贵州传统酸汤中乳酸菌的研究进展

2022-08-25张问平贵州轻工职业技术学院

中国食品 2022年16期

⊙ 文张问平贵州轻工职业技术学院

酸汤是贵州省黔东南州苗族、侗族家家户户必备的传统美食之一，至今已有上千年的历史。贵州酸汤起源于贵州省黔东南州，主要分为白酸汤和红酸汤，白酸汤又叫米酸汤，是用米汤自然发酵而成，颜色为乳白色，清香可口、口感浓郁，是夏天清热解暑的佳品；红酸汤的主要原料为小西红柿、辣椒、米酒、盐、米汤和其他调料，装入坛中通过微生物自然发酵而成，色泽鲜红、鲜香酸爽、回味酸甜。

贵州酸汤主要通过农户自制或小作坊式自然发酵而成，品质和风味会根据地域、气候环境等因素的变化而变化，微生物菌群的组成也不相同，但主要优势菌株为乳酸菌。乳酸菌在食品工业被广泛应用，也是贵州酸汤中的优势微生物，对酸汤中乳酸菌进行研究，有利于缩短酸汤的发酵周期、提高产品的品质和安全性。本文就贵州酸汤中乳酸菌的主要种类及功能、研究手段、对酸汤品质的影响进行了综述，并展望了其发展趋势，为利用乳酸菌生产贵州酸汤提供参考。

一、贵州酸汤中乳酸菌的种类及功能

需要指出的是，微生物形态学特征和生理生化实验鉴定不能精确地测定贵州酸汤中微生物的种类，随着科学技术的发展，分子生物学方法已成为研究贵州酸汤中微生物的主流方法。肖婷婷等人采用Illumina MiSeq高通量测序技术对贵州黔东南州白酸汤中微生物的群落组成及多样性进行分析，再结合传统培养技术对白酸汤中优势菌株进行筛选，结果发现贵州白酸汤样品中的优势菌株为乳酸杆菌属（）的干酪乳杆菌（）和副干酪乳杆菌（），且其中干酪乳杆菌产酸量最高。万宁威等人通过宏基因组技术研究了贵州白酸汤发酵过程中微生物菌群的组成和动态变化，实验结果表明，贵州白酸汤发酵过程中主要微生物菌群有维氏乳杆菌（）、布氏乳杆菌（）、发酵乳杆菌（）、副干酪乳杆菌、解淀粉乳杆菌（）等乳杆菌，且维氏乳杆菌在发酵的前中后期均为优势菌。

在贵州不同地区、不同地理环境中采集的酸汤样品中，均鉴定出乳酸菌为优势菌株，说明贵州酸汤中的功能微生物为乳酸菌。但不同样品中鉴定出的乳酸菌种类有所不同，这说明随着环境、气候的变化，不同地区酸汤中的乳酸菌种类也在发生变化。

乳酸菌的种类繁多，在食品工业中应用非常广泛，是很多发酵食品中的发酵剂。目前，在其他发酵食品中，对乳酸菌的应用和研究比较成熟。从前人对贵州酸汤的研究报道中可以看出，贵州酸汤中乳酸菌的种类有很多，且有很多功能，在提高贵州酸汤营养价值的同时，也提高了酸汤的风味品质。

比如，乳酸菌有产酸、抗氧化、降解亚硝酸盐、产γ-氨基丁酸、产细菌素、产胞外多糖、产共轭亚油酸等功能。乳酸菌产生的有机酸有乳酸、乙酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸等，有机酸能抑制酸汤中杂菌的生长，延长酸汤的保质期，提升产品品质。乳酸菌还具有良好的抗氧化性，能够较好地清除羟自由基（·OH）、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH·）和超氧阴离子自由基（O·）。研究表明，乳酸菌还能有效降解发酵食品中的亚硝酸盐。吴姝等人通过在贵州酸汤中添加乳酸加强发酵，和自然发酵进行对比，发现乳酸菌加强发酵的酸汤中亚硝酸盐的含量明显减少。此外，乳酸菌产生的功能性物质γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）是一种天然活性成分，有降低血压、降低血氨、提高脑活力等作用。乳酸菌细菌素（Bacteriocins of LAB）是指乳酸菌在代谢过程中由核糖体合成的一类具有抑菌活性的多肽或前体多肽，它在抑制贵州酸汤腐败菌与病原微生物等方面起着重要作用。

