综述:从竹笋到酸笋:发酵机制、代谢途径及其潜在健康影响的全面综述

《Food Chemistry》:From bamboo shoot to suansun: A comprehensive review of fermentation mechanisms, metabolic pathways, and potential health implications

【字体: 时间:2026年01月03日 来源:Food Chemistry 9.8

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  本文系统综述了传统发酵竹笋(苏笋)的加工工艺、微生物群落演替、风味形成机制及营养功能特性,为优化生产工艺及开发高值功能性食品奠定科学基础。

  
李新诺|吴宇辉|张福生|周文文|郑炯
中国西南大学食品科学学院,重庆400715

摘要

酸笋是一种传统的发酵竹笋制品,在中国南方和东南亚地区具有重要的烹饪价值,尤其是作为地方菜肴(如螺蛳粉)的关键成分。本文全面探讨了酸笋的发酵过程,包括原料处理、物理化学变化、微生物演替、风味化合物的生物合成、营养成分以及潜在的健康益处。酸笋特有的香气主要来源于微生物对碳水化合物和氨基酸的代谢,从而产生多样的风味。芳香氨基酸的降解在气味形成中起着关键作用,最近的研究明确了其背后的代谢途径。发酵还通过增加多酚和黄酮类等生物活性化合物来提升酸笋的功能特性,增强抗氧化活性,并丰富了具有益生菌潜力的乳酸菌。通过综合最新研究结果,本文为优化酸笋的生产及其在高价值功能性食品中的应用提供了科学基础。

引言

竹笋——即竹子的嫩茎——因其烹饪多样性和营养价值而被广泛食用。它们富含膳食纤维、必需矿物质、氨基酸和维生素,同时脂肪含量较低(Singhal等人,2021年;Wang等人,2024年)。然而,由于其易腐性和季节性,保质期仅限于几天。为了解决这一问题,常用的保存方法有发酵、干燥和罐装(Qin等人,2024年)。选择合适的竹笋品种对于成功发酵至关重要。在云南西双版纳地区,当地人更喜欢使用苦味的竹笋品种,如Dendrocalamus barbatusDendrocalamus membranaceusPseudostachyum polymorphum,这些品种特别适合发酵(Yang等人,2008年)。相比之下,Dendrocalamus latiflorus Munro(毛竹)是一种生长迅速的丛生竹种,分布于中国南部,约占全球竹林的1%(Qiao等人,2017年),因其鲜美的口感、低脂肪和低糖含量以及高水平的膳食纤维、可溶性糖和氨基酸而受到青睐。这些特性使其既适合传统酸笋的制作,也适合工业化生产(Jin等人,2022年)。选择合适的品种后,酸笋的传统制作方法包括清洗、切割,并在厌氧或微好氧条件下发酵15至30天,有时会先进行腌制(Guan等人,2020年;Li等人,2022年)。
酸笋作为一种传统的发酵竹笋制品,在亚洲各地因其独特的风味、脆爽的口感和潜在的消化功效而备受推崇。它深深植根于中国南部喜马拉雅地区各族群的烹饪传统中,包括中国、印度、尼泊尔、不丹和泰国。在印度东北部,例如曼尼普尔地区的Soibum、Soidon和Soijinin;阿鲁纳恰尔邦的Bamboo Tenga;以及特里普拉地区的Debbarma、Chakma和Uchoi部落的Moyya Koshak、Melye Amiley、Midukeye和Moyya Pangsung(Kabui等人,2025年;Pohsnem等人,2023年)。在中国南部,酸笋在广东、广西、云南、福建和台湾等省份广受欢迎,各地形成了独特的地域风格。例如,广西柳州的酸笋经过长时间发酵,产生强烈的“臭香”气味,是螺蛳粉这道以浓郁香气和脆爽口感著称的米饭面的标志性食材。贵州的酸笋用辣椒和四川花椒发酵,呈现出酸辣香的味道。在云南,酸笋与木番茄(Solanum betaceum)共同发酵,赋予其果香酸味;而四川则将其用于泡菜发酵过程中,创造出酸咸平衡的风味。
除了独特的酸香和脆爽口感外,酸笋还包含一个动态的微生物生态系统,这使其成为科学、经济和文化研究的重点对象。阐明其风味化学成分是优化品质、提高消费者接受度以及实现定向风味设计的关键。除了感官吸引力外,酸笋还是乳酸菌(LAB)、膳食纤维和多种生物活性化合物的丰富来源。这些成分与潜在的健康益处相关,包括抗氧化活性、调节肠道微生物群和促进消化——这与当前功能性食品的发展趋势一致(He等人,2020年)。
酸笋的独特性质——其风味、口感和潜在的健康益处——是由原材料、加工方法和微生物群之间的动态相互作用所驱动的高度有序的生态系统所产生的。然而,整合其加工方法、微生物演替、风味形成机制和营养功能特性的综合性研究仍然较少。这一空白限制了该领域的科学进展和技术创新。为了填补这一空白,本文综合了中国和东南亚主要生产地区的多项研究,首次建立了从传统加工到现代发酵技术的综合性知识框架。我们特别强调了新兴研究方向,包括利用多组学技术阐明风味代谢网络和合理设计合成微生物群。通过全面研究原料处理、发酵方式、微生物群、风味生物化学和健康相关功能,本文旨在为酸笋的现代化和可持续发展提供坚实的科学基础,如图1所示。

