大米發酵制品研究進展

高志鵬 劉姣

[摘要]大米發酵制品是大米經微生物發酵后可獲得新的營養價值和獨特風味的產品，具有良好的經濟價值。通過介紹大米發酵制品的類型和參與發酵過程主要的微生物，綜述了近年來不同微生物大米發酵制品的生產利用現狀，并對今后的研究方向進行展望，以期為大米產品的提質增效提供參考。

[關鍵詞]大米;發酵制品;微生物

[中圖分類號]TS213 [文獻標識碼]A

隨著人們生活水平的提高，我國每年生產的稻米85%左右都用于大米加工，人們對稻米的消費需求已經不再停留在吃飽的層面，而是在如何強化稻米的品質、營養、健康和安全屬性，推進稻米產業供給側改革以及增加農民收入。然而，我國稻米加工總體尚處于初級加工階段。以早秈稻為例，早秈稻米質疏松，耐壓性差，出米率低，米飯質地干硬，口感差，所以盡管早秈稻具有營養品質好和耐貯藏等特點，但是目前主要作為（味精和米粉等）加工用糧和飼料，加工附加值不高。其銷售價也一直徘徊在國家規定的最低收購價2600～2700元/t，利潤空間很窄，糧農種植早秈稻的積極性不高，早秈稻的種植面積與產量也呈現逐步下降趨勢，這對于保證我國糧食產量的總量安全是不利的。因此，增加稻米加工產品的附加值，帶動糧農增收是目前迫切需要解決的問題。

食品發酵技術是以農副產品為原料，利用微生物發酵賦予食品新的營養價值和獨特風味，并延長食品保存期的生物技術，我國傳統發酵食品生產歷史悠久，北魏年間的《齊民要術》就有關于利用米飯發酵制作酒曲的記錄。因此，稻米及制品經發酵技術轉化后，可獲得新的功能因子，增加營養保健價值，提升產品附加值。本文就近年來不同微生物以大米為發酵基質的傳統發酵食品的生產利用現狀進行綜述，以期為大米產品的提質增效提供參考，促進大米深加工產業發展。

1大米發酵制品的類型

大米發酵產品的利用在我國有著悠久的歷史，種類繁多，因其口感和風味都得到較大改善，因而在我國應用廣泛。目前，大米發酵制品主要有以下幾種。

1.1生米發酵食品

生米發酵食品是將大米浸泡發酵后加工制成的不同品種的食品，如米粉、米果、米發糕和糍粑等。

1.2大米發酵飲料

大米發酵飲料是以大米為加工基礎，經微生物發酵后，再進一步深加工制得的產品，目前主要包括大米乳酸飲料、大米發酵啤酒、大米發酵黃酒等液態飲品。

1.3功能性大米發酵制品

功能性大米發酵制品是指以大米為發酵基質，經微生物發酵后，通過提取制得的具有一定活性功能的產品。例如，食品添加劑紅曲紅、食源性蛋白來源的血管緊張素轉換酶抑制肽、用于慢性腎臟疾病治療的低蛋白大米和含蟲草酸和蟲草素的蟲草米等。

2應用于大米發酵制品的主要微生物

2.1紅曲菌及其在大米發酵制品中的應用

紅曲菌（Monascus spp.）是我國傳統的藥食兩用絲狀真菌，紅曲菌以大米為培養基質的發酵產品又稱紅曲，在我國及東南亞地區有近兩千年的應用歷史。因功能不同，目前主要有著色紅曲、功能紅曲和釀造紅曲三大類，并都已經實現了規模化工業生產和應用。

在著色紅曲產品研究方面，紅曲菌產生的紅曲色素是我國允許的食品添加劑中唯一來自于微生物的天然色素，同時還具有降血壓、降血脂、降血糖、抗氧化的功效，在我國各類食品中應用廣泛。例如，在老抽生產中，紅曲色素替代人工焦糖色素，使傳統的醬油著色效果更佳且擁有更高的營養價值。在香腸及臘肉制品加工中，紅曲色素替代亞硝酸鹽，不僅可獲得更優的著色效果，產品安全性也大幅提高。研究表明，不同水稻品種對紅曲色素影響顯著，富硒武陵山區高山水稻液態發酵與固態發酵紅曲色素產量均高于平原地區水稻。

