乳酸菌在酿造中应用的研究现状与前景
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乳酸菌在酿造中应用的研究现状与前景
摘要:乳酸菌是一类可以使食物(包括植物和动物来源)变酸的细菌,它能将乳变酸,故称为乳酸菌。它极其微小,肉眼看不见,直径约0.1~1μm长度约为0.5~40μm。乳酸菌无处不在,广泛分布在人体、动物、植物和整个自然界。乳酸菌用途广泛,它令食物更美味,并延长保质期;它作为保健食品和药品,可以改善和提高人的健康水平,延年益寿,还可以作为微生物学和微生态学领域研究的模式生物。
关键词:乳酸菌、酿造工业、研究、应用
1.乳酸菌的概述:
乳酸菌是一类以糖为原料发酵产生乳酸的细菌,革兰氏染色阳性,它在自然界和人畜的消化系统中广泛存在,无毒、无副作用,担负着人畜机体多种重要的生理功能,可使体内菌群的协调性增强,它可以产生特殊的功能因子,作为生活中的防腐剂。基于乳酸菌特殊的生理特性,在各领域得到广泛应用,引起了人们广泛的研究兴趣。
1.1研究历史:早在20世纪初,俄国著名的生物学家(Mechnikoff,1845-1916),在他获得诺贝尔奖的“长寿学说”里已明确指出,保加利亚的巴尔干岛地区居民,日常生活中经常饮用的酸奶中含有大量的乳酸菌,这是保加利亚地区居民长寿的重要原因。乳酸菌能够帮助消化,有助人体肠脏的健康。在人体肠道内栖息着数百种的细菌,其数量超过百万亿个。其中对人体健康有益的叫益生菌,以乳酸菌、双歧杆菌等为代表,对人体健康有害的叫有害菌,以大肠杆菌、产气荚膜梭状芽胞杆菌等为代表。益生菌是一个庞大的菌群,有害菌也是一个不小的菌群,当益生菌占优势时(占总数的80%以上),人体则保持健康状态,否则处于亚健康或非健康状态。长期科学研究结果表明,以乳酸菌为代表的益生菌是人体必不可少的且具有重要生理功能的有益菌,它们数量的多和少,直接影响到人的健康与否,直接影响到人的寿命长短,科学家长期研究的结果证明,乳酸菌对人的健康与长寿非常重要[1]。而人体肠道内乳酸菌拥有的数量,随着人的年龄增长会逐渐减少,当人到老年或生病时,乳酸菌数量可能下降100至1000倍,直到老年人临终完全消失。在平时,健康人比病人多50倍,长寿在平时,健康人比病
人多50倍,长寿老人比普通老人多60倍。因此,人体内乳酸菌数量的实际状况,已经成为检验人们是否健康长寿的重要指标。现在,由于广谱和强力的抗菌素的广泛应用,使人体肠道内以乳酸菌为主的益生菌遭受到严重破坏,抵抗力逐步下降,导致疾病越治越多,健康受到极大的威胁。所以,有意增加人体肠道内乳酸菌的数量就显得非常重要。目前国际上公认的乳酸菌,被认为是最安全的菌种,也是最具代表性的肠内益生菌,人体肠道内以乳酸菌为代表的益生菌数量越多越好。也完全符合诺贝尔得奖者生物学家梅契尼柯夫“长寿学说”里所得出的结论,乳酸菌=益生菌=长寿菌。这个具有划时代意义的“长寿学说”,为人类利用乳酸菌生产健康食品开创了新纪元。人类面对抗生素的日渐无能为力的现状,正在不断寻求新的更加有效的生物抗菌产品,世界发达国家首先认识并开创了以使用乳酸菌为代表的免疫疗法革命。瑞典科学家研究发布的结果是,治疗胃和大肠炎症时直接喝乳酸菌比用抗生素更好,危险性几乎为零。而在日本,乳酸菌制品已占日本乳制品市场的85%以上,二十年来日本青年平均身高增加15厘米,人口平均寿命达85岁,居世界第一位。。乳酸菌是一种存在于人类体内的益生菌。乳酸菌能够将碳水化合物发酵成乳酸,因而得名。目前,乳酸菌已广泛应用于乳制品、肉制品、蔬菜制品、软饮料等食品中。随着浓缩、冷冻干燥等相应技术的发展。乳酸菌与人们的生活的关系将越来越密切。
1.2乳酸菌的分类
乳酸菌从大体上可分为两大类。一类是动物源乳酸菌,一类是植物源乳酸菌。因为动物源取自动物,因菌种常处于相对不稳定状态,其生物功效也较不稳定,且在大量食用时,很容易导致人体动物蛋白过敏,即排斥反应。而植物源乳酸菌,因为取自植物易被人体认可,不论摄取多大的量,人体不会产生异体蛋白排斥反应,且植物源乳酸菌比动物源者更具有活力,能比动物源多8倍的数量到达人体小肠内定植,从而发挥其强大而稳定的生物功效。乳酸菌为原核生物细菌其代谢类型为异养厌氧型本族中以乳酸杆菌属(Lactobacillus)最为重要,大多是工业上尤其是食品工业上的常用菌种。存在于乳制品,发酵植物食品如泡菜、酸菜,青贮饲料,及人的肠道、尤其是乳儿肠道中。工业生产乳酸常用高温发酵菌。例如德氏乳酸杆菌(L.delbrueckii),最适生长温度为45℃,此菌在乳酸制造和乳酸钙制
造工业上广泛应用。
1.3乳酸菌的理化性质
乳酸菌都能发酵糖类产生乳酸:凡发酵产物中只有乳酸者,称为同型发酵;凡发酵产物中除乳酸外还有乙酸、乙醇、CO等成分者,称为异型发酵、乳酸曲与其他细菌柑比,刘营养的要求比较严格比较复杂。在培养的过程中除了要供给适量的水分、碳源、氮源和元机盐类外,还需要加入维生素、氨基酸和胎等。2.乳酸菌在酿造工业上的应用现状
2.1乳酸菌在酒类中的应用
2.1.1乳酸菌在黄酒发酵中的作用
我国有着悠久的酿酒历史,现存最古老的酒出自商代的墓穴,酒可谓为我国古代最重要的饮品。而酒类的酿制都离不开乳酸菌的参与反应,乳酸菌具有促进酿酒的发酵,维持与保持酿酒微生态环境的作用;乳酸菌代谢产物具有多样性,其主要代谢产物乳酸与其他有机酸具有调整发酵醪PH值、抑制杂菌生产、维护正常发酵,提高出酒率的作用。同时,乳酸菌是形成乳酸乙酯及其他香味成分的重要基础物质,具有矫正香气和口味、增加浓厚感、稳定香气、柔和酒体的作用。因此,要酿制名优黄酒就必需先了解米浆水和发酵中的乳酸菌体系,掌握乳酸菌的体系和作用有助于控制工艺条件,促进酿酒有益菌生长,提高黄酒产品质量。
2.1.2乳酸菌在黄酒发酵中的产生途径
乳酸在黄酒中产生途径主要是米饭搭窝培养制淋饭酒母时,酒药、毛霉作用生成乳酸为主和其他琥珀酸、反丁烯二酸,其余在清浆水和黄酒酒醪中由于乳酸杆菌、链球菌的作用生成乳酸等有机酸。
2.2乳酸菌在酱油发酵中的应用
酱油是中国传统调味品,营养丰富,几千年来一直深受国人喜爱。天然发酵酱醪中存在大量乳酸菌,其对酱油风味和品质起重要作用。
2.2.1乳酸菌在酱油发酵中的作用