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摘要:近几年来,功能性乳酸菌渐渐进入了人们的视野,它在技术、营养、健康等方面展现出的优势使它展现出了很大的发展前景。作为一种具有一个或几个固有功能特性的发酵剂,它的作用也多种多样,例如:它可以当作食品的防腐剂,从而提高食品的安全性及保存期限,同时促进奶酪加速成熟,产生功能因子、去除毒副因子,使食品不仅味道得到改善,还能具有保健的功效;其次,如果乳品被噬菌体污染了,则可以通过噬菌体发酵剂解决这个问题;另外,随着科技的快速发展,通过基因工程筛选需要的特定种类的功能性发酵剂得以实现,这一突破使消费者能吃到新型健康食品,企业能有更多样化的生产。
关键词:功能性发酵剂;乳酸菌;应用
一、乳酸菌的重要性及发酵机制
1.1乳酸菌概述
乳酸菌(Lactic acid bacteria)指的是通过发酵糖产生乳酸的一类细菌的总称,到现在为止已经在自然界中发现了不少这种类型的细菌。其中,乳酸菌可以分为五个属:乳杆菌属、明串珠菌属、双歧杆菌属、片球菌属和链球菌属[1]。作为一种食品安全微生物,乳酸菌常常被用来发酵和加工食品,从而让食品风味更独特、更加有营养,因此,它与人类的生活紧密联系在一起。根据调查显示,要利用乳酸菌发酵的果酒、蔬菜、肉等产品占了食物总产品的很大一部分,由此可见乳酸菌的重要性。
1.2 乳酸菌发酵机制
乳酸菌可分为两种类型,若发酵葡萄糖仅产生乳酸,则称为同型发酵菌;若除了乳酸还有其他附加产物,则称为异型发酵菌。同型发酵菌会在发酵过程中利用大约90%的乳糖,将其转化成为乳酸,并且这一过程产生的副产物极其少。而异型发酵菌利用率相对较小,它仅能将50%左右的乳糖转化成乳酸,其余的则变成了有机酸、醇、CO2、氢等物质[2]。
二、乳酸菌的应用
2.1用于食品保藏和提高食品安全性
如今,很多食品都添加了防腐剂,而防腐剂几乎都是化学食品添加剂,如:亚硝酸盐、亚硫酸、丙酸等。而乳酸菌虽然是一种功能性发酵剂,但同样能作为防腐剂使用,并且更加安全。乳酸菌具有几大优势,它分解出的耐热淀粉酶会在谷物中产生 抗菌活性,从而有效防止微生物污染;另外,它还能在发酵食物的过程中产生一些天然的抗菌剂,包括有机酸、乳酸、乙酸、甲酸、苯、乳品风味酸、己酸等。这些抗菌剂在食品加工过程中起着很大的作用,它们不仅能防止霉菌污染,保证食品的安全性,还能让食品变得更加美味。另外,乳酸菌还可以产生细菌素,达到食品防腐的效果[3]。除此之外,很多细菌素还有抑制食物中病原体的作用,保证人们吃的食物更健康。科学家通过研究得知,许多乳酸菌都可以在一定条件下产生细菌素,由此可见,抑制食物中的病菌是可以实现的。
2.2 提高蔬菜制品营养价值
乳酸菌会在代谢过程中发生一系列的反应,并利用蔬菜中的一些可溶性物质,将一部分纤维素消耗掉,并且能够生成其他的有用维生素。它所生成的有机酸可以降低环境的pH值,达到保护肠内维生素 B、B6及B12,让它们不易被破坏的效果,从而提高发酵制品的营养价值。
2.3 抑制泡菜中亚硝酸盐的形成
如果人们食用了蔬菜及其制品,其中富含的硝酸盐将会进入口腔,并被口腔细菌还原成为亚硝酸盐。除了这一途径会产生亚硝酸盐外,腌制蔬菜的过程也能产生大量的亚硝酸盐。因为蔬菜中含有硝酸盐,而有些有害的微生物恰恰可以将其转化成亚硝酸盐,因此,近几年来,人们越来越重视泡菜中亚硝酸盐的含量,越来越多的研究人员开始投身于研究乳酸发酵技术的实验中,努力增加发酵过程的可控性,让发酵蔬菜的品质得到保证,从而有效降低亚硝酸盐的含量,让人们能吃到更安全的蔬菜制品。
三、乳酸菌的技术优势
3.1加速奶酪的成熟
