中國發酵食品概況

龍超 郭冬琴 許杰

摘 要：我國是食品生產和消費大國，食品工業產值是國民生產總值的重要組成部分，截至2020年食品制造業營業收入達1.96萬億元之多。發酵食品在我國膳食結構中占有重要的地位。本文綜述了發酵食品的定義及分類、發酵食品中的微生物、發酵食品的安全性問題以及食品發酵工業的現狀與發展方向。目前人們對發酵食品的需要量巨大，因此針對發酵食品過程中的研究具有重要意義。

關鍵詞：發酵食品；微生物；安全性；現狀與發展

Overview of Fermented Foods in China

LONG Chao1，2， GUO Dongqin1*，XU Jie1

（1.Chongqing Three Gorges University， Chongqing 404000， China;

2.Chongqing Wanzhou Institute for Food and Drug Control， Chongqing 404000， China）

Abstract： China is a big country of food production and consumption. The output value of food industry is an important part of GDP. By 2020， the operating income of food manufacturing industry will reach 1.96 trillion yuan. Fermented food occupies an important position in Chinas dietary structure. This paper reviews the definition and classification of fermented food， microorganisms in fermented food， the safety of fermented food and the current situation and development direction of food fermentation industry. At present， there is a huge demand for fermented food， so it is of great significance to study the process of fermented food.

Keywords： fermented food; microorganism; safety; present situation and development

1 發酵食品的定義及分類

1.1 發酵食品定義

發酵食品是指經過（酵母、細菌和霉菌）等微生物及酶的作用，使加工原料（農副產品）發生許多物理及化學變化后制成的食品。由于發酵賦予了食品特定的營養、味道，并提高了食品的附加值，因此出現了很多種發酵食品。

1.2 發酵食品的分類

1.2.1 發酵豆類食品

發酵豆類食品是以谷物豆類為原料，經微生物發酵得到的食品。大豆經過微生物發酵后會產生大豆多肽、大豆異黃酮等功能性物質，此類成分具有抗氧化、促進消化、抗癌等功效。在我國，發酵豆制品主要有大豆酸奶、醬油、豆豉、豆醬和豆腐乳。

①大豆酸奶是將大豆研磨成豆漿，然后添加牛奶與乳酸桿菌，混合，將其在合適的溫度下發酵而制成的。由于大豆酸奶所含蛋白質為植物蛋白，易吸收，且使用大豆發酵的酸奶不含乳糖，可以給某些乳糖不耐癥患者食用。②醬油是使用麩皮、大豆或小麥釀造的，并加水和鹽，經曲霉發酵形成的調味品。③豆豉是由大豆或黑大豆通過微生物發酵制成的傳統調味料。除含大豆異黃酮，還特含超氧化物歧化酶、大豆寡糖等活性成分。④豆醬則是將黃豆炒后磨粉與主料黃豆混合再加入曲霉共同發酵而來。⑤腐乳經過發酵，便產生了酯類、酸類等風味物質，有效去除了豆類中的豆腥味，是必不可少的發酵食品。

1.2.2 發酵乳類食品

現代乳制品則以牛奶為原料并加以某些微生物（如乳酸菌或酵母）生產而來。發酵乳類食品可分為酸性乳類和酒精乳類。酸性乳類有發酵酪乳、酸奶等；酒精乳類主要有牛奶酒、馬奶酒。

1.2.3 發酵肉類食品

我國的發酵肉制品生產歷史悠久，可分為兩類，即發酵火腿和香腸，比較著名的有宣威火腿、金華火腿、廣式甜腸以及四川麻辣腸。經過微生物發酵，使得發酵肉中富含大量有益微生物，避免了致病菌的產生，確保了產品安全性。

1.2.4 發酵谷物類食品

發酵谷物類食品包含發酵酒精飲料和食醋。發酵酒精飲料有兩種類型。一種是通過單一酒精發酵工藝生產的發酵酒精，主要包括果汁飲料、蘋果果酒和葡萄酒。一步發酵酒精飲料是直接在含糖量較高的原料中，加入酵母進行發酵，制成酒精飲料。另一種是包括糖化和酒精發酵工藝的多步發酵酒精。在多步發酵飲料中，谷物和塊莖類食品中的淀粉首先被霉菌分解，同時經過酶的作用進行糖化，然后通過酵母進行酒精發酵。

