乳酸菌是一类具有不同形态、代谢特性和生理特性的革兰氏阳性菌的统称。目前已发现40多种乳酸菌。它们以碳水化合物为食,并将其分解产生乳酸。许多乳酸菌被公认为安全的食品级微生物,并具有多种益生功能。它们可以维持人体微生态系统的平衡,降低血脂和血压,抑制癌症,控制体内毒素,增强免疫力,抑制肠道杂菌的生长繁殖。调节人体胃肠道正常菌群。
由于乳酸菌具有多种生物学功能,乳酸菌的应用领域不断被探索,如食品工业、工业、农业、医药卫生等领域。乳酸菌在食品工业中的应用主要体现在两个方面:一方面是乳酸菌发酵食品。乳酸菌发酵食品是目前国际上公认的功能性保健食品。它们赋予食品柔和的酸味和香气,并具有生物活性和良好的保健功能。提高食品的营养价值;另一方面,也是主要的方面,乳酸菌及其代谢产物也是天然的防腐剂,无毒副作用,可以抑制或杀死食品中致病菌的生长或繁殖,大大延长食品的保质期,增加产品的附加值。本文主要介绍乳酸菌在食品工业中的应用,旨在说明乳酸菌在食品工业中的应用具有良好的发展前景。
1、乳酸菌在乳品加工中的应用
乳制品包括酸奶、奶油、奶酪、活性乳酸菌饮料、乳酸菌奶粉、乳酸菌发酵蛋奶冻、酒精发酵乳饮料等,品种达1000多个。利用乳酸菌发酵乳制品的技术已经非常成熟。它不仅能提高营养价值,还能产生乳酸、分解蛋白质、形成风味物质、产生抗菌物质。目前,乳制品已成为重要的食品成分。
2、乳酸菌在植物蛋白发酵乳生产中的应用
将大豆、花生、核桃、杏仁或瓜子等经过浸泡灭菌,然后研磨,与牛奶混合,经乳酸菌发酵,生产出凝固性好、色香味好、不含任何防腐剂的纯天然植物蛋白发酵乳。这些发酵乳蛋白质含量高,易于吸收,是极具发展潜力的发酵产品。生产中常用的有嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、德氏乳杆菌、植物乳杆菌、肠膜明串珠菌、大豆链球菌等。一般情况下,常用两种或两种以上的菌株进行混合发酵。
3、乳酸菌在果蔬及粮制品加工中的应用
1.发酵果蔬制品
果蔬发酵是利用有益微生物的活性,控制一定的生长条件,对果蔬进行深加工的方法。乳酸菌发酵果蔬完全满足了人们的上述需求。最常用的乳酸菌是泡菜和酸菜的生产。果蔬经乳酸菌发酵后,提高了产品的营养价值,改善了风味,延长了保质期,增加了医疗保健作用。
1)发酵蔬菜
泡菜、酸菜在我国有着悠久的历史,深受广大群众的喜爱。传统方法依靠蔬菜本身携带的乳酸菌自然发酵。其过程是这样的:将蔬菜洗净后放入特定的容器中,添加各种配料,在特殊的环境中发生复杂的生化反应。乳酸赋予成品酸味,酯赋予成品香味,氨基酸赋予成品鲜味。虽然泡菜和酸菜的原料不同。但常见的乳酸菌有短乳杆菌、植物乳杆菌、肠膜明串珠菌、黄瓜乳杆菌、双歧杆菌等。现代工业生产中常采用人工接种乳酸菌。现代工业生产比传统自然发酵更具优势。发酵周期更短,产品质量安全更有保障。
2)果蔬乳酸菌饮料
果蔬乳酸菌饮料是利用乳酸菌发酵单一或复合的新鲜果蔬汁,并添加乳酸菌使用的少量奶粉和乳糖,制成发酵果蔬汁饮料。它们具有酸奶的乳香,并富含蔬菜特有的维生素和无机盐。营养成分丰富,味道宜人。
2、谷类制品
小麦、大米、大麦、小米、黑米、玉米等谷物经过乳酸发酵后,各种氨基酸特别是赖氨酸、色氨酸以及微量元素钙、铁等的含量增加,营养更加丰富。目前用乳酸菌发酵的谷物产品有酸面包、乳酸发酵糕点、谷物乳酸发酵饮料等。谷物乳酸发酵饮料具有特殊风味,是一种新型的营养保健饮料。
4、乳酸菌在肉制品加工中的应用
乳酸菌主要用作肉类腌料和肉制品加工中的添加剂。其中,发酵香肠应用最为广泛。传统的发酵方法是自然发酵,完全依靠肉类、香料与环境中的乳酸菌、杂菌的竞争。让乳酸菌成为优势菌是生产的关键环节。如果一个环节出现问题,其他细菌就会成为优势,产品的安全和质量就无法得到保证。现代发酵生产工艺是在原料中添加纯微生物乳酸菌发酵剂培养物。乳酸菌始终占据绝对优势并保持较高水平,其他杂菌和有害微生物的生长受到抑制。与传统发酵方法相比,后者的生产周期大大缩短,合理的工艺条件使产品质量更安全、更可靠、更感官友好,被誉为“绿色食品”。同时时效性突出,出品率提高,且营养丰富,储存稳定性长。
5、乳酸菌在酿造工业中的应用
1、酿造业
在固体酒的酿造过程中,乳酸菌利用糖类产生乳酸。乳酸与乙醇酯化形成乳酸乙酯。使白酒的风味更加浓郁,从而提高白酒的品质。在液体白酒的酿造过程中,添加适量的乳酸菌,以提高白酒的品质。乳酸还可以用来生产酸化麦芽,因此乳酸菌也被用于啤酒酿造中。经过生物酸化处理的啤酒中含有适量的多酚和较多的还原性物质,提高了啤酒的抗氧化性能,增强了口感的柔和度。生物酸化技术可以提高啤酒最终发酵度、改善麦汁过滤性能、提高啤酒生物稳定性、降低啤酒色度。乳酸菌能产生多种抗菌物质,保持啤酒的新鲜度。
葡萄酒在储存过程中,由于明串珠菌、芽孢杆菌等乳酸菌的生长繁殖,使酒中的苹果酸脱羧,产生酸味较柔和的乳酸,从而降低了酒的酸度,增加了酒的酸度。pH值0.3-0.5。增加酒的香气,使酒的口感更好。米酒味道醇厚。富含多种氨基酸。黄酒的发酵以乳酸菌为主,乳酸与乙醇反应生成酯,赋予黄酒特殊的风味。通过控制乳酸菌的数量,可以控制黄酒的发酵周期和品质稳定性。
2、调味品
乳酸菌是酱油酿造过程中促进风味物质形成的重要微生物。人工接种乳酸菌可使酱油浓郁、鲜美、纯正,风味和口感良好。它能促进酱油的成熟,分解葡萄糖产生乳酸,与酵母产生的乙醇反应产生乳酸乙酯,从而改善酱油的风味。采用液体深层发酵生产醋时,乳酸菌代谢产生有机酸、丁二酮等,它们是醋中的主要风味物质。