如果想要奶酪加速成熟,就需要更優化的方案,例如:调查选取更合适的乳酸菌、让内源酶的活性得到优化或添加其他的酶促进它的成熟。发酵剂的作用是让细胞自己溶解,释放出细胞内的胞内肽酶,而细菌素也具有相近的作用,它也能将细胞溶解,除此之外,还可以使用新兴的基因工程的方法,将细胞溶素分解出来,当发酵剂处于成熟期的时候,用它来溶解细胞[4]。
3.2去除有毒或非营养因子
乳酸菌还具有去除有毒或非营养因子的作用。它在生活中有很多应用,例如:乳酸菌可以用来降低发酵奶中乳糖和半乳糖的含量。这可以使奶制品中半乳糖的积累量减少,或许人们以后不再会担心发生乳糖不耐症了;它还可以去除大豆中的一些糖类,如:棉籽糖、水苏糖和毛蕊糖等,而这些糖类是会引起胃胀气和肠痉挛等疾病的,因此,乳酸菌可以间接的用来治病;它可以消除豆类和谷物类的蛋白酶,有效防止消化不良的发生;它还能去除植酸和丹宁,减少矿物中的杂质,使利用率提高,并提高工作效率;它还可以让食品中的天然毒素消失,使消费者吃到更安全更放心的产品[5]。
目前,人们为了让产品的最终质量进一步提高,开始试着改进发酵加工过程,并寻找更好更符合条件的菌株当做新型的功能性发酵剂。而由于法规和市场的限制,人们更愿意将具有特定功能的菌种从天然发酵食品中分离出来,并经过筛选用于工业生产。近几年来,随着科学的进步、科技的发展,人们通过各种渠道重新认识和了解了乳酸菌这种发酵剂,这给乳酸菌在未来的发展提供了更多机会和更广阔的前景,同时,基因工程的兴起也使得筛选特定条件的乳酸菌发酵剂成为可能。相信这种功能性发酵剂会凭借自己在保健、市场和技术方面的优势,在未来发挥更大的作用。
参考文献:
[1]申秋璇. 冷冻干燥乳酸菌发酵剂的制备及其保藏过程中菌群生理活性变化的研究[D].山东大学,2012.
[2]彭习亮,马成杰. 乳酸菌的生理功能及其在食品工业中的应用[J]. 安徽农业科学,2013,20:8708-8710+8776.
[3]吕嘉枥,齐文华. 乳酸菌的生理功能及在食品酿造工业中的应用[J]. 食品科技,2007,10:13-17.
[4]卢晓黎,尼海峰. 发酵蔬菜功能菌研究与应用进展[J]. 中国食品学报,2012,02:1-6.
[5]吴祖芳,赵永威,翁佩芳. 蔬菜腌制及其乳酸菌技术的研究进展[J]. 食品与生物技术学报,2012,07:678-686.
关键词:功能性发酵剂;乳酸菌;应用
一、乳酸菌的重要性及发酵机制
1.1乳酸菌概述
乳酸菌(Lactic acid bacteria)指的是通过发酵糖产生乳酸的一类细菌的总称,到现在为止已经在自然界中发现了不少这种类型的细菌。其中,乳酸菌可以分为五个属:乳杆菌属、明串珠菌属、双歧杆菌属、片球菌属和链球菌属[1]。作为一种食品安全微生物,乳酸菌常常被用来发酵和加工食品,从而让食品风味更独特、更加有营养,因此,它与人类的生活紧密联系在一起。根据调查显示,要利用乳酸菌发酵的果酒、蔬菜、肉等产品占了食物总产品的很大一部分,由此可见乳酸菌的重要性。
1.2 乳酸菌发酵机制
乳酸菌可分为两种类型,若发酵葡萄糖仅产生乳酸,则称为同型发酵菌;若除了乳酸还有其他附加产物,则称为异型发酵菌。同型发酵菌会在发酵过程中利用大约90%的乳糖,将其转化成为乳酸,并且这一过程产生的副产物极其少。而异型发酵菌利用率相对较小,它仅能将50%左右的乳糖转化成乳酸,其余的则变成了有机酸、醇、CO2、氢等物质[2]。
二、乳酸菌的应用
2.1用于食品保藏和提高食品安全性
