利用蜂蜜与蜂花粉强化的鼠尾草超临界流体萃取副产物发酵康普茶:植物化学表征、酚类生物可及性与可持续性评估

《Applied Food Research》:Kombucha fermentation of upcycled Salvia officinalis enriched with honey and bee pollen: Phytochemical characterization, bioaccessibility of phenolics, and sustainability assessment

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月03日 来源:Applied Food Research 5.4

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  研究人员探究了康普茶(kombucha)发酵能否作为一种可持续生物技术策略,用于鼠尾草(Salvia officinalis)超临界流体萃取副产物(So-SFE_BP)的利用与增值,并通过补充蜂蜜和蜂花粉提升其功能特性。发酵过程中,主要代表性微生物种群(酵母与

  
研究人员探究了康普茶(kombucha)发酵能否作为一种可持续生物技术策略,用于鼠尾草(Salvia officinalis)超临界流体萃取副产物(So-SFE_BP)的利用与增值,并通过补充蜂蜜和蜂花粉提升其功能特性。发酵过程中,主要代表性微生物种群(酵母与乙酸菌)与关键理化参数(pH、总滴定酸度(TTA)及还原糖)间存在显著统计学相关(p < 0.05),表明微生物生长与生化转化密切相关。pH由6.90±0.01降至2.78±0.03,达到安全饮用范围;TTA由0.25±0.02升至8.72±0.10 g AAE/L,添加蜂产品组酸度最高。巴氏杀菌后,鼠尾草基康普茶在12周贮藏期内理化特性、酚含量与抗氧化活性保持稳定。选取配方经体外胃肠消化显示模拟消化条件下可测酚含量与抗氧化能力发生变化。色谱表征确认黄烷-3-醇为主效植物化学物,以(+)-表儿茶素、表儿茶素没食子酸酯及表没食子儿茶素为主要组分。计算ADME(吸收、分布、代谢、排泄)分析预测76%鉴定化合物具高胃肠吸收率,12%可穿透血脑屏障(BBB)且规避细胞外流机制,提示其中枢神经暴露潜力。可持续性评估表明该生产链大体符合绿色加工原则,但进一步优化可改善整体环境表现。该研究证明So-SFE_BP可成功转化为营养功能性巴氏杀菌发酵饮料,植物化学特性稳定,为农工副产物增值提供可持续策略。
研究背景与立项依据
现代消费模式转向低加工、高功能属性饮品,过量摄入含糖软饮与肥胖、糖尿病及心血管病风险相关,推动康普茶(kombucha)等草本发酵饮料发展。鼠尾草(Salvia officinalis)超临界CO?萃取(SFE)在49°C、29 MPa下提取1.5 h后,残余植物材料(So-SFE_BP)仍保留大量极性生物活性酚类未被充分利用;同时农业食品副产物不当处置带来土地污染与温室气体排放压力。蜂蜜与蜂花粉作为天然甜味剂与酚类载体,可在二次发酵中提升风味与功能,但其对SCOBY(细菌酵母共生培养物)发酵动力学影响未知。研究人员假设So-SFE_BP可作康普茶底物,蜂产品强化可调控微生物转化与生物活性释放,并在巴氏杀菌后评估贮藏稳定性、体外消化生物可及性及ADME预测,结合绿色指标完成循环增值评价。该文发表于《Applied Food Research》。
主要技术方法概览(≤250字)
研究人员采用罗马尼亚Gala?i本地SCOBY(前期于红茶-木槿-蔗糖浸液维持),以阿尔巴尼亚Brigj?野生鼠尾草SFE残渣(0.5% w/v)为基底,5%蔗糖,25°C两段发酵(F1七日、F2补1% w/v蜂花粉/蜂蜜三日),获K1对照、K2蜂花粉、K3蜂蜜、K4各0.5%四配方,75°C巴氏10分钟,室温暗贮12周。微生物计数(酵母葡萄糖氯霉素琼脂、AAB碳酸钙琼脂)、pH/TTA(终点pH 8.5)、DNS还原糖、Folin–Ciocalteu总酚(TPC)、AlCl?黄酮(TFC)、ABTS/DPPH抗氧化、UHPLC-MS植物化学鉴定、SwissADME预测、INFOGEST静态体外胃肠消化(口腔α-淀粉酶、胃蛋白酶+胃脂肪酶、肠胰酶+bile)测生物可及性,末段做绿色指标核算。
研究结果
微生物与理化动态
发酵第0、7、10天检测显示酵母与乙酸菌(AAB)对数增长,乳酸菌(LAB)未检出;pH降至2.78、TTA升至8.72 g AAE/L、还原糖下降,蜂产品组(尤其K3、K4)酸度更高,微生物计数与pH/TTA/糖显著相关(p<0.05)。
贮藏稳定性
巴氏后0/4/8/12周,K1–K4的pH、TTA、TPC、TFC、ABTS、DPPH均无显著漂移,证实75°C/10 min处理在保留酚类前提下实现货架稳定。
体外消化与生物可及性
选K1与贮藏表现最优K3行INFOGEST模拟,肠相上清离心后算生物可及指数(%):消化阶段TPC/TFC与TE(Trolox当量)值较初始相变,表明部分酚类在胃肠液中被释放或降解,蜂花粉/蜜配方未必然提升终相可及率但改变轨迹。
植物化学表征
色谱确认黄烷-3-醇为主类,(+)-epicatechin、epicatechin gallate、epigallocatechin为优势;ADME中76%高GI吸收、12%具BBB穿透且非PGP底物。
可持续性
绿色指标显示链条符合绿色加工主旨,但能耗与蜂产品运输环节仍可优化。
讨论与结论翻译
研究人员讨论指出,So-SFE_BP不再是废弃物而是具黄烷-3-醇储备的功能底物;SCOBY在草本非茶基质中完成适应产酸,蜂产品在F2加入避免初级污染并借微生物壁降解促酚释放。体外消化说明酚类生物可及性受基质与酶相调控,ADME提示部分组分有中枢暴露可能。结论节译:本研究证明鼠尾草超临界萃取副产物经康普茶SCOBY发酵并蜂产品强化、巴氏杀菌后,可形成酚类稳定、贮藏安全、部分组分高吸收的功能饮料;该路径将农工残渣纳入循环生物经济,虽绿色性能待微调,但已验证副产物增值的技术与概念可行性。
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