乳酸菌在食品工业中的应用

乳酸菌在食品工业中的应用摘要：本文阐述了乳酸菌的生物学特性与生理功能，综述了其在发酵泡菜、发酵肉制品、酿酒工业、酿造酱油等食品工业中的应用，及其应用前景。关键词：乳酸菌生物学特性菌落特征鉴定生理功能应用乳酸菌指发酵糖类主要产物为乳酸的一类无芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称。为原核生物乳酸菌（lacticacidbacteria，LAB）是一类能利用可发酵碳水化合物产生大量乳酸的细菌的通称。乳酸菌是一种存在于人类体内的益生菌。乳酸菌能够将碳水化合物发酵成乳酸，因而得名。益生菌能够帮助消化，有助人体肠脏的健康，因此常被视为健康食品。益生菌是一个庞大的菌群，有害菌也是一个不小的菌群，当益生菌占优势时（占总数的80%以上），人体则保持健康状态，否则处于亚健康或非健康状态。长期科学研究结果表明，以乳酸菌为代表的益生菌是人体必不可少的且具有重要生理功能的有益菌，它们数量的多和少，直接影响到人的健康与否，直接影响到人的寿命长短，科学家长期研究的结果证明，乳酸菌对人的健康与长寿非常重要，因此在食品工业中被广泛的运用。1乳酸菌的生物学特性乳酸菌均归类于乳酸菌科。这些细菌形态上差异颇大，既有长杆状或短杆状的，又有圆形的;所有种类都是革兰氏阳性菌，不形成芽抱，也不会运动（有例外）。它们从碳水化合物得到能量，分泌乳酸。是专性发酵菌。乳酸菌能够在空气或氧气下生长，它们是厌氧菌，但是耐氧的。一方面乳酸菌的生长需要辅助因子，他们大多需要某些维生素（核黄素、硫胺素、泛酸、烟酸、叶酸、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没有的利用乳糖的能力，在固体培养基表面，一般仅形成少量的菌体生物量，仅长出淡色小菌落，直径1一2mm，在液体培养基中细菌浓度很低，这些是由营养、代谢等生理特性所决定。2乳酸菌的菌落特征与鉴定2.1乳酸菌的纯培养挑取3个或以上的可疑菌落，嗜热链球菌接种于MC琼脂平板，乳杆菌属和双歧杆菌属接种于MRS琼脂平板，双歧杆菌需绝对厌氧，置36℃±1℃恒温箱内培养48h±2h，不含双歧杆菌需兼性厌氧，置36℃±1℃恒温箱内培养48h±2h。2.2乳酸菌的鉴定涂片镜检：乳杆菌属细胞形态多样，从长的杆状和细长杆状到弯曲杆状及短杆状，一般形成链。通常不运动。无芽胞，革兰氏染色阳性。嗜热链球菌形态为球形或球杆状，直径为0.5μm～2.0μm，细胞成对或成链排列，无芽胞，革兰氏染色阳性。双歧杆菌属细胞呈多样形态，有较规则短杆状或纤细杆状具有尖细末段的细胞，也有呈球形者，可形成各种分支或分叉形。无芽胞，革兰氏染色阳性。常见几种乳酸菌的菌落特征与鉴定见表1。表1常见几种乳酸菌的菌落特征与鉴定菌属MRS琼脂MC琼脂乳杆菌属(Lactobacillus)平皿底为黄色，菌落中等大小，凸起，微白色，湿润，边缘整齐，菌落呈圆形，直径为3.0mm±1mm。平皿底为粉红色，菌落较小，白色或淡粉色，边缘不太整齐，直径2.0mm±1mm,可有淡淡的晕。双歧杆菌属(Bifidobacterium)兼性需氧培养条件下不生长。在绝对厌氧培养条件下，平皿底为黄色，菌落中等大小，瓷白色，边缘整齐光滑，菌落呈圆形，直径为2.0mm±1mm。兼性需氧培养条件下不生长。在绝对厌氧培养条件下，平皿底为粉红色，菌落较小，白色，边缘整齐，直径1.5mm±1mm,可有淡淡的晕。抑制一些腐败菌的生长同时，乳酸菌细胞还能产生许多抗菌的活性物质，如乳链球菌肤、乳杆菌素、嗜酸菌素、细菌素，从而提高产品的保存性。同时，泡菜发酵产生的大量乳酸菌被人体吸收后，能促进胃蛋白酶的分泌，抑制人体消化道内有害菌的繁殖，使肠道内微生物分布正常化泡菜中乳酸菌和其他微生物能抑制消化道病菌，使肠内微生物的分布趋于正常化，有助于对食物的消化、吸收在发酵过程中乳酸菌产生大量的乳酸使环境pH值降低，有利于还原成，从而降低亚硝酸盐的残留。3.2乳酸菌在发酵肉制品中的应用发醉肉制品与一般肉制品相比，具有保存期长、风味独特、色泽鲜艳、食用安全、消化吸收率较高等特性，这些特性与乳酸菌有着直接的关系。