喜马拉雅地区生物活性花卉废弃物强化指谷和稗谷益生菌汤粉的开发及其功能特性研究

针对可持续食品生产和花卉废弃物资源化利用需求，研究人员开发了含喜马拉雅地区花卉生物活性成分的指谷(FMRS)和稗谷(BMMS)益生菌汤粉。通过优化发芽谷物配比(30:70-50:50)和添加6%益生菌涂层黍片，产品TPC达495.98 mg GAE/100g，TAC 2.14 mg/g(FMRS)，TCC 62.55 μg/g(BMMS)，益生菌活菌数保持10.21 log cfu/g，感官评分达7.22分。该研究为功能性谷物饮料开发提供了新思路。

　　

随着全球对可持续食品需求的增长，如何利用未充分开发的谷物资源和农业副产品成为研究热点。指谷(Finger Millet)和稗谷(Barnyard Millet)作为耐候营养谷物，富含膳食纤维(20.74-25.07%)和矿物质(Fe 11.62-13.58 mg/100g)，但高淀粉含量限制了其应用。同时，喜马拉雅地区可食用花卉废弃物如杜鹃花(Rhododendron)和金盏花(Marigold)含有丰富的花青素(Anthocyanins)和类胡萝卜素(Carotenoids)，但常被作为垃圾处理。传统汤类食品虽受欢迎，但市售功能性汤品普遍存在保质期短、益生菌活性低等问题。

针对这些问题，中国科学院喜马拉雅生物资源研究所(CSIR-Institute of Himalayan Bioresource Technology)食品与营养实验室的研究团队创新性地将花卉生物活性成分与谷物基质结合，开发出两种益生菌强化汤粉：指谷杜鹃花汤(FMRS)和稗谷金盏花汤(BMMS)。研究通过系统比较不同发芽谷物配比(30:70-50:50)的理化特性，结合流变学分析和HPLC多酚鉴定，最终筛选出最优配方。相关成果发表在《Food Chemistry Advances》期刊。

研究采用多项关键技术：1)谷物发芽处理优化酶活性；2)pH示差法和丙酮-石油醚萃取分别测定TAC和TCC；3)原子吸收光谱分析矿物质含量；4)流变仪测定储能模量(G')和损耗模量(G'')；5)MRS培养基平板计数法跟踪90天储存期益生菌(Lactiplantibacillus plantarum)活力；6)九点享乐量表进行感官评价。

研究结果显示：

1. 营养与功能特性：FMRS和BMMS汤粉蛋白质含量分别为7.87-9.84%，膳食纤维18.50-25.07%。FMRS中TPC(495.98 mg GAE/100g)显著高于BMMS(352.58 mg GAE/100g)，归因于杜鹃花的高多酚含量。

2. 理化特性：重构汤品粘度随发芽谷物比例增加而降低，R₂(60:40配比)和B₂配方表现最优，粘度分别为337.3 cP和324.5 cP。色度分析显示FMRS的a值(红度)达7.38，BMMS的b值(黄度)达14.74。

3. 流变学特性：频率扫描表明所有配方均呈现凝胶特性(G'>G'')，FMRS的G'值(120-150 Pa)高于BMMS(80-100 Pa)，证实其更稳定的网络结构。

4. 生物活性成分：HPLC检测到FMRS中儿茶素(15.41 mg/100g)和绿原酸(12.48 mg/100g)占主导，BMMS则以芦丁(1.99 mg/100g)为主。TAC和TCC分别达到2.14 mg/g和62.55 μg/g。

5. 益生菌标准化：添加6%益生菌黍片使蛋白质提升至8.83-9.73%，90天后活菌数仍保持7.05-7.34 log CFU/g，超过功能食品最低要求(6 log CFU/mL)。

6. 感官评价：R₂和B₂配方在九点量表获得7.22和7.18分，" moderately like"到"like very much"之间，益生菌片的加入显著改善口感评分。

该研究创新性地实现了三个突破：首先，将农业废弃物转化为高附加值功能性成分，杜鹃花废弃物使FMRS的抗氧化活性提升7倍；其次，通过发芽处理降低谷物粘度(187.3-496 cP)，解决了传统谷物饮料口感粗糙的问题；最后，开发的淀粉包埋技术使益生菌在50°C热汤中仍保持活性。这些发现不仅为可持续食品开发提供了模板，更拓展了小型谷物在功能食品中的应用前景。

特别值得注意的是，研究揭示发芽处理能有效降低植酸(442.1-1155.2 mg/100g)和单宁(58.82-226.16 mg/100g)含量，解决了谷物食品矿物质生物利用度低的难题。流变学数据与感官评价的高度吻合(G'差值为20-30 Pa时获得最佳口感)，为功能性汤品质构设计提供了量化依据。未来研究可进一步探索不同花卉品种的组合效应，以及益生菌与多酚的协同作用机制。