龍 超，郭冬琴，許 杰

（1.重慶三峽學(xué)院，重慶 404000；2.重慶市萬州食品藥品檢驗所，重慶 404000）

1 發(fā)酵食品的定義及分類

1.1 發(fā)酵食品定義

發(fā)酵食品是指經(jīng)過（酵母、細菌和霉菌）等微生物及酶的作用，使加工原料（農(nóng)副產(chǎn)品）發(fā)生許多物理及化學(xué)變化后制成的食品。由于發(fā)酵賦予了食品特定的營養(yǎng)、味道，并提高了食品的附加值，因此出現(xiàn)了很多種發(fā)酵食品。

1.2 發(fā)酵食品的分類

1.2.1 發(fā)酵豆類食品

發(fā)酵豆類食品是以谷物豆類為原料，經(jīng)微生物發(fā)酵得到的食品。大豆經(jīng)過微生物發(fā)酵后會產(chǎn)生大豆多肽、大豆異黃酮等功能性物質(zhì)，此類成分具有抗氧化、促進消化、抗癌等功效。在我國，發(fā)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?jié){，然后添加牛奶與乳酸桿菌，混合，將其在合適的溫度下發(fā)酵而制成的。由于大豆酸奶所含蛋白質(zhì)為植物蛋白，易吸收，且使用大豆發(fā)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(jīng)曲霉發(fā)酵形成的調(diào)味品。③豆豉是由大豆或黑大豆通過微生物發(fā)酵制成的傳統(tǒng)調(diào)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(fā)酵而來。⑤腐乳經(jīng)過發(fā)酵，便產(chǎn)生了酯類、酸類等風(fēng)味物質(zhì)，有效去除了豆類中的豆腥味，是必不可少的發(fā)酵食品。

1.2.2 發(fā)酵乳類食品

現(xiàn)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(chǎn)而來。發(fā)酵乳類食品可分為酸性乳類和酒精乳類。酸性乳類有發(fā)酵酪乳、酸奶等；酒精乳類主要有牛奶酒、馬奶酒。

1.2.3 發(fā)酵肉類食品

我國的發(fā)酵肉制品生產(chǎn)歷史悠久，可分為兩類，即發(fā)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(jīng)過微生物發(fā)酵，使得發(fā)酵肉中富含大量有益微生物，避免了致病菌的產(chǎn)生，確保了產(chǎn)品安全性。

1.2.4 發(fā)酵谷物類食品

發(fā)酵谷物類食品包含發(fā)酵酒精飲料和食醋。發(fā)酵酒精飲料有兩種類型。一種是通過單一酒精發(fā)酵工藝生產(chǎn)的發(fā)酵酒精，主要包括果汁飲料、蘋果果酒和葡萄酒。一步發(fā)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(fā)酵，制成酒精飲料。另一種是包括糖化和酒精發(fā)酵工藝的多步發(fā)酵酒精。在多步發(fā)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(jīng)過酶的作用進行糖化，然后通過酵母進行酒精發(fā)酵。

1.2.5 其他發(fā)酵食品

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

2 發(fā)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(fā)酵后可產(chǎn)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(chǎn)。

2.1.3 乳酸菌

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

2.2 真菌

2.2.1 酵母菌

在食品工業(yè)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(fā)酵葡萄糖、半乳糖、蔗糖，不能發(fā)酵棉子糖。因其能夠在較高濃度的乙醇環(huán)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(fā)酵多種糖，常用于釀造啤酒工業(yè)中，是典型的上面發(fā)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(zhuǎn)化酶可以轉(zhuǎn)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(fā)酵葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、半乳糖和棉子糖，并且可產(chǎn)生乙酸乙酯等風(fēng)味物質(zhì)。所以，為增強食品風(fēng)味，它通常用于白葡萄酒和無鹽發(fā)酵醬油的制作[2]。④卡爾酵母形態(tài)與生化特性和橢圓酵母大體相似，但不能發(fā)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(tǒng)稱。用于食品工業(yè)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(shù)研究了茅臺酒發(fā)酵過程中的真菌多樣性，結(jié)果表明酒曲中的優(yōu)勢菌種主要為曲霉屬和嗜熱子囊菌屬。而應(yīng)用于食品中的曲霉特性差別較大，如生產(chǎn)黃豆醬時的黑曲霉與生產(chǎn)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(chǎn)生蛋白酶，因此還可以用于蛋白質(zhì)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(chǎn)發(fā)酵過程。④根霉屬菌可產(chǎn)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(fā)酵過程中起主要作用。毛霉屬與根霉屬的區(qū)別在于產(chǎn)生的菌絲末端有假根生長。

