乳酸菌在食品加工中的應(yīng)用

張倩 趙鑫磊 車笑

摘 要：本文闡述了乳酸菌的基本特征和功能及其在食品加工等方面的應(yīng)用，并對(duì)乳酸菌的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：乳酸菌 食品 應(yīng)用

當(dāng)前，已知的乳酸菌有40多種，分類上歸屬于乳酸菌科的有4個(gè)屬，即乳桿菌屬、鏈球菌屬、明串珠菌屬、片球菌屬。乳酸發(fā)酵食品是目前世界公認(rèn)的功能性保健食品，乳酸菌的作用主要包括抑制腸道中腐敗菌的生長(zhǎng)和減弱腐敗菌在腸道的產(chǎn)毒，以及防止便秘、防止細(xì)胞老化、防癌及調(diào)節(jié)人體生理機(jī)能等保健和醫(yī)療作用。

1 基本特征

乳酸菌是一群形態(tài)、代謝性能和生理特征不完全相同的革蘭氏陽(yáng)性菌的統(tǒng)稱，其總特征是G+、不形成芽孢、不進(jìn)行呼吸的球菌或桿菌，在發(fā)酵碳水化合物時(shí)主要的代謝產(chǎn)物為乳酸。

2 生理功能

2.1 產(chǎn)生特殊酶系

乳酸菌可以產(chǎn)生一些特殊的酶系，如產(chǎn)生有機(jī)酸的酶系、控制內(nèi)毒素的酶系、合成各種維生素的酶系和分解膽酸的酶系等[1]。這些酶不僅能加速乳酸菌的生長(zhǎng)，維持腸道微生態(tài)平衡，而且還可以改善產(chǎn)品的風(fēng)味，促進(jìn)乳制品、發(fā)酵香腸等食品的成熟。

2.2 有粘附性和定植能力

粘附是指細(xì)菌與機(jī)體腸上皮細(xì)胞通過(guò)生物化學(xué)作用產(chǎn)生特異性的粘連，定植抗力是指宿主對(duì)致病菌與潛在致病菌在正常微生物群中定植和繁殖的阻抗力或抵抗力。

2.3 產(chǎn)生抑菌活性的代謝產(chǎn)物

乳酸菌代謝可以產(chǎn)生有機(jī)酸、過(guò)氧化氫和細(xì)菌素等多種代謝產(chǎn)物，不僅可以改善產(chǎn)品的風(fēng)味和組織狀態(tài)，還可抑制食品中的腐敗菌和病原菌[2]。乳酸菌對(duì)一些腐敗菌和低溫細(xì)菌的抗菌機(jī)制主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：其一是產(chǎn)生乳酸等有機(jī)酸使腸內(nèi)處于酸性環(huán)境；第二為產(chǎn)生過(guò)氧化氫激活牛乳中的過(guò)氧化氫酶-硫氰酸系統(tǒng)，抑制和殺滅革蘭氏陰性菌、過(guò)氧化氫酶陽(yáng)性細(xì)菌等[3]；第三則是產(chǎn)生類似細(xì)菌素的細(xì)小蛋白質(zhì)或肽類。

2.4 降低膽固醇

乳酸菌菌體成分或菌體外代謝物有抗膽固醇因子，乳酸菌的代謝能顯著減少腸道對(duì)膽固醇的吸收，同時(shí)，乳酸菌吸收部分膽固醇并將其轉(zhuǎn)變?yōu)槟懰猁}從體內(nèi)排出[4]。

2.5 其他功能

研究結(jié)果顯示，益生菌或其代謝副產(chǎn)物可通過(guò)影響結(jié)腸上皮細(xì)胞的變化過(guò)程，阻抑結(jié)腸和其他器官中發(fā)生的非基因型和基因型突變[5]，從而達(dá)到抑制癌細(xì)胞增殖的目的。

3 在食品加工中的應(yīng)用

3.1 在乳制品加工中的應(yīng)用

3.1.1 酸奶的生產(chǎn)

酸奶是以鮮牛奶或奶粉為主要原料，經(jīng)乳酸菌發(fā)酵而制得的產(chǎn)品，一般采用2種或2種以上菌種混合使用[6]。保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的混合菌種純培養(yǎng)發(fā)酵劑在生產(chǎn)中較為常用。

3.1.2 奶油的生產(chǎn)

奶油是以原料乳經(jīng)離心分離后所得的稀奶油為主要原料，經(jīng)殺菌、冷卻、成熟、乳酸菌發(fā)酵、攪拌、壓煉而制成的乳制品。應(yīng)用于奶油生產(chǎn)的乳酸菌有乳酸鏈球菌、副嗜檸檬酸鏈球菌、丁二酮乳鏈球菌等[7]。

3.1.3 干酪的生產(chǎn)

干酪是指原料乳經(jīng)殺菌、冷卻后，加入適量的乳酸菌發(fā)酵劑發(fā)酵，使蛋白質(zhì)凝固后，排除乳清，將凝塊壓成塊狀而制成的產(chǎn)品。常用的菌種有乳酸鏈球菌、乳油鏈球菌以及嗜檸檬酸明串珠菌等，生產(chǎn)中通常選取其中2種以上的乳酸菌混合使用。

3.2 植物蛋白飲料加工

乳酸菌在植物蛋白飲料加工中的應(yīng)用主要是生產(chǎn)酸豆奶和花生乳酸發(fā)酵酸奶，用于酸豆奶和花生乳酸發(fā)酵酸奶生產(chǎn)的乳酸菌主要屬于乳桿菌屬、鏈球菌屬，此外，還有明串球菌屬，常用2種或2種以上菌株混菌發(fā)酵[8]。

3.3 在肉制品生產(chǎn)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)發(fā)酵香腸的生產(chǎn)不添加任何發(fā)酵劑，完全由肉、香辛料及環(huán)境中的微生物完成發(fā)酵和成熟。發(fā)酵香腸的現(xiàn)代生產(chǎn)工藝是在原料中添加純培養(yǎng)的乳酸菌發(fā)酵劑，從而保證乳酸菌在整個(gè)發(fā)酵和成熟過(guò)程中占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。目前，常用的微生物有乳酸桿菌、片球菌、微球菌、霉菌和酵母[9]。

3.4 在食品防腐保鮮中的應(yīng)用

乳酸菌的抗菌機(jī)制主要表現(xiàn)在3個(gè)方面：產(chǎn)生乳酸等有機(jī)酸，使多數(shù)不耐酸的腐敗菌和致病菌生長(zhǎng)繁殖受到抑制；產(chǎn)生類似細(xì)菌素的細(xì)小蛋白質(zhì)或肽；產(chǎn)生H2O2激活牛乳中的過(guò)氧化氫酶-硫氰酸系統(tǒng)。

4 乳酸菌的應(yīng)用前景

近年來(lái)的研究表明，乳酸菌有很多特殊的醫(yī)療保健作用。國(guó)內(nèi)外對(duì)乳酸菌的研究也越來(lái)越深入，日本、瑞典等已開(kāi)展用乳酸菌治療胃潰瘍和胃腸炎的研究。因此，如何利用現(xiàn)代微生物技術(shù)和分子生物技術(shù)來(lái)改造乳酸菌，改善乳酸菌的鑒定方法、檢測(cè)手段，從而加強(qiáng)乳酸菌的質(zhì)量，保證其在食品應(yīng)用中的安全性將是今后深入研究的方向。

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