黑色食品的配方设计与开发途径

黑色食品的配方设计与开发途径张名位张孝祺赖来展广东省农业科学院农业部黑色食品研究重点开放实验室广州510640一、黑色食品的配方设计1.以中医理论为指导设计配方中医理论在我国源远流长,普通老百姓素崇药食同源和逢黑必补之说。黄帝内经、千金要方、医食心鉴、食疗本草、养生食鉴、食性本草、食经等食疗专著,均有丰富的食疗方剂,其中有不少属于黑色食品的配方,这些对发展研制具有中国特色的黑色食品大有启迪作用。因此,在黑色食品产品的配方设计中,将祖国中医中与黑色食品有关的食疗组方筛选出来,加以科学提炼从而研制出黑色食品新产品必然事半功倍。2.吸取生命科学的最新成果构思配方近来科学技术飞速发展,生命科学的成果层出不穷,为构思黑色食品的配方打下了良好基础。总结前人开展黑色食品资源的调查筛选及其营养功能评价研究结果,弄清其保健作用的主要功能和物质基础,根据不同人群的生理需要、病症特点和治疗原理设计针对性强的功能食品是构思黑色食品新趋势。近来研究表明,黑米、黑大豆、黑芝麻等黑色食品资源的种皮中含有大量的属黄酮化合物的天然色素,由于其含有2苯基苯骈吡喃环的特殊结构,能显著地清除活性氧自由基和羟自由基,具有明显的延缓衰老功能,因此,以这些资源为原料,可以研制一批具有抗衰老功能的黑色食品;近来研究证实,黑灵芝含有多糖、三萜化合物、真菌溶菌酶、腺苷、腺嘌呤、尿苷、尿嘧啶及D甘露糖等活性物质,因此,以黑灵芝为原料可以研制出一批具有抗肿瘤、降血压、改善心血管功能、降低胆固醇、降低血糖、护肝解毒、增强免疫力等多种黑色功能食品;又如,1993年密执安大学德莱斯曼发现从海洋中的黑色食品资源海藻中分离出来的羟脯氨酰甲基纤维素(HPML是降低胆固醇效力最高的物质,美国道化公司即开发出此添加剂,用它添加到各种甜点心和饮料中,获得了更有效降低胆固醇的老年保健食品。3.深入民间调查发掘传统配方与习惯千百年来,广大人民群众通过自身的体验和实践证明不少黑色食品的验方、秘方,对养生防病效果确切,将其发掘出来,加工成食用方便、口感适宜的产品是构思黑色食品配方的又一途径。黑蚂蚁古代民间多用于镇痛、治风湿病,近来经发掘而开发成了黑蚂蚁酒,黑蚂蚁胶囊,黑蚂蚁口服液等产品,并通过动物试验和临床试验证明具有壮阳补肾、抗炎、镇痛、护肝、抗应激、兴奋中枢神经等作用;绞股蓝为古代民间救荒野草,民间用于食疗,经现代人发掘,已开发出绞股蓝茶、绞股蓝皂苷饮料、绞股蓝糕点、绞股蓝啤酒等系列保健食品;又如黑米民间俗称贡米、月家米、补血米、长寿米,现已开发出黑米酒、黑米糊、黑米茶、黑米口服液等近50种系列黑色食品。二、黑色食品的加工工艺要求对黑色食品的加工,可根据原料特点和!22!中国食物与营养1999年第3期最终产品形式,设计不同的工艺路线,但一般都应注意如下工艺要求:1.保持原料的天然色泽黑色食品资源一般均含有大量的天然色素,研究证明,这些色素不仅有调色功能,而且有多种保健作用,是黑色食品保健作用的有效功能因子之一。在产品加工工艺中,应尽可能地保持其原有色泽,通过控制光、温、pH及介质等条件尽量避免色素的破坏,保持其稳定性。2.保留原料的营养成分和活性物质不少黑色食品资源多含有大量水溶性的维生素、氨基酸等营养成分以及一些具有生理调节功能的活性物质,在加工工艺中,应尽可能使这些功能有效成分在产品中稳定地保存。如在黑米酒的生产工艺中,一般采取生化技术与传统发酵工艺相结合的办法,在发酵前后分别提取营养物质和有效成分,减少营养素因高温蒸馏破坏和进入下脚料而流失,保证产品有较高的营养价值。3.排除原料中非功能成分的异味黑色食品原料中一般都含有一些属于功能因子的异味和一些不属于功能因子的青臭味、怪味等,如不进行处理,消费者则很难接受。因此,在加工工艺中,对非功能因子的异味怪味应采取分离、纯化、破坏、降解等办法清除和降低;对属功能因子的异味,应采用包埋、掩盖等办法,如微胶囊包埋工艺等,以达到食品要求的修饰属性。以海藻类黑色食品原料为例,对其腥味,多采取碱处理和包埋等方法加以清除和降低;黑大豆一般用钝化酶的方法脱除豆腥味。三、黑色食品的主要加工新技术对黑色食品的加工技术除了要求将原料的大量传统营养素向成品中转移外,还需要最大限度地保留微量生理活性物质,从而提高黑色食品的保健质量。