乳酸菌在食品工业中的应用

乳酸菌在食品工业中的应用

摘要：本文阐述了乳酸菌的生物学特性与生理功能，综述了其在发酵泡菜、发酵肉制品、酿酒工业、酿造酱油等食品工业中的应用，及其应用前景。

关键词：乳酸菌生物学特性菌落特征鉴定生理功能应用

乳酸菌指发酵糖类主要产物为乳酸的一类无芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称。为原核生物乳酸菌（lactic acid bacteria，LAB）是一类能利用可发酵碳水化合物产生大量乳酸的细菌的通称。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。益生菌能够帮助消化，有助人体肠脏的健康，因此常被视为健康食品。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，因此在食品工业中被广泛的运用。

1 乳酸菌的生物学特性

乳酸菌均归类于乳酸菌科。这些细菌形态上差异颇大，既有长杆状或短杆状的，又有圆形的;所有种类都是革兰氏阳性菌，不形成芽抱，也不会运动（有例外）。它们从碳水化合物得到能量，分泌乳酸。是专性发酵菌。乳酸菌能够在空气或氧气下生长，它们是厌氧菌，但是耐氧的。一方面乳酸菌的生长需要辅助因子，他们大多需要某些维生素（核黄素、硫胺素、泛酸、烟酸、叶酸、生物素、氨基酸、嘌吟和嘧啶）。另一方面乳酸菌具有大部分微生物所没有的利用乳糖的能力，在固体培养基表面，一般仅形成少量的菌体生物量，仅长出淡色小菌落，直径1一2 mm，在液体培养基中细菌浓度很低，这些是由营养、代谢等生理特性所决定。

2 乳酸菌的菌落特征与鉴定

2.1乳酸菌的纯培养

挑取3个或以上的可疑菌落，嗜热链球菌接种于MC琼脂平板，乳杆菌属和双歧杆菌属接种于MRS琼脂平板，双歧杆菌需绝对厌氧，置36 ℃±1 ℃恒温箱内培养48 h±2 h，不含双歧杆菌需兼性厌氧，置36 ℃±1℃恒温箱内培养48 h ±2 h。

2.2乳酸菌的鉴定

涂片镜检：乳杆菌属细胞形态多样，从长的杆状和细长杆状到弯曲杆状及短杆状，一般形成链。通常不运动。无芽胞，革兰氏染色阳性。嗜热链球菌形态为球形或球杆状，直径为0.5 μm～2.0 μm，细胞成对或成链排列，无芽胞，革兰氏染色阳性。双歧杆菌属细胞呈多样形态，有较规则短杆状或纤细杆状具有尖细末段的细胞，也有呈球形者，可形成各种分支或分叉形。无芽胞，革兰氏染色阳性。常见几种乳酸菌的菌落特征与鉴定见表1。

表1 常见几种乳酸菌的菌落特征与鉴定

菌属MRS琼脂MC琼脂

乳杆菌属(Lactobacillus) 平皿底为黄色，菌落中等

大小，凸起，微白色，湿

润，边缘整齐，菌落呈圆

形，直径为3.0 mm±1 mm。

平皿底为粉红色，菌落较

小，白色或淡粉色，边缘

不太整齐，直径 2.0 mm

±1 mm,可有淡淡的晕。

双歧杆菌属(Bifidobacterium)

兼性需氧培养条件下不

生长。在绝对厌氧培养条

件下，平皿底为黄色，菌

落中等大小，瓷白色，边

缘整齐光滑，菌落呈圆

形，直径为2.0 mm±1 mm。

兼性需氧培养条件下不

生长。在绝对厌氧培养条

件下，平皿底为粉红色，

菌落较小，白色，边缘整

齐，直径1.5mm±1 mm,

可有淡淡的晕。

嗜热链球菌(Streptococcus

平皿底为黄色，菌落偏

小，白色，湿润，边缘整

平皿底为粉红色，菌落中

等偏小,边缘整齐光滑的

thermophilus) 齐，菌落呈圆形，直径为

1.0 mm±1 mm。红色菌落，直径

2.0 mm ±1 mm,可有淡淡的晕。

2 乳酸菌的生理功能

2.1提供营养物质，促进机体生长

乳酸菌如果能在体内正常发挥代谢活性，就能直接为宿主提供可利用的必需氨基酸和各种维生素（维生素B族和K等)，还可提高矿物元素的生物活性，进而达到为宿主提供必需营养物质、增强动物的营养代谢、直接促其生长的作用。此外，乳酸菌产生的酸性代谢产物使肠道环境偏酸性，而一般消化酶的最适PH 值为偏酸性(淀粉酶6.5、糖化酶4.4)，这样就有利于营养素的消化吸收，还可加强肠道的蠕动和分泌，也可促进消化吸收养分。

2．2改善胃肠道功能，维持肠道菌群平衡

动物的整个消化道在正常情况下都寄生有大量微生物。就其作用而言，可分为三类：①共生性类型，主要是兼性厌氧菌，在生态平衡时，它们的维生素和蛋白质合成、消化吸收、生物拮抗和免疫等功能对宿主有利；②致病性类型，正常情况下数量少，寄生于正常部位，不至于使宿主发病。若失控，则会导致宿主的不良反应；③中间性类型，即同时具有生理和致病两种作用。微生物群的平衡，对机体的健康十分重要，而乳酸菌就能够调节这种微生态平衡，保障宿主正常生理状态。乳酸菌是肠道常在菌（常生菌），畜禽服用乳酸菌后，可以改变肠道内环境，抑制有害菌繁殖，调整胃肠道菌群平衡。乳酸菌通过粘附素与肠粘膜细胞紧密结合，在肠粘膜表面定植占位，成为生理屏障的主要组成部分，从而达到恢复宿主抵抗力，修复肠道菌群屏障、治愈肠道疾病的作用。如果这个屏障遭到抗生素或其他因素的破坏，宿土丧失了对外来菌抵抗力，会使具有耐药性的肠内菌异常增殖而取代优势菌的位置，造成肠道内微生态平衡的失调。

2.3改善免疫能力

乳酸杆菌和双歧杆菌一方面能明显激活巨噬细胞的吞噬作用，另一方面由于它能在肠道定植，相当于天然自动免疫。它们还能刺激腹膜巨噬细胞、诱导产生干扰素、促进细胞分裂、产生抗体及促进细胞免疫等，所以能增强机体的非特异性和特异性免疫反应，提高机体的抗病能力。Pergidon等(1988)报道，口服乳