乳酸菌在食品工业中的应用范文

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中图分类号：S879 文献标识码：A

饮食是人体的基本需求之一。随着我国经济的不断发展，人们对食品种类、口感的要求发生了极为显著的变化。为了满足人们多样性饮食需求，食品工程开始将乳酸菌作为一种工具，应用在酸奶、干酪等食品的生产加工过程中。与传统的食品工程生产模式相比，乳酸菌的应用显著提高了相应食品的生产效率。因此，乳酸菌的应用可以为食品生产加工企业带来更多的经济利润。

一、乳酸菌的常见种类及特性

（一）乳酸菌的常种类

常见的乳酸菌主要包含以下几种：

1.啤酒片球菌

这种乳酸菌通常被应用在香肠的生产加工过程中。在这种食品工程中，啤酒片球菌的应用可以将香肠制品中的pH值控制在较低水平，同时对香肠内部的腐败菌生产过程产生良好的抑制作用，进而保证香肠的口感及食用安全。

2.保加利亚乳杆菌

这种乳酸菌通常被应用在植物蛋白、蔬菜等乳酸菌饮料的生产加工过程中。从本质角度来讲，保加利亚乳杆菌的作用主要包含以下几种：第一，凝乳作用。向原料乳中加入保加利亚乳杆菌之后，这种乳酸菌可以在较短时间内使得原料乳产生凝乳变化，进而促进加工目的的实现。第二，改善风味作用。食物的口感是消费者做出选择决策之前考虑的主要因素之一。相对于利用其他乳酸菌加工出的食品而言，保加利亚乳杆菌的应用可以使得乳酸菌饮料产生更佳的风味，进而帮助食品生产企业获得更多的经济利润。

3.肠膜明串珠菌

这种乳酸菌通常被应用在泡菜及酸菜食品的加工制作过程中。与传统的泡菜、酸菜加工流程相比，肠膜明串珠菌的应用优势主要集中在以下几方面：第一，腐败菌控制方面。酸菜、泡菜的腐烂是传统生产加工模式中的主要困扰之一。肠膜明串珠菌的应用可以对泡菜、酸菜加工容器中的腐败菌产生有效的抑制作用，进而保证食品质量和食用安全；第二，酸味优势。利用低浓度NaCl溶液加工出的酸菜制品的酸味具有一定的刺激性。因此，人们在食用酸菜之前，通常会事先用温水将酸菜浸泡一段时间。基于肠膜明串珠菌的生产加工流程中所得酸菜的酸味较为柔和。

（二）乳酸菌的厌氧特性

通过对乳酸菌培养过程的分析可知，除了少数微好氧的乳酸菌之外，大多数乳酸菌都属于厌氧乳酸菌。这类乳酸菌的生长过程主要受到培养液pH值、氧气含量等因素的影响。实验结果表明，5% CO2与95% N2的培养环境能够获得良好的乳酸菌培养效果。

二、乳酸菌在食品工程中的应用

这里主要从以下几方面入手，对乳酸菌在食品工程中的应用进行分析：

（一）肉品加工方面

就肉品加工工程而言，乳酸菌的应用方式主要包含以下几种：

1.基于乳酸菌的肉品保鲜应用方式

为了保证肉类的实用安全，可以将Nisin――乳酸链球菌肽应用在牛肉、猪肉等肉品的保鲜工作中。实际应用经验表明，Nisin的应用产生了有效的保鲜及防腐功能。

2.基于乳酸菌的肉品香肠应用方式

运用传统方式生产出的肉品香肠主要存在以下几种问题：

第一，香肠色泽较差，消费者难以对这类香肠产生较大的购买欲望。

第二，长期食用这种肉品香肠之后，人体可能会出现胆固醇增高的问题。

第三，肉品香肠本身的生产周期相对较长。将乳酸菌应用在肉品香肠的生产加工过程中之后，不仅上述问题得到有效解决，香肠本身的营养价值、食用安全水平会发生显著增长。

（二）乳制品生产加工方面

目前乳酸菌在我国乳制品生产加工工程中应用取得的显著成果主要包含以下几种：

1.干酪

乳酸菌在干酪这种乳制品中的生产加工流程为：将牛奶、羊奶等相关原料乳进行冷却杀菌处理之后，按照原料乳的比例，向其中加入一定比例的乳酸菌发酵剂对原料乳进行发酵处理。经过一定的发酵时间之后，原料乳中的酪蛋白等蛋白质完全凝固之后，将容器中出于液态状态的乳清全部排出，最后将凝固的蛋白质压成多个小块，获得成品干酪。在上述食品工程中，可用的乳酸菌菌种主要包含保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌等。

2.酸奶

结合我国目前的奶制品市场状况可知，酸奶的消费者群体范围较为广泛，无论是儿童、年轻人，还是中年人，酸奶这种乳制品都取得了良好的销量。乳酸菌在酸奶生产加工过程中的应用流程为：利用巴氏杀菌法对奶粉或牛乳原料进行杀菌处理，当冷却环节结束之后，按照原料的用量加入适当的链球菌属或乳杆菌属，使得原料进入发酵状态，最终获得液态或糊状的酸奶制品。结合我国目前的酸奶生产加工情况可知，大多数酸奶生产企业都会利用两种甚至两种以上的乳酸菌对奶粉或牛乳等原材料进行发酵处理。相对于单菌种发酵而言，多菌种发酵能够从一定程度上提高酸奶制品的发酵质量。

3.奶油

可被应用在奶油生产加工工程中的乳酸菌主要包含丁二酮乳链球菌、嗜柠檬酸链球菌等。食品生产企业可以利用乳酸菌从羊奶原料或牛奶原料中提取出半固体状态的奶油，用于奶油蛋糕、面包的加工和制作中。

（三）蔬菜加工方面

就蔬菜食品工程而言，乳酸菌的常见应用方式主要包含以下几种：

1.蔬菜乳酸饮料

蔬菜乳酸饮料中的蔬菜原料大多以山芋、马铃薯等蔬菜为主。当初步的蔬菜清洗工作完成后，加工人员会将嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌与上述蔬菜混合在一起，通过乳酸菌发酵的方式获得山芋乳酸饮料、马铃薯乳酸饮料。从本质角度来讲，乳酸菌的应用提升了蔬菜本身的营养价值，且更好地满足了消费者对饮料口感的需求。

2.酸菜加工

在酸菜加工工程中，加工人员会利用肠膜明串珠菌、植物乳杆菌以及黄瓜乳杆菌等与包心菜、白菜等蔬菜混合在一起，通过发酵过程使得蔬菜逐渐变酸。相对于传统的低浓NaCl溶液制作方法而言，到了发酵后期，NaCl溶液中的活动的乳酸由原本的异型乳酸菌转化成正型乳酸菌。在该阶段中，在正型乳酸菌的作用下，NaCl溶液中的双糖与单糖被转化成乳酸，且整个过程不会产生CO2等气体。

结论

目前已发现的乳酸菌种类相对较多。常见的乳酸菌如肠膜明串珠菌、保加利亚乳杆菌等。就我国目前的食品工程发展状况可知，乳酸菌在蔬菜乳酸饮料生产、酸菜鱼泡菜加工、奶油与酸奶等奶制品生产、肉品香肠加工及肉品保鲜中已经取得了良好的应用效果。现对于传统的生产加工模式而言，乳酸菌的运用使得食品的风味、食用安全性、生产周期等发生了显著变化。

参考文献

[1]段宇珩，谈重芳，王雁萍，等.乳酸菌鉴定方法在食品工业中的应用及研究进展[J].食品工业科技，2007（2）：242-244.

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[3]张燕，周常义，苏文金，等.乳酸菌及其代谢产物在食品保鲜中的应用研究进展[J].农产品加工（学刊），2012（4）：21-26+32.

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现代生物技术的迅猛发展,成就非凡,推动着科学的进步,促进着经济的发展,改变着人类的生活与思维,影响着人类社会的发展进程。现代生物技术的成果越来越广泛地应用于医药、食品、能源、化工、轻工和环境保护等诸多领域。生物技术是21世纪高新技术革命的核心内容,具有巨大的经济效益及潜在的生产力。专家预测,到2010～2020年,生物技术产业将逐步成为世界经济体系的支柱产业之一。生物技术是以生命科学为基础,利用生物机体、生物系统创造新物种,并与工程原理相结合加工生产生物制品的综合性科学技术。现代生物技术则包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等领域。在我国的食品工业中,生物技术工业化产品占有相当大的比重;近年,酒类和新型发酵产品以及酿造产品的产值占食品工业总产值的17%。现代生物技术在食品发酵领域中有广阔市场和发展前景,本文主要阐述现代生物技术在食品发酵生产中的应用。

一、基因工程技术在食品发酵生产中的应用

基因工程技术是现代生物技术的核心内容,采用类似工程设计的方法,按照人类的特殊需要将具有遗传性的目的基因在离体条件下进行剪切、组合、拼接,再将人工重组的基因通过载体导入受体细胞,进行无性繁殖,并使目的基因在受体细胞中高速表达,产生出人类所需要的产品或组建成新的生物类型。

发酵工业的关键是优良菌株的获取,除选用常用的诱变、杂交和原生质体融合等传统方法外,还可与基因工程结合,进行改造生产菌种。

(一)改良面包酵母菌的性能

面包酵母是最早采用基因工程改造的食品微生物。将优良酶基因转入面包酵母菌中后,其含有的麦芽糖透性酶及麦芽糖的含量比普通面包酵母显著提高,面包加工中产生二氧化碳气体量提高,应用改良后的酵母菌种可生产出膨润松软的面包。

(二)改良酿酒酵母菌的性能

利用基因工程技术培育出新的酿酒酵母菌株,用以改进传统的酿酒工艺,并使之多样化。采用基因工程技术将大麦中的淀粉酶基因转入啤酒酵母中后,即可直接利用淀粉发酵,使生产流程缩短,工序简化,革新啤酒生产工艺。目前,已成功地选育出分解β-葡聚糖和分解糊精的啤酒酵母菌株、嗜杀啤酒酵母菌株,提高生香物质含量的啤酒酵母菌株。

(三)改良乳酸菌发酵剂的性能

乳酸菌是一类能代谢产生乳酸,降低发酵产品pH值的一类微生物。乳酸菌基因表达系统分为组成型表达和受控表达两种类型,其中受控表达系统包括糖诱导系统、Nisin诱导系统、pH诱导系统和噬菌体衍生系统。相对于乳酸乳球菌和嗜热链球菌而言,德氏乳杆菌的基因研究比较缺乏,但是已经发现质粒pN42和PJBL2用于构建德氏乳杆菌的克隆载体。有研究发现乳酸菌基因突变有2种方法:第一种方法涉及(同源或异源的)可独立复制的转座子,第二种方法是依赖于克隆的基因组DN断和染色体上的同源部位的重组整合而获得。通过基因工程得到的乳酸菌发酵剂具有优良的发酵性能,产双乙酰能力、蛋白水解能力、胞外多糖的稳定形成能力、抗杂菌和病原菌的能力较强。

二、细胞工程技术在食品发酵生产中的应用

细胞工程是生物工程主要组成之一,出现于20世纪70年代末至80年代初,是在细胞水平上改变细胞的遗传特性或通过大规模细胞培养以获得人们所需物质的技术过程。细胞工程主要有细胞培养、细胞融合及细胞代谢物的生产等。细胞融合是在外力(诱导剂或促融剂)作用下,使两个或两个以上的异源(种、属间)细胞或原生质体相互接触,从而发生膜融合、胞质融合和核融合并形成杂种细胞的现象。细胞融合技术是一种改良微生物发酵菌种的有效方法,主要用于改良微生物菌种特性、提高目的产物的产量、使菌种获得新的性状、合成新产物等。与基因工程技术结合,使对遗传物质进一步修饰提供了多样的可能性。例如日本味之素公司应用细胞融合技术使产生氨基酸的短杆菌杂交,获得比原产量高3倍的赖氨酸产生菌和苏氨酸高产新菌株。酿酒酵母和糖化酵母的种间杂交,分离子后代中个别菌株具有糖化和发酵的双重能力。日本国税厅酿造试验所用该技术获得了优良的高性能谢利酵母来酿制西班牙谢利白葡萄酒获得了成功。目前,微生物细胞融合的对象已扩展到酵母、霉菌、细菌、放线菌等多种微生物的种间以至属间,不断培育出用于各种领域的新菌种。

