食品发酵

食品发酵（精选十篇）

食品发酵 篇1

食品发酵后热量会变低

发酵食品是什么?简单来说,加入的微生物就像一台台小小的加工机,对食物的每个细胞挨个进行处理,增加一些有营养的物质、去除一些没营养的物质,并改变味道和质地。

那发酵又有哪些好处呢?发酵时微生物分泌的酶能裂解细胞壁,提高营养素的利用程度。肉和奶等动物性食品,在发酵过程中可将原有的蛋白质进行分解,易于消化吸收。微生物还能合成一些B族维生素,特别是维生素B12,动物和植物自身都无法合成这一维生素,只有微生物能“生产”。发酵食品一般脂肪含量较低,因为发酵过程中要消耗碳水化合物的能量,是减肥人士的首选健康食品。

在发酵过程中,微生物保留了原来食物中的一些活性成分,如多糖、膳食纤维、生物类黄酮等对机体有益的物质,还能分解某些对人体不利的因子,如豆类中的低聚糖、胀气因子等。微生物新陈代谢时产生的不少代谢产物,多数有调节机体生物功能的作用,能抑制体内有害物的产生。

三类食品该多吃

我们现在常吃的发酵食品主要分为谷物发酵制品、豆类发酵品和乳类发酵品。

谷物制品主要有甜面酱及米醋等食品,它们当中富含苏氨酸等成分,可以防止记忆力减退。另外,醋的主要成分是多种氨基酸及矿物质,它们也能达到降低血压、血糖及胆固醇之效果。

豆类发酵制品包括豆瓣酱、酱油、豆豉、腐乳等。发酵的大豆含有丰富的抗血栓成分,它可以有效地溶解血液中的血栓等物,起到预防动脉硬化、降低血压之功效。豆类发酵之后,能参与维生素K合成,这样可使骨骼强壮,防止骨质疏松症的发生。

酸牛奶、奶酪含有乳酸菌等成分,能抑制肠道腐败菌的生长,还含有可抑制体内合成胆固醇还原酶的活性物质,又能刺激机体免疫系统,调动机体的积极因素,有效地预防癌症。此外,酸牛奶都能有效地控制血压的“上扬”,防止动脉发生硬化,保护心脏。

食品发酵与酿造结业论文 篇2

在葡萄酒酿造方面，葡萄的种植、采摘、运输、酿造及酿造葡萄酒的器皿的清理。这些都付出有工人们的辛苦工作，同时，通过每周一次的作业让我也巩固学习了有关葡萄酒酿造方面的其他知识，比如：葡萄的品种，世界上著名的葡萄酒有哪些，葡萄酒中的新世界和旧世界划分的概念以及他们分别代表的有哪些国家。等等一系列基本知识。

在科学认知方面，好的工艺离不开先进的科学技术，在整个视频学习过程中，我们完全可以领略到他们先进的科学设备和技术。比如：火鸡视频中，美国明尼蘓达州的发电厂，该发电厂利用火鸡排泄物当作动力，为当地居民提供电力，其构成了一个环保的循环系统，为社会创造了财富。

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发酵食品好处多 篇3

常见的发酵食品

我们现在常吃的发酵食品主要有谷物发酵制品、豆类发酵制品和乳类发酵制品。

谷物发酵制品包括甜面酱、米醋、米酒等，这些食品中富含苏氨酸等成分，可以防止记忆力减退。另外，醋的主要成分是多种氨基酸及矿物质，有降低血压、血糖及胆固醇的效果。此外，还有馒头、面包、包子、发面饼等。

豆类发酵制品包括豆瓣酱、酱油、豆豉、腐乳等。发酵的大豆含有丰富的抗血栓成分，有预防动脉粥样硬化、降低血压之功效。豆类发酵之后，能参与维生素K合成，防止骨质疏松症的发生。

乳类发酵制品如酸奶、奶酪等含有乳酸菌等成分，能抑制肠道腐败菌的生长，又能刺激机体免疫系统，调动机体的积极因素，有效地预防癌症。

发酵食品的益处

面粉是用来发酵的好材料。因为面团中含有少量葡萄糖、麦芽糖、氨基酸等营养物质，在合适的温度下，酵母菌会不断繁殖，它们把葡萄糖分解为酒精和二氧化碳。正是二氧化碳使面团产生许多细小的气孔。经过发酵的面团，变得疏松多孔，味道芳香，稍带酸味且容易消化。

发酵时微生物分泌的酶能裂解细胞壁，提高营养素的利用程度。微生物还能合成一些B族维生素。特别是维生素B12，动物和植物自身都无法合成，只有微生物才能“生产”。

发酵食品一般脂肪含量较低，因为发酵过程中要消耗碳水化合物的能量，是减肥人士的首选健康食品。

发酵还可以将原有的蛋白质进行分解，易消化，抗氧化，还能分解某些对人体不利的因子，如豆类中的低聚糖、胀气因子等。

早餐最宜吃发酵食品

为什么早餐要吃发酵食品呢？人体经过一夜的睡眠后，清晨起床身体还未被“激活”。如果吃油炸的食物或重油厚味的食物，不易被胃肠消化吸收。早餐若食物不消化，会影响全天的食欲和营养的吸收，会出现胃部不适、注意力不集中等状况。所以，早餐吃馒头、花卷等食物再配以稀饭、豆浆或牛奶等，是不错的选择。

关于发酵食品与人类健康的研究 篇4

发酵食品的分类

发酵食品是通过微生物的发酵作用而制得, 同一底物经过不同的微生物发酵作用, 其产品的风味特色往往不同。生产发酵食品最常用的微生物主要有:酵母菌、曲霉以及细菌中的乳酸菌、黄短杆菌、醋酸菌、棒状杆菌与双歧杆菌等。通过这些不同微生物的发酵加工制得的发酵食品通常有五大类:发酵乳制品, 如酸奶、奶油、马奶酒和干酪等;发酵酒精饮料, 如蒸馏酒、果酒、黄酒和啤酒等;发酵蔬菜, 如泡菜、酸菜等;发酵豆制品, 如豆腐乳、豆豉和纳豆等;调味品, 如食醋、酱油、面酱、增味剂 (如5′ -核苷酸) 甜味剂 (如天冬甜味精) 和味精等。

发酵食品的营养价值与保健功能

发酵乳制品

发酵乳制品是指以乳类为主要原料, 经乳酸菌和其他有益菌发酵后加工而成的产品。发酵乳制品主要包括:酸牛奶和奶酪等。这类食品含有优质的营养成分和丰富的乳酸菌以及一些肠道有益微生物, 其对人体的保健作用主要有以下几个方面。

◆提供高生理价值的蛋白质。发酵乳制品以优质鲜乳为原料, 在乳酸菌的作用下, 将原乳中的一些大分子蛋白质分解为一些小分子的多肽和氨基酸, 对肠道而言更易消化吸收。

◆调节肠道菌群。发酵乳制品中含有大量的肠道有益微生物, 如乳酸菌、双歧杆菌等, 长期摄入发酵乳制品可以增加肠道有益菌的量, 使其成为肠道优势菌群, 从而抑制肠道有害菌群的生长繁殖, 起到保护人体健康的作用。

