通过固态发酵实现工业洋蓟副产品的增值利用：开发一种可持续的、无添加剂的植物调味品

《CyTA - Journal of Food》：Valorization of industrial artichoke by-products via solid-state fermentation: development of a sustainable, additive-free vegetable seasoning

利用 Artichoke 副产品通过固态发酵制备无添加酱油替代品，评估其作为可持续食品添加剂的可行性与消费者接受度。采用冻干和热风干燥稳定副产物，发酵后制成酱油状酱料，添加至传统蔬菜高汤中，经感官测试证实其可接受性并展现经济环保价值。

　　本研究围绕如何将工业加工过程中产生的艺术西蓝花副产品重新赋予价值，探索其在食品工业中的创新应用。艺术西蓝花作为一种广受欢迎的蔬菜，在地中海饮食中占据重要地位。然而，其可食用部分（通常称为西蓝花心）仅占新鲜原料重量的30%-40%，其余如叶片、外层苞片和茎秆则被视作主要的副产品和废弃物。由于艺术西蓝花的年产量已超过160万吨，其中欧洲的产量占58万吨以上，意大利和西班牙是主要的生产国。这些副产品富含多酚、抗氧化物质和膳食纤维，因此在食品工业中具有较高的利用潜力。近年来，循环经济理念在食品行业中受到重视，许多研究尝试将这些副产品转化为高附加值的食品原料，例如用于烘焙产品如面包和饼干中。此外，发酵食品在植物风味的开发中也逐渐成为趋势，尤其是在西方国家，以稻米为基底的 koji（曲霉）和味噌产品日益流行。

味噌是一种传统的亚洲调味品，通常由稻米经过固态发酵后制成，再与盐及其他原料混合，形成具有独特风味的半固体状产品。其主要风味成分包括谷氨酸盐，即所谓的“鲜味”物质，以及盐分带来的咸味。味噌的制作过程包括 koji 的发酵、与其它原料的混合以及长时间的发酵处理。研究者们发现，艺术西蓝花副产品可以通过类似的固态发酵工艺，与稻米 koji 混合，制成一种不含添加剂、具有独特风味的味噌类调味膏。这种调味膏不仅可以作为天然的风味增强剂，还能为食品行业提供一种可持续的解决方案。

为了实现这一目标，研究团队首先对艺术西蓝花副产品进行了稳定化处理，以保留其宝贵的生物活性成分。他们采用两种不同的干燥方法：冷冻干燥和传统对流干燥。冷冻干燥能够在较低的温度下快速去除水分，从而最大程度地保留副产品的营养成分和风味物质。相比之下，对流干燥虽然处理时间较长，但其成本较低且能源效率更高，因此在工业应用中更具可行性。经过干燥处理后，副产品被制备成粉末状，并进一步用于味噌类调味膏的制作。

在味噌类调味膏的制备过程中，研究团队将处理后的艺术西蓝花副产品与稻米 koji 按照50:50的比例混合，并加入4%的盐。整个发酵过程在35°C的恒温条件下持续2个月，最终获得具有独特风味的调味膏。通过仪器分析，研究团队对这些调味膏的物理化学特性进行了评估，包括pH值、颜色和质地等参数。结果表明，添加艺术西蓝花副产品后，调味膏的pH值明显降低，呈现出更酸性的特征。同时，颜色和质地也发生了显著变化，变得更加粘稠和具有吸引力。

为了验证这种调味膏的实际应用效果，研究团队将其用于传统蔬菜汤的调味。他们选择了胡萝卜和韭葱作为基础汤料，并以38克/升的浓度添加味噌类调味膏，同时加入2%的盐。通过实验室内部的感官测试，研究团队发现这些调味膏赋予汤品复杂的风味，包括鲜味、咸味和甜味，同时还带有明显的蔬菜香气和口感。这些调味膏的质地也较为细腻，能够提升汤品的整体感官体验。

为了进一步评估消费者对这些调味膏的接受程度，研究团队组织了一次由食品科学与技术专业大学生组成的感官评价小组。测试包括9分制的愉悦度评分和排名偏好测试。结果显示，添加了艺术西蓝花副产品的汤品在鲜味和咸味方面获得了更高的评分。尽管评分整体不高，但与以往研究中对不同调味汤的评价相比，这些结果仍然具有一定的参考价值。特别是，研究团队发现，使用工业副产品制成的调味膏与使用新鲜原料制成的调味膏在感官体验上没有显著差异，这表明工业副产品在风味贡献方面具有与新鲜原料相当的潜力。

这项研究不仅为艺术西蓝花副产品的再利用提供了新的思路，也为食品工业中的可持续发展和循环经济实践提供了有力的支持。通过将副产品转化为高附加值的调味品，不仅能够减少废弃物的产生，还能为食品行业提供一种天然、无添加剂的风味增强剂。这种创新应用符合当前食品行业对健康、环保和可持续性的追求，同时也为食品制造商提供了新的产品开发方向。

此外，研究还揭示了原材料的组成和加工方式对最终产品特性的重要影响。例如，不同干燥方法对副产品的多酚含量和抗氧化活性具有显著影响，而这些特性是衡量其营养价值和应用潜力的关键指标。尽管冷冻干燥在保留生物活性成分方面表现出色，但考虑到其高能耗和成本，对流干燥在实际工业应用中更具优势。因此，研究团队推荐采用对流干燥工艺来处理艺术西蓝花副产品，以实现经济性和环境友好性的平衡。

在感官测试中，研究团队特别关注了消费者对不同原料来源的调味膏的偏好。结果显示，无论是使用工业副产品还是使用新鲜原料制成的调味膏，消费者对其赋予的风味和口感都表现出相似的接受度。这表明，工业副产品在风味贡献方面具有与新鲜原料相当的潜力，因此可以作为替代原料用于食品加工。这一发现不仅为食品行业提供了新的原料选择，也为减少食品浪费和推动可持续发展提供了可行的方案。

总的来说，这项研究为艺术西蓝花副产品的再利用提供了一种创新的解决方案。通过固态发酵工艺，将副产品转化为不含添加剂的调味膏，不仅能够提升食品的风味和营养价值，还能减少废弃物的产生，促进循环经济的发展。研究结果表明，这种新型调味膏在感官体验和消费者接受度方面均表现出良好的性能，为食品行业提供了一种环保、健康且具有市场潜力的新型调味品。未来，这种技术有望在更广泛的食品应用中得到推广，为可持续食品生产提供新的思路和方向。