发酵技术助力天然功能原料可持续发展

2019-12-29 09:08:32来源: 中国食品报网

  从历史上看,发酵一直被用于生产和保存食物。现在,生产商们正在把目光投向这些古老的加工方法,以寻找制造原料的新方式。其中,发酵技术在食品应用中成为研发热点,而以发酵技术生产天然功能原料是目前很多企业热衷的趋势之一。

  与传统发酵不同,生产天然功能原料的发酵技术,不是在起始原料中接种发酵微生物,再将其转化为完全不同的物质,而是将目标基因放入宿主微生物,通常是酵母,然后发酵营养培养基,产生目标原料。

  在原料方面,这是一种相对较新的生产方式。目前可生产的发酵原料数量仍然很少,但随着这项技术的成熟,其产品种类会大幅增加,如柠檬酸和其他酸剂,以及赤藓糖醇等。

发酵原料优势凸显

  发酵过程不止能产生一两个具有生物活性的分子,甚至可能是数百个。人们发现,像大米或其他蛋白质这样的天然成分,经发酵会产生苦味掩盖剂、增味剂、冷却剂、增甜剂等。

  发酵是一种终极的可持续解决方案,因为与传统来源相比,它对土地、水和能源的需求很少,而且它是把浪费掉的糖作为发酵介质。

  赤藓糖醇就是典型的例证。这个发酵过程不仅成本更低,还能提供一致、高质量的产品,并确保企业生产供应链的可持续性。因为通过发酵产生的成分不受质量和供应的波动,而植物来源的赤藓糖醇受此影响较大。

  此外发酵原料还符合产业链透明的需求。因为发酵原料都是可追溯的、可量化的、安全的。如以下以发酵技术生产的原料。

  血红素  据了解,有企业正在利用发酵生产素食版的血红素,这种蛋白质使红肉变红,并使不可能食用的植物性肉类具有动物肉类的品质。固氮植物会自然产生血红素并将其储存在根部,比如大豆和豆科植物。虽然目前的技术能从这些植物中提取血红素,但这样做的经济和环境成本很大,因此上述企业将大豆中产生血红素的基因移植到酵母细胞中,然后酵母细胞通过发酵产生血红素。

  甜菊糖  由于甜叶菊中味道最好的部分——Reb M和Reb D,在植物叶片中数量很少,采用传统方法提取不仅成本高,而且效率也低。因此有企业采用一种特别的酵母生产与甜菊叶相同的Reb M和Reb D分子。利用发酵技术生产的这种产品可广泛用于商业用途。

  维生素K2  这是一种对健康非常重要的脂溶性维生素,虽然人们可以从奶酪和日本豆制品纳豆等食物中获取,但生产这种天然活性成分的唯一途径是通过细菌发酵。这是一个可持续的过程,排放和浪费都很低,而且符合天然产品标签。

  例如国内某公司多年来一直致力于维生素K2原料的科研与创新,是中国发酵生产全反式天然维生素K2的企业,已经获得包括ISO22000、KOSHER、HALAL以及欧盟新资源食品(EU Novel Food)等多项认证,并成功推动维生素K2进入国家营养强化剂目录(14880),成为维生素K2(发酵法)国家标准制定者。为了更有力地推动全球维生素K2产业发展,尤其是弥补国内市场的空白和认知,该企业和沈阳药科大学联合成立国际第一家维生素K2研究中心,以推动国内市场的快速发展。

  虾青素   前不久有公司利用发酵和下游提取技术,开发出首个用于人类消费的酵母衍生虾青素。据了解,该产品比现有来源具有更好的物理性能和更大的市场潜力,而且成本结构更具竞争力。成品虾青素微粒的功效是其他来源的虾青素4倍,使其更广泛、更容易地应用在各种食品中。

  还有企业通过严格控制发酵来制造膳食补充剂原料。这种发酵从面包酵母缺氧开始,酵母会产生大量的代谢物和营养物质。这些食物连同有益的酵母细胞成分,组成了该产品。

  发酵果蔬汁  日前有企业从胡萝卜、蘑菇和甜菜等植物中提取发酵果汁和粉末。该公司利用一种乳酸发酵技术,将甜菜汁的糖分降低了约10%,从而创造出一种口味清新、甜度较低的原料。发酵的水果和蔬菜产品,比如发酵的甜菜汁,在不需要在产品中添加香料、酸或风味增强剂的基础上,还提供了清洁标签的替代品。

还有很多障碍需克服

  将发酵作为一种原料研发的引擎,目前还有很多障碍需要克服。因为发酵是一个复杂的生物过程,以这种方式创造原料需要多年的培训和经验,实现成本效益和有机认证也是需要处理的事项,因为发酵需要严格的环境生产控制和卫生设施,以确保所需的微生物不受有害微生物的危害。

  目前传统面包和啤酒酵母公司正在利用他们现有的技能和能力已进入或正在进入该领域。

  无论如何,要想让消费者广泛接受发酵原料,还需要付出更多努力。

  (连智)


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