◆缓解乳糖不耐症。往往有一些人群, 当他们摄入鲜奶或纯奶时就会出现肚胀或腹泻的情况, 人们常将其称为乳糖不耐症, 因为这些人群体内缺少分解乳糖的乳糖酶。发酵乳制品在乳酸菌的作用下能将乳中的乳糖分解, 从而能够缓解乳糖不耐症。

◆防止便秘。乳酸菌在发酵过程中易产生乳酸等酸性物质, 能够促进胃肠道蠕动, 防止便秘的发生。

◆增强人体免疫力。长期摄入发酵乳制品后, 使得乳酸菌等肠道有益菌群成为肠道优势菌, 有效抑制了一些有害菌产生一些有害毒素, 从而起到增强人体免疫力的作用。

◆抗菌防癌。

发酵酒精饮料

发酵酒精饮料是一类重要的发酵食品, 目前, 人们研究较多的是果酒, 尤其是葡萄酒对人体健康的益处, 下面具体介绍一下葡萄酒的保健作用。

◆抗氧化、延缓衰老。氧自由基是引起人体衰老的罪魁祸首, 随着年龄的增长, 人体代谢产生的氧自由基积累越来越多, 对体内细胞和器官产生了一系列的损害作用。葡萄酒中含有许多抗氧化的物质, 如多酚、维生素C、维生素E、黄酮类物质和一些微量元素等, 这些抗氧化剂可以有效清除自由基, 起到保护人体细胞器官组织的作用, 延缓人体的衰老。

◆预防心脑血管疾病。产生心脑血管疾病的原因之一就是血液中的低密度脂蛋白含量较高, 不能将胆固醇及时运到肝脏进行代谢, 而造成血管堵塞。而葡萄酒中的多酚类物质一方面能够有效防止血液中低密度脂蛋白的氧化, 另一方面也可以提高血液中高密度脂蛋白的含量, 起到清除胆固醇的作用。

◆防癌抗癌。红葡萄酒中含有一种白藜芦醇的物质, 它不仅可以防止正常细胞的癌变, 同时可以抑制癌细胞的扩散, 杀死癌细胞。

◆其他保健作用。葡萄酒中还含有丰富的维生素E, 可以起到美容养颜的功效。此外, 长期饮用葡萄酒, 还可以起到预防感冒、增强人体免疫力的作用等。

发酵蔬菜

发酵蔬菜作为传统发酵食品的一种, 主要分为以下几类:泡菜、酱腌菜、蔬菜汁类和渍酸菜等, 尤其以泡菜为典型代表。泡菜传统上以自然发酵为主, 在其发酵过程中活性乳酸菌生长繁殖加快, 可以有效抑制有害微生物的生产和有毒物质的产生。此外, 蔬菜经过发酵作用, 口感变得酸甜可口, 可增进食欲、促进消化。发酵过程中维生素含量增加, 可以起到抗氧化的作用。另外, 食用泡菜还可以防止便秘, 降低体内积累的胆固醇, 调节人体内分泌等。

发酵豆制品

发酵豆制品是以大豆为原料, 利用有益微生物发酵制成的一种传统调味副食品, 如豆豉、腐乳等。大豆在微生物的作用下, 将大豆中的一些大分子蛋白质分解成分子量较小的多肽和氨基酸, 易于人体消化吸收。此外发酵豆制品中还含有大豆异黄酮、SOD和大豆低聚糖等具有生理活性的功能性因子。这些功能性保健成分使发酵豆制品具有能够促进人体消化吸收、减缓血管老化速度、降低血压、溶血栓、抗氧化、抗菌和抗癌等生理功能。其中, 大豆异黄酮是一种黄酮类物质, 可以调节女性体内雌激素, 缓解更年期易出现的症状, 同时大豆异黄酮还可以减少骨质疏松症的发生。超氧化歧化酶具有强抗氧化作用, 可以预防活性氧对机体的损害, 达到延年益寿的功效。大豆低聚糖又叫做双歧因子, 是目前研究较多的一类功能性成分, 在人体内具有清除肠道垃圾, 降低胆固醇, 增强人体免疫力的功能。因此, 长期食用发酵豆制品对人体的健康非常重要。

调味品

调味品是日常饮食中必不可少的辅助食品, 在烹制菜肴时加入调味品, 可以给菜肴增添美丽的色泽, 同时也可以增加食物的鲜味。而人们日常所使用的调味品如味精、酱油、食醋类都属于发酵类调味品, 发酵调味品有着人工合成调味品所不可比的风味特色以及营养健康。发酵调味品还有着良好的营养保健功能, 例如:味精、酱油类等发酵调味品里含有大量的氨基酸, 这些氨基酸加入食物中可以增加食物鲜味;料酒, 食醋等发酵调味品可以起到杀菌消毒的功效。此外, 发酵调味品具有天然独特的香味, 可以增进人的食欲, 促进消化吸收, 具有帮助改善人体生理机能的功能。

结语

发酵工艺在食品方面的应用 篇5

近年来，随着人们生活水平的提高，对绿色健康食品的需求增强，发酵工艺在具有丰富的营养价值、独特的口感和良好的生理保健的食品中的应用逐渐广泛。

本文概述了发酵工艺在传统食品方面的应用，介绍了发酵工艺在现代食品方面的应用。

【关键词】发酵工艺;食品;真菌;单细胞蛋白

发酵食品是指利用乳酸菌或曲菌制成的食品。

相对于普通食品而言，发酵食品有着更为丰富的营养成分;由于发酵的作用，食品中的蛋白质被有效降解，此类食品更易被人体消化吸收。

同时，由于大多数致病菌只适应中性偏碱环境，而发酵工艺产生的是酸性环境，所以发酵食品更耐贮存。

此外，食用发酵食品还能获得几种人体必需但本身不能产生的氨基酸。

一、发酵工艺在传统食品方面的应用

(一)发酵酿酒

酿酒是酵母菌在厌氧环境下，将糖类分解为酒精与水或CO2。

酿造啤酒中用到的菌种主要是啤酒酵母，它通过降糖产生CO2和酒精。

CO2和酒精即是啤酒酵母的代谢产物。

啤酒发酵过程有5个时期，即酵母繁殖期、起泡期、高泡期、落泡期和泡盖形成期。

在这个过程中，必须应用微生物学原理控制好各个时期的酵母。

高泡期是啤酒酵母发酵的旺盛期，需人工降温，但不能太剧烈，以免酵母过早沉降，影响发酵作用。

在泡盖形成期时，泡沫回缩，形成泡盖，撇去所析出的多酚复合物、酒花树脂、酵母细胞和其他杂质，此时大幅度降温，使酵母沉降。

(二)生产味精

L-谷氨酸钠俗称味精。

L-谷氨酸发酵生产菌种主要有棒状杆菌、短杆菌属、小杆菌属的细菌。

L-谷氨酸钠发酵工艺主要有4个阶段：①摇瓶种子培养，即采用适合的液体培养基培养菌种。

②二级种子培养。

③L-谷氨酸发酵生产。

④L-谷氨酸钠的提取。

在L-谷氨酸发酵生产时期的谷氨酸合成阶段，菌体浓度基本不变，糖与尿素分解后产生的α-酮戊二酸和氨主要用于合成谷氨酸。

此阶段应为菌种提供生长最适宜的条件，如及时添加尿素，调节最适合PH7.2～7.4，提高温度到谷氨酸合成的最适温度并大量通气，保证菌体的有氧呼吸，使它大量产生代谢产物提高产量。

