傳統(tǒng)發(fā)酵食品中微生物多樣性及其功能特性分析

鄭艷艷

(陜西聯(lián)同通用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司 陜西 渭南 714000)

一、前言

生物技術(shù)的發(fā)展使得人們的飲食方式和種類更加多樣化，我國利用有益微生物的生物活動(dòng)來制作食品的歷史悠久，已經(jīng)形成一種獨(dú)特的飲食傳統(tǒng)文化。目前在我國各地區(qū)民間熟知的各類傳統(tǒng)發(fā)酵食品依靠自身豐富的營養(yǎng)價(jià)值和獨(dú)特風(fēng)味吸引了世界各地的食客，獲得了廣泛的好評(píng)。發(fā)酵類食品的誕生可以稱得上是人類歷史上的偉大發(fā)明之一，發(fā)酵食品的歷史也非常悠久。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和食品化工工藝的發(fā)展，人們對(duì)發(fā)酵食品的風(fēng)味形成、營養(yǎng)價(jià)值和保健功能有了更深的理解，同時(shí)也逐步認(rèn)識(shí)到發(fā)酵食品在未來人類的食品發(fā)展中的獨(dú)特地位。

本文重點(diǎn)介紹了傳統(tǒng)發(fā)酵面制品和發(fā)酵肉制品中微生物的種類和功能特性。分別闡述了這兩類食品的功能特性的研究現(xiàn)狀和安全工業(yè)化生產(chǎn)的挑戰(zhàn)，為充分利用這一天然菌種資源寶庫，改善傳統(tǒng)發(fā)酵食品品質(zhì)提供參考。

二、傳統(tǒng)發(fā)酵面制品

(一)傳統(tǒng)發(fā)酵面制品簡介

面食是我國民間常見的主食，尤其是在我國北方地區(qū)。這類食品是以小麥面粉為主要原材料，通過發(fā)酵產(chǎn)生獨(dú)特的風(fēng)味口感和營養(yǎng)價(jià)值，備受青睞。發(fā)酵這一流程是利用發(fā)酵酸面團(tuán)或活性干酵母來完成的，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過發(fā)酵工藝制作而成的食品中含有更多小分子多肽、各類抗氧化物質(zhì)、B族維生素等，長期食用對(duì)人體健康大有裨益。

(二)酸面團(tuán)的類型及微生物組成

將原材料先加工成酸面團(tuán)是傳統(tǒng)發(fā)酵面制品生產(chǎn)中的一個(gè)重要流程，目前酸面團(tuán)有三種形式，這里將其分別定義為Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ類。其中Ⅰ類是干燥粉末狀，無需添加面包酵母；Ⅱ，Ⅲ類分別為糊狀和液體狀，需添加面包酵母來完成發(fā)酵過程，下面分別進(jìn)行介紹：

Ⅰ型酸面團(tuán)最早在民間廣泛使用，其特點(diǎn)是自行生成需要的微生物，然后由這些微生物的生物活動(dòng)來完成發(fā)酵過程。Ⅰ型酸面團(tuán)的酸堿度pH值約為4.0，發(fā)酵溫度為20～30℃，因此在室內(nèi)常溫下即可完成發(fā)酵。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)酵過程連續(xù)，成口感上佳。缺點(diǎn)是制作時(shí)間花費(fèi)較長，難以批量生產(chǎn)。Ⅰ型酸面團(tuán)中的主要菌種，其他益生菌種有短乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌、植物乳桿菌和橋乳桿菌等。

Ⅱ型酸面團(tuán)發(fā)酵的溫度一般在30℃以上，對(duì)于溫度的要求使其在常溫下很難進(jìn)行，因此一般還需要加熱。現(xiàn)有的工藝實(shí)踐表明，一般發(fā)酵24h后，面團(tuán)酸堿度pH值將會(huì)達(dá)到3.5以下。Ⅱ型酸面團(tuán)中的益生菌落有三方乳桿菌、德氏乳桿菌等

Ⅲ型酸面團(tuán)設(shè)計(jì)的目的是加快生產(chǎn)，通過技術(shù)手段將預(yù)期的菌落加入干燥粉狀物，這樣面團(tuán)中的發(fā)酵菌是可以控制和設(shè)計(jì)的。此外，還可以根據(jù)需要加入食用酸化劑和香味劑。Ⅲ型酸面團(tuán)中的微生物菌落有耐干燥的短乳桿菌等。

隨著現(xiàn)代食品工藝大發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)以上介紹的各類乳酸菌在各類發(fā)酵面制品風(fēng)味的形成、營養(yǎng)價(jià)值的提升和延長保質(zhì)期方面都起到了至關(guān)重要的作用。下面一一進(jìn)行介紹：

