段永蘭
(河南工業(yè)貿(mào)易職業(yè)學院,河南鄭州 451191)
益生菌是一類對宿主有益的活性微生物,是定植于人體腸道、生殖系統(tǒng)內(nèi),能產(chǎn)生確切健康功效從而改善宿主微生態(tài)平衡、發(fā)揮對腸道有益作用的活性有益微生物的總稱。常見的益生菌包括乳桿菌、雙歧桿菌、益生芽孢菌、酵母菌和放線菌等。
目前,益生菌將在食品業(yè)發(fā)展中發(fā)揮不可或缺的作用,益生菌在食品行業(yè)的開發(fā)應用對促進人類的健康具有重大的實踐意義。本文對益生菌在食品業(yè)中的應用現(xiàn)狀進行了綜述,并對益生菌的開發(fā)前景進行了展望。
隨著科學技術(shù)的不斷進步,益生菌和乳制品的結(jié)合的產(chǎn)品已經(jīng)形成了相當成熟的市場,占據(jù)了2/3的奶制品市場[1]。目前,銷售模式較為完善,新品種不斷在開發(fā),受眾人群也在不斷擴展。益生菌在奶產(chǎn)品的應用較為廣泛,包含液態(tài)奶產(chǎn)品(酸奶、純牛奶、乳飲品等)和固態(tài)奶產(chǎn)品(奶粉、發(fā)酵豆乳制品、干酪等),適合各階段人群的膳食結(jié)構(gòu),深受大眾的喜愛[2]。
目前,在發(fā)酵乳中,益生菌的添加種類豐富多樣,不再局限于雙歧桿菌、保加利亞乳桿菌和干酪乳桿菌,隨著對嗜酸乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌、植物乳桿菌等益生菌的發(fā)酵特性的深入研究,這些菌類也被添加到乳制品中。添加益生菌的乳制品具有較好的營養(yǎng)保健功能,腸道菌群得到一定調(diào)節(jié),免疫力和消化功能得到不同程度的改善,可促進人體對礦物質(zhì)和維生素的吸收、降低脂肪等。此外,這些益生菌還能改善發(fā)酵乳的風味[3]。添加益生菌的乳制品不僅具有原料乳本身的營養(yǎng)價值,在發(fā)酵過程中也增添了許多微量元素,有助于人體對蛋白質(zhì)的吸收利用,是具有特殊風味的乳制品,老少皆宜。
益生菌種類很多,不是單一的菌種應用于發(fā)酵肉制品中,而是很多種類的益生菌混合到一起,以乳酸菌為主體,融合酵母菌、微球菌、葡萄球菌等,形成具有較強發(fā)酵能力的發(fā)酵劑[4]。這些發(fā)酵劑不僅能應用于發(fā)酵香腸的生產(chǎn),還能用于發(fā)酵煙熏肉、生肉制品及熟肉制品等。發(fā)酵劑將肉中的蛋白質(zhì)逐漸分解為人體容易消化吸收的多肽和氨基酸,提升了營養(yǎng)價值和質(zhì)量,增加口感。脂肪分解給予產(chǎn)品芳香的揮發(fā)性脂肪酸和酯類,產(chǎn)品風味隨之被提高,抑制致病菌和腐敗菌的繁殖,減少有害毒素的生成,降低生物胺的含量,提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性、延長保藏期。經(jīng)過發(fā)酵的肉制品,pH值低、水分活度低,具有較強的益生菌生態(tài)優(yōu)勢,賦予了保健功能,市場需求量較大,提高了產(chǎn)品的經(jīng)濟效益[6]。在發(fā)酵肉制品中加入適量的輔料和調(diào)味料,制成的產(chǎn)品能夠在低溫的條件下貯存,具有方便、快捷、有營養(yǎng)等優(yōu)點,廣泛受到消費者的喜愛。