(三)发酵生产酸奶

酸奶是一种传统发酵乳制品，具有丰富的营养价值和良好的保健功能。

随着冰箱的普及和冷链系统的推广，人民消费水平和文明素质的提高，健康理念的流行，酸奶产量以年平均25%的速度增长，已经成为我国第一大发酵乳制品，是最具盈利和发展潜力的产业。

酸奶是新鲜牛奶经酸奶发酵剂发酵而成的乳制品。

酸奶发酵剂是制作酸奶所用的特定的微生物培养材料。

发酵剂在酸奶生产过程中的作用非常重要，发酵剂是酸奶产品产酸和产香的基础和主要原因。

酸奶质量的.好坏主要取决于酸奶发酵剂的品质类型及活力。

在以前的酸奶生产过程中，酸奶发酵剂的菌种要在酸奶生产厂家单独设一菌种车间，以完成“纯菌→活化→扩大繁殖→母发酵剂→中间发酵剂→工作发酵剂”这一工艺过程，该过程工序多、技术要求严格，一般厂家由于生产条件有限，经常出现质量问题。

所以，在乳业发达国家，酸奶生产厂家不自制发酵剂，由专门生产发酵剂的企业提供酸奶发酵剂，来满足发酵乳制品厂家的要求。

丹麦的汉森中心实验室1988年底生产出超浓缩的直投式酸奶发酵剂。

(四)发酵工程与番茄红素

番茄红素是由11个共轭双键及2个非共轭碳碳双键构成的高度不饱和直链型烃类化合物，具有预防癌症、防治心血管疾病、缓解骨质疏松症和提高免疫等重要的生理功能。

番茄红素的生产方法主要有提取法、化学合成法和微生物发酵法。

由于番茄红素含量低，提取法无法满足市场需求;化学合成法存在收率低、产物不稳定以及合成成本高等缺点;发酵法被认为是生产番茄红素最有潜力的方法。

发酵法利用特定微生物的代谢将淀粉、葡萄糖、黄豆饼粉等廉价原料转化为番茄红素，不受原材料、地理环境和气候等因素影响，工艺简单、生产周期短、生产效率高、生产成本低，且产物质量可控，并减少了对环境的污染。

二、发酵工艺在现代食品方面的应用

(一)大型真菌的开发

功能性的有效成分主要来自那些名贵中药材如灵芝、冬虫夏草、茯苓、香菇、蜜环菌等药用真菌，因为这些真核微生物含调节机体免疫机能、抗癌或抗肿瘤、防衰老的有效成分，这是发展功能性食品的一个最主要原料来源。

一方面直接取自天然的药用真菌，用于功能性食品的开发;另一方面通过发酵途径实行工业化生产，大量索取。

灵芝、冬虫夏草菌发酵培养都取得成功，如河北省科学院微生物研究所等筛选出繁殖快、生物量高的优良灵芝菌株，应用于深层液体发酵研究取得成功，建立了一整套发酵和提取新工艺，为研制功能性食品提供更为广阔的药材原料源。

人工发酵培养虫草菌已在中国医学科学院药物研究所实现，成果卓著，分析产品的化学成分和药理等方面，与天然冬虫夏草类同，临床上应用对高血脂症、性功能障碍、慢性支气管炎等均有疗效，而治疗性功能障碍优于天然冬虫夏草;对病毒性肝炎(乙肝)有显著疗效。

因此，通过发酵途径生产这种药用真菌所具有的有效成分，按科学配比掺入功能性食品的研制，必将为人类保健和延年益寿发挥特定的功能作用。

(二)生产单细胞蛋白

单细胞蛋白(SoleCellProtein，SCP)主要指酵母、细菌、真菌等微生物蛋白质资源。

由于微生物菌体的蛋白质含量高，同时还含有多种维生素。

因此人们已公认SCP是最具应用前景的蛋白质新资源之一，对于解决世界蛋白质资源不足问题方面将发挥重要作用。

用于生产SCP的微生物以酵母和藻类为主，也有一些是采用细菌、丝状真菌和放线菌等菌种。

现在许多国家都在积极进行球藻及螺旋藻SCP的开发，如美国、日本、墨西哥等国所生产的螺旋藻食品既是高级营养品.又是减肥品，在国际市场上很受欢迎。

我国螺旋藻的开发研究始于20世纪70年代。

目前已建立了大规模的养殖生产基地，发展前景看好。

(三)改造传统的食品加工工艺

利用现代发酵技术改造传统发酵食品最典型的是使用双酶法糖化工艺取代传统的酸法水解工艺，用于味精生产，可提高原料利用率10%左右。

在啤酒生产中，国外采用固定化酵母的连续发酵工艺进行啤酒酿造，可将啤酒的发酵时间缩短至1d，甚至90min。

我国对传统酿造制品，如黄酒、酱类、豆腐乳等利用优选的菌种发酵.提高了原料的利用率，缩短了发酵周期，改良了风味品质。

此外，利用发酵工程生产天然色素、天然新型香味剂等食品添加剂，逐步取代人工合成的色素和香精，这也是当前食品添加剂研究的方向。

如甜味剂中的木糖醇、甘露糖醇、阿拉伯糖醇、甜味多肽等;酸味剂中的苹果酸、琥珀酸等;氨基酸中各种必需氨基酸;增稠剂中的黄原胶、普鱼兰、茁霉多糖、热凝性多糖等;风味剂中的多种核苷酸、琥珀酸钠、香茅醇、双乙酰;芳香剂中的脂肪酸酯、异丁醇等;色素中的类胡萝卜素、红曲色素、虾青素、番茄红素等;维生素中的维生素C、维生素B12、核黄素、肉碱;生物活性添加剂中的各种保键活菌、活性多肽等;防腐剂中的乳链菌肽、杀菌肽、瓜蟾抗菌肽、防御素等。

参考文献：

[1]李卓才，鲁波，尹红，等.番茄红素化学合成的研究进展[J].合成化学，，14(2).

