食品的功能性乳酸菌應(yīng)用及展望
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關(guān)鍵詞:乳酸菌;生理功能;食品工業(yè);應(yīng)用;展望
乳酸菌在自然界中分布廣泛，種類繁多。人體腸道內(nèi)含有絕大部分種類的乳酸菌，構(gòu)成了對(duì)人體極其重要的菌群。作為公認(rèn)的可食用安全微生物，乳酸菌已被用于多種食品的加工中。乳酸菌免疫調(diào)節(jié)、抑菌、調(diào)節(jié)腸道菌群平衡、抗氧化、降解膽固醇、降血脂及降血壓等諸多功能已被醫(yī)學(xué)界認(rèn)可。本文主要就乳酸菌的功能及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行綜述并做出展望。
1生理功能
乳酸菌作為人體重要的腸道菌之一，對(duì)腸道免疫系統(tǒng)功能調(diào)節(jié)和腸道黏膜的保護(hù)具有極其重要的作用，其代謝產(chǎn)生的有機(jī)酸、乳酸菌素等成分可以抑制有害細(xì)菌增殖，產(chǎn)生的胞外糖苷酶可以降解腸黏膜上皮細(xì)胞的雜多糖，防止毒素粘附和入侵［1］。王惋等［2］的研究表明，乳酸菌具有較強(qiáng)的自由基清除能力和抑菌能力。高膽固醇會(huì)導(dǎo)致心血管疾病，如動(dòng)脈硬化、心肌梗塞、腦血栓等的產(chǎn)生或惡化。劉江等［3］經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，植物乳桿菌具有降解膽固醇和甘油三酯的能力。XIE等［4］研究證明，部分乳酸菌在發(fā)酵豆?jié){過(guò)程中可以將大豆異黃酮轉(zhuǎn)化為生物活性更高的大豆異黃酮苷元，并通過(guò)多種機(jī)制預(yù)防心腦血管疾病，降低血壓、血脂和血糖。乳酸菌發(fā)酵可產(chǎn)生具有特殊風(fēng)味的產(chǎn)物。SMIT等［5］的研究結(jié)果表明，乳桿菌、鏈球菌等可在奶酪的表面發(fā)生反應(yīng)，從而促進(jìn)奶酪的成熟和奶酪風(fēng)味形成。曹辰辰等［6］利用乳酸菌對(duì)香腸進(jìn)行發(fā)酵后，水解出了具有獨(dú)特風(fēng)味的一部分肽和游離氨基酸。
2．1在乳制品加工中的應(yīng)用
發(fā)酵乳制品主要產(chǎn)品有酸奶、奶油、乳飲料、奶酒、干酪等。酸奶一般是由多種乳酸菌菌種發(fā)酵得到的風(fēng)味獨(dú)特的乳制品，有非常好的保健功效和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值［7］。發(fā)酵奶油富含脂肪酸，用于發(fā)酵奶油的乳酸菌菌種有噬檸檬鏈球菌、丁二酮乳鏈球菌、乳鏈球菌、乳脂鏈球菌及副噬檸檬鏈球菌等［8］。開(kāi)菲爾(kefir)是使用酵母和乳酸菌作為發(fā)酵劑所生產(chǎn)的酒精發(fā)酵乳飲料的典型代表，研究表明，這種乳飲料具有減少脂肪沉積的潛在功效［9］。奶酒是有著悠久歷史的乳制品之一，具有獨(dú)特風(fēng)味及豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。在生產(chǎn)發(fā)酵奶酒過(guò)程中，乳酸菌與酵母菌共發(fā)酵作用生成酯、醛等芳香化合物，同時(shí)還可生成乳酸、細(xì)菌素等抑菌成分，延長(zhǎng)奶酒的保質(zhì)期［10］。干酪又叫做奶酪，是一種利用乳酸菌作為發(fā)酵劑生產(chǎn)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高的發(fā)酵食品，保加利亞乳桿菌和干酪乳桿菌都是生產(chǎn)干酪時(shí)會(huì)用到的菌種［11］。
2．2在植物蛋白發(fā)酵乳生產(chǎn)中的應(yīng)用
植物蛋白發(fā)酵乳是將花生、大豆等經(jīng)過(guò)浸泡、殺菌處理后磨漿，再經(jīng)乳酸菌(如保加利亞乳桿菌、噬熱鏈球菌、植物乳桿菌、噬酸乳桿菌等)發(fā)酵而成的天然發(fā)酵乳。這些發(fā)酵乳具有凝固狀態(tài)良好、蛋白質(zhì)含量高、風(fēng)味獨(dú)特、容易吸收、不含防腐劑等特點(diǎn)，其發(fā)酵一般采用2種以上乳酸菌混合發(fā)酵［12］。
2．3在果蔬制品加工中的應(yīng)用