乳酸菌能利用配料中的糖类，产生大量乳酸，使pH降低，酸度升高，最终PH可达到4.8～5..4。在这样的酸性环境中，有些微生物不能生长繁殖，产品的保存及安全性将会大大提高。同时，在的作用下，有利于还原成。可与肉中肌红蛋白结合形成一氧化氮肌红蛋白（－），赋予肉制品明亮的鲜红色。乳酸菌的产酸作用不仅可抑制杂菌的生长繁殖，而且可将产生的还原成和，防止肉色变绿和脂肪氧化。3.3乳酸菌在发酵面包中的应用在面包制作中应用植物多糖来改善面包质构及延长保质期已经很常见。研究利用乳酸菌产生的胞外多糖代替植物多糖来改善面包品质，结果表明，乳酸菌产生的胞外多糖对面团的流变特性及面包质构有积极的影响，而且面团利用自身合成的胞外多糖比从外部添加多糖，对面包质构的影响效果更明显。另外，乳酸菌在酸面团发酵中的代谢作用还会产生其他物质，如甘露醇，葡葡萄糖和醋酸盐等，这些物质都能起到改善面包品质的作用，还能对面包的面团吸水率、面团机械加工特性、面包体积及延缓老化等起到积极影响。同时，乳酸菌产生的多糖还具有益生作用，利于人体健康。3.4乳酸菌在酿酒工业中的应用乳酸菌在葡萄酒酿造中的应用主要是苹果酸-乳酸发酵。在明珠串球菌、乳杆菌等乳酸菌的作用下，葡萄酒中酸涩味较强的苹果酸经脱羧生成酸味比较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。乳酸菌在啤酒酿造中的应用主要是利用乳酸菌产的乳酸来生产酸化麦芽和酸化麦芽汁。经过生物酸化处理的啤酒具有较浅的色度、较多的含氮物质和适宜的多酚。生物酸化有利于蛋白质的酶解，改善麦芽汁的过滤性能，提高啤酒的生物稳定性。乳酸菌能够产生各种抑菌物质，从而保持啤酒的新鲜度。乳酒是一种新型的低度发酵乳饮料。酸乳酒的菌种是保存在多糖基质中的微生物混合物，将这些混合物加到奶中进行发酵即制得发酵乳酒饮料。乳酸酒营养丰富、味道独特，还可以促进新陈代谢，对胃肠病、糖尿病、高血压、心脏病有独特疗效。3.5乳酸菌在酿造酱油中的应用乳酸是酱油的重要理化指标之一和呈味物质，酿造发酵酱油过程中适当地人工接种乳酸菌能使酱油香气浓，风味佳，质地好。其作用主要表现在如下几个方面：①生成乳酸等小分子有机酸，进而与酵母菌产生的醇类生成醋类呈香物质，增加酱油香气；②产酸使酱体的pH值降低为4.8～5.2，抑制有害微生物如大肠杆菌、枯草芽抱杆菌等的生长；③为耐盐酵母，如鲁氏酵母和假丝酵母的生长提供适宜的弱酸性环境，进而诱发醇类发酵；④抑制酱体着色，保持酱油色泽鲜艳、红亮。4乳酸菌的应用前景当前国际上公认的乳酸菌，被认为是最安全的菌种，也是最具代表性的肠内益生菌，人体肠道内以乳酸菌为代表的益生菌数量越多越好。也完全符合诺贝尔得奖者生物学家梅契尼柯夫“长寿学说”里所得出的结论，乳酸菌=益生菌=长寿菌。人类面对抗生素的日渐无能为力的现状，正在不断寻求新的更加有效的生物抗菌产品，世界发达国家首先认识并开创了以使用乳酸菌为代表的免疫疗法革命。瑞典科学家研究发布的结果是，治疗胃和大肠炎症时直接喝乳酸菌比用抗生素更好，危险性几乎为零。而在日本，乳酸菌制品已占日本乳制品市场的85%以上，二十年来日本青年平均身高增加15厘米，人口平均寿命达85岁，居世界第一位。这都是乳酸菌制品所带来的直接健康功效。随着生活水平的不断提高，人们对健康意识也在不断提高，对食品的要求也在不断提高。而集丰富营养和保健功能于一身的乳酸菌发酵食品必将成为人们食品的首选，受到消费者的欢迎。此外，乳酸菌制品也必将广泛运用于保健品、药品及饲料用品的开发中。参考文献：赵龙飞.乳酸菌的保健功能及其在食品中的应用研究[J].中国调味品.2009，（6）：0030-04彭习亮，马成杰.乳酸菌的生理功能及其在食品工业中的应用[J].安徽农业科学.2013,41（20）：8708-8710胡书芳，王雁萍.乳酸菌在泡菜生产中的应用[J].安徽农业科学.2008,36（21）：9275-9276张富新.乳酸菌及其在发酵肉制品中的应用[J].黄牛杂志.1997，（23）张廷伟，张代玉，马景芳.乳酸菌在肉制品加工中的