◎ 蒙新文,韓永霞
(1.內蒙古騎士乳業集團股份有限公司,內蒙古 包頭 014100;2.包頭輕工職業技術學院,內蒙古 包頭 014035)
酸奶是以生牛(羊)乳或乳粉為原料,滅菌后加入發酵劑發酵而成,最常使用的發酵劑是乳酸菌,其中嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)和保加利亞乳桿菌(Lactobacillus bulgaricus)是最早應用于發酵乳制品生產的益生菌[1]。
益生菌是在1965 年由Lilley 和Stillwell 首次提出,2001 年,聯合國糧農組織(FAO)和世界衛生組織(WHO)在將益生菌重新定義為對宿主健康有利的活性微生物,宿主不同,益生菌的作用機制也不同。隨著科技的進步和人們生活水平的提高,益生菌酸奶已成為人們獲取益生菌的主要來源,其中乳酸菌、雙歧桿菌、嗜熱鏈球菌等益生菌在酸奶中應用最多。
酸奶中應用的益生菌種類較多,但目前應用最多的有3 類:乳桿菌類、雙歧桿菌類和革蘭氏陽性球菌類。例如:①保加利亞乳酸桿菌。20 世紀初,俄國著名的免疫學家研究表明,長期、大量地飲用酸奶是保加利亞人長壽的主要原因,近年來的資料也表明,保加利亞乳桿菌有助于人健康長壽的優異效能,令人感到神奇。②雙歧桿菌是腸內最有益的菌群,而人體腸道內菌群數量和種類與年齡息息相關。出生后3 ~4 d的嬰兒腸道內即出現雙歧桿菌,能夠保護嬰幼兒的腸道健康,并有效地降低腸道疾病的發病率。雙歧桿菌數量占嬰幼兒腸內細菌總量的25%,隨著年齡的增長,雙歧桿菌數量逐漸減少,65 歲以上的老人,雙歧桿菌數量則減少到原來的1/3,腐敗菌數量增加;年齡繼續增大,雙歧桿菌幾乎消失,腸道內逐步充滿腐敗菌。腐敗細菌在腸道中分解食物產生胺類、氨氣、硫化氨、吲哚、酚類以及亞硝胺等有毒物質,這些毒素被人體長期吸收后,會加速衰老,誘發癌癥,引起動脈硬化等疾病。③廣泛用于酸奶和奶酪生產的嗜熱鏈球菌為“公認安全(GRAS)使用物質”。嗜熱鏈球菌具有產生胞外多糖、維生素和細菌素等功能活性物質的特性。而且,嗜熱鏈球菌也是潛在的益生菌,因此,需要人們探索其益生功效,以開發更具功能性的保健酸奶。
目前,我國發酵乳制品行業使用的益生菌共約130 多株,其中乳桿菌70 多株、雙歧桿菌40 多株和嗜熱鏈球菌10 多株。乳桿菌和雙歧桿菌是酸奶中應用較多的益生菌,也是人體腸道內正常菌群的重要組成部分;保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌是酸奶發酵常用的乳酸菌菌種,但它們不耐胃酸和膽汁酸,經其發酵的酸奶經胃腸道后,菌種存活率不足0.01%,應用價值大大降低;而益生菌干酪乳桿菌能夠耐受胃酸和膽汁酸,在腸道內的定殖作用較強。乳酸菌代謝產生不同的營養物質和風味物質,因此將嗜酸乳桿菌和雙歧桿菌與傳統的乳酸菌、嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌共同作為酸奶發酵劑,可生產出具有不同營養價值和風味的酸奶[1]。
酸奶益生菌具有的特性:①高安全性。酸奶益生菌安全性高,對機體沒有損害作用。②在胃腸中能夠耐酸耐膽汁,具有抑制有害菌、增加有益菌的功效。③抑制病原菌。酸奶益生菌能產生抗病菌的物質,通過抑制病原菌的生長繁殖,以維持腸道正常菌群平衡;酸奶益生菌也能抑制口腔內病原微生物的繁殖,從而達到抗齲齒的目的。④抵抗體內外環境。益生菌能夠抵御外界不良環境,從而不被殺死。
