郝苗 胡秋連 杜裕芳 張文中
益生菌,意思是“對(duì)生命有益”(for life),這一概念最早源于希臘語(yǔ)。益生菌是定植于人體腸道、生殖系統(tǒng)內(nèi),能產(chǎn)生確切健康功效從而改善宿主微生態(tài)平衡、發(fā)揮有益作用的一類對(duì)宿主有益的活性微生物的總稱。近幾年來(lái),益生菌廣泛流行,目前世界上研究的最多的益生菌產(chǎn)品主要是各類微生物組成的復(fù)合活性益生菌,其廣泛應(yīng)用于生物工程、工農(nóng)業(yè)、食品安全以及生命健康領(lǐng)域。
益生菌的種類及其生理活性
益生菌并不是只有一種或者幾種, 而是一類對(duì)人體健康有好處的細(xì)菌總稱,目前益生菌總共分為3大類,包括乳桿菌(嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、植物乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌),雙歧桿菌類(青春雙歧桿菌、兩歧雙歧桿菌、嗜熱雙歧桿菌),革蘭氏陽(yáng)性球菌類(糞鏈球菌、乳球菌、中介鏈球菌)。其中乳酸菌,雙歧桿菌,酵母菌是研究較多、應(yīng)用較為廣泛的菌種。
益生菌的生理功能主要包括以下三方面:(1)調(diào)節(jié)胃腸道的功能:益生菌的代謝作用產(chǎn)生的酸,造成腸道內(nèi)的酸性環(huán)境,調(diào)節(jié)和促進(jìn)腸蠕動(dòng),防止致病菌的定植,維持腸道正常的生理功能;(2)增強(qiáng)免疫系統(tǒng)的功能:益生菌的免疫調(diào)功能主要通過(guò)激活巨噬細(xì)胞、提高抗炎癥細(xì)胞因子表達(dá)水平、增強(qiáng)自然殺傷細(xì)胞和免疫球蛋白活性而產(chǎn)生的。其中最重要的一點(diǎn),益生菌能夠在不引起炎癥反應(yīng)的情況下調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)行使免疫功能;(3)預(yù)防和改善食物過(guò)敏:益生菌可增強(qiáng)患特異反應(yīng)性皮炎和食物過(guò)敏病人的內(nèi)源性屏障機(jī)制,從而改善食物過(guò)敏。
益生菌在食品中的應(yīng)用
益生菌在乳制品中的應(yīng)用。乳制品是益生菌的重要載體,益生菌在乳制品中主要應(yīng)用于發(fā)酵乳、益生菌乳粉、益生菌干酪、冷凍乳制品等。發(fā)酵乳制品 (益生菌酸奶、益生菌發(fā)酵乳飲料如每益添、養(yǎng)樂(lè)多、優(yōu)益C飲料等) 、發(fā)酵豆乳制品是市場(chǎng)上最常見(jiàn)的益生菌產(chǎn)品。隨著人們對(duì)益生菌的發(fā)酵特性和營(yíng)養(yǎng)保健功能的認(rèn)知,發(fā)酵乳中添加的益生菌也隨之多樣化,主要包括雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、植物乳桿菌和鼠李糖乳桿菌等。最近有研究發(fā)現(xiàn)利用雙歧桿菌、干酪乳桿菌和植物乳桿菌發(fā)酵的豆?jié){具有作為降脂劑、改善肝損傷以及抗肥胖功能食品的作用。 此外,益生菌也常常添加于因幼兒奶粉中。目前市售嬰幼兒益生菌食品主要品種有嬰幼兒益生菌配方奶粉,益生菌和益生元被添加到嬰兒配方奶粉中以促進(jìn)腸道微生物群,其類似于母乳喂養(yǎng)嬰兒,卻具有比配方奶喂養(yǎng)嬰兒更高濃度的雙歧桿菌和更少致病菌。干酪可作為益生菌的載體,其中益生菌作為干酪的發(fā)酵劑,在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生有益物質(zhì)如氨基酸、多肽、脂肪酸、礦物質(zhì)等既豐富了干酪的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),又可以改善干酪的風(fēng)味。
益生菌在肉制品中的應(yīng)用。將益生菌應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖也是近年的流行趨勢(shì),胃腸道菌群對(duì)動(dòng)物健康和生產(chǎn)性能起到重要作用。此外,益生菌在養(yǎng)雞業(yè)的應(yīng)用已被報(bào)道,重點(diǎn)是它們對(duì)雞的生長(zhǎng)性能及其胴體組成的影響。最近的研究表明,在雞肉中添加益生菌還可以改善新鮮肉類的pH值、顏色、保水能力、脂肪酸結(jié)構(gòu)和氧化穩(wěn)定性,添加膳食益生菌能夠改善腸道菌群結(jié)構(gòu),進(jìn)而改善雞肉的品質(zhì)。益生菌不僅通過(guò)調(diào)節(jié)菌群結(jié)構(gòu),促進(jìn)對(duì)脂肪的利用,將其氧化為小分子物質(zhì),提高肉的風(fēng)味;還可以調(diào)節(jié)畜禽的脂肪代謝,從而改善了肉的品質(zhì)。肉類和肉制品是微生物生長(zhǎng)的良好平臺(tái),因此,許多益生菌菌株被用作肉類加工的發(fā)酵劑,發(fā)酵肉制品是經(jīng)過(guò)益生菌發(fā)酵后,具有特殊發(fā)酵風(fēng)味,營(yíng)養(yǎng)豐富,消化率高。通過(guò)發(fā)酵形成的低pH值、低水分活度和益生菌生態(tài)優(yōu)勢(shì),不僅有利于延長(zhǎng)保質(zhì)期,同時(shí)能夠改善風(fēng)味、提高品質(zhì),并賦予保健功能];調(diào)理肉制品也稱預(yù)制肉制品,原料肉經(jīng)預(yù)處理后加入適量輔料和調(diào)味料,在常溫或冷凍或冷藏貯存,經(jīng)簡(jiǎn)單處理即可食用或可直接食用,它方便、快捷、營(yíng)養(yǎng)等優(yōu)點(diǎn)不僅倍受生產(chǎn)者關(guān)注,也越來(lái)越得到消費(fèi)者青睞。
