乳酸菌及其乳酸菌发酵食品

乳酸菌及其乳酸菌发酵食品

发酵是一种古老、传统的食品储存与加工的方法，凡利用微生物的作用而制得的食品都可以称为发酵食品。发酵食品是人类巧妙地利用有益微生物加工制造的一类食品，具有独特的风味和营养价值，丰富了我们的饮食生活。发酵食品因在食品加工过程中有微生物参与作用，进而可以形成一些特异性风味物质和营养因子，如乳酸菌参与牛乳发酵，产生乙醛、丁二酮、丙酮、3-羟基丁酮、挥发性酸等芳香物质，以及胞外多糖、乳酸菌素、γ-氨基丁酸等营养因子。

乳酸菌是发酵食品最主要的有益微生物之一，人类对于乳酸菌的应用历史非常久远，在远古人类就在酿造食品方面不自觉地利用了乳酸菌。但是，人类能主动地去研究和掌握乳酸菌的生活规律，并加以应用，还是近百年的事。

1 乳酸菌

乳酸菌的分类

乳酸菌是一类以糖为原料产乳酸为主的细菌的总称，乳酸菌不是分类学上的名词，属于真细菌纲(Eubacteriac)真细菌目(Eabacteriales)中的乳酸细菌科(lactobacillaceae)。在伯杰氏系统细菌分类学上，目前已发现的乳酸菌，至少分布于乳杆菌属(Lactobacillus)、链球菌属(Strptococcus)、明串珠菌属(Leuconostoc)，乳球菌属(Lactococcus)等19个属的微生物中。其中，在食品、医药等领域应用较多的乳酸菌主要分布在乳杆菌属、双歧杆菌属、链球菌属、肠球菌属、乳球菌属、片球菌属和明串珠菌属等七个属种。

乳酸菌的基本特性

乳酸菌是革兰氏阳性，不形成芽孢(个别属除外)，不运动或少运动，不耐高温，但耐酸的球菌或杆菌，乳酸菌是一种兼性厌氧菌，适合于在氧含量低或无氧的环境中生长。与其它细菌相比，乳酸菌对营养的要求比较严格，除了要供给适量的水分、充足的碳源、氮源和无机盐类外，还需要加入维生素、氨基酸等生长因子。乳酸菌都能发酵一定的糖类产生乳酸，但分解蛋白质和脂肪能力微弱，过氧化氢酶反应呈阴性，适宜在偏酸的环境中生长，可使培养基

pH值降到以下，产酸及耐酸能力都较强。

乳酸菌的发酵类型

乳酸菌的发酵根据产物的不同，分为三种类型：同型乳酸发酵、异型乳酸发酵和双歧发酵。同型乳酸发酵是指发酵终产物中90%以上为乳酸的乳酸发酵过程，以乳酸链球菌和多数乳酸杆菌为主。异型乳酸发酵是指发酵终产物中除乳酸外,还有乙醇、二氧化碳等成分的乳酸发酵过程，以明串珠菌属的乳酸菌以及某些乳酸杆菌,如肠膜明串珠菌、短乳杆菌、甘露醇乳杆菌等。双歧发酵是双歧杆菌的产能模式，双歧杆菌是一类特殊的严格厌氧菌,对营养要求较高,它们对葡萄糖的代谢也可归入异型乳酸发酵,但与其他乳酸菌的异型发酵不同。

乳酸菌的代谢产物

乳酸菌发酵的代谢产物主要有有机酸类、细菌素类、乙醛等芳香物质、胞外多糖、γ-氨基丁酸等。有机酸类主要有乳酸、乙酸，及少量的甲酸、丙酸等，具有抗菌防腐的作用，并带给食品酸性的口感；细菌素又称乳酸菌素，具有固定抗菌谱，对病原菌和腐败菌具有很强的抑制能力；乙醛等芳香物质给乳酸菌发酵食品带来独特的发酵风味；胞外多糖作为生命物质的重要组成部分，广泛参与细胞的各种生命现象及生理过程的调节；γ-氨基丁酸是神经系统中重要的抑制性神经递质，具有改善脑机能，调节情绪抗焦虑，降低血压等方面具有重要作用。

