乳酸菌在食品加工中的應用

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用，并對乳酸菌的應用前景進行了展望。

關鍵詞：乳酸菌 食品 應用

當前，已知的乳酸菌有40多種，分類上歸屬于乳酸菌科的有4個屬，即乳桿菌屬、鏈球菌屬、明串珠菌屬、片球菌屬。乳酸發酵食品是目前世界公認的功能性保健食品，乳酸菌的作用主要包括抑制腸道中腐敗菌的生長和減弱腐敗菌在腸道的產毒，以及防止便秘、防止細胞老化、防癌及調節人體生理機能等保健和醫療作用。

1 基本特征

乳酸菌是一群形態、代謝性能和生理特征不完全相同的革蘭氏陽性菌的統稱，其總特征是G+、不形成芽孢、不進行呼吸的球菌或桿菌，在發酵碳水化合物時主要的代謝產物為乳酸。

2 生理功能

2.1 產生特殊酶系

乳酸菌可以產生一些特殊的酶系，如產生有機酸的酶系、控制內毒素的酶系、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，維持腸道微生態平衡，而且還可以改善產品的風味，促進乳制品、發酵香腸等食品的成熟。

2.2 有粘附性和定植能力

粘附是指細菌與機體腸上皮細胞通過生物化學作用產生特異性的粘連，定植抗力是指宿主對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 產生抑菌活性的代謝產物

乳酸菌代謝可以產生有機酸、過氧化氫和細菌素等多種代謝產物，不僅可以改善產品的風味和組織狀態，還可抑制食品中的腐敗菌和病原菌[2]。乳酸菌對一些腐敗菌和低溫細菌的抗菌機制主要表現在以下幾個方面：其一是產生乳酸等有機酸使腸內處于酸性環境；第二為產生過氧化氫激活牛乳中的過氧化氫酶-硫氰酸系統，抑制和殺滅革蘭氏陰性菌、過氧化氫酶陽性細菌等[3]；第三則是產生類似細菌素的細小蛋白質或肽類。

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膽固醇的吸收，同時，乳酸菌吸收部分膽固醇并將其轉變為膽酸鹽從體內排出[4]。

2.5 其他功能

研究結果顯示，益生菌或其代謝副產物可通過影響結腸上皮細胞的變化過程，阻抑結腸和其他器官中發生的非基因型和基因型突變[5]，從而達到抑制癌細胞增殖的目的。

3 在食品加工中的應用

3.1 在乳制品加工中的應用

3.1.1 酸奶的生產

酸奶是以鮮牛奶或奶粉為主要原料，經乳酸菌發酵而制得的產品，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發酵劑在生產中較為常用。

3.1.2 奶油的生產

奶油是以原料乳經離心分離后所得的稀奶油為主要原料，經殺菌、冷卻、成熟、乳酸菌發酵、攪拌、壓煉而制成的乳制品。應用于奶油生產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

干酪是指原料乳經殺菌、冷卻后，加入適量的乳酸菌發酵劑發酵，使蛋白質凝固后，排除乳清，將凝塊壓成塊狀而制成的產品。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用主要是生產酸豆奶和花生乳酸發酵酸奶，用于酸豆奶和花生乳酸發酵酸奶生產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種以上菌株混菌發酵[8]。

3.3 在肉制品生產中的應用

傳統發酵香腸的生產不添加任何發酵劑，完全由肉、香辛料及環境中的微生物完成發酵和成熟。發酵香腸的現代生產工藝是在原料中添加純培養的乳酸菌發酵劑，從而保證乳酸菌在整個發酵和成熟過程中占有絕對優勢。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用

乳酸菌的抗菌機制主要表現在3個方面：產生乳酸等有機酸，使多數不耐酸的腐敗菌和致病菌生長繁殖受到抑制；產生類似細菌素的細小蛋白質或肽；產生H2O2激活牛乳中的過氧化氫酶-硫氰酸系統。

4 乳酸菌的應用前景

近年來的研究表明，乳酸菌有很多特殊的醫療保健作用。國內外對乳酸菌的研究也越來越深入，日本、瑞典等已開展用乳酸菌治療胃潰瘍和胃腸炎的研究。因此，如何利用現代微生物技術和分子生物技術來改造乳酸菌，改善乳酸菌的鑒定方法、檢測手段，從而加強乳酸菌的質量，保證其在食品應用中的安全性將是今后深入研究的方向。

參考文獻

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