隨著人們對生活質(zhì)量的提高,保健品的市場需求量較大。在飲料、餅干、糖果等多種營養(yǎng)品的制作過程中添加益生菌,不僅具有營養(yǎng)價值高、口感好、易加工和易儲存的優(yōu)點,還具有低脂、低糖、低油等保健效果,使食品行業(yè)逐步向更營養(yǎng)、更美味、更健康的方面發(fā)展。
近年來,養(yǎng)生保健品的需求也在不斷增加。部分腸胃消化藥品以藥品形態(tài)為主,制作過程中添加益生菌,制成口服液、硬膠囊、軟膠囊、顆粒及微膠囊等益生菌制劑保健品[7]。由于益生菌耐酸性不強,在胃酸、膽汁的酸性條件下容易死亡,無法到小腸或結(jié)腸發(fā)揮作用,因此需要將益生菌與外界隔離,運用微膠囊技術(shù)將益生菌制成益生菌膠囊。該益生菌膠囊具有穩(wěn)定性好、耐胃酸、耐膽鹽的特點,能阻止噬菌體的侵害,提高腸道中定植的活菌數(shù)等特性,在保健食品行業(yè)有著很好的發(fā)展前景。
在功能性食品中添加不同益生菌,經(jīng)過發(fā)酵生產(chǎn)出來的發(fā)酵制品具有保健功能,可促進新陳代謝,適當改善飲食結(jié)構(gòu),從而改善人體健康,功能性食品是食品工業(yè)的研究熱點。功能性果蔬發(fā)酵飲料的種類越來越多,此外,功能性飲品和功能性食品添加劑也日漸被研究出來,并逐漸進入市場。
果蔬榨汁后,汁液的pH值呈現(xiàn)中性左右,汁液保存時間較短,貨架期也短,汁液的口感和風味也不太好,如火龍果、胡蘿卜、木瓜等。將原汁液進行酸化處理,可增加保存時間,直接飲用口感較好。在果蔬發(fā)酵制品中,通過添加乳酸菌、酵母菌益生菌發(fā)酵果蔬汁,在乳酸含量會不斷增加的同時,果蔬汁中的氨基酸、多酚類物質(zhì)、有機酸、胞外多糖、維生素、細菌素、礦物質(zhì)和各種生物酶等多種營養(yǎng)成分和功效成分也在不斷增加。這些營養(yǎng)成分和功效成分既改善果蔬汁液風味,又能為消費者提供各種保健功能,如抗氧化、抑菌、解酒護肝、改善胃腸道、降血糖及提高免疫力等。由此可見,功能性果蔬汁既有果蔬汁原料風味的優(yōu)點,又有益生菌發(fā)酵風味的優(yōu)點,最大限度地綜合了果蔬汁自身的營養(yǎng)價值和益生菌的保健功效。經(jīng)過發(fā)酵的功能性果蔬汁風味好,酸甜可口,并延長了儲藏期。功能性果蔬汁外觀新穎獨特,口感細膩,受到消費者的喜愛。
目前,各種功能性果蔬汁層出不窮,由于其新穎的外觀及獨特的口味迅速走進了人們的視野。國內(nèi)外,人們不斷開發(fā)生產(chǎn)出新的功能性果蔬汁,不同種類的和越來越多的種類的益生菌被應用到果蔬汁中,如日本、韓國、德國等一些國家的已經(jīng)上市的果蔬汁產(chǎn)品[7]。研究人員改進了配方,制成了新型益生菌酸乳,其原料有干酪乳桿菌、新鮮蘋果片、干葡萄干和小麥谷物[6]。研究者在仙人掌汁中添加乳酸菌進行發(fā)酵,結(jié)果發(fā)現(xiàn)仙人掌汁的品質(zhì)得到較大的提高,使仙人掌汁更易于保存[5]。