2 乳酸菌发酵食品

乳酸菌的应用历史非常悠久，但真正科学的研究和利用是始于19世纪中叶。近年来食品级乳酸菌的优良特性已引起食品微生物界的关注，它在食品方面的应用也越来越广泛。目前乳酸菌广泛应用于乳制品、肉制品、酱腌菜制品、酱类制品等各类发酵食品中。随着现代生物技术的发展，乳酸菌与人们的生活与健康越来越密切。

乳酸菌发酵乳制品

乳制品是乳酸菌发酵应用最多，也是最为成熟的领域。主要产品有发酵乳、乳酸菌饮料、奶油、干酪等。

发酵乳

发酵乳是以鲜奶或奶粉为主要原料，经乳酸菌发酵而制得的产品。原料乳添加或不添加白砂糖、稳定剂等配料，溶解搅拌均匀,经均质和加热杀菌(一般采用95℃，5min)后，降低到适宜的发酵温度，接种乳酸菌种，在适宜的温度下发酵，发酵完毕后，置于2-6℃左右的冷库内冷却后熟即可制得。

应用于发酵乳生产的乳酸菌主要属于乳杆菌属、链球菌属,此外还有双歧杆菌属等。生产中常用的有保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、乳酸乳球菌、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌、干酪乳杆菌、植物乳杆菌等。可单菌种发酵，但一般两种或两种以上菌种搭配使用。其中发酵菌种仅含有嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌两种菌的产品称为酸奶，含有更多种菌或仅有一种菌的产品称为发酵乳。

乳酸菌饮料

乳酸菌饮料是以鲜牛奶或奶粉为主要原料，经乳酸菌发酵，并辅以水、白砂糖、稳定剂、乳酸等配料，调配而成的产品。原料乳按照发酵乳工艺进行发酵，水、白砂糖、稳定剂等配料溶解均匀（一般化料温度70-80℃），然后进行混合、调酸、调香、杀菌等工艺制成。

应用于乳酸菌饮料发酵的菌种主要有干酪乳杆菌、副干酪乳杆菌、嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、乳酸乳球菌、植物乳杆菌、双歧杆菌等。产品根据原料乳杀菌工艺分为褐变产品和非褐变产品，根据发酵后是否进行灭菌分为活菌型产品和灭菌型（非活菌型）产品。

酸奶油

酸奶油是以乳经离心分离后所得的稀奶油为主要原料，经杀菌、乳酸菌发酵等工艺而制成的乳制品。酸奶油按发酵方法不同，分为天然发酵酸奶油和人工发酵酸奶油两类。天然发酵酸奶油以乳中原有的微生物为发酵剂，让其自然发酵而成。人工发酵酸奶油，系将稀奶油杀菌后，再添加纯培养的乳酸菌种，使其发酵而制成。应用于酸奶油生产的乳酸菌主要有以下几种：乳酸乳球菌（乳脂亚种、乳酸亚种、双乙酰亚种）、肠膜明串珠菌、发酵乳杆菌等。

干酪

干酪是指原料乳经杀菌、冷却后，加入适量的乳酸菌种和凝乳酶，使蛋白质(主要是酪蛋白)在菌种发酵和凝乳酶的作用下凝固，排除乳清，将凝块压成块状而制成的产品。用于生产干酪的乳酸菌种，随干酪种类而异。常用的菌种有乳酸乳球菌（乳脂亚种、乳酸亚种、双乙酰亚种）、干酪乳杆菌、瑞士乳杆菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌以及肠膜明串珠菌等。生产中通常选取其中两种以上的乳酸菌搭配使用。个别具有地方特色的干酪还会用到青霉、白霉等霉菌，如蓝纹干酪、白霉干酪等。

其它

在历史的发展中，不同的地区，不同的生活方式，还形成了具有不同地方特色的发酵乳制品，如高加索地区的开菲尔，采用含有数十种菌的开菲尔粒发酵而成；蒙古地区的奶酒，通过自然发酵，分离乳脂制得；大理地区的乳扇，通过酸水凝固，在经发酵制得；俄罗斯地区的格瓦斯，利用乳酸菌和酵母发酵酿制而成。

随着科技的进步和技术人员的研究，还有不同类型的发酵乳制品不断被开发出来，如酸奶粉是通过喷雾干燥等方法，去除了酸奶中的水分，再经调配等工艺而制成的一种便于运输和保存，与水按适当的比例进行还原即可食用的酸奶制品，能保持原有的营养成分及酸奶风味。

乳酸菌发酵植物蛋白制品