在功能紅曲產品研究方面，紅曲菌產生的monacolin K，是一種具有顯著降低血脂的洛伐他汀類活性物質，也是目前世界上公認的降低膽固醇的有效物質。研究表明，大米發酵紅曲菌生產monacolin K含量可達13.88mg/g，不同直鏈淀粉含量的稻米對紅曲菌monacolin K產量有顯著影響。此外，紅曲還可用來生產γ-氨基丁酸（GABA），GABA是一種功能性氨基酸，它是目前研究較為深入的一種重要的抑制性神經遞質，具有多種生理活性。

在釀造紅曲產品研究方面，以紅曲為發酵曲的紅曲酒在我國華中、華東和南方地區廣為流傳。紅曲菌對紅曲酒的風味物質影響顯著，尤以古田紅曲和烏衣紅曲貢獻最為顯著，紅曲米的添加量對于紅曲酒多酚含量及其抗氧化活性呈明顯的正相關。正是基于紅曲菌這樣的特質，新型紅曲黃酒釀造工藝近年來也已成為研究熱點。除紅曲黃酒以外，紅曲菌在紅曲桑葚酒、紅曲醋、紅曲發酵魚等發酵食品中也扮演著重要角色。

2.2米曲霉及其在大米發酵制品中的應用

米曲霉（Aspergillus oryzae）是一種好氣性真菌，可產生多種活性酶，同時具有很強的分解蛋白質及糖化能力。米曲霉是食品發酵工業常用菌株，中國自古以來就已經開始利用自然界中的米曲霉生產醬油和醬類產品。現代研究表明，米曲霉以大米為發酵基質生產的發酵食品可產生大量酯類、醇類、酚類風味物質，同時還可產生抗氧化活性物質對酪氨酸酶有顯著的抑制效果。

2.3酵母菌及其在大米發酵制品中的應用

酵母菌（Saccharomyces cerevisiae）是一種單細胞的兼性厭氧菌，在不同方向上的應用展現了其不同方面的發酵性能。研究表明，酵母菌發酵制備的發酵米粉酯類和醇類含量更高，同時可賦予發酵米粉更濃烈的香氣和更好的形態與口感;不同酵母菌株對大米生料釀酒的出酒率、總酯含量和總酸含量等特性影響明顯不同;酵母菌發酵黑米可用于生產花青素、酚酸等多種具有抗氧化活性物質;改良的酵母菌工程菌的應用可在不影響黃酒品質的情況下，顯著降低黃酒發酵過程中生成的尿素和氨基甲酸乙酯含量。

2.4乳酸菌及其在大米發酵制品中的應用

乳酸菌（lactic acid bacteria）是一類能利用可發酵碳水化合物產生大量乳酸的細菌的統稱，在傳統發酵食品的制作工藝中扮演著重要角色。以淀粉乳酸菌發酵的大米飲料，在有機酸濃度、活細菌數、營養成分、氨基酸含量等方面都有明顯改善;以乳酸菌發酵的低蛋白大米的加工顯著降低了大米蛋白質的含量，同時又能保持大米外觀完整和品質口感;乳酸菌發酵黑米提取物具有顯著的抗骨質疏松活性，從而可用于治療骨質疏松癥;不產生物胺的乳酸菌在黃酒釀造中的應用，不僅消除了生物胺對黃酒口感和飲后舒適度的不良影響，還可增加酯類物質含量使黃酒更加綿柔。

3大米發酵制品的研究展望

大米發酵制品與我們的日常生活息息相關，但我國目前大米發酵制品的加工仍處在手工制作為主、工業化生產較少的階段，從而嚴重制約了我國大米發酵制品的現代化進程。近年來，大米發酵制品的研究方向經歷了從工藝優化和物化性質的研究到微生物發酵機理和功能活性物質的分析的轉變，但仍有很大發展空間。例如，傳統發酵食品微生物群落結構尚未解析，基礎理論研究的欠缺限制了多菌種聯合發酵在大米發酵制品中的應用;不同品種大米及大米自身營養品質對發酵產品品質和風味影響差異的機理研究還存在空白，從原料上優化大米發酵制品工藝是獲得高品質發酵制品的重要手段。

發展大米深加工工藝是解決三農問題的重要途徑之一，隨著現代生物技術的高速發展，借助現代科技建立發酵食品微生物信息數據庫，積極優化發酵菌種，加強大米發酵食品的風味物質和功能物質的解析與挖掘，加快大米發酵食品發展步伐，對于促進行業健康發展，助力鄉村振興具有重要意義。

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