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乳酸菌在食品工业中的应用
发布者:qhqgs 发布时间:2021-09-17 22:52 阅读次数:0
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 来源:乳酸菌

乳酸菌是一类能发酵利用糖类物质而产生大量乳酸的细菌,它是一类对人体有益的菌群。乳酸菌发酵能产生大量的有机酸、醇类及各种氨基酸等代谢物,具有抑制腐败菌、提高消化率、防癌等生理功效。

乳酸菌的应用历史非常悠久,但真正科学的研究和利用是始于19 世纪中叶。如今,人们已经认识到乳酸菌的生理功能,乳酸菌发酵在食品加工中得到了广泛的应用。

01乳酸菌的种类
乳酸菌从形态上分类主要有球状和杆状两大类。按照生化分类法,乳酸菌可分为乳秆菌属、链球菌属、明串珠菌属、双歧杆菌属和片球菌属5个属,每个属又有很多菌种, 某些菌种还包括数个亚种。乳杆菌属的乳酸菌一般呈细长的秆状, 大多为链状排列。

在发酵工业中应用的主要有:同型发酵乳秆菌,如德氏乳杆菌、保加利亚乳杆菌、瑞士乳秆菌、嗜酸乳秆菌和干酪乳杆菌;异型发酵乳杆菌,如短乳秆菌和发酵乳杆菌。

链球菌属乳酸菌一般呈短链或长链状排列,为无芽孢的革兰氏阳性菌,兼性厌氧。生产中常用的主要有: 乳酸链球菌、丁二酮乳酸链球菌、乳酪链球菌和嗜热乳链球菌等。明串珠菌属大多呈圆形或卵圆形的链状排列,常存在于水果和蔬菜中,能在高浓度的含糖食品中生长。

02乳酸菌的生理功能

1、营养作用

食品原料经乳酸菌发酵后,能使蛋白质、脂肪和糖类分解为人体更易吸收的预消化状态,同时还能增加可溶性钙、磷、铁和某些B族维生素的含量,提高它的消化吸收性能和营养价值。

2、增强免疫力

乳酸菌能够增强免疫力,表现在两方面: 一是影响非特异性免疫应答,增强单核吞噬细胞、多形核白细胞的活力,刺激活性氧、溶酶体酶和单核因子的分泌;二是刺激特异性免疫应答,如加强黏膜表面和血清中 IgA、IgM、IgG水平,促进T、B淋巴细胞的增殖,加强机体的免疫力。

3、改善血脂

目前对乳酸菌对血脂影响的研究还不很成熟,但大量动物试验表明,乳酸菌发酵产生的有机酸、特殊酶系、细菌表面的成分以及乳酸在体内的代谢能改善血脂。有机酸中的醋酸盐、丙酸盐和乳酸盐可对脂肪的代谢进行调节,对降低血浆 TC(总胆固醇)和 LDL(甘油三脂),升高高密度脂蛋白 HDL起着一定的作用

4、抗菌和整肠作用

乳酸菌进入人体后,就会在肠道内繁殖,产生乳酸、乙酸和一些抗菌物质, 使肠道的pH 值和氧化还原电位降低,从而能抑制致病菌和有害于人体健康菌的生长繁殖,可起到抗菌防病的作用。同时,乳酸菌的大量生长繁殖也维持了肠道菌群的平衡,起到了整肠作用。

03乳酸发酵在食品加工中的应用

1、在乳制品加工中的应用

乳制品是乳酸菌发酵应用最多,也是最为成熟的领域。主要产品有酸奶、奶油和干酪。

酸奶的生产

酸奶是以鲜牛奶或奶粉为主要原料,经乳酸菌发酵而制得的产品。原料乳经加热杀菌(一般采用 9030min)和均质后,降低到适宜的温度,添加糖和稳定剂搅拌均匀,接种乳酸菌发酵剂在适宜的温度下发酵。发酵完毕后,置于4左右的冷库内冷却成熟,即得成品酸乳。应用于酸乳生产的乳酸菌主要属于乳杆菌属、链球菌属,此外还有双歧杆菌属。