三、酶工程技术在食品发酵生产中的应用

酶是活细胞产生的具有高效催化功能、高度专一性和高度受控性的一类特殊生物催化剂。酶工程是现代生物技术的一个重要组成部分,酶工程又称酶反应技术,是在一定的生物反应器内,利用生物酶作为催化剂,使某些物质定向转化的工艺技术,包括酶的研制与生产,酶和细胞或细胞器的固定化技术,酶分子的修饰改造,以及生物传感器等。酶工程技术在发酵生产中主要用于两个方面,一是用酶技术处理发酵原料,有利于发酵过程的进行。如啤酒酿制过程,主要原料麦芽的质量欠佳或大麦、大米等辅助原料使用量较大时,会造成淀粉酶、俘一葡聚糖酶、纤维素酶的活力不足,使糖化不充分、蛋白质降解不足,从而减慢发酵速度,影响啤酒的风味和收率。使用微生物淀粉酶、蛋白酶、一葡聚糖酶等制剂,可补充麦芽中酶活力不足的缺陷,提高麦汁的可发酵度和麦汁糖化的组分,缩短糖化时间,减少麦皮中色素、单宁等不良杂质在糖化过程中浸出,从而降低麦汁色泽。二是用酶来处理发酵菌种的代谢产物,缩短发酵过程,促进发酵风味的形成。啤酒中的双乙酰是影响啤酒风味的主要因素,是判断啤酒成熟的主要指标。当啤酒中双乙酰的浓度超过阈值时,就会产生一种不愉快的馊酸味。双乙酰是由酵母繁殖时生成的α-乙酰乳酸和α-乙酰羟基丁酸氧化脱羧而成的,一般在啤酒发酵后期还原双乙酰需要约5～10d的时间。崔进梅等报道,发酵罐中加入α-乙酰乳酸脱羧酶能催化α-乙酰乳酸直接形成羧基丁酮,可缩短发酵周期,减少双乙酰含量。

四、小结

在食品发酵生产中应用生物技术可以提高发酵剂的性能,缩短发酵周期,丰富发酵制品的种类。不仅提高了产品档次和附加值,生产出符合不同消费者需要的保健制品,而且在有利于加速食品加工业的发展。随着生化技术的日益发展,相信会开发出更多物美价廉的发酵制品,使生物加工技术在食品发酵工业中的应用更加广泛。

参考文献

[1]赵志华,岳田利等.现代生物技术在乳品工业中的应用研究[J].生物技术通报.2006,04:78-80.

[2]王春荣,王兴国等.现代生物技术与食品工业[J].山东食品科技.2004,07:31.

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中图分类号：TS252文献标识码： A 文章编号：

1、乳酸菌及其生理作用

乳酸菌是一类能以糖为原料，经过发酵能产生很多乳酸的细菌通称，不是微生物学上的规范名称。在正常人畜肠道中乳酸菌是极为重要的生理菌群，在人畜机体里担负着多种重要的生理功能，对人体中微生态平衡具有维持作用，与机体健康密切相关。乳酸菌属于革兰氏阳性菌，包括9个属：片球菌属、乳酸球菌属、链球菌属、明串珠菌属、迷走球菌属、双歧杆菌属、乳酸杆菌属、孢子乳酸菌属和肉食杆菌属。呈球状的是前5个属，呈杆状的是后4个属。乳酸菌主要的生理作用包括：①对肿瘤的发生进行预防和抑制；②改善制品风味；③提高营养利用率、推动营养吸收；④对肠道菌群的微生态平衡进行维持；⑤控制内毒素，使胆固醇降低；⑥延缓机体衰老；⑦对机体免疫功能增强。

2、在乳制品中乳酸菌的应用

2.1 酸奶

2.1.1羊奶酸奶。羊奶具有很高的营养价值，富含乳糖、矿物质、蛋白质、脂肪及多种维生素，其中乳清蛋白与酷蛋白比较与人乳接近。Ca 和环核苷酸比牛奶高，且乳脂肪球和酪蛋白胶粒较小，于人体的吸收更加有利。但羊奶中具有的低级挥发性脂肪酸较高，容易导致羊奶出现膻味。生产羊奶酸奶的时候通过乳酸菌进行发酵，可使羊奶膻味消除。羊奶酸奶生产的最佳工艺参数为嗜热链球菌与嗜酸乳杆菌配比为1：1，加糖量为9，添加菌种量为3。按照这个参数生产的羊奶酸奶，具有细腻光滑的组织结构，没有羊奶膻味，没有乳清析出。

2.1.2凝固型酸奶。酸奶中含有各种维生素、蛋白质、脂肪、糖类及钙磷铁钠等非常丰富的人体需要的营养素，其营养保健作用特别良好。在乳中乳酸菌生长繁殖，发酵分解乳糖从而形成乳酸等有机酸，致使降低乳的pH值，在其等电点附近使乳酪蛋白发生凝聚，产生凝固型酸奶。其产品口感细腻、酸味纯正，咀嚼感非常良好。在发酵剂中可把双歧杆菌或嗜酸乳杆菌追加到里面，在肠道中可增加这2种菌的定植量，使酸奶的保健作用进一步提高。同时可添加明串球菌，对酸奶中维生素的含量加以提高，使其香味增加。双乙酰乳链球菌添加进去，也可使酸奶的香味增加。

2.1.3速溶酸奶。作为速溶的方便食品，不仅用水一冲就能够使原来酸奶的营养、风味与保健价值恢复，而且还能够作为发酵剂混合奶粉制作酸奶，是生产酸奶的理想的中间产品，另外解决了贮存条件要求高、运输不便与保质期短与的问题。

2.2 乳酸菌奶粉。乳酸菌奶粉不仅仅有消除口腔溃疡、咽喉感染、口疮、不思饮食、消化不良、腹胀、胃部不适、痔疮、便秘等显著的预防作用外，还对气管炎、哮喘和感冒有明显的治疗和预防作用。可见，研制乳酸菌奶粉使其功效由消化系统向呼吸系统扩展。3个乳链球菌株在乳酸菌奶粉中要求产酸0：8：1。

2.3乳酸菌发酵蛋奶。鸡蛋富含多种营养元素，如维生素B、硫和锌等，属于高蛋白食品。牛奶的含钙量非常丰富，对人体骨骼的健康发育具有促进作用，牛奶中的维生素B也非常丰富，低脂牛奶对各种心脏病和癌症更能预防。以牛奶和鸡蛋为原料通过乳酸菌发酵的酸奶是集口味与营养于一体的理想佳品。最好配方：全蛋液6、鲜牛乳400g、脱脂奶粉8、白糖7.5、琼脂0.2，发酵温度37℃、接种量3时，7天后可制出表面光洁的浅黄色、味似酸奶、均匀一致、有新鲜鸡蛋风味、与一般酸奶相比口感较更为细腻的酸奶产品。在4~C冰箱中该酸奶贮藏1周，其品质和口味没有明显变化。

2.4酸奶油。酸奶油的原料是优质的稀奶油，用纯乳酸菌发酵剂发酵后进行加工做成的乳制品。产品喷地均匀、表面光亮，具有的酸香味非常独特，且营养丰富，在西餐配料中是非常理想的调料。丁二酮链球菌、乳脂链球菌和乳链球菌这3种菌的混合菌种是此发酵剂。稀奶油经过热处理冷却至18-21℃ ，然后添加生产发酵剂1：2，在包装物里或罐里进行培养，18-20小时发酵时间。当完成发酵后马上冷却酸奶油，防止其进一步产酸。

2.5干酪。把适量的凝乳酶和乳酸菌发酵剂加入到乳中，凝固蛋白质后，把乳清排除，压制凝块成块而制成的产品。一般配成的混合发酵剂是选用2种以上的乳酸菌。乳酸能对凝乳酶具有促进作用，而形成凝块推动凝块收缩而使乳清易于排除，避免生产过程侵入有害菌，保持良好结构。对干酪成熟阶段内酶作用的pH值进行调节，利于菌体胞外酶及细胞内酶分解脂蛋白或酪蛋白等，使干酪形成风味，成熟。

2.6酸蛋奶冰漠淋。冰淇淋易于消化吸收，营养丰富，既充饥解渴又清凉解暑。冰淇淋产品向功能化、保健、天然发展。基本上多吃冰淇淋容易导致肠胃不适，而含乳酸菌冰淇淋可以对这个矛盾加以解决。冰淇淋中的鸡蛋是一个重要组成部分，因乳酸菌能使胆固醇降低，如果把鸡蛋用乳酸菌发酵再在冰淇淋上使用，一方面可把对鸡蛋胆固醇的顾虑加以消除，另一方面可使产品风味得到改善。产品由于含有活性乳酸菌使其具有整肠功能，它集冰淇淋的滑爽、细腻和酸蛋奶的营养保健于一体，风味怡人，口感独特。不发酵材料与酸奶制成冰淇淋配比为甜酸型产品以1：1，酸甜型产品以3：2比例为宜。同时，不发酵材料与酸奶在凝冻前混合，能够生产出口感较好的冰淇淋。

3、结束语

通过乳酸菌发酵的食品集保健和营养于一身，引起了国内外人们越来越浓厚的兴趣。所以在传统发酵食品的前提上，各国对乳酸发酵食品都在大力开发，对乳酸菌的应用范围不断拓展，另外，在乳制品中发酵工程技术的应用是无可替代的。

参考文献：

[1] 张红印,崔焕成,杜娟,张安让,尹郑红;乳酸菌发酵在食品加工中的应用[J].郑州牧业工程高等专科学校学报.2000年03期

[2] 文泽富,张迎君;花生乳酸发酵酸奶的研究[J].食品工业.1994年03期

[3] 孙欣;祝清俊;王文亮;陈蕾蕾;杜方岭;;乳酸菌发酵冷榨花生粕生产花生酸奶的工艺研究[J];中国食物与营养;2011年08期

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1．乳酸菌的家庭培养

家庭乳酸菌的培养其目的常常不是为了获得优质菌种，而是为了食用。所以乳酸菌的产生常不单单是乳酸菌，往往有其他的杂菌。它们都是某种食物的伴生产品。主要有以下几种产菌方式：

（1）自制酸奶产菌。原料纯牛奶、原味酸奶4∶1。在消毒过的容器中倒入牛奶（加热消毒放温过），在温牛奶中加入酸奶，用勺子搅拌均匀，盖盖。然后保温发酵8～10小时后，乳酸菌大量生成，此时食用口感佳。

（2）酸菜制菌法。在洗干净的非金属容器中码入去了老帮的白菜，压实，然后加满开水加一点盐，不加也行，用石头压上，防止白菜漂起，不要让白菜露出水面，把容器口用塑料膜封好与空气隔绝。放置在10～20℃且20天以上，温度越高发酵时间越短。酸菜的发酵是乳酸杆菌繁殖的过程，乳酸杆菌是厌氧菌，霉菌杂菌是需氧菌，加开水就是为了把水中的氧气清除掉，让其他菌无法繁殖，给乳酸杆菌创造生存条件，用塑料膜封口是为了防止空气重新溶入水中，酸菜经乳酸杆菌（乳酸菌是对人有利的菌）发酵后，产生大量乳酸，食用口感好。在我国也有大量人群食用泡菜，其制作原理和泡菜类似也可产生大量乳酸菌，只不过要加入更多的辅料。

2．乳酸菌的实验室培养

主要方法是把菌种种植于不同的培养基中，乳酸菌的培养基有很多种，依据不同的菌种而定，大多数乳酸菌在37～42℃下培养，［1］现列举常用培养基如下：

（1）MRS培养基

成分：蛋白胨10.0g，牛肉粉5.0g，酵母粉4.0g，葡萄糖20.0g，吐温80 1.0mL，K2HPO4•7H2O 2.0g，醋酸钠•3H2O 5.0g，柠檬酸三铵2.0g，MgSO4•7H2O 0.2g，MnSO4•4H2O 0.05g，琼脂粉15.0g，pH值为6.2。

