傳統發酵食品中的微生物及其代謝作用分析

【摘 要】眾所周知，微生物所構成的發酵食品通常存在于復雜的微生態環境，發酵完成的產品的品質與風味是與其代謝機制有著密不可分的聯系。這樣就使很多功能性的微生物具備了一定的活性物質。但是，我們必須高度重視的一點問題是，當微生物在代謝過程中，隨之也會產生一些有害代謝物質，這樣就會對傳統發酵食品的安全造成極大的威脅。因此，這一問題也成了當前我國傳統發酵行業十分關注的內容，各大發酵企業也正在積極尋找一切有效的措施來對其進行解決，以此來提高傳統發酵食品的質量。下面，筆者就通過結合自身多年的工作經驗，針對傳統發酵食品中的微生物及其代謝作用進行了研究討論，并得出以下相關結論，以供參考。

【關鍵詞】傳統發酵食品；微生物代謝作用

0.引言

傳統的發酵食品具有悠久的歷史，品種多樣。其中，比較常見的發酵食品有：發酵乳制品、豆制品、肉制品等。并且，我國傳統食品發酵體系通常都是由一種、或是多種的微生物所構成的，其處于特殊的微生態環境中，所產生的微生物是與發酵制品的氣味、品質等有著直接的聯系。除此之外，很多我微生物能夠在代謝過程中，產生大量的活性物質，促使發酵食品具有良好的保健功效，在我國的醫藥、食品行業具有十分廣泛的應用前景，勢必會成為傳統發酵食品業未來主要的發展大方向。以下，本文就對傳統發酵食品中的微生物及其代謝作用進行了探討分析，從而總結出一些自身的觀點與建議。

1.傳統發酵工藝的發展現狀

在以往傳統的食品發酵工藝中，通常參與代謝的微生物都是由各自的原生產地進行統一的富集，共同組成了一個完整而又復雜性的結構體系。而伴隨著科學技術水平的不斷提升，現有的食品發酵工藝也取得了進一步的發展與進步。當前大部分的微生物群落結構體系已經逐漸成熟。然而，因為傳統的食品發酵工藝是在自然環境下形成的，常常會受到地理環境、或是其他方面因素的影響，再加之地域的差異性，就導致發酵完成的食品在特性上存在著十分明顯的區別。這樣以來，其所構成的微生物群落發揮的作用也各不相同。相關人員在對發酵工藝進行深入研究分析以后發現，部分重要的微生物并未真正發揮自身重要的作用機制，這是由于我國目前對發酵工藝中微生物的產物累積機制等方面的研究較少，再加之缺乏一個明確的理論概念，大多數的發酵企業技術水平滯后，無法充分保障食品的發酵質量。為此，加強對傳統發酵食品的微生態環境的分析是非常有必要的，這也是促使發酵食品業可持續發展的重要保障。

2.傳統大豆發酵食品中的微生物及其代謝作用

傳統大豆發酵食品主要有醬油、豆醬、腐乳和豆豉等，制曲是其發酵的關鍵步驟，曲中的微生物及其分泌的胞外酶對食品后期發酵過程中的風味形成、營養成分變化及功能因子形成等有重要影響。我國傳統醬油釀制及日本傳統醬油發酵生產過程中使用的發酵劑“Koji”，其主要微生物是霉菌，其中以米曲霉為主。在發酵過程中，米曲霉分泌多種水解酶，水解原料曲中的蛋白質和碳水化合物，分解物質可供其他微生物利用，產生獨特的風味物質和營養物質。同時，在霉菌的作用下，一些不溶性膳食纖維降解為水溶性糖類，提高了發酵豆制品的功能性和可利用性。乳酸菌在醬油的釀制過程中也起關鍵性作用。與醬油風味形成有關系的乳酸菌有嗜鹽片球菌、醬油四聯球菌、植物乳桿菌等。嗜鹽乳酸菌在鹽水發酵前期產生乳酸，使鹽水酸化，利于形成特殊風味。而且乳酸菌生長速度快，抑制了其他雜菌的生長。一些耐高滲透壓、耐鹽性強的酵母，如魯氏酵母和嗜鹽球擬酵母，對醬油香氣和風味的形成影響極大。耐鹽酵母菌在發酵過程中，隨著鹽水濃度的增大而迅速增殖，并且能夠進行酒精發酵，一些醇類物質的生成增加了醬油的風味。