1.2.5 其他發酵食品

其他發酵食品還包括蔬菜類發酵食品、茶類發酵食品等。發酵蔬菜包括泡菜、酸菜等，通常是以新鮮蔬菜為原料，經過醋酸菌、乳酸菌等微生物發酵而成。它含有維生素C和膳食纖維等營養素。在發酵茶的發酵和烘烤時，多酚會在氧化酶的作用下氧化茶。發酵茶產品可調節血糖，加快人體對食物的消化和分解[1]。

2 發酵過程中的微生物

2.1 細菌

2.1.1 醋酸桿菌

醋酸桿菌在自然界分布較廣，在細菌分類上屬革蘭氏陰性菌，是一種可以將糖和酒精氧化為醋酸的桿菌。由于醋酸桿菌發酵后可產生乙酸，因此常被用于制醋。

2.1.2 非致病棒桿菌

非致病棒桿菌主要可分為解烴棒桿菌、谷氨酸棒桿菌和力士棒桿菌，它們常被用于味精的生產。

2.1.3 乳酸菌

乳酸菌是一類能發酵糖，并將糖轉換為乳酸的革蘭氏陽性細菌，主要可分為同型發酵菌和異型發酵菌兩種。

2.2 真菌

2.2.1 酵母菌

在食品工業中，主要使用的酵母菌有橢圓酵母、釀酒酵母、異常漢遜酵母和卡爾酵母4種。①橢圓酵母，其細胞為卵圓形，能發酵葡萄糖、半乳糖、蔗糖，不能發酵棉子糖。因其能夠在較高濃度的乙醇環境和較高的葡萄汁酸度中生存，因此常用于釀造葡萄酒。②釀酒酵母大多呈橢圓形，和橢圓酵母類似，也能發酵多種糖，常用于釀造啤酒工業中，是典型的上面發酵酵母。除釀造啤酒，釀酒酵母還可用于面包的制作；釀酒酵母因其轉化酶可以轉化糖，所以也可用于巧克力的制作。③異常漢遜酵母的細胞則呈圓形、橢圓形或臘腸形。與其他酵母不同的是，它可以發酵葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、半乳糖和棉子糖，并且可產生乙酸乙酯等風味物質。所以，為增強食品風味，它通常用于白葡萄酒和無鹽發酵醬油的制作[2]。④卡爾酵母形態與生化特性和橢圓酵母大體相似，但不能發酵棉子糖。卡爾酵母是啤酒釀造中典型的下面酵母。

2.2.2 霉菌

霉菌是形成分枝菌絲的真菌的統稱。用于食品工業中的霉菌主要有地霉、曲霉、毛霉和根霉4種。①地霉的菌落與酵母類似，但含有真菌菌絲，并且菌絲有膜。一般情況下，地霉存在于泡菜及腐敗的果蔬中。其中，白地霉的菌體可作動物飼料用。②曲霉在酒曲中主要起到堆積糖化（淀粉→葡萄糖）的作用。孫利林等[3]利用高通量技術研究了茅臺酒發酵過程中的真菌多樣性，結果表明酒曲中的優勢菌種主要為曲霉屬和嗜熱子囊菌屬。而應用于食品中的曲霉特性差別較大，如生產黃豆醬時的黑曲霉與生產醬油時的米曲霉。③毛霉有毛狀的外觀，沒有假根和匍匐枝。因其會產生蛋白酶，因此還可以用于蛋白質的分解，豆腐乳和豆豉中的鮮味大多來自于此。此外，毛霉還具有糖化能力，可用于酒精和有機酸的生產發酵過程。④根霉屬菌可產生多種酶，如果膠酶、淀粉酶、蛋白酶。米根霉在腐乳和黑茶的發酵過程中起主要作用。毛霉屬與根霉屬的區別在于產生的菌絲末端有假根生長。

3 發酵食品的安全性問題

3.1 原輔料的安全性

食品發酵原料中可能存在一些變質現象，如蟲害、異物、發霉和腐敗。因此在原料蒸煮發酵前，需經過分選、清洗。未經處理的原料將會影響發酵過程中有益菌的生長。例如，霉變的大豆可能會受到黃曲霉、青霉等真菌毒素的污染，影響發酵過程中有益菌的生長。

3.2 發酵方法的安全性

傳統的發酵食品通常是直接利用自然界中存在的微生物進行發酵，發酵過程具有不可控性，其發酵的食品質量不穩定，導致發酵食品存在很多安全風險。在發酵蔬菜過程中，因外界因素的不可控，發酵產品中亞硝酸鹽容易積累。而在發酵肉中，則容易積累生物胺。