将上述成分加入到1000mL蒸馏水中加热溶解，调节pH，分装后121℃高压灭菌15min～20 min。

（2）MC培养基

成分：大豆蛋白胨5.0g，牛肉粉3.0g，酵母粉3.0g，葡萄糖20.0g，乳糖20.0g，碳酸钙10.0g，琼脂15.0g，蒸馏水1000mL，1%中性红溶液5.0mL，pH值为6.0。

将前面7种成分加入蒸馏水中加热溶解，调节pH，加入中性红溶液。分装后121℃高压灭菌15min～20min。

（3）乳酸杆菌糖发酵管

基础成分：牛肉膏5.0g，蛋白胨5.0g，酵母浸膏5.0g，吐温80 0.5 mL，琼脂15g，1.6%溴甲酚紫酒精溶液1.4mL，蒸馏水1000mL。

将上述成分按0.5%加入所需糖类，并分装小试管，121℃高压灭菌15min～20min。

（4）七叶苷发酵管

成分：蛋白胨5.0g，磷酸氢二钾1.0g，七叶苷3.0g，柠檬酸铁0.5g，1.6%溴甲酚紫酒精溶液1.4mL，蒸馏水100mL。

将上述成分加入蒸馏水中，加热溶解，121℃高压灭菌15min～20 min。

3．乳酸菌的工业培养

主要应用于食品工业，根据食品的种类不同，乳酸菌的添加、培养也各有差别。主要用于乳制品、植物蛋白、蔬菜深加工、肉制品等的工业生产。

二、乳酸菌的生理功能

1．改善胃肠道功能

乳酸菌可在肠道内产生抗菌物质，如乳酸乙酸、过氧化氢、细菌素等物质可抑菌或杀死肠道内的大肠埃希菌、沙门菌、链球菌等有害菌。并且乳酸菌在肠道中通过粘附素与肠粘膜上皮细胞相互作用密切配合，形成生物屏障，与致病菌竞争消化道上皮的附着位点，减少肠内致病菌附着，并与有害菌竞争营养物质，最终使肠内有害菌数量大大减少。乳酸菌所产生的酶系丰富，乳酸菌可利用本身所特有的某些酶类补充宿主在消化酶上的不足，帮助分解上消化道未被充分水解吸收的营养物质，包括人体必需的维生素、氨基酸、微量元素、某些无机盐类（如钙、磷、铁、钴等），有利于宿主进一步吸收利用。［2］同时，通过产生某些酶修饰毒素受体，减少毒素与肠粘膜受体的结合，维持肠道微生态平衡，［3］促进机体健康。

2．改善免疫能力

乳酸杆菌和双歧杆菌能明显激活巨噬细胞的吞噬作用，并刺激腹膜巨噬细胞、诱导产生干扰素、促进细胞分裂、产生抗体及促进细胞免疫等提高机体的抗病能力。Chandra（1984）认为，乳酸菌之所以具有刺激机体产生抗体的作用，是由于菌体通过淋巴结、粘膜和M细胞刺激淋巴细胞，接受刺激的淋巴细胞再通过肠系膜淋巴结（MLN）循环到血流中，并分布全身，从而调节机体的免疫应答。

3．降胆固醇作用

在厌氧的条件下，乳酸菌可吸收肠道内的胆固醇使人体吸收胆固醇减少。在乳酸菌产生的特殊酶系中，有降低胆固醇的酶系，它们在体内可能抑制羟甲基戊二酰辅酶A（HMGCoA）还原酶（胆固醇合成的限速酶），从而抑制胆固醇的合成。并且乳酸菌可产生胆盐水解酶可水解结合胆酸为游离胆酸，游离胆酸可和胆固醇形成沉淀，从而降低肠内胆固醇的浓度，阻止胆固醇进入血液循环，降低血液中胆固醇的浓度。乳酸菌在降低机体胆固醇的同时，也可降低甘油三脂，使HDL升高，从而达到改善血脂的目的。

4．乳酸菌的抗肿瘤作用

乳酸菌可改善肠道菌群，阻止肠内致癌物形成。在肠道内的有些菌群能产生7α－羟化酶、β－葡萄苷酸酶、硝基还原酶和偶氮还原酶等，这些酶在体内均可以促使某些物质形成致癌物。乳酸细菌可调整肠道菌群，使β－葡萄苷酸酶、硝基还原酶和偶氮还原酶活性显著降低，粪胆酸和粪细菌酶（致癌物）水平下降，达到降低发生肿瘤的危险性。并且乳酸菌能激活MФ分泌大量的IL－1、IL－6、IL－12、TNF－α及NO（称效应分子），诱生LAK及CTL细胞，它们在体内外对肿瘤细胞均具有广谱的灭活作用。乳酸菌能抑制突变剂的致突变作用。部分乳酸菌种可与强突变剂（Trp－P－1，Trp－P－2）有效结合而抵消了突变剂或致癌剂对DNA的损伤作用，进而保护细胞免受畸变。且乳酸菌中的脂磷壁酸（LTA）成分可抑制肿瘤细胞的生长。

参考文献

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中图分类号：Q93-3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）35-0373-01

乳酸菌是我们日常生活中常见的菌群种类，多生长繁殖在厌氧或者是微好氧的微酸性环境中。在生产生活过程中常用的乳酸菌有乳酸杆菌、嗜酸乳杆菌等，并被广泛的应用在发酵行业中，如酸奶的制作、酿酒业等。

一、固态法白酒生产的概述

固态法白酒生产，主要是充分利用自然界中各种微生物进行发酵的过程，其中乳酸菌在白酒发酵的过程中占据首要的位置，其次是丁酸菌、乙酸菌等，而乳酸菌则是丁酸菌的主要生长碳源。

在白酒发酵的前期，由于温度较低，多由酵母、好养细菌等菌类产生乳酸，在此过程，乳酸菌得到了迅速生长，并最终繁殖成乳酸菌群，而好氧乳酸菌的数量较多；白酒发酵的中后期是微生物大量繁殖的阶段，由于其呼吸较为旺盛，导致白酒发酵过程中的热量迅速增加，发酵温度随之增高，而此时的白酒发酵窖内则处于缺氧的环境中，在这种高温、缺氧的环境中，大量厌氧式乳酸菌开始大量繁殖，在白酒发酵中占据着举足轻重的地位。

二、乳酸菌在固态法白酒发酵中应用的必要性

乳酸菌是固态法白酒生产过程中用于发酵的必要物质，其对于白酒发酵具有重要的意义，具体表现如下：

1、是为发酵微生物提供营养的必要物质基础

发酵是固态法白酒生产过程中重要的生产环节，发酵的好坏、发酵是否充分等都直接决定着白酒的生产质量。因此，在固态法白酒生产的过程中，要尤为重视白酒的发酵过程中。而将乳酸菌应用在固态法白酒发酵的过程中，其可以通过自身正常的新陈代谢活性为发酵过程中的其他微生物提供生产繁殖所必须的氨基酸以及各种维生素，如维生素B等；此外，其亦可以通过促进矿物元素的生物学活性，来为发酵过程中的各种微生物提供更多的营养物质，从而促进发酵过程的正常进行，为白酒生产的质量打下良好的物质性基础。

2、是形成白酒香味的必要物质基础

美拉德反应是固态法白酒发酵过程中香味形成的重要化学反应，而经相关试验证明，将乳酸菌应用在小麦、稻米等谷物的发酵过程中，不仅可以大大提高发酵后的营养价值，亦可以为美拉德反应提供充足的前提物质，促进该反应的发生，从而在发酵过程中形成相应的香味物质。

3、是维持酿酒生产微生态环境的必要物质基础

在固态法白酒发酵的中后期，由于温度的大幅度提升以及厌氧环境的形成，易繁殖出大量厌氧乳酸菌，促进发酵过程中的酒醅酸度的迅速攀升，这对于酿酒过程中部分杂菌的生陈代谢活动具有重要的抑制性作用；此外，在乳酸菌正常生陈代谢的过程中，会产生较多的有机酸、过氧化氢等具有抗微生物活性的物质；同时，发酵过程中的很多乳酸菌会产生一些乳链菌素、乳酸菌素等细菌素，对于维持和改善固态法白酒发酵过程中的微生态环境具有重要的调节作用，如促进微生态环境的稳定性等。

4、是提高酿酒微生物活性的必要物质基础

在固态法白酒发酵的过程中，一般都是多种微生物共同生存的，且各种微生物之间都有着较为密切的联系。因此，在固态法白酒发酵的过程中，通过应用各种乳酸菌，并对严格厌氧式的乳酸菌、非严格的厌氧式乳酸菌株进行共同培养，营造多种乳酸菌混合生长与繁殖的发酵环境，不仅可以大幅度提升发酵中后期过程中厌氧菌的产量，并提高存活率，亦可以延长固态法白酒发酵过程中各种所需微生物的存活时间，从而起到提高发酵微生物活性的作用，以保证发酵过程的顺利进行，为白酒的酿造质量提供坚实的保障。

三、乳酸菌在固态法白酒风味的重要作用

乳酸菌对于保持固态法白酒生产风味的纯正性具有重要的作用，具体表现如下：

1、有利于降低白酒的刺激感，提升白酒的醇厚感

乳酸是乳酸菌的重要代谢产物，其对于改善白酒的风味具有重要的作用。乳酸中含有羟基和羧基两种成分，可以和水分子、乙醇分子结合在一起发生化学反应，形成氢键，从而起到减轻白酒刺激感的作用；同时，乳酸通过氢键则可以与酒体中的挥发的小分子发生化学反应，并充当大、小分子之间的纽带和桥梁，从而促使酒体中的大小分子及微量元素形成胶体，并与乳酸微酸、微甜、微涩的口味结合在一起，大大增加了白酒的柔和度以及浓厚感，从而达到提升白酒醇厚感的目的。

2、有利于延长酒体的后味，改善白酒的口味

乳酸乙酯亦是乳酸菌的重要代谢产物，其对于延长酒体的后味具有重要的作用。乳酸乙酯与乙醇、脂类以及水具有较好的相溶性，属于不挥发的脂类。正是由于乳酸乙酯的不挥发性能使得其大部分留在酒醅或着是酒尾中，起到延长酒体后味的作用，成为白酒风味中延长后味的重要物质。此外，在白酒发酵的过程中，适当的乳酸是增加白酒回甜感的重要物质，亦可以消除白酒中的燥辣感，起到减轻水味、苦味等多种调节作用。

结语

综上所述可知，乳酸菌是固态法白酒生产中应用的重要物质，其对于营造良好的白酒发酵微生态环境，促进白酒发酵过程的顺利进行以及改善白酒的味道具有重要的作用。因此，在固态法白酒生产的过程中，要注重对乳酸菌的应用，并为乳酸菌的应用营造良好的酿造环境，从而促进乳酸菌在白酒发酵过程中的生长和繁殖，维持其正常的生产代谢，以便于其代谢物乳酸、乳酸乙酯等对白酒的口感起到更好的改善作用。

篇6

中图分类号：S963文献标识码： A

前言

肠道益生菌可以对宿主的健康和生理功能产生积极影响，它能够够抑制一些病原微生物生长，维持肠道微生态平衡,调节免疫功能，净化肠道环境，改善机体代谢等，近些年来引起人们的高度关注和研究。随着益生菌的生理功能一步步被开发出来，其作用的机制也逐渐被人们所发现，使人们对益生菌有了更新的认识。

1益生菌的概述

1.1益生菌的定义

益生菌是种含有活菌及其成分和产物的微生物制剂，通过改善肠道微生态的平衡来促进人体健康。它可以合成维生素，形成有抗菌作用的物质和脂肪酸等。人体肠道及体表栖息着数以亿计的细菌，这当中有对人有害的，被人们称为有害菌；有对人有益的，被称为有益菌（即：益生菌）；人体内对人有益的细菌主要有：乳酸菌、双歧杆菌、放线菌、酵母菌等。

1.2益生菌的种类

1.2.1乳杆菌类

乳杆菌类是细菌的一科，为革兰氏染色阳性、无芽孢杆菌。广泛分布于含有碳酸化合物的动植物发酵产品中，也见于温血动物的口腔、阴道和肠道内。该属细菌分解糖的能力强，分解蛋白质类的能力极底，能分泌抗生物素类物质，对肠道致病菌产生的拮抗作用。

