乳酸菌在食品工業(yè)中的應用

乳酸菌在食品工業(yè)中的應用摘要：本文闡述了乳酸菌的生物學特性與生理功能，綜述了其在發(fā)酵泡菜、發(fā)酵肉制品、釀酒工業(yè)、釀造醬油等食品工業(yè)中的應用，及其應用前景。關鍵詞：乳酸菌生物學特性菌落特征鑒定生理功能應用乳酸菌指發(fā)酵糖類主要產(chǎn)物為乳酸的一類無芽孢、革蘭氏染色陽性細菌的總稱。為原核生物乳酸菌（lacticacidbacteria，LAB）是一類能利用可發(fā)酵碳水化合物產(chǎn)生大量乳酸的細菌的通稱。乳酸菌是一種存在于人類體內(nèi)的益生菌。乳酸菌能夠?qū)⑻妓衔锇l(fā)酵成乳酸，因而得名。益生菌能夠幫助消化，有助人體腸臟的健康，因此常被視為健康食品。益生菌是一個龐大的菌群，有害菌也是一個不小的菌群，當益生菌占優(yōu)勢時（占總數(shù)的80%以上），人體則保持健康狀態(tài)，否則處于亞健康或非健康狀態(tài)。長期科學研究結(jié)果表明，以乳酸菌為代表的益生菌是人體必不可少的且具有重要生理功能的有益菌，它們數(shù)量的多和少，直接影響到人的健康與否，直接影響到人的壽命長短，科學家長期研究的結(jié)果證明，乳酸菌對人的健康與長壽非常重要，因此在食品工業(yè)中被廣泛的運用。1乳酸菌的生物學特性乳酸菌均歸類于乳酸菌科。這些細菌形態(tài)上差異頗大，既有長桿狀或短桿狀的，又有圓形的;所有種類都是革蘭氏陽性菌，不形成芽抱，也不會運動（有例外）。它們從碳水化合物得到能量，分泌乳酸。是專性發(fā)酵菌。乳酸菌能夠在空氣或氧氣下生長，它們是厭氧菌，但是耐氧的。一方面乳酸菌的生長需要輔助因子，他們大多需要某些維生素（核黃素、硫胺素、泛酸、煙酸、葉酸、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沒有的利用乳糖的能力，在固體培養(yǎng)基表面，一般僅形成少量的菌體生物量，僅長出淡色小菌落，直徑1一2mm，在液體培養(yǎng)基中細菌濃度很低，這些是由營養(yǎng)、代謝等生理特性所決定。2乳酸菌的菌落特征與鑒定2.1乳酸菌的純培養(yǎng)挑取3個或以上的可疑菌落，嗜熱鏈球菌接種于MC瓊脂平板，乳桿菌屬和雙歧桿菌屬接種于MRS瓊脂平板，雙歧桿菌需絕對厭氧，置36℃±1℃恒溫箱內(nèi)培養(yǎng)48h±2h，不含雙歧桿菌需兼性厭氧，置36℃±1℃恒溫箱內(nèi)培養(yǎng)48h±2h。2.2乳酸菌的鑒定涂片鏡檢：乳桿菌屬細胞形態(tài)多樣，從長的桿狀和細長桿狀到彎曲桿狀及短桿狀，一般形成鏈。通常不運動。無芽胞，革蘭氏染色陽性。嗜熱鏈球菌形態(tài)為球形或球桿狀，直徑為0.5μm～2.0μm，細胞成對或成鏈排列，無芽胞，革蘭氏染色陽性。雙歧桿菌屬細胞呈多樣形態(tài)，有較規(guī)則短桿狀或纖細桿狀具有尖細末段的細胞，也有呈球形者，可形成各種分支或分叉形。無芽胞，革蘭氏染色陽性。常見幾種乳酸菌的菌落特征與鑒定見表1。表1常見幾種乳酸菌的菌落特征與鑒定菌屬MRS瓊脂MC瓊脂乳桿菌屬(Lactobacillus)平皿底為黃色，菌落中等大小，凸起，微白色，濕潤，邊緣整齊，菌落呈圓形，直徑為3.0mm±1mm。