在國內(nèi),發(fā)酵果蔬制品有較多種類,如利用植物乳桿菌發(fā)酵胡蘿卜汁、保加利亞乳桿菌發(fā)酵銀杏果汁、植物乳桿菌和酵母菌發(fā)酵葡萄柚汁、雙歧桿菌和乳桿菌發(fā)酵雪蓮果汁及復配發(fā)酵劑(嗜酸乳桿菌、鼠李糖菌和植物乳桿菌)發(fā)酵火龍果汁等。結(jié)果表明,各種果蔬發(fā)酵制品都具有良好口感和風味,可提高免疫力,緩解便秘調(diào)節(jié)腸道菌群、促進新陳代謝,有較好的保健功能[8-9]。
在吸管內(nèi)或瓶蓋上放上活性穩(wěn)定的益生菌粉,消費者飲用時,將活性穩(wěn)定的益生菌粉取出,與瓶內(nèi)的飲料混合,既方便實用又能吸收益生菌。這種方法做成的功能性飲品,將產(chǎn)品的貨架期延長的同時,益生菌的活性也能保持,受到了消費者的青睞。
目前,已有國內(nèi)外學者開始將益生菌用于葡萄酒發(fā)酵,研制功能性保健酒。有研究發(fā)現(xiàn),將益生菌加入葡萄酒中一起發(fā)酵,可以研制出具有很多功效的發(fā)酵酒,如維生素和礦物質(zhì)等一些活性成分的含量增加、抗癌、抗氧化、抗菌消炎和抗心血管疾病,擴大了益生菌的應用范圍,為益生菌在發(fā)酵酒當中的應用拓寬了視角[10]。
保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、丁二酮乳鏈球菌、醋化醋桿菌、腸膜明串珠菌及乳酪鏈球菌等均為產(chǎn)味益生菌。其中,保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌主要特征風味為乙醛,丁二酮乳鏈球菌、醋化醋桿菌、腸膜明串珠菌及乳酪鏈球菌產(chǎn)生乙二醛、乳酸、乙酸及丁二酮等風味物質(zhì)。這類益生菌的使用可以賦予產(chǎn)品特殊的香味,提高產(chǎn)品風味,減少香精、香料在產(chǎn)品中的添加,使產(chǎn)品更趨向于天然、綠色,更容易被消費者接受[11]。
隨著研究的深入,新型功能性食品不斷被開發(fā)。例如,研究人員分析了6種發(fā)酵大米布丁樣品中鼠李糖乳酸菌GR-1的生長和活力,以期降低食用者泌尿生殖道問題和尿路感染風險[12]。結(jié)果表明,添加4%短鏈菊糖的益生菌大米布丁樣品在風味、甜度、質(zhì)地和總體可接受性方面具有最高的特征評分;添加短鏈菊粉、長鏈菊糖和燕麥對鼠李糖乳桿菌GR-1的活力沒有不利的補充作用,因此生產(chǎn)新型功能性食品是非常有潛力的。
當前,隨著我國經(jīng)濟的日益發(fā)展,人們生活水平的不斷提高,以及消費者對保健防病意識的增強,更加需要健康、多功能的食品,具有強大保健功能的益生菌及其發(fā)酵食品成為人們的首選,因此其未來的發(fā)展趨勢非常廣闊。加強菌體的生理功能穩(wěn)定性,放大和增強益生菌的作用,降低發(fā)酵產(chǎn)品品質(zhì)的不穩(wěn)定性,提高產(chǎn)品品質(zhì),從而使益生菌食品更加產(chǎn)業(yè)化、不斷提高產(chǎn)量,這方面的應用技術(shù)是今后的熱門研究方向。利用現(xiàn)今的生物技術(shù),通過基因工程等手段培育功能更加強大、并能長久定居腸道、發(fā)揮有益作用的益生菌也是益生菌發(fā)展的關(guān)鍵步驟[13-14]。
益生菌及其發(fā)酵產(chǎn)品給人們帶來了很多益處,但是相關(guān)益生菌有待開發(fā)的潛力很大,需要不斷地進行深入的研究,挖掘益生菌的更多作用,未來益生菌的發(fā)展、開發(fā)和應用前景會更加廣闊。