因此,目前已有不少现代食品加工新技术应用在黑色食品的加工工艺上,包括从各类原料中进行提取、分离、浓缩、干燥、精制,到最后杀菌、包装等各个工艺环节上。1.食品质构调整技术食品质构调整技术包括挤压成型技术和气流膨化技术等。对黑米、黑大豆、黑玉米、黑小麦等含有大量膳食纤维及淀粉、蛋白质等大分子物质的黑色食品原料,通过运用该技术,对物料进行混合、粉碎、挤压、成型、膨化、杀菌及钝化酶等连续作用,使大分子断裂成小分子,可溶性部分增加,改善口感,同时还能防止淀粉类物质的返生,帮助人体的消化吸收,减少营养的损失。目前已利用该技术生产出了黑米糊、黑芝麻糊等方便食品和膨化食品、休闲食品。2.发酵工程技术目前多应用酵母菌、根霉菌、乳酸杆菌等微生物群发酵黑色食品原料。原料经糊化、液化、糖化,最终产酸、产酒和啤酒,从而生产酒精饮料和非酒精饮料以及口服液等产品。经微生物发酵不仅消除了原料的异味,还产生了一些有利于调节人体生理的活性物质,改善肠胃功能。主要产品有黑米酒、黑米啤酒、黑米乳酸菌饮料等。3.酶促反应工程技术食品工业是最早和最广泛应用酶的工业之一,目前已有数10种酶成功地应用于黑色食品的加工,如淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、脂肪酶、果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶等,在改进产品的加工技术,提高质量,改善风味等方面发挥着重要作用,如有些食品厂家利用精制的蛋白酶、脂肪酶类将甲鱼、乌鸡等黑色食品原料中一些难于消化吸收的物质降解为氨基酸态或游离脂肪酸态形式以利营养吸收。4.现代食品分离技术现代分离技术包括膜分离、超临界流体萃取及液膜分离等新!23!张名位等:黑色食品的配方设计与开发途径技术。目前已有食品企业利用微滤、超滤等膜分离技术应用于黑木耳、黑灵芝等提取液中对低分子与高分子成分的分离;应用超临界CO2萃取技术,从黑小麦胚芽、黑玉米胚芽中提取纯度高的多价不饱和脂肪酸,从黑米、黑大豆、红曲米等中提取天然色素等。5.微胶囊造粒技术通过利用明胶等材料对黑色食品进行包埋处理,一方面对活性物质起保护作用,另一方面降低和掩盖原料的异味和怪味,改善风味。如将从深水鱼类等黑色食品中提取出的DHA、EPA等制成胶囊,不仅食用方便,而且可以防止其氧化,延长保质期;采用喷雾干燥等微胶囊法,通过采用环糊精、改性淀粉及胶类作包壁材料生产速溶海带粉,既可以拓宽海带的应用范围,又可以有效排除其腥味。6.杀菌新技术将微波灭菌、超高静压杀菌、辐射杀菌、超声波杀菌、臭氧杀菌、电磁场杀菌等新技术应用在黑色食品及其包装材料的杀菌处理上,既可有效保护产品中的功能成分和天然色素,又可大大延长保质期,增强其市场竞争力。四、黑色食品的产品评价体系黑色食品可分为普通型黑色食品和保健型黑色食品(保健食品,在产品面市之前,即在要给人群食用之前,除了作常规必需的报批、卫生检查、质量标准审批等程序外,一般应科学地阐明其卫生、安全、无毒、具有营养成分、功能成分及保健作用。1.卫生和安全性评价卫生评价主要是根据国家食品卫生标准和卫生防疫部门制订的相应卫生标准,重点检验产品的微生物指标、重金属指标和化学性污染(包括农药、化肥、食品添加剂等;产品的安全性评价主要按卫生部1986年公布的食品安全毒理学评价程序具体规定进行,按1987(卫生字57号文件既是食品又是药品的名单所规定的药食两用原料审核执行。2.营养成分评价主要评价产品的蛋白质、脂肪、氨基酸、碳水化合物、纤维素、维生素、矿物质和热能等,并与不同人群的营养摄入标准进行比较。3.保健功能评价黑色食品保健功能评价项目和方法依品种不同而定。一般而言,评价项目主要包括延缓衰老,改善营养性贫血、免疫调节、抗疲劳、耐缺氧、抑制肿瘤、改善性功能、改善肠胃功能等,评价内容一般包括配方的合理性和有效性分析,有效成分的结构及定量分析,有效含量及其有效剂量,动物实验验证和相应人群临床验证统计资料等,保证产品功能成分有定性和定量依据。五、黑色食品的产品商品化要求黑色食品的产品最终要进入市场被人们接受和消费,毫无凝问,这其中有一个商品化的过程。因此,研究和开发黑色食品在进入市场的过程中必须注意产品的形式,食品形态、包装方式、方便食用、便于贮藏和运输携带性等。这里强调注重黑色食品商品的新