1.2.2 双歧杆菌类

双歧杆菌在人体肠道内发酵后可产生乳酸和醋酸，能提高钙、磷、铁的利用率，促进铁和维生素D的吸收。双歧杆菌发酵乳糖产生半乳糖，是构成脑神经系统中脑苷脂的成分，与婴儿出生后脑的迅速生长有密切关系。

1.2.3革兰氏阳性菌

以乳酸菌为例介绍，乳酸菌指发酵类主要产物为乳糖的一类无芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称。乳酸菌菌体常排列成链，乳酸链球菌族，菌体球状，通常成对或成链；乳酸杆菌族，菌体杆状，单个或成链，有时成丝状、产生假分枝。

1.2.4酵母菌

酵母菌是单细胞真核微生物。酵母菌细胞的形态通常有球形、卵圆形、腊肠形、椭圆形、柠檬形或藕节形等。比细菌的单细胞个体要大得多，一般为1～5微米，5～30微米。酵母菌无鞭毛，不能游动。

2益生菌的营养价值

2.1改善肠道菌群结构，抑制病原菌的生长繁殖

研究发现益生菌能够有秩序的定植于动物粘膜、皮肤等表面或细胞之间，占据宿主消化道的定植位点，从而形成生物屏障，降低病原微生物的侵染、定植机会、起着占位、争夺营养、拮抗的作用，保护机体不被病原菌侵入。

2.2促进营养物质的产生、代谢和利用

益生菌在动物消化道内生长、繁殖和活动，能直接产生多种营养物质如维生素、氨基酸、短链脂肪酸、生长因子等，这些物质均可参与动物体的新陈代谢。有的益生菌在动物体内生长繁殖时能合成核黄素、泛酸、叶酸、钴氨素等B族维生素，参与机体某些重要的代谢除此以外，益生菌在动物体内还可产生多种消化酶如淀粉酶、蛋白酶和葡萄糖苷酶等，它们促进了营养物质特别是下消化道营养物质的消化和吸收。

2.3抗肿瘤作用

流行病学调查显示癌症发病率的高低和膳食组分密切相关，而含益生菌的膳食已被证明具有明显降低癌症发病率的功效。对益生菌的抗癌研究显示，嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、德氏乳杆菌、保加利亚乳杆菌的菌体或用其做成的酸奶食用后可活化单球巨噬细胞的活性，增强全身性免疫应答。另外，益生菌具有阻碍结肠和其他器官中发生的非基因型和基因型突变的功能，其机理是益生菌或其代谢副产物通过影响结肠上皮细胞的变化历程，来达到降低癌细胞增殖的目的。

3益生菌的作用机制

3.1产生抗菌物质

肠道内双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌具有多种生物拮抗功能，如乳酸菌在体内发酵乳糖，产生大量的乳酸乙酸，可降低肠道局部pH值，改善微生态环境，抑菌或杀死肠道内的大肠埃希菌、沙门菌、链球菌等；同时，低pH值有利于肠道蠕动，维持正常生理功能，阻止致病菌的定植。乳酸菌能分泌抑制病原菌的细菌素，对多种革兰氏阳性菌，包括葡萄球菌、链球菌、微球菌、分支杆菌和斯特氏菌均有抑制作用。

3.2乳酸菌的定植拮抗作用

乳酸菌的定植拮抗作用突出表现在2个方面，一是与致病菌竞争消化道上皮的附着位点。二是与有害菌竞争营养物质。

3.3产生特殊酶系

乳酸菌不仅具有一般微生物所产生的有关酶系，而且还可以产生一些特殊的酶系如合成多糖的酶系、分解乳酸菌生长因子的酶系、分解亚硝胺的酶系、降低胆固醇的酶系、控制内毒素的酶系、分解脂肪的酶系等，赋予它以特殊的生理功能。乳酸菌还可利用本身所特有的某些酶类补充宿主在消化酶上的不足，帮助分解上消化道未被充分水解吸收的营养物质，有利于宿主进一步吸收利用。同时，通过产生某些酶修饰毒素受体，减少毒素与肠粘膜受体的结合，维持肠道微生态平衡，促进机体健康。

4益生菌在食品工业中的应用

4.1乳制品行业

乳制品是益生菌应用最多，也是最为成熟的领域。在益生菌乳制品中，所用菌种主要为乳酸菌和双歧杆菌。与日本、欧洲相比，我国益生菌乳品的份额相对较小，但是发展速度很快，而且益生菌在酸奶中的应用幅度也逐步增大，其中婴幼儿奶粉产品发展较快。此外，其它益生菌产品如蛋奶、冰淇淋、干酪、奶片等的市场发展空间同样非常广阔。蒙牛、伊利等乳业巨头都已瞄准益生菌市场，致力于开发新型益生菌乳产品和提高益生菌乳的质量。

4.2肉制品行业

发酵香肠的现代生产工艺是在原料肉中添加纯培养的乳酸菌发酵剂，保证乳酸菌在整个发酵和成熟过程中占有绝对优势，再加上合理的工艺条件，使产品的安全和质量得到保证。乳酸菌对于形成产品特殊的风味、良好的色泽、防止氧化变色、减少亚硝胺生成、抑制病原微生物生长和毒素产生起到关键的作用。一般认为，乳酸菌对产品的贮藏稳定性起决定作用，而微球菌、霉菌、酵母对产品的色泽、风味起决定作用。

4.3发酵谷物、果蔬行业

研究表明，将乳酸菌和酵母菌对谷物进行混合发酵，得到感官、风味均较好的产品。然而，谷物的组成、加工工艺、益生菌的生长特性、益生菌在贮藏过程中的稳定性等都关系到最终产品的感官及营养价值。目前国内外关于谷物组分对益生菌生长的影响的报道还不多见。另有研究采用谷物组分制备微胶囊以改善功能性食品中益生菌菌株的存活能力，如玉米淀粉颗粒用于微胶囊化可以大大提高益生菌的存活率。

益生菌在果蔬深加工中的应用以往还仅限于生产泡菜，利用果蔬生产发酵饮料，提高了果蔬的营养价值，改善了产品的风味，大大提高了经济效益，是果蔬深加工和开发的一个很有前途的领域。

4.4保健品行业

目前，益生菌类肠道保健品是市场的主流产品。益生菌类肠道保健品主要有上海交大昂立系列产品、法国合生元、优之元益生菌营养片等。益生菌对人体肠道功能和免疫调节带来的良好作用已经得到认同，这也为益生菌的发展提供了更好的机会。但是由于消费者对益生菌保健品的认知还比较低，市场还没有得到最有力的拓展。随着益生菌保健品法规的逐步完善，益生菌类保健品将会创造出巨大的经济和社会效益。

5展望

目前，各国都在大力开发益生菌食品，拓展益生菌的应用范围。但就我国目前而言，在益生菌食品方面尚有许多问题急待解决。第一，和国外相比，消费者对乳制品的消费量仍然相对较低。第二，我们应尽快在菌种选育上下功夫，筛选和培育出优良的益生菌菌种，以开发适合我国消费者口味的产品。第三，应用高新生物技术研究开发益生菌在食品中的应用。

参考文献

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中图分类号：TQ921+.3 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）17-4175-04

Optimization of Lactobacillus Fermentation of the Hydrolysates of Silver Carp

By-product by Response Surface Methodology

JIANG Sheng-tao1，2，LIN Biao-sheng1，CHEN Li-min1，LAI Xue-lian1

（1.Longyan University，Longyan 364000，Fujian，China； 2.Ningde Normal University，Ningde 352100，Fujian，China）

Abstract： The Lactobacillus fermentation of the hydrolysates of silver carp by-product was studied and the technological conditions were optimized by response surface methodology. The results indicated that the optimal technological conditions were as follows， sugar concentration 1.80%， seeding amount of Lactobacillus 1.97%， fermented for 43.04 h under 42.23 ℃， the mean value of sensory estimate was reached 92.02， the flavor of the fermentation liquid was best with peat-reek of lactic acid， and the liquid tasted sweet and sour， very delicate.

Key words： Lactobacillus； fermentation； silver carp by-product； response surface methodology

收稿日期：2013-01-21

基金项目：福建省教育厅B类龙岩学院校立服务海西项目（JB09209）；2012年福建省“大学生创新创业培训计划”项目

作者简介：江胜滔（1971-），男，福建建瓯人，讲师，硕士，主要从事微生物发酵工程研究，（电话）18659774588（电子信箱）。

乳酸菌（Lactobacillus）是指能发酵糖类主要产物为乳酸的一类无芽孢、革兰氏阳性细菌的总称。乳酸菌能分解食物中的糖类、蛋白质，合成维生素，对脂肪类化合物也有微弱的分解能力，能提高脂肪类食物的消化率，促进其消化吸收[1]。

在鱼类加工过程中会产生大量的下脚料，包括鱼头、鱼尾、鱼骨、鱼鳍等。据报道，这些下脚料占鱼总重的40%～55%[2]。大量的下脚料不仅造成环境的污染，而且其营养价值也未得到充分利用，因此必须加强对下脚料有效利用，提高鱼的附加利用价值。下脚料用清水洗净后剪切成小片后用组织捣碎机捣碎，制备成水解液，经过酸化处理后可以作为肥料或者饲料添加剂。水解液的制备可以采用硫酸等无机酸，也可以采用乳酸等有机酸。利用有机酸降低酸度具有更大的优势，使用时保藏时间较长、无需中和处理，并且能被土壤利用，可提高饲料的营养价值且不破坏土壤[3]。采用乳酸菌发酵鲢鱼（Hypophthaimichthys molitrix）下脚料水解液，不仅能够除去大部分的腥味，赋予水解液特殊的发酵香味，而且还能增加水解液中的其他风味物质，使鲢鱼下脚料水解液的整体风味得到了很大改善[4]。本研究采用乳酸菌发酵鲢鱼下脚料水解液，通过响应面分析法优化其发酵工艺条件，为提高鲢鱼等水产品下脚料产品附加值的研究与开发利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

鲢鱼下脚料包括鲢鱼的鱼头、鱼尾、鱼骨、鱼鳍及剩余的鱼肉等均取自龙岩学院校大门对面的某酒店。嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）、保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus）由中国普通微生物菌种保藏管理中心提供。

嗜热链球菌MRS培养基：葡萄糖5.0 g、牛肉膏10.0 g、蛋白胨10.0 g、酵母膏5.0 g、乙酸钠5.0 g、柠檬酸氢二铵2.0 g、吐温-80 1.0 mL、磷酸氢二钾2.0 g、硫酸镁0.05 g、硫酸锰0.2 g、碳酸钙20.0 g、蒸馏水1 000 mL、pH 6.8，固体培养基加20.0 g琼脂。

保加利亚乳杆菌培养基：葡萄糖20.0 g、牛肉膏10.0 g、蛋白胨10.0 g、酵母膏5.0 g、柠檬酸氢二铵2.0 g、磷酸氢二钾2.0 g、吐温-80 1.0 mL、醋酸钠5.0 g、硫酸镁0.2 g、硫酸锰0.2 g、蒸馏水1 000 mL、pH 6.8，固体培养基加20.0 g琼脂。

1.2 方法

1.2.1 乳酸菌种的活化与培养 将保藏于实验室的嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌，接种于三角瓶液体培养基中，置于37 ℃培养18～20 h，待用。

1.2.2 乳酸菌发酵鲢鱼下脚料水解液的工艺流程 鲢鱼下脚料水解液装入250 mL三角瓶中100 ℃水浴锅中杀菌15 min冷却至40 ℃加入蔗糖调节接种乳酸菌（1∶1接种嗜热链球菌及保加利亚乳杆菌）恒温发酵灭活感观评价

