传统发酵食品中微生物多样性及其功能特性分析

郑艳艳

(陕西联同通用标准技术服务有限公司 陕西 渭南 714000)

一、前言

生物技术的发展使得人们的饮食方式和种类更加多样化，我国利用有益微生物的生物活动来制作食品的历史悠久，已经形成一种独特的饮食传统文化。目前在我国各地区民间熟知的各类传统发酵食品依靠自身丰富的营养价值和独特风味吸引了世界各地的食客，获得了广泛的好评。发酵类食品的诞生可以称得上是人类历史上的伟大发明之一，发酵食品的历史也非常悠久。随着现代医学和食品化工工艺的发展，人们对发酵食品的风味形成、营养价值和保健功能有了更深的理解，同时也逐步认识到发酵食品在未来人类的食品发展中的独特地位。

本文重点介绍了传统发酵面制品和发酵肉制品中微生物的种类和功能特性。分别阐述了这两类食品的功能特性的研究现状和安全工业化生产的挑战，为充分利用这一天然菌种资源宝库，改善传统发酵食品品质提供参考。

二、传统发酵面制品

(一)传统发酵面制品简介

面食是我国民间常见的主食，尤其是在我国北方地区。这类食品是以小麦面粉为主要原材料，通过发酵产生独特的风味口感和营养价值，备受青睐。发酵这一流程是利用发酵酸面团或活性干酵母来完成的，现代医学研究发现经过发酵工艺制作而成的食品中含有更多小分子多肽、各类抗氧化物质、B族维生素等，长期食用对人体健康大有裨益。

(二)酸面团的类型及微生物组成

将原材料先加工成酸面团是传统发酵面制品生产中的一个重要流程，目前酸面团有三种形式，这里将其分别定义为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ类。其中Ⅰ类是干燥粉末状，无需添加面包酵母；Ⅱ，Ⅲ类分别为糊状和液体状，需添加面包酵母来完成发酵过程，下面分别进行介绍：

Ⅰ型酸面团最早在民间广泛使用，其特点是自行生成需要的微生物，然后由这些微生物的生物活动来完成发酵过程。Ⅰ型酸面团的酸碱度pH值约为4.0，发酵温度为20～30℃，因此在室内常温下即可完成发酵。这种方式的优点是发酵过程连续，成口感上佳。缺点是制作时间花费较长，难以批量生产。Ⅰ型酸面团中的主要菌种，其他益生菌种有短乳杆菌、发酵乳杆菌、植物乳杆菌和桥乳杆菌等。

Ⅱ型酸面团发酵的温度一般在30℃以上，对于温度的要求使其在常温下很难进行，因此一般还需要加热。现有的工艺实践表明，一般发酵24h后，面团酸碱度pH值将会达到3.5以下。Ⅱ型酸面团中的益生菌落有三方乳杆菌、德氏乳杆菌等

Ⅲ型酸面团设计的目的是加快生产，通过技术手段将预期的菌落加入干燥粉状物，这样面团中的发酵菌是可以控制和设计的。此外，还可以根据需要加入食用酸化剂和香味剂。Ⅲ型酸面团中的微生物菌落有耐干燥的短乳杆菌等。

随着现代食品工艺大发展，人们发现以上介绍的各类乳酸菌在各类发酵面制品风味的形成、营养价值的提升和延长保质期方面都起到了至关重要的作用。下面一一进行介绍：

第一、乳酸菌发酵后产生的风味是独特的，这是因为乳酸的酸味柔和，一般的酸化剂很难达到这样的效果。此外，乳酸菌还有助于肠胃的消化，保健作用明显。

第二、乳酸菌发酵后在食品中形成的各类活性物质是对人体非常有益的营养物质，因此发酵面制品的营养价值很高。

第三、发酵会产生很多抗菌物质，发酵后的面制品的保存周期更长，更不容易腐败。

第四、现代医学研究表明，长期食用此类食品，自身免疫力会大大增强，这主要归功于发酵过程中生成的各类活性物质。

(三)传统发酵面制品工业化生产挑战

传统发酵类面制品是我国古代人民智慧的结晶，是人类历史上的伟大发明之一。但是，传统发酵面制品工业化生产的挑战也是巨大的，目前民间发酵面制品生产中存在的普遍问题是工艺流程粗糙，没有严格统一。制作环境简陋，卫生状况难以维持，这样不确定性因素很多，使得成品中的菌落品质难以保证。因此，民间发酵面制品的保健功效水平也是参差不齐的。

此外，性能稳定的发酵剂生产也是一个重大考验。批量化、工业化生产离不开性能稳定、高效的发酵剂的支持。因此，研究我国传统主食发酵剂是当务之急，而对其微生物的研究则是重中之重。