常吃发酵食品的好处 篇6

好处一：可使下午不犯困

人体缺乏维生素B₁会感到乏力，缺乏维生素（维生素食品）B₂会感到肌肉运动（运动食品）无力，耐力下降，也容易产生疲劳。而馒头中富含维生素B₁、维生素B₆、维生素B₁₂等B族维生素，是缓解压力（压力食品）、营养神经的天然解毒剂，也是消除疲劳必不可少的营养素，对慢性疲劳综合征的人尤其有益。

好处二：发酵食品能缓解压力

国外最新研究表明，多食用富含抗氧化物质的食物，对抗疲劳和缓解压力有显著作用。馒头中有比大米中多得多的硒、谷胱苷肽，它们具有抗脂质过氧化的作用，阻断自由基对细胞的损伤，增强人体的免疫能力，从而可以缓解心理和生理上的压力。钙是天然的压力缓解剂，缺钙（钙食品）的人会精疲力竭、神经高度紧张，工作产生的疲劳无法获得缓解。而发酵馒头中的钙比大米中的钙高得多。

好处三：发酵食品不容易长胖

同样是面食，可发酵后的馒头、面包就比大饼、面条等没有发酵的食品营养更丰富。为什么呢？研究证明，酵母不仅改变了面团的结构，让它们变得更松软好吃，还大大地增加了馒头、面包的营养价值。馒头比米饭热量低，前者只相当于后者的70%，而且脂肪和糖类含量比米饭更低。所以爱美、希望保持身材的女士（女士食品）不必担心吃馒头会发胖。

好处四：发酵食品可改善消化功

经过发酵的面包、馒头有利于消化吸收，这是因为酵母中的酶能促进营养物质的分解。但对于要减肥的人来说，晚餐最好少吃馒头，以免发胖。

发酵工程在食品工业中的应用 篇7

关键词：发酵工程,食品工业,应用

1 发酵工程在食品工业中的发展

自20世纪70年代以来, 不仅以细胞工程、酶工程和发酵工程为核心内容的现代生物技术, 广泛应用于食品生产与开发, 而且现代生物技术也成为了解决食品工业生产所带来的环保和健康等问题的有效途径。作为一门利用微生物的生长和代谢活动来生产各种有用物质的工程技术, 发酵工程是生物工程技术的重要组成部分。它包括培育优良菌种、发酵生产某些代谢产物、生产微生物菌体、改造某些天然物质等。现代发酵工程对食品工业的影响主要表现在利用现代发酵技术改造传统发酵食品以及加速开发高附加值的现代发酵产品。它的足迹涉及新食品配料、饮料稳定剂、D-氨基酸及其衍生物制造等诸多食品工业领域。

2 发酵工程在食品工业中的应用

2.1 传统的食品加工工艺的改造

在现代发酵技术改造传统发酵食品中, 最典型的是使用双酶法糖化工艺取代传统的酸法水解工艺。例如在国外的啤酒生产中, 大多数采用了固定化酵母的连续发酵工艺, 它可将啤酒的发酵时间缩短至1d, 甚至更低的90rain。在我国的传统酿造制品黄酒、酱类、豆腐乳等, 均利用优选的菌种发酵, 不仅提高了原料的利用率, 缩短了发酵周期, 而且改良了风味品质。与此同时, 利用发酵工程生产天然色素、天然新型香味剂等食品添加剂, 并逐步取代人工合成的色素和香精, 这也是当前食品添加剂研究和前进的方向。

2.2 单细胞蛋白的生产

单细胞蛋白 (Sole Cell Protein, SCP) 主要指酵母、细菌、真菌等微生物蛋白质资源。人们已公认SCP是最具应用前景的蛋白质新资源之一, 是因为微生物菌体的蛋白质含量高, 同时还含有多种维生素。这对于解决世界蛋白质资源不足问题方面将发挥重要作用。同时也有一些是采用细菌、丝状真菌和放线菌等菌种。现在许多国家都在积极进行球藻及螺旋藻SCP的开发, 走在前列的是美国、日本、墨西哥等国, 他们所生产的螺旋藻食品既是高级营养品, 又是减肥品, 在国际市场上很受欢迎。我国螺旋藻的开发研究始于20世纪70年代, 到目前为止, 已建立了大规模的养殖生产基地。

2.3 功能性食品的开发

功能性食品是指在特定食品中含有某些有效成分, 它们具有对人体生理作用产生功能性影响及调节之功效, 以实现“医食同源”的目的。不仅能够调节膳食结构, 而且能够益寿延年。因此, 这类功能性食品在保健食品产业中形成了一个新的主流。

2.3.1 大型真菌的开发

功能性食品的有效成分主要来自名贵中药材如灵芝、冬虫夏草、茯苓、香菇、蜜环菌等药用真菌, 原因在于这些真核微生物含调节机体免疫机能、抗癌或抗肿瘤、防衰老的有效成分。功能性食品的主要原料来源一方面是直接取自天然源的药用真菌, 用于功能性食品的开发;另一方面是通过发酵途径实行工业化生产, 从而大量索取。在应用中, 人工发酵培养虫草菌已在中国医学科学院药物研究所实现, 成果卓著。在分析产品的化学成分和药理等方面发现, 它与天然冬虫夏草类同, 临床上应用对高脂血症、性功能障碍、慢性支气管炎等均有疗效, 而治疗性功能障碍优于天然冬虫夏草。

2.3.2 γ-亚麻酸的制备

γ-亚麻酸是人体必需的一种不饱和脂肪酸, 对人体许多组织特别是脑组织的生长发育至关重要。γ-亚麻酸具有明显的降血压、降低血清甘油三酯和胆固醇水平的功效。目前以月见草为其主要来源, 但是月见草有明显的缺陷, 如种子的产量和含油量很不稳定、受气候和产地等条件影响较大、生产周期较长、精炼成本高等。所以开始利用经筛选高含油的鲁氏毛霉、少根根霉等蓄积油脂较高的菌株为发酵剂, 以豆粕、玉米粉、麸皮等作培养基, 经液体深层发酵法制备γ-亚麻酸。采用的发酵温度为30℃, 时间为2d, 干燥菌体中油脂含量25%~35%, 其中γ-亚麻酸含量为12%~15%, 它与植物源相比具有产量稳定、周期短、成本低、工艺简单等优越性, 便于大规模使用。

2.3.3 微生态制剂的制备

许多微生物菌体本身可作为保健食品的功能性配料或添加剂, 例如乳酸菌 (乳杆菌属、链球菌属、明串珠菌属、双歧杆菌属和片球菌属等) 和醋酸菌等, 其中双歧杆菌作为微生态调节剂在保健食品中的应用最为广泛, 主要的生理功能:第一, 抑制和杀死肠道病原菌, 从而改善肠道的微生态环境;第二, 阻断肠道内致癌物质的生成, 产生具有抗肿瘤特性的胞外多糖, 同时分泌双歧杆菌素和类溶菌物质, 提高巨噬细胞的吞噬能力, 增强机体免疫力和抗病能力, 在肠道内自然合成多种维生素。双歧型微态制剂一般多用于婴儿双歧杆菌, 制备工艺一般采用将双歧杆菌纯培养物进行反复接种培养以恢复其活力, 并将活化后的菌种接种到以脱脂乳为主的菌种继代培养基中, 依次进行三角瓶和种子罐培养, 利用冷冻干燥机进行冷冻干燥即制成双歧杆菌微生态制剂。

2.3.4 有机形式的微量元素的制备

人体必需的微量元素包括硒、铬、锗、碘、锌、铁等, 其中硒、锗、铬3种元素与目前严重危害人类健康的肿瘤、心血管疾病和糖尿病等关系较大, 因此也成为保健食品研究的热点之一。由于无机形式的硒、锗、铬活性很低, 同时具有不同程度的毒性, 所以其应用于保健品首先要通过生物方法将无机形式的这些元素转化成有机形式微量元素。转化方法主要有植物转化法 (富硒苹果、富硒水稻、富硒茶叶等) 、植物种子发芽转化法 (如富硒麦芽或富硒豆芽等) 和微生物转化法 (如富硒酵母或富硒食用菌等) 等。经研究发现, 酵母细胞对硒具有富集作用 (吸收率约75%) 。利用这一特点, 可以在特定培养环境下及不同阶段在培养基中加入硒, 使它被酵母吸收利用而转化为酵母细胞内的有机硒, 然后由酵母自溶制得产品。富硒酵母95%以上的硒是以有机硒形式存在的, 其抗衰老及抑制肿瘤功能较亚硒酸钠显著, 而其毒性却大大低于亚硒酸钠。

