《Applied Food Research》:Garlic (
Allium sativum) and Dahlia (
Dahlia pinnata) Inulin as Prebiotic Ingredients in Probiotic-Fermented Chicken Sausages
编辑推荐:
研究人员发现大丽花和大蒜是菊粉(inulin)的潜在替代来源。菊粉改善了发酵香肠的风味、嫩度和可接受性。所测试的菊粉在体外(in-vitro)促进了瑞士乳杆菌(L. helveticus)和嗜热链球菌(S. thermophilus)的生长。大丽花和大蒜菊粉在
研究人员发现大丽花和大蒜是菊粉(inulin)的潜在替代来源。菊粉改善了发酵香肠的风味、嫩度和可接受性。所测试的菊粉在体外(in-vitro)促进了瑞士乳杆菌(L. helveticus)和嗜热链球菌(S. thermophilus)的生长。大丽花和大蒜菊粉在益生菌肉制品系统中是有效的益生元(prebiotics)。
论文解读文章
研究背景与目的
现代肉制品工业正致力于通过配方改良降低传统肉制品的脂肪含量,同时提升其营养与功能特性,以满足公众对健康饮食日益增长的关注。菊粉作为一种不可消化的碳水化合物,常被用作脂肪替代品、膳食纤维增强剂和益生元。目前,菊苣是工业化生产菊粉的主要原料。然而,寻找新的、可持续的菊粉来源对于食品工业具有重要意义。大丽花(Dahlia pinnata)块茎和大蒜(Allium sativum)鳞茎均含有较高的菊粉(分别占干重的10%-20%和9%-18%),但作为菊粉的商业化来源尚未得到充分开发。此外,关于益生菌、益生元及合生元肉制品的研究近年来才逐渐兴起,而将新型菊粉应用于益生菌发酵肉制品中的研究尤为匮乏。因此,本研究旨在评估从大丽花和大蒜中提取的菊粉作为益生元成分,在益生菌发酵鸡肉香肠中的应用潜力,并探究其对益生菌和致病菌的体外生长影响。
研究方法概述
研究人员从斯里兰卡当地采集了大丽花块茎和市售的中国白皮大蒜,采用热水浸提、离子交换树脂纯化和喷雾干燥等步骤制备了菊粉粉末。通过化学分析和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对其进行了表征。随后,研究人员将制备的大丽花菊粉、大蒜菊粉以及商业菊苣菊粉以凝胶形式(5%,w/w)分别添加到接种了商业肉品发酵剂(含Pediococcus pentosaceus和Staphylococcus xylosus)和益生菌Lactobacillus helveticus的鸡肉糜中,制成八组不同的发酵香肠。通过测定持水力、质构剖面分析(TPA)、微生物计数和感官评价等方法,评估了不同菊粉对香肠品质的影响。此外,还通过体外发酵实验,检测了不同菊粉对多种单株益生菌和致病菌生长的作用。
研究结果
2.3. 大蒜和大丽花菊粉的化学分析
经测定,自制的大蒜菊粉粉末和大丽花菊粉粉末的菊粉含量分别为86.97%和83.02%。两种菊粉粉末的总可溶性糖含量分别为7.98 g/100g和8.62 g/100g,水分含量分别为3.92%和4.43%。FT-IR分析证实,提取的菊粉在特征吸收峰(如-OH伸缩振动、C-H伸缩振动和C-O-C伸缩振动)上与商业菊苣菊粉相似,表明其具有典型的菊粉结构。矿物质分析显示,两种菊粉均含有钠(Na)、钾(K)、钙(Ca)等宏量元素,且重金属(如Cd、Pb、Hg)含量均在安全范围内。
2.5.1. 发酵香肠的持水力
添加大丽花菊粉的香肠表现出最高的持水力,显著高于对照组(无菊粉组)。这表明菊粉的加入有助于改善肉制品的保水性能,可能与其形成的凝胶网络结构有关。
2.5.2. 发酵香肠的质构剖面分析
与对照组相比,添加所有类型菊粉(大丽花、大蒜和菊苣)的香肠硬度(hardness)显著增加。同时,菊粉的添加也改善了香肠的弹性和内聚性。其中,添加大蒜菊粉的香肠在质地参数上表现最佳,与添加商业菊苣菊粉的样品最为接近。
2.5.3. 发酵香肠的微生物分析
在整个60天的冷藏储存期间,所有处理组的益生菌L. helveticus以及发酵剂P. pentosaceus和S. xylosus的活菌数均维持在较高水平(>106 CFU/g)。添加菊粉的处理组,尤其是添加大丽花和大蒜菊粉的组,益生菌存活率更高。此外,所有香肠样品中均未检出Salmonella、Listeria、Clostridium和E. coli等致病菌,表明产品具有良好的微生物安全性。
2.5.4. 感官分析
感官评价结果显示,添加大丽花和大蒜菊粉的发酵鸡肉香肠在风味、嫩度和总体可接受性方面得分显著高于无菊粉的对照组。这些评分与添加商业菊苣菊粉的阳性对照组相当甚至更优,表明新型菊粉能够有效改善产品的感官品质。
2.6. 不同菊粉对益生菌株体外生长的影响
体外发酵实验结果表明,与不含碳源的对照组相比,添加大丽花菊粉、大蒜菊粉和商业菊苣菊粉均能显著促进有益菌Lactobacillus helveticus和Streptococcus thermophilus的生长。同时,这三种菊粉对致病菌Escherichia coli和Salmonella enterica的生长均表现出一定的抑制作用。
结论与意义
本研究成功地从大丽花块茎和大蒜鳞茎中提取并制备了高纯度菊粉。将其应用于益生菌发酵鸡肉香肠中,不仅显著改善了产品的理化性质(如持水力、质构)和感官品质(风味、嫩度),还有效维持了益生菌在储存期间的活力,并抑制了潜在致病菌的生长。体外实验进一步证实,大丽花和大蒜菊粉具有良好的益生元特性,能选择性刺激有益菌增殖。综上所述,大丽花和大蒜被认为是具有巨大潜力的、可替代传统菊苣的新型菊粉来源,在开发功能性益生菌肉制品领域展现出广阔的应用前景。