发酵食品论文

简述乳酸菌在食品发酵工业中的应用

关键词：乳酸菌、发酵、食品工业、应用

摘要：乳酸菌发酵剂是在食品加工工业中广泛使用的一类发酵菌种，其在感官、技术、营养或健康方面的各种优势使之在食品发酵工业中的应用潜力巨大: 它可用于食品防腐、提高食品安全性, 改善食品质构和风味, 加速奶酪成熟, 可产生功能因子、去除毒副因子从而使食品具有保健功效; 某些抗噬菌体发酵剂还可解决乳品工业中的噬菌体污染问题。它使人们可以更好地控制发酵过程, 为消费者提供新型健康食品, 此外还有利于食品企业的多样化生产。

正文：中国发酵食品的历史源远流长, 是中华民族食文化的象征。无论是发酵食品的种类、风味，营养价值，等等都有其独到的特色。其中发酵面食更是国民餐桌不可或缺的食品,在我国消费量很大,是几乎半数人口的主要营养来源,在我国居民生活中占重要地位。

而作为面食中的主要食物——馒头，是我国北方地区人们的主食。承担着为人们提供身体营养和能量需求的重任。因而，馒头制作质量的好坏直接影响着我国北方居民的日常生活。然而，一个馒头制作的好坏，首先取决于馒头的发酵质量。

中国传统馒头发酵剂主要有老酵头和酵子，在天然发酵剂菌群中，除主要含有酵母菌外，还含有一定数量和种类的其他微生物群，其共同发酵产生二氧化碳、乙醇、乳酸、醋酸等物质以及少量的风味辅助物质。经加碱中和后，制品产生出特有的口感和风味。其中野生乳酸菌、醋酸菌等微生物群也在面团中发生着乳酸发酵和醋酸发酵等生命代谢过程，由此而产生出乳酸、醋酸等几种有机酸。并且乙醇和有机酸之间又进一步发生酯化反应，生成一定数量的芳香类物质—酯类，还会形成极少量的醛类、酮类等化合物，它们也是重要的风味物质和风味辅助物质。

传统发酵剂发酵的馒头由于特有的口感和风味，很多中国人都喜食这种馒头，但其在馒头生产应用中存在缺陷：菌种质量不稳定，因是自行接种，除含有酵母菌和一些产风味酶的细菌和霉菌外，还含有一些有害的杂菌；制作工艺落后、培养条件不稳定；贮存过程品质变化明显等。由此导致使用时难以控制，难以应用于馒头的工业化生产。因此，缺乏优良的发酵菌种是制约我国馒头规模化生产

的一个瓶颈。

乳酸菌是人体的正常菌群,也是食品加工和保藏的重要菌种,广泛应用于发酵酸乳、乳酸菌饮料、干酪、发酵豆乳、肉类、腌渍物等的加工制造。而且乳酸菌是食品工业中应用最广的微生物，发酵食品分为9类，每一类发酵食品中都有乳酸发酵食品的代表，而其他任何一种微生物的发酵食品都不能与之相比。乳酸菌是一类革兰氏阳性杆菌或球菌、不形成芽孢、不运动、过氧化氢酶阴性、对葡萄糖发酵能产生50%以上乳酸的细菌总称。

乳酸菌利用可发酵性糖产生乳酸，乳酸本身酸味柔和，不仅常作为食品的酸味剂，而且还有助消化的作用。除主要产生乳酸外，还可生成醋酸、丙酸等有机酸，它们在赋予食品以酸味的同时还可与乳酸发酵中产生的醇、醛、酮等物质相互作用，形成多种新的呈味物质；乳酸菌在代谢作用中产生多种氨基酸、维生素和酶，提高了营养价值；除乳酸菌代谢的主要产物乳酸外，乳酸发酵过程中还形成一些抑菌物质如细菌素和类细菌素，对病原菌和腐败菌有抑制作用，因而提高了产品的保存性，延长了货架期；乳酸菌产生的胞外多糖（EPS）具有增稠、稳定、乳化、保湿和胶凝作用，可以改变食品的流变特性，还能促进乳酸菌对肠道黏膜的吸附，抗肿瘤，促进免疫作用。EPS可作为食品添加剂，增加食品的质地与流变特性，增加食品的口感和风味。

除了在面食工业制作过程中乳酸菌具有重要作用外，在其他食品生产中乳酸菌同样占据着重要的地位，其中最重要的莫过于乳酸菌在牛奶发酵中的应用了。

乳酸菌可使发酵食品具有独特的风味, 它们将食物酸化, 产生乳酸味, 分解蛋白质和脂肪产生风味物质, 控制乳酸菌所产肽的活性在奶酪成熟中十分重要, 例如, 增加c tis subsp.c remoris的某些肽的表达可提高奶酪的感官质量。同型发酵的乳酸菌通过丙酮酸将可利用的能源糖几乎全部转化为乳酸, 产生能量并使氧化还原平衡。此外, 丙酮酸还会导致很多其它代谢物的产生( 如乙酸、乙醇、丁二酮和乙醛) , 乳酸菌所产的这些挥发性物质有助于形成某些发酵食品的典型风味,如酸性面团(由乳酸/乙酸之比决定) , Kefir和koumiss(乙醇) , 黄油和酪乳(丁二酮)以及酸奶(乙醛)。控制发酵条件可增加某些挥发性物质的产生, 通过基因工程也可操控代谢产物。例如在酪乳中c tis c tisbiovar diac etylac tis 通过丙酮酸的分解代谢可使丁二酮产量增加，而S.thermophilus可增加发酵乳制

品中乙醛的产量。

此外, 将一些新的酶促活性引入乳酸菌, 可使细胞从碳源开始进行人们所期望的代谢。例如增加c tis细胞中丙氨酸脱氢酶可从丙酮酸起引发同型发酵的、特殊立体构型的L-丙氨酸的产生。L-丙氨酸在食品工业中作为一种甜味剂使用, 原位产生该物质可使乳制品本身带有甜味。

人们对乳酸菌的新陈代谢有了新的认识和了解,这使我们看到了新一代发酵剂更为广阔的应用前景。功能性乳酸菌发酵剂具有保健、市场和技术优势, 通过基因工程或野生型微生物的筛选可以获得, 人们从中可以获取各种生物信息, 在基因组中寻找所需的基因, 基因簇或功能因子。尽管如此, 仍然需要进行基础性和应用性研究, 以便在现有的加工技术条件下更好的应用功能性发酵剂和获取相关定量信息。对功能性发酵剂的生物动力学进行数学分析可以了解食品环境和微生物功能性之间的关系, 还将有助于菌株筛选和加工设计。这样可对加工进行更好的控制, 提高食品安全性和质量并可减少经济损失, 同时还将有助于食品企业的多样化生产。

参考文献：

李元莉．功能性乳酸菌发酵剂在食品发酵工业中的应用．中国乳品工业．2006

康明丽．乳酸菌及其在食品工业中的应用．河北工业科技．2008年11月苏东海．乳酸菌在传统主食馒头中的应用前景．中国农学通报．2010,26(4):61-65

陈妍．微生物发酵法生产食品风味物质．中国调味品．2011年第7期