淋。结果显示发酵使蛋白质提升13%、锌增加30.8%,同时降低植酸盐6.8%,冰淇淋理化性质稳定。该研究为天然色素/风味剂和功能性食品开发提供新思路。

  

在追求健康饮食的浪潮中,功能性食品成为新宠,但市售冰淇淋普遍依赖人工添加剂的问题亟待解决。与此同时,热带水果卡利撒(Carissa carandas)虽富含铁、维生素C和酚类物质,却因野生品种含抗营养因子(如植酸盐、单宁)而未被充分开发。这些"双刃剑"成分会阻碍矿物质吸收,引发腹胀、头痛等不良反应。如何通过食品加工技术"扬长避短",成为突破卡利撒应用瓶颈的关键。

巴基斯坦巴哈丁扎卡里亚大学(Bahauddin Zakariya University)的研究团队创新性地采用植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)发酵处理卡利撒果泥,系统评估其对营养-抗营养平衡的调控作用,并首次将其应用于冰淇淋开发。研究发现,24小时发酵使果泥蛋白质含量提升13%,锌、钠分别显著增加40.8%和25.6%,同时植酸盐含量降低6.8%。基于此开发的含6%发酵果泥冰淇淋,在保持冻结点、融化率等关键参数稳定的前提下,实现了天然色素与功能成分的协同增效。该成果发表于《Journal of Agriculture and Food Research》,为野生资源高值化利用提供了科学范式。

研究采用多维度技术路线:通过AOAC标准方法分析发酵前后 proximate composition(近似成分);原子吸收光谱测定11种矿物质;Folin-Ciocalteu法检测总酚含量;DPPH和FRAP(铁离子还原能力)评估抗氧化活性;分光光度法量化4类抗营养因子;并建立含12%生果泥与6%发酵果泥的冰淇淋模型,测试其粘度、膨胀率等物理特性及感官接受度。

营养组成分析显示,发酵使果泥粗纤维增加5%,灰分提升25%,而碳水化合物下降9%。矿物质谱变化尤为显著:镁(15.9%)、铜(25%)明显增加,但钾含量降低25%。抗营养因子检测发现,发酵对植酸盐(-6.8%)和草酸盐(-5%)的降解效果优于单宁(-1.9%)。值得注意的是,尽管发酵降低了部分酚类物质,但乙醇提取物的DPPH自由基清除率仍保持49.2%,证实活性成分保留良好。

在冰淇淋应用中,发酵果泥组(6%)相较生果泥组(12%)呈现更高粘度(81.2 vs 76 cP)和酸度(0.20% vs 0.18%乳酸),但感官评价显示二者在9分量表中均获7分以上接受度。讨论部分指出,发酵诱导的pH下降(至4-5)激活了内源植酸酶(phytase),而β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase)可能参与皂苷降解。这种温和处理最大程度保留了铁(62.3 mg/100g)等特征营养素,使产品兼具贫血预防潜力。

该研究创新性地构建了"发酵减毒-营养强化-产品开发"的全链条方案,证实6%发酵果泥添加量可平衡功能性与适口性。未来需通过体内实验验证矿物质生物利用度(bioavailability)提升效果,并优化菌种组合以进一步降低抗营养因子。从农业经济视角看,卡利撒的耐旱特性使其成为可持续种植的候选作物,该成果为乡村振兴背景下的特色农产品开发提供了技术支撑。

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