1.2.3 工艺流程中各参数的单因素优化 参照文献[5，6]，对乳酸菌发酵鲢鱼下脚料水解液的工艺流程各参数进行单因素试验。蔗糖添加量取1%、2%、3%、4%、5%，乳酸菌接种量1%、2%、3%、4%、5%，发酵温度35、37、39、42、44 ℃，发酵时间24、32、40、48、56 h，以水解液感观评价为指标，确定较优的各因素取值范围，用于响应面分析法优化的参数水平。感观评价标准[7]：总分100分，以10个学生打分平均值为准。色泽：色泽均匀一致；气味：有明显的发酵乳香气；滋味：酸甜适中；组织状态：表面光滑，细腻，凝块均匀。

1.2.4 响应面分析法优化乳酸菌发酵鲢鱼下脚料水解液的工艺流程 在单因素试验的基础上，根据Box-Benhnken中心组合试验设计原理，采用响应面分析法，以感官品质作为评价指标，利用Design-Expert 7.0软件在4因素3水平上对乳酸菌发酵鲢鱼下脚料水解液的工艺流程中的影响因素蔗糖添加量、乳酸菌接种量、发酵温度、发酵时间进行优化，确定最佳的工艺流程[8]。Box-Benhnken设计的因素与水平见表1。

2 结果与分析

2.1 乳酸菌发酵鲢鱼下脚料水解液的工艺流程单因素试验结果

2.1.1 蔗糖添加量对水解液感观评价的影响 蔗糖添加量对水解液感观评价的影响如图1所示。由图1可知，随着蔗糖添加量增大，水解液甜度太高，综合评分均值降低。蔗糖添加量在1%～3%时综合评分均值较高，因此选定这3个数值作为响应面分析法优化的因素水平。

2.1.2 乳酸菌接种量对水解液感观评价的影响 乳酸菌接种量对水解液感观评价的影响如图2所示。由图2可知，随着乳酸菌接种量增大，水解液酸度太高，综合评分均值降低。乳酸菌接种量在1%～3%时综合评分均值较高，因此选定这3个数值作为响应面分析法优化的因素水平。

2.1.3 发酵温度对水解液感观评价的影响 发酵温度对水解液感观评价的影响如图3所示。由图3可知，随着发酵温度升高，乳酸菌发酵速度加快，发酵效果较好，综合评分均值较高；但当温度超过42 ℃以后，综合评分均值呈下降趋势，可能是发酵温度过高，乳酸菌死亡较多。发酵温度在39、42、44 ℃时综合评分均值较高，因此选定这3个数值为响应面分析法优化的因素水平。

2.1.4 发酵时间对水解液感观评价的影响 发酵时间对水解液感观评价的影响如图4所示。由图4可知，随着发酵时间延长，乳酸菌发酵产酸，改善了水解液风味，综合评分均值增加；但当乳酸菌发酵时间过长，产酸过多，综合评分均值呈下降趋势。发酵时间在32、40、48 h时综合评分均值较高，因此选定这3个数值作为响应面分析法优化的因素水平。

2.2 响应面优化试验结果

以综合感观评价为指标进行Box-Benhnken设计结果见表2所示。利用Design-Expert 7.0软件进行回归分析，得到感观评价均值和各因素变量之间的二元回归方程为：Y=-1 067.803 75+29.760 00×A-11.052 00×B+38.148 29×C+15.737 04× D+0.720 00×A×B-0.503 00×A×C-0.034 687×A×D+0.615 00×B×C+0.116 56×B×D-0.120 87×C×D-2.352 42×A2-

5.377 42×B2-0.393 79×C2-0.125 49×D2。

对回归模型进行方程分析，结果见表3所示。该模型具有统计学意义（P0.05），表明回归方程拟合情况好、误差小，能较好地描述各因素与响应值之间的真实关系，可以利用该方程确定最优的工艺流程。从各因素方差分析结果看，对乳酸菌发酵鲢鱼下脚料水解液的感观评价均值影响大小依次顺序为：发酵时间（D）>发酵温度（C）>乳酸菌接种量（B）>蔗糖添加量（A），其中发酵时间（D）和发酵温度（C）对响应值结果影响显著，乳酸菌接种量（B）和蔗糖添加量（A）对响应值结果影响不显著。

各因素响应面曲面分析结果如图5所示。根据所得的模型可预测得到最优的乳酸菌发酵鲢鱼下脚料水解液的感观评价均值最高的工艺条件为：蔗糖添加量1.80%、乳酸菌接种量1.97%、发酵温度42.23 ℃、发酵时间43.04 h，在该条件下感观评价均值能达到92.08分。分别按上述的最优工艺条件进行3次平行试验，所得的乳酸菌发酵鲢鱼下脚料水解液的感观评价均值为92.02分，与理论预测值92.08分接近，重复性较好，说明响应面优化所得的工艺条件参数准确、可靠、可行。

3 结论

通过响应面分析法优化了乳酸菌发酵鲢鱼下脚料水解液的最优工艺流程。结果表明，在最优工艺条件蔗糖添加量1.80%、乳酸菌接种量1.97%、发酵温度42.23 ℃、发酵时间43.04 h下，水解液感观评价均值能达到92.02分，该水解液具有特殊乳酸发酵香味和风味，酸度、甜度适中，口感良好。

参考文献：

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[2] 龚钢明，顾 慧，蔡宝国.鱼类加工下脚料的资源化与利用途径[J]. 中国资源综合利用，2003，7（7）：23-24.

[3] 卢红梅.鳕鱼下脚料水解液的连续乳酸发酵[J].无锡轻工大学学报，2004，23（6）：103-106.

[4] 杨秀坚，罗远洲.水产品乳酸液化试验研究[J].水利渔业，2006， 26（3）：82-83.

[5] 段旭昌，徐怀德，李志成，等.乳酸菌发酵法改良甲鱼蛋白酶解液风味的研究[J].中国食品学报，2004，4（4）：39-42.

篇8

Abstract： In meat production， nitrite is often applied as a color fixative， antioxidant， unique flavor agent and preservative. When it accumulates to a certain level， nitrite can react with amines as protein degradation products under appropriate conditions to produce carcinogenic nitrosamines. Once they accumulate in the body， carcinogenic nitrosamines will cause serious harm to the human body. Researchers are always looking for nitrite substitutes for the purpose of reducing the use of nitrite in meat products. This article reviews the functions and harms of nitrite added in meat products， and the development of nitrite substitutes.

Key words： nitrite； nitrite substitutes； nitrosamine； color fixative； antibacterial

DOI：10.15922/ki.rlyj.2016.10.009

中图分类号：TS251.5 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2016）10-0045-04

引文格式：

张素燕， 高爱武. 肉制品中亚硝酸盐替代物应用研究进展[J]. 肉类研究， 2016， 30（10）： 45-48. DOI：10.15922/ki.rlyj.2016.10.009. http：//

ZHANG Suyan， GAO Aiwu. A review of the application of nitrite substitutes in meat products[J]. Meat Research， 2016， 30（10）： 45-48. DOI：10.15922/ki.rlyj.2016.10.009. http：//

亚硝酸盐的化学性质很不稳定，可以与各种胺类反应生成亚硝胺，亚硝胺是一种相对分子质量较小、生物半衰期为24 h的强氧化剂[1]。在肉制品的加工过程中，亚硝酸盐是一种非常重要的成分，可以起到使肉制品呈现稳定的红色、抑制脂质氧化、呈现腌肉特有风味、抑制肉毒梭菌和金黄色葡萄球菌生长的作用。然而，在亚硝酸盐的使用过程中，使用量以及残留量超标问题一直是世界各国食品安全关注的焦点之一。亚硝酸盐在肉制品中若添加过量，在热处理加工时，容易生成亚硝基二甲 胺和亚硝基吡咯烷等物质，它们会对人体产生致癌、致突变、致畸作用，危害人们的生命健康[2]。因此，在肉制品加工过程中，必须严格控制添加亚硝酸盐的剂量，并在实践中寻找亚硝酸盐的替代物，以期达到减少亚硝酸盐使用量的目的。

1 亚硝酸盐的作用与危害

1.1 亚硝酸盐的作用

肉制品加工过程中，加入的亚硝酸盐在弱酸条件下生成非常不稳定的亚硝酸，亚硝酸与还原性物质作用生成一氧化氮。生成的一氧化氮与还原状态的肌红蛋白发生反应，能生成使肉制品呈现出稳定红色的亚硝基肌红蛋白。

肉制品的脂质氧化是指肉和肉制品在加工和贮存过程中，脂类物质在光、氧气、温度、微生物等因素的作下，发生氧化反应，产生不良风味，降低肉制品食用品质，甚至会生成有毒、有害物质[3]。这种不良风味就是平时所说的“过煮味”，为防止这种现象的发生，可以在肉制品中添加亚硝酸钠。研究证明，在肉制品中添加亚硝酸盐能够抑制脂质的自动氧化，改善肉制品的品质[4]。

肉制品中添加亚硝酸钠后，可以有效地抑制羰基化合物的生成，从而大大减弱由于脂肪自动氧化生成的脂肪氧化味。另外，亚硝酸钠添加到肉制品中，会产生典型的腌肉风味。研究表明，肉制品的腌肉风味是由许多化合物累加效果所产生的复合感觉[5]。

在肉制品中添加亚硝酸盐具有抑菌作用，其抑菌作用的强弱与一定范围的使用量呈现正相关，且只有游离的亚硝酸盐具有抑菌效果[6]。肉毒梭状芽孢杆菌是在常温、低酸和厌氧条件下生长的一种的革兰氏阳性细菌，低温存放过程中，真空包装的肉制品也容易造成肉毒梭菌的生长繁殖，并产生肉毒毒素。肉毒毒素是一种毒性极强，对人的神经具有很强麻痹作用的毒素之一，硝酸盐和亚硝酸盐作为添加剂能够抑制肉毒梭菌的生长和繁殖，从而减少肉毒毒素的生成。有关研究指出[7]，亚硝酸盐抑制细菌的作用机理可能是：通过抑制细菌相关DNA以及基因的表达，达到抑制细菌细胞壁和细胞膜形成的目的；抑制蛋白质代谢与能量代谢。有研究[8]表明，饮食中的硝酸盐和亚硝酸盐转化为一氧化氮后，对人们心血管疾病能够起到有益作用，有一定降低血压的效果。

1.2 亚硝酸盐的危害

亚硝酸盐中含有的亚硝酸根离子具有很强的氧化性，当人体摄入过量的亚硝酸盐时，人体内正常血红蛋白含有的Fe2+离子就会被氧化成Fe3+，使血液失去携带氧的能力，氧合血红蛋白变成高铁血红蛋白，由此可能会引发高铁血红蛋白症，使人体出现缺氧症状，严重时可能危及人们的生命安全[9]。

当人体内同时存在亚硝酸盐与胺类或酰胺类等物质时，它们很容易发生化合反应，生成亚硝基化合物，该物质对人体有强致癌作用[10]。在人体胃的酸性环境里，亚硝酸盐也可以转化为亚硝胺。在人们日常生活中，存在于人体内的绝大部分亚硝酸盐会随着尿液排出体外，只是在特定的温度、微生物和酸碱度条件下才会转化成亚硝胺。N-亚硝基吡咯烷和N-亚硝基二甲胺是对人体毒性较大的N-亚硝胺化合物[11-12]。亚硝胺引起动物多种组织和器官发生癌变的机理，一般认为是RNA和DNA的鸟嘌呤发生了甲基化、核酸发生烷基化而产生的[13]。一次多量或者长期摄入都会引起癌症，特别是胃癌。在酸性溶液或紫外线照射条件下，亚硝酸盐比较容易发生水解、氧化及转为亚甲基等反应，显现出致癌活性；中性或碱性条件下表现出比较稳定的性质[14]。N-亚硝基化合物可以在食道、气管、皮肤、肠、肾、脑、神经等引起肿瘤，目前为止，还没有发现对其致癌性有抵抗作用的动物[15]。弱酸性条件下，亚硝酸盐和二级胺发生亚硝化反应生成亚硝胺，因此要达到阻断亚硝胺合成的目的，可以通过减少亚硝酸盐或二级胺的含量[16]。