益生菌在保健食品中的應(yīng)用。近年來(lái),隨著生活水平的提高,人們對(duì)養(yǎng)生保健品的需求也呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),以藥品形態(tài)為主的益生菌制劑保健品很多,比如口服液、沖劑、硬膠囊、軟膠囊、顆粒、微膠囊等。益生菌片劑是常見(jiàn)的保健食品之一,具有可直接吞服飲用、使用攜帶方便、溶出和吸收速度較快等特點(diǎn)。但是益生菌到達(dá)腸道須經(jīng)過(guò)胃酸、膽汁, 益生菌對(duì)酸性條件不耐受, 使得這些菌群在到達(dá)小腸或者結(jié)腸發(fā)揮作用之前大部分就已死亡。因此將益生菌制成益生菌膠囊,運(yùn)用微膠囊技術(shù)包埋的益生菌途徑消化道、貯藏等過(guò)程因穩(wěn)定性好,具有耐胃酸、耐膽鹽等特性。比如通過(guò)乳化法制作益生菌微膠囊,以香蕉作為微膠囊載體,將微膠囊混入香蕉泥中凍干成粉,能夠提高干酪乳桿菌和嗜酸乳桿菌在凍干香蕉粉中的活力及其貯藏穩(wěn)定性。因此,益生菌微膠囊技術(shù)在保健食品行業(yè)有著很好的發(fā)展前景。
益生菌在功能性食品中的應(yīng)用。功能性食品是食品工業(yè)的研究熱點(diǎn),通過(guò)攝入一些功能食品,可以適當(dāng)改善飲食結(jié)構(gòu),從而改善人體健康。含有益生菌的功能性食品現(xiàn)在已經(jīng)成為人們喜愛(ài)的產(chǎn)品,功能性食品包括營(yíng)養(yǎng)食品、保健食品、膳食補(bǔ)充劑、功能性果蔬飲料、乳酸菌飲料等。益生菌發(fā)酵果蔬漿綜合了果蔬漿和乳酸菌發(fā)酵的優(yōu)點(diǎn),使原料風(fēng)味與發(fā)酵風(fēng)味渾然一體。益生菌果蔬汁不僅最大限度的保留了果蔬的營(yíng)養(yǎng),更賦予了益生菌保健功能,利用植物乳桿菌發(fā)酵胡蘿卜汁,發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)品可提高免疫力,緩解便秘調(diào)節(jié)腸道菌群,改善高血脂等。其風(fēng)味好,酸甜可口,營(yíng)養(yǎng)和保健功能價(jià)值也更高。各種添加了不同益生菌的發(fā)酵制品不斷被開(kāi)發(fā)生產(chǎn)出來(lái),日本、韓國(guó)、德國(guó)等一些國(guó)家進(jìn)行了益生菌果蔬汁的研究與開(kāi)發(fā),已經(jīng)上市的果蔬汁產(chǎn)品包括Rela、Vita Biosar等。而在國(guó)內(nèi)也有很多關(guān)于益生菌果蔬汁的研究,利用植物乳桿菌和酵母菌發(fā)酵葡萄柚汁,發(fā)現(xiàn)益生菌能夠增加其揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì);將益生菌干酪乳桿菌、乳雙歧桿菌V9和植物乳桿菌P8分別添加于鮮榨果汁 (葡萄汁、藍(lán)莓草莓混合汁、水蜜桃汁、奇異果汁、橙汁和西柚汁)中,發(fā)現(xiàn)鮮榨果汁能夠保持較高的活菌數(shù)且風(fēng)味口感較佳;利用雙歧桿菌以及乳桿菌發(fā)酵雪蓮果汁,產(chǎn)品既有雪蓮果的良好口感和風(fēng)味,又具有雙歧桿菌、乳酸菌的保健功能。采用益生菌發(fā)酵技術(shù)開(kāi)發(fā)具有特殊營(yíng)養(yǎng)保健功能的生物果蔬產(chǎn)品能夠大力推進(jìn)益生菌發(fā)酵果蔬制品的產(chǎn)業(yè)化。這些發(fā)酵果蔬汁都含有益生菌,有助于調(diào)節(jié)人體腸道功能、促進(jìn)新陳代謝。因此,益生菌在功能性食品上的應(yīng)用是由充足的市場(chǎng)的。
本文概述了益生菌在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用,包括乳制品,肉制品,保健食品,功能性食品等等,體現(xiàn)了益生菌功能的多樣性以及其廣泛的應(yīng)用性。將來(lái),益生菌食品產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用技術(shù)或許會(huì)成為研究的熱點(diǎn)。益生菌有待開(kāi)發(fā)的方面還有很多,相信隨著深入的研究,益生菌將為人類帶來(lái)更大的益處,將會(huì)具有更廣闊的市場(chǎng)前景。