2.3.5 超氧化物歧化酶 (SOD) 的制备

SOD广泛存在于动植物和微生物细胞中, 目前国内SOD的生化制品主要是从动物血液的红细胞中提取的。SOD不仅能清除人体内过多的氧自由基, 起到延缓衰老, 提高人体免疫能力并增强对各种疾病的抵抗力的作用, 而且作为一种临床药物, 在治疗由于自由基的损害而引发的多种疾病时效果显著, 可与放化疗结合治疗癌症、治疗骨髓损伤、炎症及消除肌肉疲劳等。并且临床应用证明SOD作为人体组织细胞的正常成分是安全的、有效的, 可以广泛应用于化妆品、牙膏和保健食品中。

2.3.6 L-肉碱的制备

L-肉碱 (Candtme) 的化学名称是L-3-羟基4-三甲铵丁酸, 普遍存在于机体组织内, 是我国新批准的营养强化剂。因为它能促进脂肪酸的运输和氧化, 所以可以应用在运动员食品中, 以提高其耗氧量和氧化代谢能力, 从而增强机体耐受力;同时可用在特殊群体中如婴幼儿食品、老年食品和减肥健美食品中。现如今发酵法和酶法已经取代了传统的化学生产法, 利用根霉、毛霉、青霉进行固态发酵, 在可溶性淀粉、硝酸钠、磷酸二氢钾和小麦麸皮组成的固体培养基中, 25℃培养4d-7d, L-肉碱的产量为12%~48%, 优于过去。

2.4 微生物油脂的生产

人们日常食用的油脂大部分是由芝麻、花生、油菜子、大豆等油料作物榨取的植物油脂, 还有一部分是由猪、牛及羊等动物熬制的动物油脂, 很少考虑到微生物油脂。其实, 在许多微生物中都含有油脂, 含油率从最低的2%~3%到60%~70%, 且大多数微生物油脂富含多不饱和脂肪酸 (Polyunsaturated Fat Acids, PUFA) , 有益于人体健康。目前, 富含AA和DHA的微生物油脂已在美国、日本、英国、法国等国上市, 微生物油脂的应用已形成趋势。

2.5 新糖源的开发

微生物发酵生产的新型强力甜味剂有甜度高、热量低的特点, 能够满足肥胖症、肝肾病以及糖尿病人对低糖食品的要求。其产生的真菌中所含多糖如金针菇多糖、银耳多糖、香菇多糖、灵芝多糖、猴头菇多糖、茯苓多糖、虫草多糖等, 具有免疫激活、抗肿瘤、抗衰老、降血糖、降血脂、保肝、防血栓等多种功能。以上真菌的菌丝体可采取深层发酵培养制取, 然后提取真菌多糖, 并且淀粉经酶解成葡萄糖后, 由嗜高渗酵母发酵后经过浓缩、结晶、分离、干燥等过程制得赤藓糖醇。

3 食品工业的展望

放眼未来, 食品工业将成为现代生物技术中应用最广阔、最活跃、最富有挑战性的领域。随着现代发酵工程技术在食品领域的广泛应用, 食品工业将不再被认为是传统农业食品, 它将在人们日常生活中占据重要的地位。现代食品工业的蓬勃发展, 已显示出发酵工程技术的巨大生命力, 我们不仅要充分利用世界生物技术迅猛发展的契机, 重视发酵工程技术的研究, 而且要促进我国食品工业的改革, 实现我国食品工业健康有序的发展。

参考文献

[1]蒋立刚.微生物油脂——人类营养素的新资源[N].中国食品报, 2002 (34-77) .

[2]罗明典.生物技术领域十个方面的发展趋势[J].生物工程进展, 1997 (2) :35-40.

[3]郑华学, 等.试论生物技术在我国食品工业中的应用[J].河西学院学报, 2003 (5) :99-102.

[4]姬德衡.发酵工程在功能食品开发中的应用[J].食品技术, 2002 (7) :9-13.

[5]李彬.现代发酵工程展望[J].商洛师范专科学校学报, 2003 (4) :48-54.

[6]牛天娇, 马莺.中国传统发酵豆制品中微生物的发掘与利用[J].中国酿造, 2005 (2) :1-5.

食品发酵 篇8

一、围绕创新精神的培养选取教学内容

创新不是胡思乱想, 不是闭门造车[2]。真正独到的见解, 总是在大量吸收和融会贯通前人的知识中发展起来的, 任何学问都是逐渐丰富和完善起来的, 创新的过程就是知识的积累和升华。培养学生的创新能力, 首先要从课程内容的设置开始。《发酵食品工艺学》课程的开设目的, 主要是培养食品发酵工的职业能力。所以在课程内容的选择中要充分考虑食品岗位能力, 即食品发酵工应具备的能力。为了明确食品发酵工的岗位能力, 我们综合考虑了企业调研、毕业生意见反馈、教学实践三方面的信息, 提出对以下几个问题的思考: (1) 从业者要具备职业能力需要哪些理论知识的支持? (2) 发酵工必须掌握的实践工作能力有哪些?对这些问题探究追问的结果, 在实操部分要充分体现, 并明确重点培养学生实践操作能力, 这个就是实践内容确定的依据。

本项目研究的教学内容选取以《发酵食品工艺学》的校内教学内容和校外实习内容的确定为例。

1.校内教学内容。 (1) 理论。市场调查食品发酵工 (岗位) —岗位需求—岗位能力—发酵工所需的理论知识。 (2) 实践。市场调查食品发酵工 (岗位) —岗位需求—岗位能力—发酵工所具备的操作能力。

通过上述的流程, 我们确定《发酵食品工艺学》的教学内容。这些教学内容与生产实践零接轨, 实用性非常强。为了保证教学内容的与时俱进, 每年都根据毕业生的巡回指导、座谈会、企业调研、网络调查、问卷调查等多种方式的调查结果, 对教学内容进行调整。事实证明:学生和企业对这部分内容的设置非常满意。以白酒的生产实践内容设计为例: (1) 酒曲的制作 (微生物的分离、纯培养、扩大培养、种曲的制作) ; (2) 发酵 (原料的选择、预处理、接种、发酵条件控制、发酵终点的判断) ; (3) 白酒的蒸馏 (流酒温度控制、蒸酒结束的判断) ; (4) 白酒的储藏 (定期检测、做记录、成品酒) 。

2.校外实习内容。校外实习内容主要是根据食品发酵工的日常工作设置的。首先是寻求有食品发酵工岗位的企业作为我们的校外实训基地, 然后让学生进入企业进行顶岗实习, 由我院教师和企业的生产能手对学生进行指导, 最后由企业对学生进行企业文化、职业道德、安全生产、职业礼仪等培训。经过顶岗实习的培训, 使学生完全蜕变为一名合格的职业人。我院的校外实习基地的生产项目有:白酒的生产、葡萄酒的生产、啤酒的生产、酸奶的生产、豆腐乳的生产等。