在肉制品的生产过程中，不能忽视亚硝酸盐的作用，同时，也要致力于减少亚硝酸盐的使用量，从而减少亚硝酸盐的危害。在生产腌腊肉制品过程中，如果不添加硝酸盐或亚硝酸盐，生产得到的肉制品就不具有腌腊肉制品特有的风味、色泽等品质，尤其是不能抑制肉毒梭状芽孢杆菌的生长繁殖，产生肉毒毒素，将会对人体造成更大的危害。现在越来越多的研究者都在朝着肉制品中减少亚硝酸盐添加量的方向而不断努力，以期望得到不直接添加或亚硝酸盐添加量最少的前提下，保持肉制品的原有特性[17]。

2 亚硝酸盐常用替代物

为保证人们的健康，使人们更加放心地食用肉制品，人们一直在不断寻找亚硝酸盐替代品，研究降低亚硝酸盐的使用量，减少其在肉制品中的残留量等问题。研究者们对亚硝酸盐替代物进行不断研究，生产上已经应用的亚硝酸盐替代物主要包括：发色剂（甜菜红、蛋黄粉、红曲色素、氨基酸、抗坏血酸等）；抗氧化剂（竹叶抗氧化物、茶多酚等）；抑菌剂（山梨酸钾、乳酸菌、乳酸链球菌素等）；亚硝胺生成阻断剂（烟酰胺、姜蒜汁、α-生育酚等）[18]。现在，还没有发现可以完全替代亚硝酸盐的物质，因此亚硝酸盐在肉制品生产过程中仍是广泛使用的腌制剂[19]。

2.1 红曲色素

红曲色素是由丝状真菌――红曲霉菌经过发酵产生的次级代谢产物，是一种天然色素。这种色素是一类具有相似分子结构以及化学性质类似的物质形成的混合物，主要在细胞结合的状态下产生[20]。动物性实验表明，在食用红曲色素及其制品的食物后，没有出现急、慢性中毒现象，也无致突变作用，另外还具有保鲜、防腐、抗突变、降低血脂等生理活性[21]。红曲色素的着色原理是直接将肉制品染成肉红色，而亚硝酸盐的着色原理是与肉制品中的肌红蛋白结合而染色[22]。这2 种方法都能抑制有害微生物的生长，延长食品的保质期，并赋予肉制品特有的“肉红色”以及风味，但从健康的角度出发，红曲色素的应用安全性更高[23]。Chi等[24]用正己烷提取红曲色素，实验发现红曲色素对1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-dphenyl-2-picrylhydrazyl radical 2，2-diphenyl-1-（2，4，6-trinitrophenyl）hydrazyl，DPPH）自由基的清除能力较强。Akihisa等[25]发现色素Xanthomonasins A、B组分对一氧化氮自由基（NO・）具有较强的清除能力。

现在人们虽然对红曲色素的研究已经取得较大进展，但仍存在其相关产品的质量不均一、卫生指标和真菌毒素桔霉素含量超标、存在成分不明确等问题[26]。红曲色素作为着色剂用于肉制品中时，因肉制品的包装大部分不具有遮光效果，由于红曲色素对光的不稳定性，即使是在自然光照射的条件下，红曲色素的色阶也会显著下降[27]，导致肉制品出现褪色现象，这一特性使得红曲色素在肉制品中的使用受到了极大地限制。因此，在以后的工业生产过程中，应着重对以上在食品应用中出现的问题进行解决。

2.2 乳酸菌

乳酸菌是一类无芽孢、革兰氏阳性细菌的总称，可以利用可发酵碳水化合物产生大量乳酸，在自然界中的分布极其广泛，具有丰富的物种多样性。近年来，乳酸菌在食品各方面的应用越来越广泛。许多研究学者发现，许多乳酸菌能将高铁肌红蛋白转化为亚硝基肌红蛋白。Arihara等[28]实验发现，将发酵乳杆菌JCM1173培养于MRS（de Mann-Rogosa-Sharp）液体培养基中，高铁肌红蛋白由棕色转化为亮红色，测得亮红色物质为肌红蛋白的衍生物。Morita等[29]通过同位素标记实验发现，用于实验的10 株发酵乳杆菌可以将高铁肌红蛋白转化为亚硝基肌红蛋白，并产生NO。Gündogdu等[30]经研究发现，从植物饲料中分离出的5 株植物乳杆菌都能够产生NO，并将MRS琼脂中含有的高铁肌红蛋白转化为红色的亚硝基肌红蛋白。

乳酸菌在发酵过程中会产生一些特殊酶系，如控制内毒素的酶系、分解脂肪酸的酶系、分解亚硝胺的酶系、分解有机酸的酶系[31]。在肉制品的加工过程中添加乳酸菌等微生物，可以有效地提高肉制品的色泽和风味，减少亚硝胺的生成，并且降低亚硝酸盐残留量。乳酸菌在发酵过程中产生的亚硝酸盐还原酶，能够将亚硝酸盐分解为NO，减少腌腊制品中亚硝酸盐的残留量，使食品更加安全[32]。焦兴弘等[33]实验发现，将0.3 g/kg乳酸菌加入香肠中，能够抑制肉制品中大多数革兰氏阳性细菌的生长，达到提高肉制品质量的目的，而且其色、香、味没有太大的影响。李春等[34]通过研究乳酸菌对亚硝酸盐降解的作用机理，发现亚硝酸盐在酸性条件下比较容易降解，尤其是在pH值小于6时，亚硝酸盐能够大量降解。乳杆菌可能成为肉制品生产中亚硝酸盐的替代品，但在实际生产中，将乳杆菌和少量亚硝酸盐的搭配一起使用，其复合效果可能更具有效力[35]。

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篇9

前言

光合菌、酵母菌、益生菌等多种微生物均为有益微生物，结合发酵工程技术，将其应用在食品生产中，能够为人类提供多种口感特别、营养且具有不同保健功能的食品，不仅可以促进生产工业的发展，也为丰富人们的饮食与提升生活质量作出了重要贡献[1]。

1 微生物发酵食品的优点

相关研究显示，采用微生物工程发酵技术生产的发酵食品具有多种优点，可以提升普通食品的营养价值和保健功能[2]。第一，部分微生物可合成维生素B，而后者为人体所需的微量元素，食物经过发酵后维生素B含量会明显增加，比如常见的酸奶、牛奶等。第二，发酵技术可使微生物分泌植酸酶物质，可将豆类食品中的植酸以及其他矿物质转化成生物活性形式，提高铬、锌、铁及钙等微量元素的保留率和利用率。第三，利用微生物发酵技术可增强食物蛋白质的可吸收消化率，提高食物的营养价值。第四，发酵技术能使微生物中的活性因子最大限度地分解出来，使食物吸收率进一步提高。第五，普通食品在经过微生物发酵后有益菌的含量会明显增加，而后者可抑制人体有害菌的生成，改善肠道功能。第六，部分微生物发酵食品还具有抗癌、抗衰老、降血压等功效，如酸奶、醋等。

2 各类常见发酵食品及其营养和保健功能

2.1 发酵乳制品

乳酸菌是一种对人体肠道有积极作用的有益菌，发酵乳制品是以乳液作原料，采用发酵技术制成的，具有适口性好、易消化、营养丰富以及易保藏等多个优点。参与乳制品发酵的微生物除了乳酸细菌之外，还有霉菌和酵母菌等，比如沙门柏干酪与蓝色干酪等酸奶油就又沙门柏青梅、娄地青霉等参与发酵。发酵乳豆制品、酸豆奶、酸奶等发酵乳制品均富含乳酸菌成分，食用后可增加体内乳酸菌，并对有害菌有良好的抑制作用，因此对人体有益，是一种营养价值高、口感独特、价格实惠的食品[3]。除了可调节肠道功能之外，发酵乳制品还可改善肝脏功能、降脂、预防便秘、增强免疫力，经常食用还可改善精神衰弱、入睡艰难的精神症状。

2.2 发酵豆制品

大豆的蛋白质成分含油量高达40.00%，还含有铁、钙、核黄酸、硫胺素、氨基酸等多种人体所需的多种元素，豆奶、豆乳等豆类发酵食品均是以大豆作原料，并利用微生物发酵技术使大豆发酵制作而成。在发酵的过程中，大豆含有的部分蛋白质物质受到微生物蛋白酶作用而发生分解，从而增加发酵品的水溶性氮，软化大豆，既可以将食物原有的活性成分最大限度地保留下来，又可以将豆类自身的腥味、胀气因子等分解掉，因此不仅营养美味，发酵后的豆类所游离出的核黄素、谷氨酸等成分还具有提高记忆功能、抗衰老等功效。发酵豆乳具有调节血脂、降血压的保健功能，因为发酵豆乳中含有豆固醇，且富含大豆异黄酮类成分，而不含胆固醇，另外还含有γ-氨基丁酸和ACE抑制肽等可降血压的成分，因此可以很好地调节血清胆固醇、改善血压，预防动脉硬化、脑溢血等心血管疾病。

2.3 面类发酵食品

馒头、面包类食物是全国各地人们喜食的食物之一，尤其在以面食为主食的北方地区。馒头、面包的制作主要是利用酵母菌使面粉发酵，再通过合理的原料配比和蒸煮而成，口感好且易于保存与携带[4]。除此之外，馒头、面包也具有丰富的营养和良好的保健功能，例如胚芽面包有利于肠胃功能的修复，糙米面包有利于心脏病、糖尿病以及肥胖症等病人病情的改善，因为微生物发酵食品经过发酵会将自身的部分碳水化合物消耗掉，这样食品所含能量也会减少，因此有助于减肥，如果在面包中国加入藻类，还可促进血循环。酵母的抗氧能力很强，对肝脏有良好的保护作用，还含有铬、硒等具有抗肿瘤、抗衰老的矿物质，面类食品经发酵后可分解植酸，从而增加铁、镁、钙等元素的可吸收性，增强人体免疫功能。

2.4 发酵风味调味品

风味调味品使人们的饮食更加的多样化，利用发酵技术生产风味调味品可以最大限度不留食物原有的生物类黄酮、膳食纤维、多糖等有益活性成分，同时还可分解掉低聚糖、豆腥味、胀气因子等对人体不利的成分。比如豆瓣酱、美容醋、保健酱油、腐乳、纳豆、黄酱、豆豉等，既开胃、易于消化，又具有抗衰老、增强记忆、抗血栓等功效。

2.5 微生物多糖

自上世纪80年代起就有多种微生物多糖以剂、稳定剂、成膜剂、增稳剂、乳化剂、悬浮剂、胶凝剂、增稠剂等形式应用在各类食品工业生产中，并且品种在不断的增加。我国工业生产中目前常见的微生物多糖有短梗霉多糖、食用菌多糖、右旋糖酐、热凝多糖、黄原胶、小核菌葡聚糖等，经过微生物发酵技术深层发酵可生产出猴头菇多糖、香菇多糖、银耳多糖、金针菇多糖、银耳多糖等多种品种，能够增强人体体液免疫及细胞免疫功能，提升抗病菌感染、抗肿瘤、抗病毒等能力，在保健食品研发与生产中得到了广泛的应用。

2.6 发酵茶

发酵茶是在制作茶叶的过程中添加微生物发酵工序制成的，分为轻发酵（未经历发酵过程）、半发酵（发酵程度在21.00～70.00%之间）、全发酵（发酵程度100.00%）以及后发酵（在制茶工序末端添加发酵工序）四种类型。利用微生物发酵技术制茶能够分解、减少茶内的茶多酚物质，增加茶多酚氧化物，因此不仅可以减小胃部受茶多酚的刺激影响还可以养胃，比如乌茶、红茶等。此外，茶叶含有的维生素、咖啡碱等物质能够促进脂肪的氧化，起到减肥的功效。

2.7 酒饮料

我国的酿酒工艺流传已久，现代酿酒业已发展为我国经济重要支柱产业，利用微生物发酵技术能够丰富酿酒品种，提升口感。比如药酒、奶酒、黄酒、白酒、露酒、果酒、啤酒等，不仅香味十足，口感佳，而且还具有杀菌开胃、镇静安神、消炎散瘀、活血、延年益寿等多种独特的功效。

