微生物發酵工程對食品營養及保健功能的影響

□ 廖富迎 廣州綠輝生物科技有限公司 鄭文輝 王夏燕 李 海 廣州怡和生物科技有限公司

食物的微生物發酵技術伴隨著人類的發展已經有幾千年的歷史，形形色色的微生物發酵食品風味獨特，膾炙人口，以色、香、味、形俱佳譽滿全球。微生物發酵技術作為人類文明、科學文化成就的重要組成部分，在傳承中得以保留完整，并被后世不斷發揚、創新。微生物發酵食品的內涵豐富，因其工藝流程、生產原料均具有特異性，在增強食品的營養價值及保健功效的同時，又豐富了人們的地域文化和飲食文化[1]。因此，微生物發酵食品被譽為最具有發展前景的現代健康食品。

1 微生物發酵工程

1.1 微生物發酵工程的技術原理

微生物發酵技術經過幾千年歷史的演變與傳承，工藝日趨精湛。在過去，傳統的微生物發酵主要利用來源于自然界的微生物菌群；在現代，人們改良了微生物發酵工藝，對需要用于發酵的微生物菌群進行科學的、合理的篩選，緊接著利用先進的生產工藝進行無害的純培養，即克隆。這樣一來，既得以保留發酵菌群的完整性，又節省了不必要的培育開支。基于對原料較高的利用率，微生物發酵工藝在之后的食品加工環節通過改變食品的滲透壓、pH值、水的活性等方式，對食品的加工采用混合發酵。發酵工程中秉承著更加接近食品口味、更好地保留食品的營養價值兩方面的原則，使得微生物發酵工藝下的發酵食品更營養、更保健，香氣、口感、色澤更具特殊性[2]。此外，這種工藝還有利于縮短生產發酵食品的發酵周期，減少發酵過程的人工看護時長。

1.2 微生物發酵方法對食品營養價值的影響

微生物發酵方法能有效地改變食品的部分特征。通過發酵，腐敗微生物的生長受到了抑制，利于食品的保藏。現代醫學研究表明，微生物發酵食品對調節機體的生理功能具有顯著的效果，例如：促進腸道菌群的蠕動，更利于營養吸收，同時，還能有效防止便秘的現象，甚至對降低膽固醇、改善精神類疾病也有一定的幫助。

2 發酵食品的種類及其營養特征和保健功效

2.1 面包及饅頭制品

面包及饅頭制品，是面粉經在酵母菌發酵作用后制作而成。在我國的城市和鄉村，面包及饅頭都是人們經常食用且廣受好評的食品。面包制作原料的配比簡單，口感豐富，便于保存和攜帶。面包種類多樣，功能也各不相同。例如，糙米面包有利于糖尿病、心臟病等病人病情的改善，胚芽面包有利于腸胃功能的修復，此外，有肥胖病癥的病人日常若有規律地食用糙米面包，對于自身肥胖癥的改善也是極有幫助的。因為糙米面包是微生物發酵食品中的一類，在其發酵過程中能有效消耗掉一部分碳水化合物，使得食品內含能量減少，因此能減緩肥胖病癥。如若在面包中加入藻類，還能促進人體血液循環。不得不說的是，酵母對肝臟的保護作用良好，因為酵母的抗氧能力很強，還含有鉻、硒等具有抗腫瘤、抗衰老的稀有元素；面類食品經發酵后可分解成植酸，促進吸收鐵、鎂、鈣等元素，使人體免疫功能增強。

2.2 發酵豆制品

發酵豆制品，是一種以大豆為原料、利用微生物發酵而制成的調味副食品。發酵的基本原理不算繁雜，先由蛋白酶作用將部分蛋白質水解，待發酵成熟后，大豆的硬度下降，食物原來的活性成分得以保留下來。發酵豆制品組成成分中的多糖、生物類黃酮等對人體具有優良的保健作用，而且大豆中的豆腥味還有利于分解對人機體不利的因子，因此發酵豆制品的保健功能也十分齊全。大豆在微生物發酵過程中，微生物新陳代謝產生出有益的代謝產物，大豆發酵后能游離出谷氨酸、核黃素等成分，有助于提高人體的記憶力。