3 發(fā)酵食品的安全性問題

3.1 原輔料的安全性

食品發(fā)酵原料中可能存在一些變質(zhì)現(xiàn)象，如蟲害、異物、發(fā)霉和腐敗。因此在原料蒸煮發(fā)酵前，需經(jīng)過分選、清洗。未經(jīng)處理的原料將會影響發(fā)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(fā)酵過程中有益菌的生長。

3.2 發(fā)酵方法的安全性

傳統(tǒng)的發(fā)酵食品通常是直接利用自然界中存在的微生物進行發(fā)酵，發(fā)酵過程具有不可控性，其發(fā)酵的食品質(zhì)量不穩(wěn)定，導(dǎo)致發(fā)酵食品存在很多安全風(fēng)險。在發(fā)酵蔬菜過程中，因外界因素的不可控，發(fā)酵產(chǎn)品中亞硝酸鹽容易積累。而在發(fā)酵肉中，則容易積累生物胺。

3.3 發(fā)酵菌株的安全性

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

3.4 發(fā)酵過程的副產(chǎn)物

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

3.5 發(fā)酵過程中雜菌污染

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

4 食品發(fā)酵工業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展方向

4.1 中國傳統(tǒng)發(fā)酵食品的現(xiàn)狀

作為食品生產(chǎn)和消費大國，食品工業(yè)已連續(xù)多年平穩(wěn)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(fā)酵食品為主，可以說發(fā)酵食品具有巨大的市場潛力。雖然有大型企業(yè)在生產(chǎn)發(fā)酵食品，且從事發(fā)酵食品研發(fā)和生產(chǎn)的公司也在逐年增加，但數(shù)量仍然很少，而絕大多數(shù)發(fā)酵食品來自少數(shù)小型私人作坊。

4.2 發(fā)酵食品的發(fā)展方向

在食品發(fā)酵工業(yè)的生產(chǎn)研究中，主要的產(chǎn)業(yè)研究方向可從農(nóng)產(chǎn)品綜合開發(fā)利用、奶制品生產(chǎn)、功能性食品及方便食品4 個方面發(fā)展。

4.2.1 農(nóng)產(chǎn)品綜合開發(fā)利用

在農(nóng)產(chǎn)品綜合開發(fā)利用上，主要是專用變性淀粉、磷氨酸淀粉等的開發(fā)及應(yīng)用。畜產(chǎn)品開發(fā)利用上，主要是加強發(fā)酵乳產(chǎn)品的加工工藝技術(shù)和副產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)。

4.2.2 奶制品方面

盡管我國奶制品行業(yè)飛速發(fā)展，在2014 年時乳制品就實現(xiàn)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(chǎn)中，有許多關(guān)鍵技術(shù)發(fā)揮著重要作用，如滅菌與發(fā)酵技術(shù)在酸奶發(fā)酵中的應(yīng)用，未來應(yīng)著力于對奶制品的菌種選育，可提高生產(chǎn)技術(shù)，豐富產(chǎn)品種類，提高產(chǎn)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(fā)酵技術(shù)可以生產(chǎn)功能性發(fā)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(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)相應(yīng)的功能性食品，如研究和開發(fā)高蛋白、高鈣和低糖的發(fā)酵食品[5]。

5 結(jié)語

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