2.8 发酵肉制品

在制作肉类食品时采用微生物发酵技术可改变食物口感，提升营养价值，比如腊肉、生火腿、发酵香肠等均为肉制品经过发酵制成，不会破坏食物的营养成分，而且风味独特，更易携带和保存。微生物发酵技术可分解肉类食品中的蛋白质，将其转化为氨基酸，增加氨基酸，从而更利于人体对蛋白质的吸收和消化，还可以增加人体必要的双歧杆菌素、维生素，极大地增强了肉制品的保健功能与营养，此外还可以减少食物中亚硝酸盐残余，起到防癌的功效。

3 结束语

随着时代的发展，健康成为人们越来越关注的问题，人们的饮食观念也由过去的吃饱变为吃得健康，健康饮食成为社会重要话题之一。微生物发酵工程技术的应用不仅可以最大限度地保留食物原有的营养成分，改变口感，而且还增加了食物的保健功效，不仅使现代饮食更加丰富，而且对人们的身体健康起到积极的作用。

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结晶法是一种制备溶菌酶的传统方法，利用溶菌酶与其它杂蛋白的性质不同，通过改变溶液的条件，如加入一定量的氯化物等盐类并调节pH和温度，使溶菌酶结晶析出，从而达到分离纯化的目的。这种方法的特点是操作简单，成本较低，生产周期较长，产率和纯度较低，比较适合提取分离蛋清中溶菌酶，其他来源的溶菌酶生产一般不用结晶法。

1.2离子交换法

离子交换法是溶菌酶生产所常用的方法，是利用离子交换剂与溶液中各种带电粒子之间结合力的差异进行物质分离的操作技术，具有简便、高效、成本低，且可自动化连续操作的优点。如吴旭亚等比较研究了结晶法与离子交换法制备鸡蛋清溶菌酶，结果表明，离子交换法所得溶菌酶的产量与活力均高于结晶法。

1.3亲和层析法

亲和层析法是根据酶与作用底物的特异性亲和能力，利用酶分子独有的专一性结合位点或结构性质的分离方法，常使用的吸附剂为几丁质及其衍生物，如：几丁质粉、羧甲基几丁质、几丁质包埋纤维素、脱氨几丁质粉、N-酰化壳聚糖、脱氨再生几丁质凝胶。HeLz等采用多步亲和层析法分离纯化溶菌酶，结果纯化的溶菌酶产率高达96%。金茜等采用中空纤维超滤法与亲和凝胶层析法对鸡蛋清中溶菌酶进行提取精制，结果表明，蛋清溶菌酶超滤提取后，再经过亲和凝胶层析的进一步纯化及真空冷冻干燥，最终蛋清溶菌酶冻干粉的酶活为18500U/mg，蛋清溶菌酶的酶活得率为180.83%。

1.4超滤法

超滤是一种新兴分离纯化技术，以压力为动力，利用超滤膜不同孔径对液体进行分离的物理筛分过程，具有产品得率高、杂质少、纯度高等优点。如果在无菌条件下操作，可以直接生产无菌的溶菌酶溶液，直接用于临床治疗。

1.5其他制备方法

用于溶菌酶制备的方法还有反胶团萃取法和膨胀床吸附法。为了能快速，高效，高选择性，自动化制备溶菌酶，常将两种或多种制备方法结合使用。如将亲和层析技术与超滤相结合的亲和超滤技术等。

2溶菌酶在食品工业中的应用

2.1用于水产、肉类的防腐

将溶菌酶应用于水产品、肉类的保鲜防腐，目前已做了大量的研究。如早在2001年前陈舜胜等就研究了溶菌酶复合保鲜剂在冷藏（5℃）与冰藏（0℃~1℃）条件下对虾、带鱼段、扇贝柱和柔鱼的保鲜效果，结果表明，使用溶菌酶（0.05%）复合保鲜液浸泡后冷藏或用溶菌酶（0.05%~0.08%）复合保鲜液制备保鲜冰冰藏，与常规保鲜方法相比，可将上述水产品的保鲜期延长约一倍的时间。2012年张观科又报道：采用溶菌酶、Nisin、甘氨酸、VC、山梨酸钾、NaCl等不同的配比的复合生物保鲜剂在不同温度对牡蛎进行保鲜贮藏研究。结果表明，采用Nisin和溶菌酶配合的生物保鲜剂的保鲜效果最佳（在-3℃微冻条件下，保藏30天后感官性状仍然良好）。而钱曦利用海藻糖、蜂胶、茶多酚、魔芋葡甘露聚糖、Nisin、溶菌酶、壳聚糖和姜汁8种天然保鲜剂对鹿肉保鲜进行研究，结果表明：单独使用时，溶菌酶对鹿肉样品就有较明显的抑菌作用（最佳抑菌浓度为0.5%）；而采用复合天然保鲜剂（茶多酚、溶菌酶、海藻糖、Nisin复合）效果更好，可以有效的提高鹿肉的货架期至36d。从以上研究结果来看，溶菌酶尤其是它在与其他保鲜剂按一定比例复合使用时，对水产及肉类能起到较好的防腐保鲜效果。

2.2在低度酒类、饮料中的应用

日本已成功的使用鸡蛋清溶菌酶代替水杨酸作防腐剂用于清酒的防腐。在国内，倪瑛和钟立人研究了溶菌酶在葡萄酒生产中的应用。因为在葡萄酒生产中乳酸菌会将苹果酸转变为乳酸，但如果在酒精发酵的前期就完成了这种反应，会对葡萄酒的感官产生不良影响，而控制乳酸菌生长的传统方法是使用SO2，但SO2的使用不仅对人体产生毒性，同样影响葡萄酒的品质。因此，倪瑛等尝试将溶菌酶替代或补充SO2调控乳酸菌的生长，结果显示，在葡萄原汁中加入0.1%~0.15%的溶菌酶，乳酸菌生长被抑制；在白葡萄酒中溶菌酶剂量加至0.5%时，可完全抑制苹果酸向乳酸的转变。此外，将溶菌酶用于饮料防腐也有报道，如常凯等将溶菌酶（0.05%）、甘氨酸和NaCl进行复配用于生产脱脂山核桃乳，其抑菌效果较显著，降低了山核桃乳的杀菌强度，延长了产品货架期。从以上结果看，在葡萄酒的生产中溶菌酶可作为SO2天然的、安全的替代或补充品来抑制乳酸菌的生长，在其他低度果酒中也可做类似的尝试；同样将溶菌酶用饮料的防腐也有较显著的效果。

2.3在乳制品中的应用

由于溶菌酶对肠道中腐败性微生物有特殊的杀灭作用，同时可直接或间接地促进肠道中双歧杆菌的增殖。因此，有大量有关溶菌酶应用于婴幼儿奶粉的专题论述冯棋琴，等：溶菌酶在食品工业中的研究进展研究报道，如刘浩强等研究了鸡蛋溶菌酶对婴幼儿配方奶粉的抑菌效果，结果表明，婴幼儿配方奶粉在喷雾干燥后添加10mg/100mL~50mg/100mL的鸡蛋溶菌酶效果最好。张明江等关于婴幼儿配方奶粉中溶菌酶的添加工艺的研究也得出了相似的结论，既奶粉喷雾干燥后添加500mg/L的溶菌酶抑菌效果最好。

篇11

浙江省武警总队医院小儿成长中心教授 方凤

1857年，35岁的法国科学家巴斯德在研究乳酸发酵过程中，发现了乳酸菌。同年8月他发表了著名的论文《关于乳酸发酵的记录》。在巴斯德发现乳酸菌的33年后，人体肠道中最重要的益生菌――双歧杆菌被发现。从此，以乳酸菌、双歧杆菌为主的益生菌在人类生活中被广为应用。

提起细菌，不少人就会联想到肺炎、胆囊炎、脑膜炎等感染性疾病，也会念念不忘那些红肿流脓的伤口，溃烂的皮肤。在他们的眼里，细菌就相当于害人虫。其实，这是片面的。

以肠道这个细菌的大千世界为例，其中对人体有害的细菌如葡萄球菌、产气荚膜杆菌、梭状芽胞菌等在健康人肠道中只属少数派，如1克粪便中，梭状芽胞菌不到100个，远不能致病。有害细菌在人体内之所以不能兴风作浪，是因为它们被更多、更强有力的“好细菌”包围着、监控着。人体内“好细菌”占绝对优势，具有镇摄作用，使二者在质量与数量上维持着一种天然的平衡。这些“好细菌”就是益生菌――我们的朋友，敌人的敌人。

益生菌和益生元，朋友和朋友的朋友

市面上有益生菌食品，也有益生元食品，这二者到底有何差别？要回答这个问题，得从二者关系谈起。

具体来说，益生菌包括：双歧杆菌族（青春双歧杆菌、长双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、两歧双歧杆菌）；乳酸杆菌族（嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌、发酵乳杆菌、胚芽乳杆菌、短乳杆菌、纤维二糖乳杆菌、乳酸乳杆菌）；链球菌族（粪链球菌、嗜热唾液链球菌、乙酸乳酸双链球菌、乳链球菌）；其他（明串珠菌属、足球菌属、丙酸杆菌属、芽孢杆菌属）。

通常应用于人体的益生菌为：双歧杆菌、乳酸杆菌、肠球菌、枯草杆菌、蜡样芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌等。

而益生菌还有它们的朋友。有一些物质能够针对性刺激一种或几种益生菌的生长、繁殖，本身又不会被人类消化，此类物质称为益生元。如水苏糖可使双歧杆菌繁殖加快数十倍甚至百倍。如将益生菌与益生元混和成制剂，既可发挥益生菌的功能，又使益生菌得到良性刺激，使益生菌数量能持续增加以补充其消耗，因而作用会更显著持久，这种结合称为合生元。

益生菌食品，人类健康的卫士

当前，医学家通过科学手段将肠道中的益生菌分离出来，应用于食物、药物中。它们不仅对人类健康有益，而且无毒性，正常数量不会致病，还能在人类肠道中存活、代谢、发挥作用，又能在储存与服用中保持活力，并且经过驯化，抵抗不良环境的能力和生物学效应进一步加强。

1977 年，美国调查发现，经常饮用酸奶和相关发酵乳制品的人，其血清胆固醇含量较低。

俄国科学家梅契尼科夫的著作《长寿说》提到，保加利亚人的长寿正是因为他们喜欢喝酸奶。

酸奶，是益生菌功能食品的杰出代表。

保健作用显著

益生菌已被开发出多种功能食品进入市场，如益生菌酸奶、益生菌酸奶饮品、强化益生菌奶粉、益生菌奶酪和多种益生菌的口服液等。益生菌功能食品最肯定的作用是调理胃肠功能，同时有助于纠正腹泻、食欲不振、便秘、消化不良等病症；还可以降低抗生素对身体的危害（编者注：饮用益生菌食品时，不应同时用抗生素，以免益生菌失效）。

但值得提出的是，益生菌功能食品只能起到辅助调理胃肠功能的作用，不能直接治疗疾病。

营养作用益生菌能提高钙、磷、铁的利用率，促进铁和维生素D的吸收，以及某些B族维生素和维生素K的合成。另外，乳酸菌中的乳糖分解产生的半乳糖，是构成脑神经系统中脑磷脂的成分，与婴儿出生后脑的迅速生长有密切关系。

改善胃肠道功能益生菌能在体内相互协调、相互制约，共同形成一个平衡的微生态系统，抑制其他菌株的生长。现已证实乳酸菌具有改善胃肠道功能，预防胃肠道感染作用。

增强机体免疫力乳杆菌、双歧杆菌等乳酸菌可以作为非特异性免疫调节因子，增强肠道非特异性免疫能力，激活淋巴细胞，增加血液中免疫球蛋白的含量，提高机体抵抗病菌的能力。

降低胆固醇乳酸菌具有较好的降胆固醇作用，从而减少心血管疾病的发病概率。

抗肿瘤作用早在20世纪60年代，就有乳酸菌具有抗癌作用的报道。乳酸菌抑制肿瘤的真正机制目前还不十分清楚，其可能的作用机理有：①降解或吸附致癌物；②改善肠道菌群，阻止肠内致癌物形成；③增强宿主免疫系统；④产生抗突变的物质等。

延年益寿调查发现，广西巴马县的百岁长寿老人体内的乳杆菌和双歧杆菌的量是普通老人的 100 倍。日本研究进一步表明，长期饮用双歧杆菌发酵的酸奶，能够增强老年人的免疫力，促进心、肝等器官的功能，达到延年益寿的目的。