2.3 發酵乳制品

發酵乳制品的發酵原料為乳液，參與其中的乳酸菌是一種對人體有積極作用的菌類，發酵后的乳制品具有易保藏、營養均衡、利于人體吸收、適口性好等多個優點。參與乳制品發酵過程的菌群種類繁多，除酵母菌、霉菌、乳酸細菌之外，還有其他細小的菌群如婁地青霉、沙門柏青霉等。發酵乳制品中的乳酸菌成分，對有害菌有顯著的抑制作用，多食用發酵乳的豆制品、酸豆奶等，有益于人體健康，除了可調節人體的腸道功能之外，還能增強人體的免疫力，改善人體肝臟功能，預防便秘、失眠多夢等病癥。

2.4 發酵茶

發酵茶一類中普洱最為典型，普洱茶盛產于云南一帶，因其獨特的風味和醇厚的口感而馳名海內外。普洱茶其實也是由微生物發酵工藝生產而來的，在發酵過程中，云南大葉茶中的茶多酚發生了結構變化，形成了一系列新的化合物，不斷地鞏固發酵茶中的有益成分，而后在茶飲中被人們發現這些新的茶葉成分對人體有良好的保健作用。甚至，臨床研究表明，普洱茶這類發酵茶對艾滋病毒也有一定的抑制作用。此外，紅茶也屬于發酵茶，紅茶的保健作用更為豐富，除了能有效預防腫瘤疾病，還具有通便、消除炎癥的功效。

2.5 酒飲料

中國是世界上最早釀酒的國家之一，歷史名酒大多在清代即已聲名鵲起，有“液體面包”之雅稱的啤酒在晚清亦以發展。隨著高科技浪潮的推動，釀酒業已成為我國產業經濟中不可缺少的重要組成部分，酒香飄遍天下，名酒享譽海外。釀酒的微生物發酵工藝日趨成熟，酒類數目多，包含啤酒、果酒、黃酒、藥酒、奶酒等。經過發酵作用后，酒類獨具奇特的功效，大大有益于人體健康，既有安神鎮定、活血化瘀的藥用價值，還有助于人們陶冶情操，延年益壽。此外，釀酒業和微生物發酵工藝的不斷發展，還豐富了我國的飲酒文化，人們借酒助興，抒情言志。

2.6 發酵肉制品

發酵肉制品一般色澤鮮艷、風味特殊，保質期限較長，屬于人工控制的發酵食品之一，最初在意大利、德國、美國等國家受到廣大人民的喜愛。發酵肉制品主要有生火腿和香腸兩大類，傳統的風干臘肉也屬于發酵肉制品的類型。發酵肉制品在發酵中經由微生物產生大量的酶，部分蛋白質被分解，谷氨酸的含量隨之提升，同時還形成一系列新的化合物，既提高了發酵肉制品的營養價值，又使發酵肉制品中的蛋白質在食用過程中更易于被人體吸收。有相關研究表明，發酵過程殘留下來的亞硝酸鹽的殘留量較少，因而食用有益微生物發酵后的肉制品具有減少致癌污染的功效。

2.7 微生物多糖

微生物多糖是20世紀80年代以來陸續開發的一類特殊微生物發酵代謝產物，已經作為增稠劑、成膜劑、穩定劑、懸浮劑而被普遍應用于食品加工工業。在當前發展中，工業化生產的微生物多糖種類齊全，主要有小核菌葡聚糖、靈芝多糖、猴頭菇多糖、香菇多糖等，其中，香菇多糖、猴頭菇多糖和靈芝多糖等對人體的體液及細胞免疫都大有助益。除了能夠提升人體抗病毒、抗腫瘤及抗細菌感染的綜合能力之外，還能有效預防其他疾病的增生，從而受到強調藥食同源、食療為先的保健食品研究人員的推崇和關注。

3 結語

隨著科技的進步與人們對健康理念的加深認識，微生物發酵食品將會受到更為廣泛的關注，微生物發酵制品在延緩衰老、預防疾病等方面越來越顯示出其特有的功效，相信其他的營養價值與保健功效也將不斷地被發現。因此，在研究微生物制品方面還要加大力度，在鞏固已有成果的基礎之上為人類的生存與健康貢獻出更大的力量。