第一、乳酸菌發(fā)酵后產(chǎn)生的風(fēng)味是獨(dú)特的，這是因?yàn)槿樗岬乃嵛度岷停话愕乃峄瘎┖茈y達(dá)到這樣的效果。此外，乳酸菌還有助于腸胃的消化，保健作用明顯。

第二、乳酸菌發(fā)酵后在食品中形成的各類活性物質(zhì)是對(duì)人體非常有益的營養(yǎng)物質(zhì)，因此發(fā)酵面制品的營養(yǎng)價(jià)值很高。

第三、發(fā)酵會(huì)產(chǎn)生很多抗菌物質(zhì)，發(fā)酵后的面制品的保存周期更長，更不容易腐敗。

第四、現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，長期食用此類食品，自身免疫力會(huì)大大增強(qiáng)，這主要?dú)w功于發(fā)酵過程中生成的各類活性物質(zhì)。

(三)傳統(tǒng)發(fā)酵面制品工業(yè)化生產(chǎn)挑戰(zhàn)

傳統(tǒng)發(fā)酵類面制品是我國古代人民智慧的結(jié)晶，是人類歷史上的偉大發(fā)明之一。但是，傳統(tǒng)發(fā)酵面制品工業(yè)化生產(chǎn)的挑戰(zhàn)也是巨大的，目前民間發(fā)酵面制品生產(chǎn)中存在的普遍問題是工藝流程粗糙，沒有嚴(yán)格統(tǒng)一。制作環(huán)境簡陋，衛(wèi)生狀況難以維持，這樣不確定性因素很多，使得成品中的菌落品質(zhì)難以保證。因此，民間發(fā)酵面制品的保健功效水平也是參差不齊的。

此外，性能穩(wěn)定的發(fā)酵劑生產(chǎn)也是一個(gè)重大考驗(yàn)。批量化、工業(yè)化生產(chǎn)離不開性能穩(wěn)定、高效的發(fā)酵劑的支持。因此，研究我國傳統(tǒng)主食發(fā)酵劑是當(dāng)務(wù)之急，而對(duì)其微生物的研究則是重中之重。

三、傳統(tǒng)發(fā)酵肉制品

(一)傳統(tǒng)發(fā)酵肉制品簡介

發(fā)酵肉制品與發(fā)酵面制品類似，制作過程均有微生物參與。只不過微生物的種類不同，我國各地區(qū)發(fā)酵肉制品的制作工藝不同，但是風(fēng)味都很好，色澤和質(zhì)地上佳。通過發(fā)酵的方式同樣是為了使食品有更長的保質(zhì)期。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，各類發(fā)酵肉質(zhì)品只要制作環(huán)境衛(wèi)生，其營養(yǎng)價(jià)值和品質(zhì)就有保障，發(fā)酵肉制品的發(fā)展前景同樣廣闊。

(二)發(fā)酵肉制品中微生物的種類

傳統(tǒng)的發(fā)酵肉制品中微生物的生物活動(dòng)對(duì)其風(fēng)味的形成影響很大，現(xiàn)代食品化工對(duì)微生物的種類和活動(dòng)研究較多。細(xì)菌、酵母菌和霉菌是肉制品發(fā)酵過程的主要參與菌種，下面一一進(jìn)行介紹：

1.細(xì)菌

肉質(zhì)品為各類微生物的繁衍提供了理想的環(huán)境，其中乳酸菌的微生物活動(dòng)是肉制品發(fā)酵中最需要的。

乳酸菌由于對(duì)肉制品發(fā)酵后的風(fēng)味、成色、營養(yǎng)價(jià)值影響最大，是研究最多的菌種。人類很早就擁有了從各類菌落中分離出乳酸菌的技術(shù)，乳酸菌在肉制品發(fā)酵中的功效體現(xiàn)在以下四個(gè)方面。第一、乳酸菌的繁殖可以有效抑制其他有害微生物的繁衍，從而保證了肉制品的品質(zhì)；第二、乳酸菌還保證了成品的色澤鮮亮，內(nèi)部分子色素不容易被氧化；第三、保證成品可食用的同時(shí)，最重要的是有害細(xì)菌被抑制后食品的安全性大大提高；第四、發(fā)酵后游離小分子活性物質(zhì)易于被人體吸收，因此營養(yǎng)價(jià)值很高。