部分内容摘录

传统加工技术

酸笋深深植根于不同族群的烹饪传统中,反映了当地的知识和资源利用方式。在奥里萨邦的Kalahandi地区,Kandha部落制作一种名为Kardi的发酵产品,使用切片后的竹笋。在阿鲁纳恰尔邦的Ziro山谷,Apatani部落采用更为系统的加工方法:将去皮切碎的竹笋放入竹篮中,用香蕉叶包裹后,在室温下发酵6至8天,从而产生不同的变种

核心微生物群组成和地理差异

尽管受到环境条件、原材料和加工方式的影响,不同地区的酸笋微生物群具有共同的核心结构,同时也存在显著的地域差异。FirmicutesProteobacteria始终占主导地位,显示出它们在酸化过程和维持发酵稳定性中的关键作用(Li等人,2023年;Liu等人,2023年;Yang等人,2022年)。
中国广西地区的酸笋主要微生物组成存在明显差异

挥发性和非挥发性风味特征

酸笋的独特风味源于挥发性香气化合物与非挥发性风味活性物质的协同作用。其感官特征表现为强烈的发酵香气以及酸味、鲜味、咸味和微甜味的层次组合,共同构成了其独特的“酸香和清爽余味”。综合分析技术,如气相色谱-质谱(GC–MS)和高效液相色谱(HPLC)等,有助于深入研究这些风味成分

营养成分

发酵显著改变了竹笋的营养成分,影响蛋白质、纤维、脂肪、碳水化合物和维生素C等关键成分(Badwaik等人,2014年)。无论是生竹笋还是发酵后的竹笋都富含膳食纤维,并含有多种抗氧化剂,包括维生素C和E、硒、芥子苷和皂苷,这些成分有助于清除自由基、减轻氧化应激并可能具有抗癌作用。在发酵过程中,矿物质含量也发生变化

未来展望

尽管在酸笋研究方面取得了显著进展,但其工业化和功能升级仍面临关键瓶颈。未来的研究应聚焦以下关键方向。

结论

酸笋的独特风味、口感和功能特性源于原材料、加工方法和微生物群之间的复杂相互作用。本文系统总结了酸笋的传统和现代发酵技术的演变过程,揭示了其核心微生物群的动态演替及其在风味形成和安全性保障中的核心作用。特别是其独特的酸香特性

作者贡献声明

李新诺:撰写——初稿、方法论、数据整理。吴宇辉:数据可视化、数据整理。张福生:监督。周文文:撰写——审稿与编辑。郑炯:撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、资金获取、概念构思。

未引用参考文献

Jia等人,2024年
Kumar等人,2022年
Tang等人,2021年

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

本工作得到了国家自然科学基金(项目编号:31701617)的支持。
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