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淺述乳酸菌發(fā)酵在乳品加工中的應(yīng)用
【論文摘要】乳酸菌是一類能發(fā)酵利用糖類物質(zhì)而產(chǎn)生大量乳酸的細(xì)菌 ,它是一類對人體有益的菌群。本文主要是從乳酸菌的種類、生理功能以及在乳制品加工中的應(yīng)用等方面進(jìn)行了簡單的闡述，并對乳酸菌發(fā)酵制品的前景進(jìn)行了展望。
【論文關(guān)鍵詞】乳酸菌;發(fā)酵;乳品加工;應(yīng)用
早在20世紀(jì)初，俄國著名的生物學(xué)家梅契尼柯夫，在他獲得諾貝爾獎的“長壽學(xué)說”里已明確指出，保加利亞的巴爾干島地區(qū)居民，日常生活中經(jīng)常飲用的酸奶中含有大量的乳酸菌，這些乳酸菌能夠定植在人體內(nèi)，有效地抑制有害菌的生長，減少由于腸道內(nèi)有害菌產(chǎn)生的毒素對整個機(jī)體的毒害，這是保加利亞地區(qū)居民長壽的重要原因。這個具有劃時代意義的“長壽學(xué)說”，為人類利用乳酸菌生產(chǎn)健康食品開創(chuàng)了新紀(jì)元。今天，利用乳酸菌生產(chǎn)的健康食品已經(jīng)一躍成為全世界關(guān)注的健康食品。
1 乳酸菌的種類
乳酸菌是一類以糖為原料發(fā)酵產(chǎn)生乳酸的細(xì)菌 ,革蘭氏染色呈陽性 ,生殖方式為裂殖。乳酸菌從形態(tài)上分類主要有球狀和桿狀兩大類。按照生化分類法，乳酸菌可分為乳稈菌屬、鏈球菌屬、明串珠菌屬、雙歧桿菌屬和汁球菌屬5個屬，每個屬又有很多菌種，某些菌種還包括數(shù)個亞種。這些微生物都與乳酸發(fā)酵有關(guān) ,其中乳酸桿菌和雙歧桿菌與人畜機(jī)體保健有著更為密切的關(guān)系。
乳桿菌屬的乳酸菌一般呈細(xì)長的稈狀，大多為鏈狀排列。它們都是革蘭氏陽性無芽孢菌，微需氧。在發(fā)酵工業(yè)中應(yīng)用的主要有:同型發(fā)酵乳稈菌，如德氏乳桿菌、保加利亞乳桿菌、瑞士乳稈菌、嗜酸乳稈菌和干酪乳桿菌;異型發(fā)酵乳桿菌，如短乳稈菌和發(fā)酵乳桿菌。本族中以乳酸桿菌屬(Lactobacillus)最為重要，大多是工業(yè)上尤其是食品工業(yè)上的常用菌種。
雙歧桿菌屬的細(xì)菌因其菌體尖端呈分支狀而得名，它們是無芽孢革蘭氏陽性菌，專性厭氧。目前已知的雙歧稈菌有24種，應(yīng)用于發(fā)酵乳制品生產(chǎn)的僅有5種，即兩歧雙歧稈菌、長雙歧桿菌、短雙歧稈菌、嬰兒雙歧稈菌和青春雙歧桿菌，它們都存在于人的腸道內(nèi)。片球菌屬的乳酸菌呈四聯(lián)狀排列。常用的有:乳酸片球菌和戊糖片球菌。
2 乳酸菌的生理功能
2.1 改善營養(yǎng)健康狀況
生物活性菌(乳酸菌)在降低機(jī)體膽固醇的同時，可降低甘油三脂，使HDL升高，從而達(dá)到改善血脂的目的。腸道菌中的乳酸菌(包括補(bǔ)充到腸道中的生物活性菌(乳酸菌))可通過調(diào)整腸道菌群抑制這些細(xì)菌酶的活性，達(dá)到降低腫瘤發(fā)生的危險，起到抗腫瘤的作用。
2.2改善胃腸道功能
乳酸菌在人體內(nèi)是腸道常在菌。可以改變腸道內(nèi)環(huán)境，抑制有害菌繁殖(大腸桿菌、沙門氏菌等有害菌群)，調(diào)整胃腸道菌群平衡。乳酸菌通過粘附素與腸粘膜細(xì)胞緊密結(jié)合，在腸粘膜表面定植占位，成為生理屏障的主要組成部分，從而達(dá)到恢復(fù)宿主抵抗力，修復(fù)腸道菌群屏障、治愈腸道疾病的作用。如果這個屏障遭到抗生素或其它因素的破壞，宿主將喪失了外來的抵抗力，會使具有藥性的腸內(nèi)菌異常增殖而取代優(yōu)勢的位置，造成腸道內(nèi)生態(tài)平衡的失調(diào)。
2.3改善免疫能力
乳酸菌+雙歧桿菌一方面能明顯激活巨噬細(xì)胞的吞噬作用，另一方面由于它能在腸道定植，相當(dāng)于天然自動免疫。
2.4抗菌作用
多年研究表明，生物活性菌(乳酸菌)對一些腐朽菌和低溫細(xì)菌有較好的抑制作用�？捎糜诜乐胃篂a、下痢、腸炎、便秘和由于腸道功能紊亂引起的多種疾病以及皮膚炎癥。
2.5 抗衰老作用
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為，人體衰老是因?yàn)轶w內(nèi)自由基積累而引起的。如果能夠降低機(jī)體內(nèi)的自由基水平，就可以延緩衰老過程。乳酸菌能夠清除體內(nèi)產(chǎn)生的自由基，從而具有延緩細(xì)胞衰老延年益壽的作用。
