Introduction
食用菌作为中国传统的药食同源资源,有诸多有益健康的生物活性,是功能食品开发的重要资源。其中,红菇因其独特风味、营养价值以及抗氧化、抗炎等生物活性日益受到人们的关注。红菇中的多酚类化合物是其发挥生物活性的重要物质基础。微生物发酵是一种传统且环保的食品加工技术,能够优化食品特性。在发酵过程中,微生物分泌的酶系可以促进发酵基质中的细胞裂解,有助于多酚、多糖等活性成分的释放。此外,微生物可以利用底物中的营养成分进行生长代谢,可以促进部分活性物质的转化。随着社会发展以及人们健康意识的提高,含有天然生物活性成分的功能性面包逐渐流行。多糖、多酚等功能基料能够赋予面包抗氧化、抗炎等生物活性,同时有助于提升面包的品质。
郑州大学伊娟娟副教授课题组采用布拉氏酵母菌和乳酸乳球菌对红菇进行混菌发酵处理,并分析其代谢物变化。随后,对添加了混菌发酵产物提取物(EMFP)的小麦面包的理化品质、感官评价以及抗氧化活性进行了评估。该研究旨在为食用菌混菌发酵提供参考,为红菇在功能食品领域的应用奠定基础。
Results and Discussion
体外抗氧化活性
本研究检测并比较了红菇混菌发酵产物提取物(EMFP)和未发酵红菇提取物(EUFP)的体外抗氧化活性。如图1所示,相同浓度下EMFP比EUFP的抗氧化活性更强,这可能与布拉氏酵母菌和乳酸乳球菌促进红菇中活性成分的释放与转化有关。
图1 EMFP和EUFP体外抗氧化活性比较
发酵产物成分分析
EMFP抗氧化活性的增强可能与发酵过程中微生物次生代谢产物变化相关。为探究EMFP抗氧化活性增强的原因,本研究采用LC-MS鉴定EMFP与EUFP的主要化学成分,结果如图2所示。EMFP共检出495种化合物,其中186种为差异代谢物。这些化合物多属酚酸、黄酮与有机酸,部分为优质天然抗氧化剂,它们在EMFP中的含量变化可能与EMFP抗氧化活性的提升密切相关。
图2 EMFP和EUFP的差异成分分析
面包品质检测
本研究评估了EMFP添加比例对面包色泽与质地的影响。结果发现,EMFP添加导致面包颜色加深。同时,适量的EMFP能在一定程度上改善面包质地,使面包硬度和粘度降低,弹性升高。从图3A也可明显看出,EMFP的添加使面包横截面的孔隙增大,导致面包柔软度增加。有研究表明,面包质地与面筋蛋白中二硫键的数量和分布有关,强还原性化合物可能与二硫键反应,导致蛋白质结构改变,从而影响面包的硬度、弹性等品质。此外,一些多酚类化合物可能与面筋中的巯基相互作用,削弱面筋网络并降低面包比容。
图3 EMFP对面包外观、感官评价和抗氧化活性的影响
面包感官评价和抗氧化活性评估
本研究进一步评估了EMFP对面包接受性和抗氧化活性的影响。在颜色、气味和质地的感官评价方面,适量添加EMFP可提升面包的感官评价得分。然而,过量的添加则会对面包的整体感官评价结果产生负面影响。总体而言,功能基料对面包可接受性的影响较为复杂,会受到功能基料的颜色、气味、味道等特性的影响。此外,添加EMFP显著增强了面包对ABTS+自由基的清除活性及总还原力。外源添加天然抗氧化剂能够有效增强面包的抗氧化能力,摄入这些抗氧化剂能够预防和缓解氧化应激引发的慢性疾病,对身体健康产生积极影响。
Conclusion
利用布拉氏酵母菌和乳酸乳球菌对红菇进行发酵处理,可促进其活性成分的释放与转化,提高红菇多酚类化合物的抗氧化活性。红菇混菌发酵产物可作为功能基料,增强小麦面包的抗氧化活性,并提升面包品质和感官可接受性。本研究初步证实了混菌发酵对食用菌多酚的积极作用,为红菇在功能食品领域的应用提供了参考。
作者简介
第一作者
刘永奇,男,军事科学院在读博士,郑州大学生命科学学院食品生物技术实验室硕士研究生,主要研究方向为食品生物技术、天然产物纳米递送体系。目前以第一或共一作者在Food Chemistry期刊发表学术论文2篇,授权国家发明专利2项。
通讯作者
伊娟娟,博士,副教授,硕士生导师,河南省教育厅学术技术带头人。现任郑州大学生命科学学院生物工程专业系主任。毕业于哈尔滨工业大学,郑州大学拔尖博士引进。目前主要从事功能食品开发及相关机理研究,主持国家自然科学基金项目、河南省高等学校重点科研项目、河南省科技攻关等科研项目。参与荣获中国食品科学技术学会一等奖1项、河南省科技进步二等奖1项,在Carbohydrate Polymers,LWT-Food Science and Technology和Food and Chemical Toxicology等期刊发表论文40余篇,授权发明专利6项,曾获得2022年度河南省优秀论文奖二等奖。现担任Food & Function,International Journal of Biological Macromolecules等SCI期刊的审稿专家。
论文网址:https://www.sciopen.com/article/10.26599/FMH.2025.9420071