二、创新的教学模式传递创新的精神

教学模式应具有灵活性、实践性、综合设计性的特点。教师应结合教学内容, 大胆地进行教学组织和设计, 注重激发学生的创新思维, 以培养学生的创新能力。对于学生来说, 勇于创新不是搞发明创造, 而是要敢于独创新思路。所以, 只要学生在学习中有点滴新意, 都应该加以鼓励。

目前比较流行的教学模式:杜郎口“10+35”模式、“271”模式、“循环大课堂”模式、“自学·交流”模式、“大单元教学”模式、整体教学系统和“124”模式、“自主式开放型课堂”模式、“网络环境下的自主课堂”模式、“学案导学”模式、“五环大课堂”模式。[3]纵观上述的课堂教学模式, 没有任何一个模式是可以直接应用到高职高专的专业教学中的。

根据高职高专的专业教学内容和授课对象的特点, 我们经过几年的探索研究发现了一种更适合高职高专的专业课堂教学模式:“复习上节课重点+讲授课堂内容+分组操作+讨论交流+总结”。其中:复习上节课重点 (提问并适当讲解5分钟) ;教授本次课堂内容 (17分钟) ;分组操作 (50分钟) ;讨论交流 (5分钟) ;总结 (3分钟) 。通过教学模式的改革, 打造适合高职高专的“学做”一体化的高效课堂。

在分组操作和讨论交流两部分中, 充分发挥、激励学生的主观能动性, 引导学生从正能量的方向迸发潜在的智慧, 彰显独特的个性, 诱导同学们产生实现其自身价值的强烈愿望, 结合创新奖励机制, 让学生的创新能够形成一种常态的自我意识和思维惯性, 提前进入经营自己的思想状态, 发挥最大的创造力。

三、新锐的教学手段孕育创新的动力

为了使枯燥的课堂教学变得更具吸引力、更直观、更易理解, 在教学过程中可使用PPT教学, 在制作PPT的过程中应用大量的相关图片、生产操作演示视频等素材。在制作课件的时, 主要应用了Word 2013、Excel2013、Power Point2013、Premiere、Photo Shop CS3、Macromedia Dream Weaver、Macromedia Fireworks、Macromedia Flash等课件制作软件。

布鲁纳说过, 学习的最好刺激是兴趣。在设计教学内容后, 通过漫画、三维动画、操作演示视频、大量的图片等来展示学习内容, 让学生对自己的学习内容有更直观的认识, 激发他们的学习兴趣。教师充分利用现代教学手段制作精美、观赏性强、易懂的多媒体课件, 使学生在轻松愉快的氛围中学习知识, 发展智力能力, 不断激发学生的求知欲望, 激发他们的创新动力。

四、建立健全创新奖励机制

1.学校的创新激励机制。学校制订创新激励机制, 是激励学生进行创新的保障。只要学生有创新想法就表扬, 对有实际意义的创新想法给予总评成绩加5分和50元作为奖励。

2.能在专业实验操作中提出有创新想法, 且其有一定的改善效果, 给予总评成绩加10分和100块的奖励, 并推荐在评定奖学金时优先考虑。顶岗实习单位的创新激励机制。顶岗实习单位非常重视职工创新能力的培养, 为了激发职工在工作中进行创新, 提高工作效率, 制订创新奖励机制。准毕业生在实习单位作为准员工的身份进入, 同时享有创新激励机制的权利。凡是在顶岗实习单位期间, 对工作中的一些环节提出创新的, 在公司职工例会上对其进行表扬, 对工作有实际意义的创新的, 按照产生效益的5%给予其奖励。

五、总结

要培养学生的创新能力, 必须利用现代教育手段使枯燥的理论教学生动化、可视化, 充分调动学生的学习兴趣;要有一个具有创新能力的教师正确引导学生进行创新;要有一个保障创新的激励机制。只有做到这几个方面才能让创新思维在课程、专业、岗位、行业中形成良性、持续的循环, 为更好地培养学生创新能力奠定坚实的基础。

参考文献

[1]蔡建文.思维决定命运 (成就一生的70种思考方式) [M].哈尔滨出版社, 2006:6.

[2]麻清香.浅谈高职院校计算机教学中学生创新能力培养[J].职业圈, 2007, (23) :133-134.

新技术在发酵食品加工中的应用 篇9

对食品进行发酵, 其最早的目的是为了延长食品的可使用期限, 即防腐与保存。后来随着发酵技术应用范围的增大, 发酵的功能也开始向食物口味改变、食物营养加强、食物功能改变等方向发展。现阶段, 发酵已经在食品加工的很多领域得到应用, 包括谷物发酵制成的食品 (米醋、甜面酱、米酒、发酵馒头与面包等) , 豆类发酵制成食品 (酱油、豆腐乳、豆瓣酱、豆豉等) , 乳类发酵制成食品 (酸奶、干酪等) , 等等, 受到人们的喜爱, 而经过发酵的馒头和面包, 其口感更佳。这些发酵食品通常具有特殊的营养价值, 包含丰富的蛋白、矿物质、维生素等。比如乳酸菌可增强人体抵抗力, 米酒可增强记忆力, 豆制品可增强钙吸收等, 在现代营养学、保健医学中被频频提及。

2 国内发酵食品生产现状与问题分析

21世纪以来, 国内发酵食品加工产业发展迅速, 部分产品也走向产业化生产的道路, 包括酱油、醋、米酒等产品, 并诞生了众多食品品牌, 比如海天等, 但仍有很多发酵食品加工处于小作坊状态, 有待精细化、产业化发展, 包括豆豉、豆腐乳等。分析其存在的问题如下:第一, 安全性差。传统的食品发酵过程通常置于露天环境中, 对菌株也没有严格的控制, 同时在制作过程中不太注意卫生问题, 制作者甚至徒手操作, 因此容易出现食品安全问题。具体来说, 有害菌株在发酵过程中会产生有毒的代谢废物, 给食品带来安全隐患, 同时环境 (包括操作环境与发酵环境) 中的微生物也会带来一定的干扰, 使得食品具有毒性和致癌性等。第二, 质量参差不齐。因为不能对发酵原料、发酵菌株和发酵环境进行严格的控制, 传统作坊式发酵食品, 即使为同一批出产的, 其质量也参差不齐, 口感与风味不能一致。第三, 部分工艺创新的缺陷。近年来也有很多企业对发酵食品加工工艺进行了创新, 但因单纯地追求效率和产量, 失去了传统的可口风味, 效果适得其反。对于上述问题, 采用新技术能够进行一定的优化和改善。

3 新技术在发酵食品加工中的应用分析

3.1 生物技术对菌种的改善

采用合适的生物学技术, 能够对菌株的种类进行分离和选择, 能够对现有菌株进行定性改良, 根据需求对不同菌株进行最佳比例的配置, 使发酵食品的质量与产量得到保证。主要使用到的技术包括基因工程和细胞工程。

3.1.1 基因工程

该技术也被称为DNA重组, 利用分子生物学的方法, 把代表特定功能的基因片段在生物体外进行重组, 再注入到微生物中, 以达到改变其基因、改变其生理功能的目的。基因工程能够在短期内培育大量特定功能的微生物, 用于发酵食品的加工。