3 乳酸菌發(fā)酵在乳制品加工中的應(yīng)用
3.1 在乳制品加工中的應(yīng)用
乳制品是乳酸菌發(fā)酵應(yīng)用最多，也是最為成熟的領(lǐng)域。主要產(chǎn)品有酸奶、奶油和干酪。
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。原料乳經(jīng)加熱殺菌(一般采用9O℃3Omin)和均質(zhì)后，降低到適宜的溫度，添加糖和穩(wěn)定劑攪拌均勻，接種乳酸菌發(fā)酵劑在適宜的溫度下發(fā)酵。發(fā)酵完畢后，置于4℃左右的冷庫內(nèi)冷卻成熟，即得成品酸乳。
應(yīng)用于酸乳生產(chǎn)的乳酸菌主要屬于乳稈菌屬、鏈球菌屬，此外還有雙歧桿菌屬。生產(chǎn)中常用的有保加利亞乳稈菌、嗜酸乳桿菌、嗜熱鏈球菌、乳鏈球菌。兩歧雙歧桿菌、嬰兒雙歧桿菌、長雙歧桿菌等。可單菌種發(fā)酵，但一般兩種或兩種以上菌種混合使用。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)中很常用。
3.1.2 奶油的生產(chǎn)
奶油，又稱黃油，是以乳經(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。奶油按發(fā)酵方法不同，分為天然發(fā)酵奶油和人工發(fā)酵奶油兩類。天然發(fā)酵奶油以乳中原有的微生物為發(fā)酵劑，讓其自然發(fā)酵而成。人工發(fā)酵奶油，系將稀奶油殺菌后，再添加純培養(yǎng)的發(fā)酵劑，使其發(fā)酵而制成。
應(yīng)用于奶油生產(chǎn)的乳酸菌有以下兒種:乳酸鏈球菌、乳油鏈球菌、噬檸檬酸鏈球菌、副噬檸檬酸鏈球菌、丁二酮乳鏈球菌等。
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)(主要是酪蛋白)凝固后，排除乳清，將凝塊壓成塊狀而制成的產(chǎn)品。
用于生產(chǎn)干酪的乳酸發(fā)酵劑，隨干酪種類而異。常用的菌種有乳酸鏈球菌、乳油鏈球菌、干酪桿菌，丁二酮鏈球菌，嗜酸乳桿菌、保加利亞乳稈菌以及噬檸檬酸明串珠菌等。生產(chǎn)中通常選取其中兩種以上的乳酸菌混合使用。
3.2 在豆奶中的應(yīng)用
在植物蛋白飲料加工中的應(yīng)用主要用于生產(chǎn)酸豆奶和花生乳酸發(fā)酵酸奶。由于牛奶資源有限，酸奶的成本較高，而酸豆奶和花生乳酸發(fā)酵酸奶可以作為酸奶的替代品為人們提供大量的優(yōu)質(zhì)蛋白，因此，開發(fā)酸豆奶和花生乳酸發(fā)酵酸奶具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和杜會效益。
3.2.1 酸豆奶的生產(chǎn)
大豆經(jīng)熱燙、浸泡、磨漿等前處理，制得豆?jié){。豆?jié){中加入奶粉、蔗糖或乳糖等輔料，經(jīng)均質(zhì)、殺菌后，冷卻到適宜溫度，接種乳酸菌進(jìn)行發(fā)酵。發(fā)酵結(jié)束后放人4℃的冷庫中冷卻并進(jìn)行后發(fā)酵，即得酸豆奶。
用于酸豆乳生產(chǎn)的乳酸菌主要屬于乳桿菌屬、鏈球菌屬，此外還有明串珠菌屬。生產(chǎn)中常用德氏乳桿菌、保加利亞乳桿菌、植物乳桿菌、嗜酸乳桿菌，嗜熱鏈球菌、豆乳鏈球菌、腸膜明串珠菌等，常用兩種或兩種以上菌株混菌發(fā)酵。
乳酸菌在豆乳發(fā)酵過程中，不僅可以分解蛋白質(zhì)為小分子物質(zhì)，而且可以脫除豆腥味，分解棉子糖、水蘇糖等脹氣因子，使產(chǎn)品具有良好的風(fēng)味和營養(yǎng)價值。
3.2.2 花生乳酸發(fā)酵酸奶的生產(chǎn)
花生經(jīng)烘炒、去皮、浸泡后磨漿，過濾除渣得花生奶。花生奶中加入牛奶、蔗糖等輔料，攪抖均勻，均質(zhì)殺菌后降溫，接種乳酸菌灌裝發(fā)酵，然后進(jìn)行低溫后熟，即得產(chǎn)品。用于花生乳酸發(fā)酵酸奶生產(chǎn)的乳酸菌與發(fā)酵酸豆乳相同。
隨著人們生活水平的不斷提高，人們對于食品的要求也是越來越多，健康食品和營養(yǎng)保健食品已經(jīng)成為現(xiàn)代生活中的暢銷品，在市場中占有很大的分額。乳酸菌發(fā)酵食品的生理功能正符合人們的這些需求，因此其發(fā)展速度是不可抵擋的，
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