益生菌可以提高食品的營養價值、改善食品風味、提高食品保藏性和附加值,且近年來益生菌的特殊生理活性和營養功能正日益引起人們的重視。大量研究表明,益生菌對人體具有多重保健功效,如調節腸道正常菌群、維持體內菌群平衡、提高食物消化率和生物價、改善便秘、降低膽固醇水平、改善肝功能、緩解乳糖不耐癥、控制內毒素、抑制腸道內腐敗菌生長繁殖和腐敗產物的產生、加速大分子物質分解和產生小分子營養物質、加速機體對營養物質的吸收、抑制機體的衰老及防止腫瘤發生等。由此可見,益生菌的生理功能與機體的生命活動融為一體,如果益生菌停止生長,機體就很難維持健康。益生菌具體功效如下:
益生菌可以維持腸道內正常菌群,乳酸菌耐胃酸能力強,能夠抵抗有害菌的入侵,從而改善腸道菌群生長環境,預防消化道疾病。另外,乳酸菌能夠促進腸道蠕動,可預防腹瀉或便秘等腸道疾病,長期飲用益生菌酸奶,可使胃腸益生菌種類和數量處于優勢地位,抑制有害菌,降低腫瘤的發病率[2]。
益生菌中的乳酸菌在腸道中可產生一種四聚酸,可殺死大批有害的、具有抗藥性的細菌。乳酸菌體抗原及其代謝物還可以通過刺激腸粘膜淋巴結,激發免疫活性細胞,產生特異性抗體和致敏淋巴細胞,激發機體的免疫應答,防止病原菌侵入和繁殖,還可以激活巨噬細胞,加強和促進吞噬作用,產生干擾素,加快細胞新陳代謝,增強機體免疫力。
益生菌有調節脂質代謝的功效,能夠干擾腸道對膽固醇的吸收,可以直接吸收膽固醇,將益生菌置于高膽固醇培養基中,膽固醇含量會降低。能夠消除血管壁的膽固醇,緩解動脈硬化、心臟供血不足和脂肪肝等病癥,補充大量的益生菌以后,能夠對降解代謝后產生的大量毒素進行清理,及時的將被細菌分解成的腸溶物排出體外,從而降低血液中的膽固醇含量,隨著血脂的下降,血粘度和動脈硬化也會改善[3]。
酸奶中的益生菌可以產生多種具有生物活性的酶,如蛋白質酶、脂肪酶等,在各類分解酶的作用下,部分大分子分解為小分子,減少不易分解的物質在腸道內的積累,促進腸道對大分子的消化吸收,有利于機體對營養物質的吸收[4]。
益生菌能夠提高血液中超氧化物歧化酶的含量和生物活性,而超氧化物歧化酶能夠清除自由基,降低氧化還原電位,增強機體的抗氧化能力;益生菌代謝過程產生的酸性物質可大大提高腸道內的酸度,如甲酸、乙酸、乳酸等,阻礙了有害菌的生長和繁殖,抑制有毒有害物質的形成與吸收,減輕肝臟排毒負擔,促進機體健康,延緩衰老。
國內90%的益生菌應用于發酵乳制品中,與牛乳相比,酸奶的營養價值更高,且更易消化吸收。目前,我國發酵乳制品的益生菌也從單一菌株向混合多菌株方向發展。混合發酵劑酸奶也是最常見最經濟的益生菌載體,如將雙歧桿菌添加在傳統酸奶發酵劑中,不僅可以增補人體固有的雙歧桿菌,而且可以提高酸奶的營養價值及保健功效。但由于雙歧桿菌活菌使用比較困難,人們就在酸奶中添加了“雙歧因子”來促進雙歧桿菌的生長和繁殖。酵母菌開菲爾以其特殊營養和保健功能而著稱,也被譽為神奇的發酵劑,它是由多種酵母菌和乳酸菌混合發酵而成的一種菌群組成十分復雜的體系——開菲爾粒子,開菲爾粒子不同于酸奶傳統發酵劑,發酵后的乳制品中含有大量黏性多糖、少量蛋白質、脂質等成分,被很好的應用于乳制品、飲料、面食品等發酵制品中。多位學者也研究了乳酸菌、酵母菌混合發酵后制得的酸馬奶[5]等。混合發酵劑酸奶不僅是現在也是未來酸奶發酵劑研究的主要方向。
通過研究不同菌株的特性,篩選出具有特定功能、能滿足不同年齡段、不同人群特定需求的產品,是益生菌酸奶研發的重點,由傳統型發酵乳制品向功能型發酵乳制品方向發展。在“健康中國、營養先行”的大背景下,未來益生菌在乳制品中的應用前景將更為廣闊。