可以說，納豆是一種較為常見的傳統發酵食品，其主要的發酵工藝是通過將大豆加入純種的納豆芽孢桿菌中，經過一系列的加工發酵以后而形成的，這種發酵食品存在一定的氣味，具有較強的粘性。并且，其在發酵過程中，該類納豆芽孢桿菌還會分泌出有機酸及低聚糖等氨基酸物質。與此同時，由于納豆在發酵時將會產生一些生理活性物質，這樣就賦予了納豆多種的保健功能，例如，降血壓、降血糖、抗腫瘤等療效。所以，納豆菌也是一種特殊的益菌類食品，并在飼料、醫藥行業得到了十分廣泛的應用，具有非常廣闊的發展前景。

3.食醋釀制過程中的微生物及其代謝作用

我國的傳統食醋以鎮江香醋、山西老陳醋等最為著名，其他國家比較著名的傳統食醋有意大利香脂醋、日本米醋、西班牙葡萄酒醋等。傳統食醋中的主要功能微生物包括醋酸菌、乳酸菌、霉菌、酵母等。霉菌的主要作用是降解蛋白質、多糖等大分子物質。酵母菌在酒精發酵階段利用單糖，在醋酸發酵階段，其自身發生自然降解，并釋放出營養物質，供其他微生物利用。醋酸菌的主要功能是氧化糖和乙醇，可將乙醇氧化為高濃度的醋酸，同時還能生成大量的有機酸。食醋中的乳酸菌能夠產生大量的乳酸，起到緩解食醋剌激的酸味，改善口感的作用。芽孢桿菌產生的具有高度活性的蛋白酶可以將蛋白質水解成氨基酸，這些氨基酸對食醋的風味和色澤起著重要的作用。但由于地理環境、發酵方式差異，不同食醋之間的微生物菌落結構不同，造成口味和營養的差異。據研究報道，鎮江香醋中主要細菌屬為乳酸菌，醋酸菌，糖醋桿菌葡萄球菌，腸桿菌等，真菌只有一個屬：酵母菌屬。對山西老陳醋研究菌群發現，老陳醋釀酒過程中酵母菌和細菌是其主要微生物。其中，酵母菌有德克酵母屬，酒香酵母屬，卵孢酵母屬，，醋酸發酵過程中的產酸功能菌為植物乳桿菌和巴氏醋酸桿菌。對意大利香醋中醋酸菌的多樣性進行分析，發現醋酸菌是其中最主要的功能微生物。

由此，我們可以看出，處于不同的區域有條件下的食醋，其在發酵過程中所存在的微生物類型有著較大的差異，無論是代謝物質，還是作用機制方面都不同，這也就導致食醋風味與營養物質的區別。雖然有關實驗人員已經對對食醋發酵過程中的微生物進行了全面的研究試驗，但在發酵食醋功能及群落結構體系方面還需要進一步的調查分析以后，才能夠得到明確的結論，這樣也有利于促進傳統食醋業朝著規范標準化而發展。

在傳統的紅曲、黃酒發酵工藝中，酵母菌菌群結構一直處于動態變化的狀態，直到最終穩定完成。而在發酵的前期過程中，酵母菌將會隨著釀造進程的發展，其本身存在的扣囊復膜孢酵母也會迅速減少，并由原有的釀酒酵母形成了一種優勢的酵母菌。與此同時，非釀酒的酵母在釀造過程中，將會產生特殊的香氣，使得黃酒具備了不同的物質風味。但是，除了這些物質意外，部分氨基甲酸乙酯等代謝有害物質也會隨之產生，這樣就極大的破壞了黃酒的釀造質量，再加之目前我國仍沒有對其累積機制進行過多的研究，缺乏完善的傳統發酵工藝機制體系，這就導致很多功能微生物的代謝變化規律并沒有被大家所認知。

4.結束語

綜上所述，可以得知，傳統發酵食品體系是功能性食品微生物挖掘的重要來源。目前已經對發酵食品中的微生物做了大量研究工作，但其微生物群落結構與功能并未得到全面分析，許多功能性食品微生物并沒有得到開發和應用。

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