平皿底為粉紅色，菌落較小，白色或淡粉色，邊緣不太整齊，直徑2.0mm±1mm,可有淡淡的暈。雙歧桿菌屬(Bifidobacterium)兼性需氧培養(yǎng)條件下不生長。在絕對厭氧培養(yǎng)條件下，平皿底為黃色，菌落中等大小，瓷白色，邊緣整齊光滑，菌落呈圓形，直徑為2.0mm±1mm。兼性需氧培養(yǎng)條件下不生長。在絕對厭氧培養(yǎng)條件下，平皿底為粉紅色，菌落較小，白色，邊緣整齊，直徑1.5mm±1mm,可有淡淡的暈。抑制一些腐敗菌的生長同時，乳酸菌細胞還能產(chǎn)生許多抗菌的活性物質(zhì)，如乳鏈球菌膚、乳桿菌素、嗜酸菌素、細菌素，從而提高產(chǎn)品的保存性。同時，泡菜發(fā)酵產(chǎn)生的大量乳酸菌被人體吸收后，能促進胃蛋白酶的分泌，抑制人體消化道內(nèi)有害菌的繁殖，使腸道內(nèi)微生物分布正?；莶酥腥樗峋推渌⑸锬芤种葡啦【鼓c內(nèi)微生物的分布趨于正?；?，有助于對食物的消化、吸收在發(fā)酵過程中乳酸菌產(chǎn)生大量的乳酸使環(huán)境pH值降低，有利于還原成，從而降低亞硝酸鹽的殘留。3.2乳酸菌在發(fā)酵肉制品中的應用發(fā)醉肉制品與一般肉制品相比，具有保存期長、風味獨特、色澤鮮艷、食用安全、消化吸收率較高等特性，這些特性與乳酸菌有著直接的關系。乳酸菌能利用配料中的糖類，產(chǎn)生大量乳酸，使pH降低，酸度升高，最終PH可達到4.8～5..4。在這樣的酸性環(huán)境中，有些微生物不能生長繁殖，產(chǎn)品的保存及安全性將會大大提高。同時，在的作用下，有利于還原成?？膳c肉中肌紅蛋白結(jié)合形成一氧化氮肌紅蛋白（－），賦予肉制品明亮的鮮紅色。乳酸菌的產(chǎn)酸作用不僅可抑制雜菌的生長繁殖，而且可將產(chǎn)生的還原成和，防止肉色變綠和脂肪氧化。3.3乳酸菌在發(fā)酵面包中的應用在面包制作中應用植物多糖來改善面包質(zhì)構(gòu)及延長保質(zhì)期已經(jīng)很常見。研究利用乳酸菌產(chǎn)生的胞外多糖代替植物多糖來改善面包品質(zhì)，結(jié)果表明，乳酸菌產(chǎn)生的胞外多糖對面團的流變特性及面包質(zhì)構(gòu)有積極的影響，而且面團利用自身合成的胞外多糖比從外部添加多糖，對面包質(zhì)構(gòu)的影響效果更明顯。另外，乳酸菌在酸面團發(fā)酵中的代謝作用還會產(chǎn)生其他物質(zhì)，如甘露醇，葡葡萄糖和醋酸鹽等，這些物質(zhì)都能起到改善面包品質(zhì)的作用，還能對面包的面團吸水率、面團機械加工特性、面包體積及延緩老化等起到積極影響。同時，乳酸菌產(chǎn)生的多糖還具有益生作用，利于人體健康。3.4乳酸菌在釀酒工業(yè)中的應用乳酸菌在葡萄酒釀造中的應用主要是蘋果酸-乳酸發(fā)酵。在明珠串球菌、乳桿菌等乳酸菌的作用下，葡萄酒中酸澀味較強的蘋果酸經(jīng)脫羧生成酸味比較柔和的乳酸和二氧化碳，降低了葡萄酒的酸度，pH上升0.3～0.5，增加了酒的果香和酒香，口感柔和。乳酸菌在啤酒釀造中的應用主要是利用乳酸菌產(chǎn)的乳酸來生產(chǎn)酸化麥芽和酸化麥芽汁。