3.1.2 细胞工程

相对于基因工程, 细胞工程在视角上微观程度不够, 但能够基于细胞这一层面, 把具有不同功能的细胞体进行融合, 使其在交互中达到生物特性的互助和增强, 并进一步大量复制与繁殖, 达到发酵食品的目的。利用细胞融合工程, 能够很容易生成新的微生物体系。

基因工程和细胞工程在发酵食品加工中有诸多应用。比如在香肠制造中, 所需要的菌株对抗菌性的要求非常高, 可以将传统制肠过程中使用的微生物进行提取, 并制作成纯种的发酵剂, 使得在加工中更好地控制。比如在酒类制作中, 不同菌株间不同的组合所发酵成品酒的口味不同, 可以将不同种类的菌株按照所需的比例, 进行精准组合, 以达到不同的目标口味。一些特殊酒类的酿造中 (代表是黄酒) , 所需要的酵母菌十分苛刻, 不但要求纯种, 还需要抗高温, 能生香。可以通过基因工程对酵母菌进行有针对性的培育, 最终选择适合特种生产目的的菌类。

3.2 冷杀菌技术对灭菌效果的提升

发酵食品的制作虽然利用了微生物, 但还需要防止其他有害真菌、病毒、细菌对食品的危害, 因此需要在出厂前进行杀菌。如果使用传统的热杀菌技术, 很容易降低食品的品质, 缩短其保存期限, 降低其营养价值。为此, 采用冷杀菌技术就显得十分必要。利用现代物理科技, 人们可以针对发酵食品采用辐射、超声波、磁力、超高压、高压脉冲电场、强光等措施进行杀菌。因为这些技术不会产生太多的热量, 不会造成食品的大幅度升温, 被称为冷杀菌技术。在豆类发酵食品中, 可以进行广泛的应用推广。

强光灭菌技术, 为美国Foodco公司所发明, 其原理是使用某类惰性气体, 产生超高强度的光线, 用以对发酵食品进行照射, 以得到灭菌的效果。

超高压灭菌技术, 是将食品放在400MPa甚至更强的压力之下, 使其中的菌类难以承受而死亡。通常情况下, 霉菌等菌类会在400MPa压力下死亡, 而一些有芽孢的菌类则会在600MPa压力下死亡。但食品的营养成分不会因此而改变。

超声波灭菌技术, 利用高于20k Hz/s的声波裂解、粉碎细菌细胞, 但缺点是灭菌效果不够彻底。

3.3 超滤技术对灭菌效果的提升

超滤技术主要针对发酵后的食品, 即使发酵过程较为卫生, 也无法避免被杂菌感染, 有必要进行杀菌。对于酱油、醋以及酒类等液体发酵产品而言, 还可以采用超滤技术。该技术利用膜分离原理, 将直径低于0.3μm的离子和其他离子、溶剂分离, 该技术具有较高的效率, 且不需要严格的工艺条件, 能够有效增强液体发酵食品的安全性。

3.4 催陈技术的应用

一些传统发酵食品, 具有放置时间越长, 其风味越独特的特点, 比如陈年酒、陈醋等, 而采用催陈方法, 可以将新鲜的发酵食品在比较短的时间内产生放置很久的效果。在白酒催陈领域, 可以采用高温、光、磁感、静电、x射线、离子等多种方式。虽然上述方法均能够达到催陈的效果, 但如果采用激光照射、微波处理、辐射处理、超声波等方式, 会对产品中的光敏感成分造成伤害, 酒中的糠醛、2, 3-丁二酮、芳醛等物质会产生一些不可预知的成分, 它们可能会影响白酒的口味, 甚至会危害人体健康, 因此在使用时需要慎重。醋的催陈技术与注意要点与白酒类似。

3.5 脱盐技术的应用

酱油是重要的调味品, 也是发酵食品中重要的类型, 在发酵成功后, 通常具有很高的含盐量, 而随着人们口味的丰富化, 低盐酱油开始受到消费者的青睐。为此可以采用一定的脱盐技术对酱油的含盐量进行降低。在实践中, 可以采用纳滤技术或电渗析技术等, 前者是利用纳滤膜对离子进行分离, 后者则利用电渗析对其进行分离, 后者会对氨基氮有一定的影响, 比如在盐分降低10%的情况下, 氨基氮会下降8%左右, 依然是值得采用的方法。

3.6 新固态发酵技术的应用

固态发酵技术是指利用固态基质进行食品发酵, 是以气体为连续的生物反应。相对于液态发酵, 其具有多方面的优势。所谓新固态发酵技术, 能够于密闭容器内把基质进行杀菌处理, 并引入多种菌种进行发酵, 这是传统固态发酵技术的一种进步, 不仅能够实现多菌种共存, 还避免了不良菌种的危害, 同时基于现代化的密封效果, 其还具有发酵效率高、原料利用性高、生产成本低等优势。

4 结语

通过全文分析可以看出, 利用生物学知识与技术, 对传统的发酵技术进行完善是十分可行的。随着生物学技术的进一步发展, 发酵技术将会在更多的领域发挥作用, 给人类造福。

参考文献

[1]范琳琳, 陈启和.传统发酵食品中的微生物及其代谢作用[J].食品安全质量检测学报, 2014, (04) :995-1001.

[2]张国华, 何国庆.传统发酵食品中乳酸菌多样性及其功能特性[J].中国食品学报, 2013, (09) :286-296.

食品发酵 篇10

目前, 在利用微生物降胆固醇领域科学工作者已做了很多有价值的研究, 许多研究表明乳酸菌发酵的食品可以降低人体的血清胆固醇的含量。在膳食中摄入酸乳可以降低血液内的胆固醇, 在酸乳中含有一种3-经基-3-甲基葡萄糖酸和乳清酸可以抑制乙酸合成胆固醇的因子。乳酸菌对食品基质中的胆固醇是否有降低作用这方面的研究对于利用乳酸菌开发低胆固醇制品具有重要的指导意义。