二、贵州酸汤中乳酸菌的研究技术手段

早期对贵州酸汤中乳酸菌进行研究时主要采用传统生物学手段，通过对样品分离培养后观察微生物形态学特征，同时结合生理生化实验进行鉴定。传统的分离培养、鉴定手段耗时、耗力，在鉴定结果上也存在一定误差，不能精确反映酸汤中乳酸菌的组成结构。

随着科学技术的发展，目前对贵州酸汤乳酸菌的研究采用了很多现代分子生物学的手段，通过现代分子生物学手段，能精确反映贵州酸汤中乳酸菌的组成与种类。

常用的现代分子生物学手段有16S rRNA基因测序方法，王若曦在对贵州传统发酵酸汤中的微生物群落结构特征及功能微生物的发掘研究中，从贵州凯里酸汤样品中培养分离出116株菌，通过16S rRNA的基因测序方法进行分析，发现52.8%为乳杆菌属。

此外，宏基因组方法也能准确鉴定贵州酸汤中乳酸菌的组成结构，同时也能反映其他微生物的组成及动态变化，此方法省时省力，且精确度很高，目前被广泛应用于食品分析当中，被越来越多的学者所关注。

近年来，随着非培养法高通量测序技术发展日渐成熟，现在很多学者在对贵州酸汤中微生物的研究中也应用到了该技术。高通量测序技术能同时对几十万个至几百万个DNA分子进行测序，能真实、全面、准确地反映贵州酸汤中微生物的结构群落信息。

三、乳酸菌对贵州酸汤品质的影响

从其他学者的研究报道中不难看出，乳酸菌是贵州酸汤中的优势微生物，对酸汤的品质有着很大的影响。郑莎莎等人利用从自然发酵的酸汤中分离的2株干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌制成菌剂，复合接种于番茄汁中进行发酵，通过与自然发酵酸汤的理化品质进行对比，研究表明接种乳酸菌发酵的酸汤中有机酸积累较快，发酵至第5d时pH可达到3.18±00，氨基酸态氮显著高于自然发酵，亚硝酸盐含量显著低于自然发酵，发酵周期从15d缩短至5d。酸汤中接种乳酸菌强化发酵，既可以增加酸汤的风味品质，又可以缩短发酵周期和提高产品安全性。

吴姝等人对自然与乳酸菌强化发酵过程中红酸汤的品质变化进行了研究，以总酸、亚硝酸盐、pH、还原糖、可溶性固形物、水分、抗坏血酸等理化性质为检测指标。研究表明，添加乳酸菌强化发酵的酸汤中总酸含量保持在较高水平，对应的pH保持在较低水平，亚硝酸盐含量始终保持在较低水平。在酸汤整个发酵期间，自然与乳酸菌强化发酵红酸汤的还原糖、可溶性固形物、抗坏血酸均呈下降趋势，且乳酸菌强化发酵缩短了发酵周期，并降低了亚硝酸盐的含量。

有学者将嗜酸乳杆菌∶植物乳杆菌∶鼠李糖乳杆菌为1∶1∶1作为菌种发酵剂添加到酸汤中进行强化发酵，对比研究自然发酵红酸汤与强化发酵红酸汤中pH、还原糖含量、总酸含量、亚硝酸盐含量及羟自由基、DPPH自由基、超氧阴离子自由基清除率的变化规律。研究表明，强化发酵方式可加快发酵过程中有机酸的产生速度，强化发酵的红酸汤达到食用标准仅需要5d左右，而传统自然发酵的至少需要10d。与传统自然发酵的红酸汤相比，强化发酵红酸汤的亚硝酸盐含量也较低，DPPH自由基、羟基自由基、超氧阴离子自由基的清除率均随着发酵时间的延长而增加，呈现出更强的抗氧化活性。