灵菇菌发酵饮品的研究概况
2022-12-13史茗元李研静郑春英
◎ 史茗元,李研静,关 磊,郑春英
(1.黑龙江大学农业微生物技术教育部工程研究中心,黑龙江 哈尔滨 150500;2.黑龙江大学生命科学学院黑龙江省普通高校微生物重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150080)
灵菇菌呈白色或淡黄色的菜花状菌块,多数呈球状米粒状,具有弹性,是来自西藏牧区特有的珍贵稀少菌种,称之为“藏灵菇”,此外,因其看上去很像雪莲,故称为“西藏雪莲”[1]。
灵菇菌是一种天然的乳品发酵剂,使用灵菇菌发酵制作的酸奶含有的乳酸菌能够抑制肠道中有害细菌繁殖,促进胃液的分泌和肠道蠕动,对消化不良和腹泻有防治作用;同时能提高肝肾功能,对肝、胆结石有很好的疗效,可以降低血液中胆固醇含量,改善动脉血管硬化,平衡血压[2]。
1 灵菇菌菌群组成
关于灵菇菌的菌相研究,目前发现,灵菇菌是由乳酸菌、酵母菌和醋酸菌等组成的完整的、具有一定排列规律的菌团颗粒。高薇[3]发现,灵菇菌菌群中,乳酸菌的数量占比最大,分离后得到开菲尔乳杆菌、马乳酒样乳杆菌和瑞士乳杆菌等,这些菌均为兼性厌氧菌或微好氧菌。灵菇菌中的酵母菌主要包括克鲁维酵母属、假丝酵母属和酿酒酵母菌属等,均属于好氧菌,在20~30 ℃下,仅需几个小时就能繁殖一代。孙培灵等[4]曾在灵菇菌的酵母菌中发现球拟酵母属和毕赤酵母属。从西藏灵菇中分离到的乳酸菌和酵母菌较多,醋酸菌较少,仅有醋杆菌、冲绳醋酸菌、东方醋酸菌[5]。
2 灵菇菌的发酵机理
灵菇菌中的各种乳酸菌和酵母菌在发酵的过程中,产生了一系列的代谢产物,使灵菇菌风味独特。李辉等[6]发现灵菇菌上的乳球菌附着力较弱,将灵菇菌放入牛奶后,乳球菌脱离灵菇菌,进入牛奶中快速繁殖。乳杆菌同时进入快速生长期,与乳球菌共同作用导致牛奶整体环境进入发酵模式,为酵母菌生长创造良好的条件,乳酸菌的部分代谢产物又能够促进部分乳杆菌的生长,相互作用之下使得灵菇菌的发酵作用得以充分发挥。
3 灵菇菌在发酵饮品中的应用
3.1 灵菇菌在发酵麦芽汁饮料中的应用
麦芽汁是将优质的大麦麦芽经过筛选、清洗、糖化和糊化等多道工序精制抽提而成的饮品,其中含有丰富的碳水化合物、多种维生素及矿物质等人体必需的多种营养成分。麦芽汁在经过发酵处理前味道不好,通常不能直接饮用,现代技术通常使用微生物发酵法去除异味[7]。灵菇菌在除去麦芽汁异味的同时,还为麦芽汁增添特殊香味,因此可利用灵菇菌发酵麦芽汁酿制发酵饮料。
3.2 灵菇菌在发酵糯米酸乳中的应用
糯米又名江米,为糯稻的去壳种仁。糯米不仅含有蛋白质、脂肪、糖类等有机大分子,同时含有钙、磷等人体所需的营养成分。现代医学表明,糯米具有止泻、补血、健脾暖胃的作用[8]。目前市面上出现了由灵菇菌与糯米组合生产而成的新型酸奶,该新型酸奶不仅具有常规酸奶的酸甜味道,还具有灵菇菌独有的味道以及糯米发酵后的酒香味,是灵菇菌应用的新突破[9]。
3.3 灵菇菌在发酵黑米酸乳中的应用
