段永蘭
(河南工業貿易職業學院,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、生殖系統內,能產生確切健康功效從而改善宿主微生態平衡、發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,益生菌將在食品業發展中發揮不可或缺的作用,益生菌在食品行業的開發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中的應用現狀進行了綜述,并對益生菌的開發前景進行了展望。
隨著科學技術的不斷進步,益生菌和乳制品的結合的產品已經形成了相當成熟的市場,占據了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,受眾人群也在不斷擴展。益生菌在奶產品的應用較為廣泛,包含液態奶產品(酸奶、純牛奶、乳飲品等)和固態奶產品(奶粉、發酵豆乳制品、干酪等),適合各階段人群的膳食結構,深受大眾的喜愛[2]。
目前,在發酵乳中,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、發酵乳桿菌、植物乳桿菌等益生菌的發酵特性的深入研究,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保健功能,腸道菌群得到一定調節,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和維生素的吸收、降低脂肪等。此外,這些益生菌還能改善發酵乳的風味[3]。添加益生菌的乳制品不僅具有原料乳本身的營養價值,在發酵過程中也增添了許多微量元素,有助于人體對蛋白質的吸收利用,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,形成具有較強發酵能力的發酵劑[4]。這些發酵劑不僅能應用于發酵香腸的生產,還能用于發酵煙熏肉、生肉制品及熟肉制品等。發酵劑將肉中的蛋白質逐漸分解為人體容易消化吸收的多肽和氨基酸,提升了營養價值和質量,增加口感。脂肪分解給予產品芳香的揮發性脂肪酸和酯類,產品風味隨之被提高,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,提高產品的穩定性、延長保藏期。經過發酵的肉制品,pH值低、水分活度低,具有較強的益生菌生態優勢,賦予了保健功能,市場需求量較大,提高了產品的經濟效益[6]。在發酵肉制品中加入適量的輔料和調味料,制成的產品能夠在低溫的條件下貯存,具有方便、快捷、有營養等優點,廣泛受到消費者的喜愛。
隨著人們對生活質量的提高,保健品的市場需求量較大。在飲料、餅干、糖果等多種營養品的制作過程中添加益生菌,不僅具有營養價值高、口感好、易加工和易儲存的優點,還具有低脂、低糖、低油等保健效果,使食品行業逐步向更營養、更美味、更健康的方面發展。
近年來,養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,無法到小腸或結腸發揮作用,因此需要將益生菌與外界隔離,運用微膠囊技術將益生菌制成益生菌膠囊。該益生菌膠囊具有穩定性好、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等特性,在保健食品行業有著很好的發展前景。
在功能性食品中添加不同益生菌,經過發酵生產出來的發酵制品具有保健功能,可促進新陳代謝,適當改善飲食結構,從而改善人體健康,功能性食品是食品工業的研究熱點。功能性果蔬發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。在果蔬發酵制品中,通過添加乳酸菌、酵母菌益生菌發酵果蔬汁,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、有機酸、胞外多糖、維生素、細菌素、礦物質和各種生物酶等多種營養成分和功效成分也在不斷增加。這些營養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點,又有益生菌發酵風味的優點,最大限度地綜合了果蔬汁自身的營養價值和益生菌的保健功效。經過發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。國內外,人們不斷開發生產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上市的果蔬汁產品[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酵,結果發現仙人掌汁的品質得到較大的提高,使仙人掌汁更易于保存[5]。
在國內,發酵果蔬制品有較多種類,如利用植物乳桿菌發酵胡蘿卜汁、保加利亞乳桿菌發酵銀杏果汁、植物乳桿菌和酵母菌發酵葡萄柚汁、雙歧桿菌和乳桿菌發酵雪蓮果汁及復配發酵劑(嗜酸乳桿菌、鼠李糖菌和植物乳桿菌)發酵火龍果汁等。結果表明,各種果蔬發酵制品都具有良好口感和風味,可提高免疫力,緩解便秘調節腸道菌群、促進新陳代謝,有較好的保健功能[8-9]。
在吸管內或瓶蓋上放上活性穩定的益生菌粉,消費者飲用時,將活性穩定的益生菌粉取出,與瓶內的飲料混合,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,已有國內外學者開始將益生菌用于葡萄酒發酵,研制功能性保健酒。有研究發現,將益生菌加入葡萄酒中一起發酵,可以研制出具有很多功效的發酵酒,如維生素和礦物質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生乙二醛、乳酸、乙酸及丁二酮等風味物質。這類益生菌的使用可以賦予產品特殊的香味,提高產品風味,減少香精、香料在產品中的添加,使產品更趨向于天然、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。例如,研究人員分析了6種發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,因此生產新型功能性食品是非常有潛力的。
當前,隨著我國經濟的日益發展,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酵食品成為人們的首選,因此其未來的發展趨勢非常廣闊。加強菌體的生理功能穩定性,放大和增強益生菌的作用,降低發酵產品品質的不穩定性,提高產品品質,從而使益生菌食品更加產業化、不斷提高產量,這方面的應用技術是今后的熱門研究方向。利用現今的生物技術,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、發揮有益作用的益生菌也是益生菌發展的關鍵步驟[13-14]。
益生菌及其發酵產品給人們帶來了很多益處,但是相關益生菌有待開發的潛力很大,需要不斷地進行深入的研究,挖掘益生菌的更多作用,未來益生菌的發展、開發和應用前景會更加廣闊。