如今,很多食品都添加了防腐剂,而防腐剂几乎都是化学食品添加剂,如:亚硝酸盐、亚硫酸、丙酸等。而乳酸菌虽然是一种功能性发酵剂,但同样能作为防腐剂使用,并且更加安全。乳酸菌具有几大优势,它分解出的耐热淀粉酶会在谷物中产生 抗菌活性,从而有效防止微生物污染;另外,它还能在发酵食物的过程中产生一些天然的抗菌剂,包括有机酸、乳酸、乙酸、甲酸、苯、乳品风味酸、己酸等。这些抗菌剂在食品加工过程中起着很大的作用,它们不仅能防止霉菌污染,保证食品的安全性,还能让食品变得更加美味。另外,乳酸菌还可以产生细菌素,达到食品防腐的效果[3]。除此之外,很多细菌素还有抑制食物中病原体的作用,保证人们吃的食物更健康。科学家通过研究得知,许多乳酸菌都可以在一定条件下产生细菌素,由此可见,抑制食物中的病菌是可以实现的。
2.2 提高蔬菜制品营养价值
乳酸菌会在代谢过程中发生一系列的反应,并利用蔬菜中的一些可溶性物质,将一部分纤维素消耗掉,并且能够生成其他的有用维生素。它所生成的有机酸可以降低环境的pH值,达到保护肠内维生素 B、B6及B12,让它们不易被破坏的效果,从而提高发酵制品的营养价值。
2.3 抑制泡菜中亚硝酸盐的形成
如果人们食用了蔬菜及其制品,其中富含的硝酸盐将会进入口腔,并被口腔细菌还原成为亚硝酸盐。除了这一途径会产生亚硝酸盐外,腌制蔬菜的过程也能产生大量的亚硝酸盐。因为蔬菜中含有硝酸盐,而有些有害的微生物恰恰可以将其转化成亚硝酸盐,因此,近几年来,人们越来越重视泡菜中亚硝酸盐的含量,越来越多的研究人员开始投身于研究乳酸发酵技术的实验中,努力增加发酵过程的可控性,让发酵蔬菜的品质得到保证,从而有效降低亚硝酸盐的含量,让人们能吃到更安全的蔬菜制品。
三、乳酸菌的技术优势
3.1加速奶酪的成熟
如果想要奶酪加速成熟,就需要更優化的方案,例如:调查选取更合适的乳酸菌、让内源酶的活性得到优化或添加其他的酶促进它的成熟。发酵剂的作用是让细胞自己溶解,释放出细胞内的胞内肽酶,而细菌素也具有相近的作用,它也能将细胞溶解,除此之外,还可以使用新兴的基因工程的方法,将细胞溶素分解出来,当发酵剂处于成熟期的时候,用它来溶解细胞[4]。
3.2去除有毒或非营养因子
乳酸菌还具有去除有毒或非营养因子的作用。它在生活中有很多应用,例如:乳酸菌可以用来降低发酵奶中乳糖和半乳糖的含量。这可以使奶制品中半乳糖的积累量减少,或许人们以后不再会担心发生乳糖不耐症了;它还可以去除大豆中的一些糖类,如:棉籽糖、水苏糖和毛蕊糖等,而这些糖类是会引起胃胀气和肠痉挛等疾病的,因此,乳酸菌可以间接的用来治病;它可以消除豆类和谷物类的蛋白酶,有效防止消化不良的发生;它还能去除植酸和丹宁,减少矿物中的杂质,使利用率提高,并提高工作效率;它还可以让食品中的天然毒素消失,使消费者吃到更安全更放心的产品[5]。
目前,人们为了让产品的最终质量进一步提高,开始试着改进发酵加工过程,并寻找更好更符合条件的菌株当做新型的功能性发酵剂。而由于法规和市场的限制,人们更愿意将具有特定功能的菌种从天然发酵食品中分离出来,并经过筛选用于工业生产。近几年来,随着科学的进步、科技的发展,人们通过各种渠道重新认识和了解了乳酸菌这种发酵剂,这给乳酸菌在未来的发展提供了更多机会和更广阔的前景,同时,基因工程的兴起也使得筛选特定条件的乳酸菌发酵剂成为可能。相信这种功能性发酵剂会凭借自己在保健、市场和技术方面的优势,在未来发挥更大的作用。
参考文献:
[1]申秋璇. 冷冻干燥乳酸菌发酵剂的制备及其保藏过程中菌群生理活性变化的研究[D].山东大学,2012.
[2]彭习亮,马成杰. 乳酸菌的生理功能及其在食品工业中的应用[J]. 安徽农业科学,2013,20:8708-8710+8776.
[3]吕嘉枥,齐文华. 乳酸菌的生理功能及在食品酿造工业中的应用[J]. 食品科技,2007,10:13-17.
[4]卢晓黎,尼海峰. 发酵蔬菜功能菌研究与应用进展[J]. 中国食品学报,2012,02:1-6.
[5]吴祖芳,赵永威,翁佩芳. 蔬菜腌制及其乳酸菌技术的研究进展[J]. 食品与生物技术学报,2012,07:678-686.