三、传统发酵肉制品

(一)传统发酵肉制品简介

发酵肉制品与发酵面制品类似，制作过程均有微生物参与。只不过微生物的种类不同，我国各地区发酵肉制品的制作工艺不同，但是风味都很好，色泽和质地上佳。通过发酵的方式同样是为了使食品有更长的保质期。现代医学研究表明，各类发酵肉质品只要制作环境卫生，其营养价值和品质就有保障，发酵肉制品的发展前景同样广阔。

(二)发酵肉制品中微生物的种类

传统的发酵肉制品中微生物的生物活动对其风味的形成影响很大，现代食品化工对微生物的种类和活动研究较多。细菌、酵母菌和霉菌是肉制品发酵过程的主要参与菌种，下面一一进行介绍：

1.细菌

肉质品为各类微生物的繁衍提供了理想的环境，其中乳酸菌的微生物活动是肉制品发酵中最需要的。

乳酸菌由于对肉制品发酵后的风味、成色、营养价值影响最大，是研究最多的菌种。人类很早就拥有了从各类菌落中分离出乳酸菌的技术，乳酸菌在肉制品发酵中的功效体现在以下四个方面。第一、乳酸菌的繁殖可以有效抑制其他有害微生物的繁衍，从而保证了肉制品的品质；第二、乳酸菌还保证了成品的色泽鲜亮，内部分子色素不容易被氧化；第三、保证成品可食用的同时，最重要的是有害细菌被抑制后食品的安全性大大提高；第四、发酵后游离小分子活性物质易于被人体吸收，因此营养价值很高。

2.霉菌

由于霉菌分布在食品加工制作过程中的各个角落，肉制品加工时环境中的霉菌进入食品参与发酵是避免不了的。现代食品化工研究发现，各类发酵肉制品中分离出的霉菌种类很多，其中有益的霉菌种类有青霉菌、纳地青霉、娄地青霉等。

霉菌在发酵肉制品制作中的作用同样不可忽视，一方面由于好氧特性，霉菌主要分布在肉制品的表层，这样就保证了底层的物质不被其他有害微生物的侵害；另一方面，最重要的是霉菌可以促进分解出更多的小分子氨基酸，这些活性小分子物质直接决定了成品的风味。

3.酵母菌

酵母菌也是发酵肉制品中的常见微生物，酵母菌的种类很多，现代食品化工从各类肉制品中分离出来的酵母菌有法马塔假丝酵母和汉逊氏巴利酵母菌。

这里主要介绍汉逊氏巴利酵母的功效，与霉菌类似的是汉逊氏巴利酵母也会在肉制品中形成菌落涂层，只不过酵母菌形成的涂层位于表层以下，形成一致有害菌落繁衍的第二层防线。因此，酵母菌的活动也是发酵肉制品能长久保存的重要原因。除了促进长久保存以外，汉逊氏巴利酵母活动中可以产生弱酸性物质，这是一种抗氧化活性成分，拥有还原硝酸盐的能力。因此，发酵类肉制品中的亚硝酸盐大部分被汉逊氏巴利酵母活动中产生的弱酸性物质分解，从而一定程度上避免了食用亚硝酸盐对人体的毒害。

(三)传统发酵肉制品工业化生产面临挑战

传统发酵肉制品是我国流行的传统食品之一，已经形成了一种独特的饮食文化。发酵肉制品归根结底是食品中的一种，其安全性是其赢得市场的重要前提。因此，发酵肉制品工业化生产面临的最大挑战就是保证食品的安全性。民间肉制品发酵工艺没有统一标准，制作环境的卫生条件无法保证，因此民间制作的成品很大几率会受到金黄色葡萄球菌、产芽孢等有害细菌的污染，从而导致食品安全性降低。发酵肉制品工业化生产可以从以下两个方面来保证产品的安全性和品质，第一、统一发酵肉制品生产工艺流程；第二、严格保证制作环境卫生条件。

四、总结

微生物发酵食品的研究已经成为了当前医药和保健发展的重要开拓内容，而这一领域也逐渐成为了未来人类机体福利事业的重要阵地。而如今全球化和大众化的持续加强，微生物发酵食品的研究和生产也更为系统和高效，相信在各类技术的统一协助下未来的食品安全以及人类福祉会更为全面和科学。当然这些所有的美好都是建立在各方组织的强有力协作之下，不仅技术上要达到相应的标准，以人为本的理念也是应当切实考虑的指标，从而为人类社会的美好发展提供基础保障。

发酵面制品方面，首要任务是确定哪些菌类活动形成的风味适合国人口味，积极研发这类菌种的分离技术，为发酵剂的研发和批量生产打下良好的基础；发酵肉制品方面，国内外的相关研究成果较多，可以借鉴现有的研究成果和国外先进的工艺流程，结果国人体制、口味偏好等实际情况对肉制品制作工艺进行改良，从而生产出适合国人口味又营养保健的发酵肉制品。