發(fā)酵蔬菜可以達(dá)到長(zhǎng)期保存蔬菜的目的，供應(yīng)給缺少蔬菜地區(qū)的人們食用，尤其在寒冷季節(jié)蔬菜數(shù)量供應(yīng)有限的中國(guó)東北地區(qū)。趙山山等［13］篩選出的高產(chǎn)酸乳酸菌具有低溫生長(zhǎng)、耐鹽及抑菌能力，可以顯著縮短發(fā)酵周期。果蔬汁中富含各種微量元素，有助于調(diào)整人體機(jī)能。但鮮榨的果蔬汁在保存方面受到了很大限制，甚至有些鮮榨果蔬汁具有特殊氣味。所以發(fā)酵果蔬汁在近年來(lái)成為了一種新興飲料，經(jīng)乳酸菌發(fā)酵可以得到營(yíng)養(yǎng)豐富且風(fēng)味獨(dú)特的果蔬汁飲料，具有非常廣闊的發(fā)展空間和商業(yè)價(jià)值［14］。
2．4在谷物制品加工中的應(yīng)用
大豆、小麥、稻米、玉米等谷物經(jīng)過(guò)乳酸菌發(fā)酵后，其中的小分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)會(huì)有不同程度增加，不僅提升了產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，同時(shí)也提高了消化率［15］。豆豉是這類食品中的一個(gè)典型代表，大豆中含有大量的大豆蛋白，乳酸菌可以將大豆蛋白轉(zhuǎn)化成小分子的肽和氨基酸，這樣便于人體腸道更好的吸收和利用，也賦予了豆豉獨(dú)特的風(fēng)味。
2．5在肉制品加工中的應(yīng)用
乳酸菌在肉制品加工中產(chǎn)生的乳酸抑制了有害微生物的生長(zhǎng)，延長(zhǎng)了肉制品的保質(zhì)期，同時(shí)又提高了蛋白質(zhì)的消化率，提升了肉制品的品質(zhì)［16］。
2．6在釀造工業(yè)中的應(yīng)用
在固態(tài)法生產(chǎn)白酒中，乳酸菌是生成乳酸和乳酸乙酯(香氣成分)的重要菌種，可有效提高白酒酒質(zhì)，能顯著增加香氣物質(zhì)種類和含量［17］。乳酸菌混菌發(fā)酵不僅提高了醬油中氨基酸態(tài)氮、總氮、還原糖、總多酚和總黃酮的含量，還顯著增加了其自由基清除能力，而有機(jī)酸含量變化較?。?8］。利用乳酸菌混菌來(lái)發(fā)酵食用醋能夠改變液態(tài)發(fā)酵米醋中的有機(jī)酸組成，增加乳酸含量和揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類及含量，提升產(chǎn)品品質(zhì)［19］。
2．7在食品保鮮中的應(yīng)用
乳酸菌在代謝過(guò)程中產(chǎn)生的乳酸菌細(xì)菌素具有很強(qiáng)的抑菌能力，尤其對(duì)食品中的腐敗菌及致病菌作用效果明顯，在食品保鮮領(lǐng)域可以用于抑制致病菌和腐敗菌的生長(zhǎng)繁殖，延長(zhǎng)食品保質(zhì)期，現(xiàn)在已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)［20］。
3總結(jié)與展望
隨著社會(huì)發(fā)展和消費(fèi)水平提高，消費(fèi)者通過(guò)“健康飲食”概念更全面地了解了食品營(yíng)養(yǎng)，并對(duì)食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值提出了更高要求。乳酸菌在人類日常飲食中被廣泛應(yīng)用，發(fā)揮著極其重要的作用，可以調(diào)節(jié)和維護(hù)腸道菌群平衡，抑制有害細(xì)菌增殖，并且乳酸菌食品可以直接食用，因此利用功能性乳酸菌開(kāi)發(fā)的相關(guān)食品已成為消費(fèi)者新的選擇。目前國(guó)內(nèi)食品工業(yè)中乳酸菌的應(yīng)用主要集中在乳制品、酸菜制品、釀造制品、食品保鮮等方面，在肉制品和豆制品中應(yīng)用不是很多，今后可注重多向發(fā)展;另外，目前應(yīng)用較多的乳酸菌主要為保加利亞乳桿菌、噬熱鏈球菌、植物乳桿菌等種類，對(duì)干酪乳桿菌、嗜酸乳桿菌、雙歧桿菌應(yīng)用不是很廣泛，應(yīng)積極拓展多種類乳酸菌在食品中的應(yīng)用;將先進(jìn)的生物技術(shù)運(yùn)用到乳酸菌產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)上，努力拓展食品的功能范疇，加大食品類產(chǎn)品的深加工，提高附加值。
作者：謝玉鋒 王龍飛 劉洋 劉魏泉增 單位：哈爾濱學(xué)院食品工程學(xué)院