益生菌不同，酸奶大同小异

现在，市场上有关“益生菌酸奶”的宣传铺天盖地，它实际上就是从传统酸奶基础上发展起来的，只不过菌种的选择、发酵条件等比传统酸奶更加科学，产品更加可口。

上文提到，益生菌有很多种，各种益生菌酸奶的主要功能是类似的，如果说有不同，那就体现在不同益生菌种类和产品中益生菌数量上。

目前用于制造功能食品的益生菌主要是乳酸杆菌类和双歧杆菌类。不同类型的益生菌作用强弱是有差异的，相比而言，双歧杆菌调节胃肠道功能更强一些。许多益生菌酸奶中既含有乳酸杆菌，又含有双歧杆菌，甚至还含有其他益生菌，因此也就没有必要区分差异性了。

值得提出的是，区分益生菌酸奶质量的差异，更主要的是看益生菌在酸奶中能否存活，以及益生菌酸奶喝下去，能否保证有足够数量的活菌到达肠道发挥作用。这些就取决于生产企业所用的益生菌株的品质了，这其中保持双歧杆菌株活性更难一些，这也是验证商家益生菌酸奶品质高低的关键技术之一。

一位食品工业相关人士透露，目前“益生菌”食品涉嫌“炒概念”，其实，益生菌酸奶、凝固型酸奶、“优酪乳”等产品都属于酸牛奶，这些附加名都只是商品名称，“酸牛奶”、“乳酸饮料”的字样才表明了产品的真实属性，消费者在选购时应该注意区别。

保存讲究：冷藏

益生菌食品应注意冷藏。另外，为保持益生菌活性，不能加热，以免其死亡。

在日常选用过程中，要注意阅读说明书或食品标签，特别要关注生产日期和保质期。饮用酸奶时要注意有无膨胀现象，如有膨胀说明可能有其他细菌污染。

益生菌制剂：对抗疾病的生力军

随着科学的发展，益生菌被制成药物，逐渐用于治疗疾病，尤其是肠道疾病。这时，益生菌药物就像对抗疾病的生力军一样，保护着我们的肠道。

构筑“隔离墙”，抵御入侵的致病菌，主动加速毒素、有害物质的排出。

迎战有害菌，在排斥、抑制有害菌上，占绝对优势，还可制造一些抗生素样物质对抗有害菌。

后勤供应，在肠道内生产人体必须的营养物质，如叶酸、烟酸、维生素B1、B2、B6及B12，合成维生素K。产生的酶，参与蛋白质、糖、脂肪合成，促进钙、铁、维生素D的吸收。

促进胃肠蠕动，使摄入人体肠道的药物、毒物，以及有害细菌产生的废物得以排出，减轻有害物质对心、肝、肾的损害。

提高战斗力，刺激肠道免疫系统及淋巴细胞产生免疫球蛋白，抑制致病菌。更重要的是它能激活T-淋巴细胞，使“人体卫士”中性粒细胞、巨噬细胞增殖，成为杀敌的主力军。

同样，益生菌制剂在低温下才不会失去活性，也应尽量存放于冰箱中冷藏。

这些人应使用益生菌制剂

益生菌制剂虽然被普遍认为没有任何副作用，但是，它毕竟是由细菌株构成，有先天性免疫缺陷病如艾滋病等应慎用。以下疾病患者应在医生的指导下使用。

腹泻或便秘。

长期服用抗生素、肾上腺皮质激素的患者，最好也额外补充益生菌（但不宜同时服）。

行化疗或放疗的患者。

肝硬化及其并发症。

脂肪肝。

炎症性肠病，包括慢性溃疡性结肠炎及克罗恩病。

功能性消化不良及蛋白质食物过量。

乳糖不耐受。

再发性腹痛。

高血压。

糖尿病。

服用应讲究方法

科学服用：饭前1小时或饭后服用，此时可避开胃酸分泌高峰，尽量减少“朋友们”被胃酸伤害。不用果汁或牛奶送服，因为它们会刺激胃酸分泌。过热开水会烫死益生菌。必须服抗生素时，应尽量先服益生菌，相隔半小时～1小时再服抗生素。

益生菌制剂虽然是经过驯化的菌种，仍然比较脆弱而不持久，需要经常补充，即使症状缓解，应服维持量，如每次4粒，每日3次，再到每次2粒，每日2次，最后变为睡前服，每次2粒。

请益生元来帮忙。比如含有益生元（如低聚果糖、低聚乳果糖、水苏糖）的酸奶。某些食物中有低聚糖成分，如大豆、蜂蜜、洋葱（每天吃一个洋葱相当于摄入低聚糖5～10克）。根茎类蔬菜、谷类、豆类、海藻类含有的食物纤维，可助“第一好细菌”――双歧杆菌的繁殖。中药的健脾益气药，如四君子汤、参苓白术散也有恢复益生菌水平的作用。

益生菌酸奶――小孩能不能喝

选择益生菌酸奶要注意小儿的年龄和体质状态的不同：

1岁以上――可以喝

1岁以上的孩子，可以喝益生菌酸奶。特别是有食欲不振、便秘、经常腹泻或消化不良的孩子，长期选择益生菌酸奶还能调节胃肠功能。

值得注意的是，假如孩子对牛奶不耐受，最好也不喝酸奶。喝酸奶后，若发生腹部不舒服或腹痛、恶心、呕吐，应立即停止饮用。

1岁以下――不能喝

1岁以内，母乳是孩子的主食，只有母乳中的营养素能够满足小儿的需要。因此对没有母乳的孩子，需要应选择配方奶粉喂养（配方奶粉就是强化了小儿所需要的营养素的奶粉）。

鲜牛奶中的蛋白质、矿物质比例和营养素不能满足小儿生长发育所需要，孩子胃肠道功能也不能适应鲜牛奶，酸奶是用鲜牛奶加工制作而成，故1岁以内的孩子不能用酸奶当食品。

但6个月以上的小儿，如果孩子有腹泻、食欲不振、便秘、消化不良时，加一些酸奶作为辅食，是有益的。

选择益生菌功能食品 小心被误导

家长为孩子选购合适的益生菌功能食品，要选择正规厂家和正规商场里的商品。如果标明有益生菌数量的产品，在一定程度上表明生产厂家比较专业。但我国目前没有益生菌浓度标准，所以难以知道多少数量的益生菌为好，总体来说益生菌单位含量多一些更好。

注意有些标示有误导嫌疑，如标有添加“双歧乳酸杆菌”或“益生元酸奶”，其实是添加乳酸杆菌和低聚果糖或异麦芽糖。低聚果糖或异麦芽糖又称益生元，添加工艺比添加双歧杆菌要容易，成本也低，这与直接加益生菌是有明显差别的。

合适的益生菌功能食品体现在是否真的含有益生菌和益生菌数量。要仔细看说明书，看看是否要求低温运输保存的。对小儿来说，建议选择益生菌食品，而不是饮品。因为乳酸饮料为了增加保质期，大都添加了防腐剂，其营养价值远远不及酸奶。消费者可通过看产品属性和配料表来区别，酸奶把牛奶放在第一位，而乳酸饮料把水放在第一位。

小孩能否长期服用益生菌功能产品

各种益生菌功能产品孩子能否长期食用？这要根据具体情况而定。

篇12

TS201.1

随着社会的发展，人们的经济水平、生活水平越来越高，食品作为我们生活中重要的部分，它所受到的关注度是不言而喻的，这导致那些传统的食品生产模式已经满足不了人们的需求，因此人们开始寻求一些先进的技术来解决这一问题。生物工程技术作为21世纪的新兴产业，已逐渐被应用到食品工业领域，这不仅解决了食品方面的问题，还又进一步的带动了经济的发展，形成一个良性循环。本文主要介绍了生物工程技术在食品生产、食品加工、食品检测这三方面的应用，希望对其研究具有一定的参考意义。

一、生物工程技术在食品生产中的应用

1.转基因技术对动植物源食品的改良

转基因技术的应用使得人们可以根据自己的意愿使动植物获得一些特定的优良性状，尽可能达到其最高的营养价值、产量或抗害能力，这就是我们平常耳熟能详的转基因大豆、转基因马铃薯等的原型技术，它在植物中的应用已经相对成熟，只是在动物中的应用还在研究阶段，需要我们进一步的探索。

2.l酵饮料的生产与改良

发酵饮料是以动物乳为原料，应用酵母菌、乳酸菌等微生物活动所制作的饮用产品，由于其独特的口味和丰富的营养受到众多消费者的喜爱。植物蛋白发酵饮料是由高蛋白含量的核果类与乳酸菌接种制作而成，这一饮品极易被人体吸收，也受到一致好评。对于啤酒的制作则是把酵母菌固定在基质原料中，使发酵时间缩短，发酵质量提高。总之生物工程技术在饮料中广泛而高效的应用，给人们的生活带来极大的益处。

3.开发新型的食用资源

微生物蛋白又称单细胞蛋白，它是利用生物工程技术人工制备的微生物菌体，虽然不是纯的蛋白，但是它具有的蛋白质、碳水化合物及脂肪、维生素等成分营养十分丰富；但是由于它的原料来源于有机废水、乙醇、石油、秸秆及木屑等废物废料且有引起痛风等疾病的风险，其安全性有待考究。

二、生物工程技术在食品加工中的应用

1.在食品保鲜防腐上的应用

消费者一直喜爱购买新鲜的食品，但是由于各类食品本身的特点或外在的环境原因，我们国家因食品腐烂问题每年造成的损失巨大，一些统计数字让人触目惊心，生物工程技术的出现大大缓解了这一问题。此技术一是利用食品与空气隔离，二是利用具有良好抑菌作用的保鲜剂，对食品起到保鲜防腐的作用，其中微生物产生的抗生素或抗菌肽，一些天然提取物中抑制酶活性的活性物质都可以得到很好的应用，以达到我们预期的理想结果。

2.生产食品的添加剂

我们日常生活中所知的色素、香料等都属于食品添加剂的范畴，各种各样的食品添加剂在食品生产中发挥着其不可替代的作用，它的出现满足了人们对食品口味、样式日益增长的要求。食品添加剂有天然、化学合成及生物技术制备等几种获得方法，其中生物技术制备添加剂主要以麸皮、高粱等为原料，利用合适的菌株发酵以期制备特定口味的食材，其产品主要用于调味品的制备；另外，近年来利用微生物生产的增稠剂也在食品生产中得到了一定的应用。

三、生物工程技术在食品检测中的应用

1.生物传感器技术

生物传感器可检测食品中的细菌、病原菌、毒素及添加剂含量等项目，使用起来简单方便，准确度高。生物传感器有微生物传感器、酶传感器、组织传感器、细胞传感器及免疫传感器等，能够对待测物选择性的进行识别，发生响应，它简单实用，为食品检测提供了极大的方便。

2.免疫学方法

食品检测中的免疫学方法是根据抗原抗体的特异性结合发展起来的，检测食品时都是利用抗原抗体的体外反应进行的，此种方法成本低、分析速度快、可检测物种多，已广泛应用于食品的污染细菌、污染真菌、污染毒素以及食品中农药残留、成分掺假等问题的检测。

3.分子生物学技术

近年来分子生物学技术中的核酸分子杂交及PCR技术在食品检测中得到了很好的应用，这是在分子水平上对生物特点进行研究的学科，经过科学家们多年的潜心专研，此项技术已相对较为成熟。尤其是PCR技术它在食品检测时对待测物纯度要求低、敏感度高、特异性强，能检测食品原料种类、转基因食品、食品微生物等，使分子生物技术得到很好的阐释。

四、结语

综上所述，生物工程技术作为一项新兴产业不仅是在食品工业领域中的食品生产、食品加工及食品检测方面得到广泛应用，它在其他领域也起到了相当重要的作用，既满足了人们的需求又为人们缓解了面临的资源危机和环境危机，而且还有着很好的发展前景，它的出现为国家兴旺发达出了一份可靠的力量。

参考文献：

[1]姜思远，郭明英，吴艳玲.生物技术在食品生产加工与检测中的应用[J].内蒙古石油化工，2014（22）