2.霉菌

由于霉菌分布在食品加工制作過程中的各個(gè)角落，肉制品加工時(shí)環(huán)境中的霉菌進(jìn)入食品參與發(fā)酵是避免不了的。現(xiàn)代食品化工研究發(fā)現(xiàn)，各類發(fā)酵肉制品中分離出的霉菌種類很多，其中有益的霉菌種類有青霉菌、納地青霉、婁地青霉等。

霉菌在發(fā)酵肉制品制作中的作用同樣不可忽視，一方面由于好氧特性，霉菌主要分布在肉制品的表層，這樣就保證了底層的物質(zhì)不被其他有害微生物的侵害；另一方面，最重要的是霉菌可以促進(jìn)分解出更多的小分子氨基酸，這些活性小分子物質(zhì)直接決定了成品的風(fēng)味。

3.酵母菌

酵母菌也是發(fā)酵肉制品中的常見微生物，酵母菌的種類很多，現(xiàn)代食品化工從各類肉制品中分離出來的酵母菌有法馬塔假絲酵母和漢遜氏巴利酵母菌。

這里主要介紹漢遜氏巴利酵母的功效，與霉菌類似的是漢遜氏巴利酵母也會(huì)在肉制品中形成菌落涂層，只不過酵母菌形成的涂層位于表層以下，形成一致有害菌落繁衍的第二層防線。因此，酵母菌的活動(dòng)也是發(fā)酵肉制品能長久保存的重要原因。除了促進(jìn)長久保存以外，漢遜氏巴利酵母活動(dòng)中可以產(chǎn)生弱酸性物質(zhì)，這是一種抗氧化活性成分，擁有還原硝酸鹽的能力。因此，發(fā)酵類肉制品中的亞硝酸鹽大部分被漢遜氏巴利酵母活動(dòng)中產(chǎn)生的弱酸性物質(zhì)分解，從而一定程度上避免了食用亞硝酸鹽對(duì)人體的毒害。

(三)傳統(tǒng)發(fā)酵肉制品工業(yè)化生產(chǎn)面臨挑戰(zhàn)

傳統(tǒng)發(fā)酵肉制品是我國流行的傳統(tǒng)食品之一，已經(jīng)形成了一種獨(dú)特的飲食文化。發(fā)酵肉制品歸根結(jié)底是食品中的一種，其安全性是其贏得市場(chǎng)的重要前提。因此，發(fā)酵肉制品工業(yè)化生產(chǎn)面臨的最大挑戰(zhàn)就是保證食品的安全性。民間肉制品發(fā)酵工藝沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，制作環(huán)境的衛(wèi)生條件無法保證，因此民間制作的成品很大幾率會(huì)受到金黃色葡萄球菌、產(chǎn)芽孢等有害細(xì)菌的污染，從而導(dǎo)致食品安全性降低。發(fā)酵肉制品工業(yè)化生產(chǎn)可以從以下兩個(gè)方面來保證產(chǎn)品的安全性和品質(zhì)，第一、統(tǒng)一發(fā)酵肉制品生產(chǎn)工藝流程；第二、嚴(yán)格保證制作環(huán)境衛(wèi)生條件。

四、總結(jié)

微生物發(fā)酵食品的研究已經(jīng)成為了當(dāng)前醫(yī)藥和保健發(fā)展的重要開拓內(nèi)容，而這一領(lǐng)域也逐漸成為了未來人類機(jī)體福利事業(yè)的重要陣地。而如今全球化和大眾化的持續(xù)加強(qiáng)，微生物發(fā)酵食品的研究和生產(chǎn)也更為系統(tǒng)和高效，相信在各類技術(shù)的統(tǒng)一協(xié)助下未來的食品安全以及人類福祉會(huì)更為全面和科學(xué)。當(dāng)然這些所有的美好都是建立在各方組織的強(qiáng)有力協(xié)作之下，不僅技術(shù)上要達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，以人為本的理念也是應(yīng)當(dāng)切實(shí)考慮的指標(biāo)，從而為人類社會(huì)的美好發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。

發(fā)酵面制品方面，首要任務(wù)是確定哪些菌類活動(dòng)形成的風(fēng)味適合國人口味，積極研發(fā)這類菌種的分離技術(shù)，為發(fā)酵劑的研發(fā)和批量生產(chǎn)打下良好的基礎(chǔ)；發(fā)酵肉制品方面，國內(nèi)外的相關(guān)研究成果較多，可以借鑒現(xiàn)有的研究成果和國外先進(jìn)的工藝流程，結(jié)果國人體制、口味偏好等實(shí)際情況對(duì)肉制品制作工藝進(jìn)行改良，從而生產(chǎn)出適合國人口味又營養(yǎng)保健的發(fā)酵肉制品。