經(jīng)過生物酸化處理的啤酒具有較淺的色度、較多的含氮物質(zhì)和適宜的多酚。生物酸化有利于蛋白質(zhì)的酶解，改善麥芽汁的過濾性能，提高啤酒的生物穩(wěn)定性。乳酸菌能夠產(chǎn)生各種抑菌物質(zhì)，從而保持啤酒的新鮮度。乳酒是一種新型的低度發(fā)酵乳飲料。酸乳酒的菌種是保存在多糖基質(zhì)中的微生物混合物，將這些混合物加到奶中進行發(fā)酵即制得發(fā)酵乳酒飲料。乳酸酒營養(yǎng)豐富、味道獨特，還可以促進新陳代謝，對胃腸病、糖尿病、高血壓、心臟病有獨特療效。3.5乳酸菌在釀造醬油中的應用乳酸是醬油的重要理化指標之一和呈味物質(zhì)，釀造發(fā)酵醬油過程中適當?shù)厝斯そ臃N乳酸菌能使醬油香氣濃，風味佳，質(zhì)地好。其作用主要表現(xiàn)在如下幾個方面：①生成乳酸等小分子有機酸，進而與酵母菌產(chǎn)生的醇類生成醋類呈香物質(zhì)，增加醬油香氣；②產(chǎn)酸使醬體的pH值降低為4.8～5.2，抑制有害微生物如大腸桿菌、枯草芽抱桿菌等的生長；③為耐鹽酵母，如魯氏酵母和假絲酵母的生長提供適宜的弱酸性環(huán)境，進而誘發(fā)醇類發(fā)酵；④抑制醬體著色，保持醬油色澤鮮艷、紅亮。4乳酸菌的應用前景當前國際上公認的乳酸菌，被認為是最安全的菌種，也是最具代表性的腸內(nèi)益生菌，人體腸道內(nèi)以乳酸菌為代表的益生菌數(shù)量越多越好。也完全符合諾貝爾得獎者生物學家梅契尼柯夫“長壽學說”里所得出的結(jié)論，乳酸菌=益生菌=長壽菌。人類面對抗生素的日漸無能為力的現(xiàn)狀，正在不斷尋求新的更加有效的生物抗菌產(chǎn)品，世界發(fā)達國家首先認識并開創(chuàng)了以使用乳酸菌為代表的免疫療法革命。瑞典科學家研究發(fā)布的結(jié)果是，治療胃和大腸炎癥時直接喝乳酸菌比用抗生素更好，危險性幾乎為零。而在日本，乳酸菌制品已占日本乳制品市場的85%以上，二十年來日本青年平均身高增加15厘米，人口平均壽命達85歲，居世界第一位。這都是乳酸菌制品所帶來的直接健康功效。隨著生活水平的不斷提高，人們對健康意識也在不斷提高，對食品的要求也在不斷提高。而集豐富營養(yǎng)和保健功能于一身的乳酸菌發(fā)酵食品必將成為人們食品的首選，受到消費者的歡迎。此外，乳酸菌制品也必將廣泛運用于保健品、藥品及飼料用品的開發(fā)中。參考文獻：趙龍飛.乳酸菌的保健功能及其在食品中的應用研究[J].中國調(diào)味品.2009，（6）：0030-04彭習亮，馬成杰.乳酸菌的生理功能及其在食品工業(yè)中的應用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學.2013,41（20）：8708-8710胡書芳，王雁萍.乳酸菌在泡菜生產(chǎn)中的應用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學.2008,36（21）：9275-9276張富新.乳酸菌及其在發(fā)酵肉制品中的應用[J].黃牛雜志.1997，（23）張廷偉，張代玉，馬景芳.乳酸菌在肉制品加工中的