3.3 發酵菌株的安全性

發酵食品是由發酵菌株經發酵過程而制得的食品。發酵食品的安全性受發酵菌株的影響。菌株的安全性評價主要是菌株的代謝產物是否有毒，是否攜帶耐藥基因[4]。新食品的不斷研發，也導致了一些新發酵菌株的出現，這些菌株是否安全還不可知。

3.4 發酵過程的副產物

在食品發酵過程中，同時還會產生一些副產物。例如，白酒釀制過程除了會產生乙醇，同時還會產生甲醇和高級醇。啤酒釀造過程中產生的雙乙酰使酒體帶有不愉快的“餿飯味”。同時，發酵過程中產生的高級醇還會帶來異雜味。長期儲存的蔬菜，經發酵后還會積累亞硝酸鹽。

3.5 發酵過程中雜菌污染

在腌漬菜發酵過程中容易受到一些產氣微生物的影響，從而會出現膨脹現象。自然發酵的腐乳可能會被雜菌污染，如黏質沙雷氏菌、枯草桿菌，進而使食材出現顏色和氣味變化，導致食品出現變紅或者變臭等現象。

4 食品發酵工業的現狀與發展方向

4.1 中國傳統發酵食品的現狀

作為食品生產和消費大國，食品工業已連續多年平穩增長，并成為了GDP的重要組成部分，其附加值也有了很大程度的增長。此外，人們的主食也基本上都以饅頭等谷類發酵食品為主，可以說發酵食品具有巨大的市場潛力。雖然有大型企業在生產發酵食品，且從事發酵食品研發和生產的公司也在逐年增加，但數量仍然很少，而絕大多數發酵食品來自少數小型私人作坊。

4.2 發酵食品的發展方向

在食品發酵工業的生產研究中，主要的產業研究方向可從農產品綜合開發利用、奶制品生產、功能性食品及方便食品4個方面發展。

4.2.1 農產品綜合開發利用

在農產品綜合開發利用上，主要是專用變性淀粉、磷氨酸淀粉等的開發及應用。畜產品開發利用上，主要是加強發酵乳產品的加工工藝技術和副產品開發技術。

4.2.2 奶制品方面

盡管我國奶制品行業飛速發展，在2014年時乳制品就實現營收3 002.4億元，增速達40%，但人均奶制品消費量遠遠不如西歐國家。在奶制品生產中，有許多關鍵技術發揮著重要作用，如滅菌與發酵技術在酸奶發酵中的應用，未來應著力于對奶制品的菌種選育，可提高生產技術，豐富產品種類，提高產量等。

4.2.3 功能性食品及方便食品

在功能性食品和方便食品中，發酵技術可以生產功能性發酵食品，如脂肪酸、糖醇和膳食纖維。針對孕婦、兒童和老人，也可以使用食品發酵技術生產相應的功能性食品，如研究和開發高蛋白、高鈣和低糖的發酵食品[5]。

5 結語

文中綜述了發酵食品的定義及分類、發酵食品中的微生物、發酵食品的安全性問題及食品發酵工業的現狀與發展方向。在發酵食品分類方面，重點對發酵豆類食品、發酵乳類食品、發酵肉類食品和發酵谷物類食品進行了綜述；在發酵食品微生物方面，對發酵過程中的細菌、真菌進行了分類；在發酵食品的安全性方面，主要對原輔料、發酵方法及發酵菌株的安全性、發酵過程中的副產物、發酵過程中雜菌污染這5方面進行了分析，并對發酵食品的現狀及發展方向進行了探討。目前，發酵食品行業發展勢頭迅猛，《國民營養計劃（2017—2030年）》的實施使健康產業得到了快速發展。在未來，發酵食品行業將會得到更快的發展。

參考文獻

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[2]夏傲喃，李建華，林祥娜，等.發酵食品微生物多樣性分析方法研究進展[J].食品研究與開發，2021，42（4）：220-224.

[3]孫利林，李立郎，胡萍，等.醬香型白酒第四輪次酒釀造過程中真菌多樣性分析[J].中國釀造，2019，38（11）：24-30.

[4]黃曉棠，于宏偉，郭潤芳.發酵食品工業中的生物安全性評價[J].食品工業科技，2020，41（4）：356-360.

[5]姜加良.我國食品發酵工業的研究現狀[J].現代食品，2016（1）：7-8.

通信作者：郭冬琴（1985—），女，重慶萬州人，博士，教授。研究領域：中藥材深加工與產品研發。E-mail：guodongqin1997@163.com.