奶油的生产

奶油,是以乳经离心分离后所得的稀奶油为主要原料,经杀菌、冷却、成熟、乳酸菌发酵、搅拌、压炼而制成的乳制品。奶油按发酵方法不同,分为天然发酵奶油和人工发酵奶油两类。天然发酵奶油以乳中原有的微生物为发酵剂,让其自然发酵而成。人工发酵奶油,系将稀奶油杀菌后,再添加纯培养的发酵剂,使其发酵而制成。

干酪的生产

干酪是指原料乳经杀菌、冷却后,加入适量的乳酸菌发酵剂发酵,使蛋白质(主要是酪蛋白)凝固后,排除乳清,将凝块压成块状而制成的产品。用于生产奶酪的乳酸发酵剂,随干酪种类而异。

2、在植物蛋白饮料加工中的应用  

目前主要用于生产酸豆奶和花生乳酸发酵酸奶。由于牛奶资源有限,酸奶的成本较高,而酸豆奶和花生乳酸发酵酸奶可以作为酸奶的替代品为人们提供大量的优质蛋白,因此,开发酸豆奶和花生乳酸发酵酸奶具有巨大的经济效益和社会效益。

酒精性发酵乳饮料  

此种乳饮料的发酵剂中除以乳酸菌为主外,还有酵母菌。酵母菌本身含有种类齐全的氨基酸,发酵产生重要的风味物质,形成特有的酒花香味;同时酵母菌能够产生多种水溶性维生素,进一步提高了发酵奶的营养价值。乳酸菌利用乳糖发酵产生乳酸,使发酵奶的pH有所下降,增加发酵奶凝固性。牛乳酒是一种新型的发酵乳饮料,富含营养物质,味道独特。细菌混合物发酵产生的二氧化碳, 乙醇和芳香性物质使牛乳酒具有发泡和味酸的特点。

3、在蔬菜深加工中的应用

乳酸发酵在蔬菜深加工中的应用原来仅限于生产泡酸菜,近年来,随着食品科学的发展,乳酸发酵也被用于蔬菜乳酸发酵饮料的生产。在众多的蔬菜加工方法中,利用乳酸菌进行乳酸发酵方法加工蔬菜在我国已有悠久历史,而且有广泛应用前景。

以往的乳酸菌发酵都是自然发酵法,60年代国外开始采用人工接种乳酸菌纯培养物,能使乳酸菌在发酵过程中一开始就占优势,抑制有害菌引起的异常发酵,从而缩短了发酵周期,维生素不被破坏,产品风味纯正,香脆鲜嫩,色泽好,酸度适口,纯天然,尤其适合生食。我国的纯乳酸菌发酵工业起步较晚。目前主要还局限于乳制品发酵方面,蔬菜乳酸发酵食品主要是泡菜、酸菜和蔬菜汁饮料,泡菜在南方已形成规模化生产。

4、在肉制品生产中的应用

改善肉制品的色泽和风味  

乳酸菌不仅具有一般微物所产生的有关酶系,还可产生一些特殊的酶系,可改善产品的风味,促进发酵肉制品成熟。此外,发酵所产生的乳酸不仅使部分肌肉蛋白变性,形成胶状组织,而且能提高肉制品的硬度、弹性和切片性。

减少亚峭胺生成,降低葫酸盐残留

如果在肉制品中加入乳酸杆菌杆菌属的嗜酸乳杆菌等,可大大降低亚硝酸盐残留量,减少生成致癌物质—亚硝胺。因此,应用少量的亚硝酸盐作为发色剂配合乳酸链球菌素的防腐作用,可降低亚硝酸盐用量。

抑制腐败菌生长,延长肉品保质期

由于乳酸菌利用碳水化合物,如葡萄糖等产生大量的乳酸,而这些乳酸在肉及肉制品中可阻止腐败菌生长,改善组织结构及外观。利用乳酸与氯化钠处理鲜肉,可使鲜肉的水分活性降低,从而阻止微生物生长,延长货架期。如果在乳化型肉制品、熟火腿、烤牛肉类整块肉制品中添加,可延长产品保质期。