黑米属于籼米或粳米,是由禾本科植物稻经长期培育形成的一类特色品种,其具有特殊的药用成分,有着很高的药用价值。黑米含有丰富的营养物质,氨基酸组成齐全,其蛋白质含量比普通白米高6.8%[10]。经灵菇菌发酵后的黑米酸乳发酵速度比用乳酸菌发酵黑米酸乳快。因此,应用灵菇菌代替乳酸菌发酵黑米酸乳,可有效减少发酵时间、节约成本。经灵菇菌发酵后的黑米酸乳还具有普通黑米酸乳所缺少的醇香味及起泡性,口感更佳[11]。
4 灵菇菌发酵饮品的保健功能
4.1 减肥作用
已有实验证明,经灵菇菌发酵处理后的奶制品具有显著抑制动物体重增长的作用,具有成为减肥食品的可能[12]。
4.2 抗氧化作用
杨希娟等[13]发现,灵菇菌发酵奶具有增强血清抗氧化的能力,能够起到提高血清中过氧化氢酶活性的作用。GAO等[14]通过研究多种机制发现,西藏灵菇发酵奶能够提高动物的抗氧化能力,并且能够直接延长果蝇寿命,说明摄入足够量的西藏灵菇发酵奶有一定的抗衰老作用。米兰等[15]采用清除DPPH自由基的方法,抑制脂质的过氧化过程,以亚铁离子的螯合能力和还原能力作为检查机体抗氧化的指标,对灵菇菌发酵奶、普通发酵奶和脱脂牛奶进行了体外抗氧化性对比。结果表明,以上3组样品均具有良好的抗氧化能力,但3组样品的抗氧化能力强弱差别仍较为明显,抗氧化性大小顺序依次为灵菇菌发酵奶、普通发酵奶、脱脂牛奶。
4.3 改善胃肠功能
产气荚膜梭菌在人体胃肠道内可分泌外毒素,能够诱发胃肠道坏死,属于致病菌,当胃肠道内产气荚膜梭菌达到一定水平,将会对人体健康造成极大危害。董牧群等[16]研究表明,灵菇菌源马克斯克鲁维酵母菌对乳酸杆菌的数量具有选择性增加的作用,并对产气荚膜梭菌的生长产生了明显的抑制作用。说明灵菇菌发酵奶具有良好的保护胃肠道功效。
4.4 肝保护作用
刘慧等[17]研究了灵菇源酸奶复合菌发酵剂对大鼠肝脏胆固醇的作用,结果表明灵菇菌发酵奶处理组的大鼠肝组织未出现肝脏水肿、充血及坏死的现象,同时肝细胞内脂质未被检测到变性现象;正常全脂发酵乳处理组的大鼠肝脏出现局部轻度坏死、水肿及充血现象。说明灵菇菌发酵奶具有良好的保护肝脏及抑制肝脏病变作用。
4.5 毒副作用
秦秀丽[18]发现,灵菇菌作为发酵剂制作的发酵乳无急性毒性、无蓄积毒性和无生殖毒性。灵菇菌发酵乳比牛奶更容易消化吸收,使乳糖不耐受的患者饮用时不再出现腹泻现象。灵菇菌发酵乳与其他发酵乳相比,可以提高食欲,有促进唾液分泌和胃肠蠕动功能,对平衡肠道细菌有独特的功效。
5 结语
由于灵菇菌具有较好的发酵作用,以及软化血管、降血压、降血脂、预防心脑血管疾病和延缓人体衰老等药用功效,在近几年已逐渐获得大众的广泛关注。笔者对灵菇菌的菌群组成、发酵机理及在发酵饮品中的应用进行阐述,旨在为灵菇菌在发酵饮品中的应用提供参考。但灵菇菌具有相对复杂的微生物结构,目前对灵菇菌的生物学研究还不够透彻。此外,灵菇菌用于发酵方面仍存在一些问题,如灵菇菌菌体多样化、发酵过程中不容易控制等,使其难以大面积商品化。总之,灵菇菌发酵饮品的应用还有待进一步深入研究并实现产业化生产。