1 同化理论

体外研究表明, 厌氧条件下某些乳酸菌在含胆盐的高胆固醇的培养基上生长时, 菌体可以吸收培养基中的胆固醇到自身的细胞中去, 降低介质中胆固醇的含量。Gilliland在猪肠道内分离到高效降胆固醇嗜酸 乳杆菌P47, 并围绕该 菌进行了 体内和体 外的研究 。以PPLO ( 类胸膜炎体) 代替胆固醇加入到含有胆盐的培养基中 , 接种后厌氧培养, 发现厌氧条件下随着牛胆盐浓度的增加 , 培养液中胆固醇含量明显降低。破碎菌体细胞后, 发现细胞内胆固醇含量显著增加。由此表明, 介质中的胆固醇含量降低, 即细菌把胆固醇吸收到自身的细胞中去。随后D.O.Noh等人发现, 在高胆固醇培养基中生长的乳酸菌用超声波处理一段时间后 , 菌体的存活率在90%以上, 而同样条件处理下普通培养基中细胞的存活率仅有20%左右。他们认为原因是吸收到细胞膜中的胆固醇改变了细胞的组成, 增加了膜的任性。菌体细胞膜对超声波的耐受性增强, 这间接证明了乳酸菌菌体对胆固醇的同化作用。证明乳酸菌对胆固醇的同化作用的同时他们又指出, 菌体细胞对胆固醇的吸收因胆盐浓度、胆盐种类和菌株的不同而表现出明显的差异。Grill等对降胆固醇的效果作了研究, 发现在含有牛胆盐的高胆固醇培养基中, 厌氧条件下, 细胞可以吸收介质中约50%的胆固醇 , 细胞却无胆固醇同化现象 , 而在含有相同浓度的牛磺胆酸的高胆固醇培养基中, 二者均表现出较强的胆固醇同化能力即胆固醇的吸收。一般情况下, 无胆盐存在时乳酸菌不表现胆固醇的脱除能力, 随胆盐浓度的增加, 菌株降胆固醇能力也增加, 其适宜浓度在0.3-0.5%, 这和人体肠道内的胆酸浓度相一致。由于菌体细胞吸收胆固醇的机制仅仅是在纯培养条件下得到了证实, 尚未经过动物及人体实验研究, 所以人们推测, 由于细菌细胞吸收了肠道中的胆固醇, 可能会减少机体对胆固醇的吸收, 从而导致体内血清中胆固醇的含量降低。此外, 对于胆盐与乳酸菌降胆固醇之间的关系, 众多研究者均认为, 适当增加胆盐浓度可以提高菌体细胞壁的通透性, 使固醇类物质渗入细胞内部, 引起环境中胆固醇浓度下降。而胆盐浓度过高则抑制细菌的生长, 不利于菌体细胞对胆固醇的吸收。

2 沉淀理论

Frand A M等否定了乳酸菌的胆固醇同化作用 , 他们认为乳酸菌对胆固醇的去除是因为酸性条件下 (p H<6.0) 乳酸菌的胆盐共轭活性增加, 使胆固醇与胆盐形成了沉淀, 从而降低了培养基中胆固醇的含量。Taranto和Grill对此也进行了相关的研究 , 他们认为胆盐水解酶是胆固醇降低的关键因素, 该酶改变了胆盐的组成, 使之和胆固醇一起沉淀。体外研究发现, 乳酸菌产生的胆盐水解酶可以将结合胆酸分解为游离胆酸, 游离胆酸与胆固醇结合形成复合物共同沉淀下来, 从而导致环境中胆固醇含量的降低。而胆汁主要由胆盐组成的, 由肝脏中的细胞产生的一种液体, 并且通过胆道系统流入胆囊, 循总胆管被分泌到十二指肠。胆汁的主要有机成分是胆汁酸盐、多种酶类 (如脂肪酶、磷脂酶等) 、胆色素、磷脂、脂肪、胆固醇、粘蛋白等, 其中胆汁酸盐含量最多。胆汁酸盐是胆汁的重要成分, 在脂类物质消化吸收及调节胆固醇代谢方面起重要的作用。胆汁中的胆汁酸均以钠盐或钾盐形式存在, 即胆汁酸盐, 简称胆盐。胆盐是胆汁酸结合了甘氨酸和牛擴酸, 并且作为天然的离子去污剂, 被人体和动物体内的消化道中微生物生物转化成为一定量的代谢物。结合胆汁酸的水解是一种最普遍的微生物胆盐的生物转化。胆盐水解酶催化结合醜胺的胆汁酸水解生成甘氨酸或牛磺酸。在消化道中, 胆盐对脂类的乳化起到了很大的作用, 它们可以加强管内腔中的脂解作用和肠上皮细胞对脂解产物的吸收。作为消化道中最普通胆汁酸的胆酸大部分由游离胆盐的分解产物产生。游离的胆汁酸进一步被消化道中的微生物修改生成次级胆汁酸, 诸如脱氧胆酸和石胆酸。小肠中胆盐的分解产物和最终游离胆汁酸的排泄物能导致血清胆固醇的减少, 因为胆盐的替代将需要利用体内的一些胆固醇。游离胆盐比结合胆盐溶解的少, 结果导致游离胆盐在消化道内较少的被吸收。

3 其它理论

鉴于乳酸菌降低胆固醇作用受多种因素的影响, 其作用方式随着所采用的菌种和测试对象有很大差别, 对于嗜酸乳杆菌和其它乳酸菌降低胆固醇的作用, 部分研究人员倾向于菌体吸收和共沉淀联合作用去除基质中的胆固醇, 而且在不同条件下乳酸菌会表现出以吸收或以共沉淀作用方式为主的能力。此外, 对双歧杆菌的研究还发现, 双歧杆菌通过抑制人体内活化的T细胞, 可以控制新形成的低密度脂蛋白接受器, 有助于降低血清胆固醇含量。利用小鼠作为模型的实验结果表明, 嗜酸乳杆菌和双歧杆菌可以影响胆固醇合成途径中的3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶的活性, 轻甲基戊二酰辅酶A还原酶是胆固醇合成过程中的限速酶, 对胆固醇的合成速度起着重要的调控作用。该还原酶的活力增加, 胆固醇合成速度快, 反之就慢, 乳酸菌能抑制该还原酶, 使酶反应速度降低, 从而抑制胆固醇的合成, 因而其具有降低血清胆固醇含量的功效。

另外, 乳酸菌制剂中的一些有机酸盐类如醋酸盐, 丙酸盐和乳酸盐可能对脂肪的代谢调节, 对降低血浆TC和LDL, 升高HDL起着一定的作用。在乳酸菌产生的特殊酶系中, 有降低胆固醇的酶系, 它们在体内可以抑制胆固醇的合成。乳酸菌及其制剂使HDL浓度升高从而影响血液中的胆固醇含量的机制目前还不清楚。

有人认为可以从以下几个方面进行探讨: (1) 细胞或其它蛋白质来源的脂质供给增加:当富含甘油三酯蛋白颗粒增加时, 转移到HDL上的胆固醇、磷脂和载脂蛋白量增加, 因此可使HDL浓度升高; (2) 胆固醇酯转运蛋白 (CETP) 活性降低:CETP的功能是促进胆固醇酯从HDL转移到其它脂蛋白上。如果CETP活性降低, 可阻止HDL中胆固醇酯的转移, 由此可引起血浆HDL水平提高; (3) HDL颗粒分解代谢减慢:HDL颗粒的分解代谢减慢会使血浆HDL浓度升高。

上述研究结果充分说明乳酸菌降低血清胆固醇含量的机制是复杂的, 或许还存在其它的作用机理, 有待进一步的研究。鉴于体内和体外研究条件的巨大差别, 除了继续在纯培养条件下开展乳酸菌降胆固醇机理的研究之外, 有必要加大以人体为模型的研究。

4 结束语

总之, 服用乳酸菌及其相关制品具有减少人体血清胆固醇含量, 降低心血管疾病发病率的功效。为此, 人们开展了乳酸菌降低胆固醇的体内和体外研究, 旨在开发功能性乳酸菌制品, 满足人们健康需要。目前 , 欧美和日本市场上已经有类似的具有降低血清胆固醇功能的益生乳酸菌制品。

参考文献

[1]刘奕琼, 张灏, 田丰伟.微生物降胆固醇作用研究进展[J].食品与机械, 2003 (01) .