微生物發(fā)酵工程對食品營養(yǎng)及保健功能的影響

□ 廖富迎 廣州綠輝生物科技有限公司 鄭文輝 王夏燕 李 海 廣州怡和生物科技有限公司

食物的微生物發(fā)酵技術(shù)伴隨著人類的發(fā)展已經(jīng)有幾千年的歷史，形形色色的微生物發(fā)酵食品風味獨特，膾炙人口，以色、香、味、形俱佳譽滿全球。微生物發(fā)酵技術(shù)作為人類文明、科學文化成就的重要組成部分，在傳承中得以保留完整，并被后世不斷發(fā)揚、創(chuàng)新。微生物發(fā)酵食品的內(nèi)涵豐富，因其工藝流程、生產(chǎn)原料均具有特異性，在增強食品的營養(yǎng)價值及保健功效的同時，又豐富了人們的地域文化和飲食文化[1]。因此，微生物發(fā)酵食品被譽為最具有發(fā)展前景的現(xiàn)代健康食品。

1 微生物發(fā)酵工程

1.1 微生物發(fā)酵工程的技術(shù)原理

微生物發(fā)酵技術(shù)經(jīng)過幾千年歷史的演變與傳承，工藝日趨精湛。在過去，傳統(tǒng)的微生物發(fā)酵主要利用來源于自然界的微生物菌群；在現(xiàn)代，人們改良了微生物發(fā)酵工藝，對需要用于發(fā)酵的微生物菌群進行科學的、合理的篩選，緊接著利用先進的生產(chǎn)工藝進行無害的純培養(yǎng)，即克隆。這樣一來，既得以保留發(fā)酵菌群的完整性，又節(jié)省了不必要的培育開支?；趯υ陷^高的利用率，微生物發(fā)酵工藝在之后的食品加工環(huán)節(jié)通過改變食品的滲透壓、pH值、水的活性等方式，對食品的加工采用混合發(fā)酵。發(fā)酵工程中秉承著更加接近食品口味、更好地保留食品的營養(yǎng)價值兩方面的原則，使得微生物發(fā)酵工藝下的發(fā)酵食品更營養(yǎng)、更保健，香氣、口感、色澤更具特殊性[2]。此外，這種工藝還有利于縮短生產(chǎn)發(fā)酵食品的發(fā)酵周期，減少發(fā)酵過程的人工看護時長。

1.2 微生物發(fā)酵方法對食品營養(yǎng)價值的影響

微生物發(fā)酵方法能有效地改變食品的部分特征。通過發(fā)酵，腐敗微生物的生長受到了抑制，利于食品的保藏?，F(xiàn)代醫(yī)學研究表明，微生物發(fā)酵食品對調(diào)節(jié)機體的生理功能具有顯著的效果，例如：促進腸道菌群的蠕動，更利于營養(yǎng)吸收，同時，還能有效防止便秘的現(xiàn)象，甚至對降低膽固醇、改善精神類疾病也有一定的幫助。

2 發(fā)酵食品的種類及其營養(yǎng)特征和保健功效

2.1 面包及饅頭制品

面包及饅頭制品，是面粉經(jīng)在酵母菌發(fā)酵作用后制作而成。在我國的城市和鄉(xiāng)村，面包及饅頭都是人們經(jīng)常食用且廣受好評的食品。面包制作原料的配比簡單，口感豐富，便于保存和攜帶。面包種類多樣，功能也各不相同。例如，糙米面包有利于糖尿病、心臟病等病人病情的改善，胚芽面包有利于腸胃功能的修復(fù)，此外，有肥胖病癥的病人日常若有規(guī)律地食用糙米面包，對于自身肥胖癥的改善也是極有幫助的。因為糙米面包是微生物發(fā)酵食品中的一類，在其發(fā)酵過程中能有效消耗掉一部分碳水化合物，使得食品內(nèi)含能量減少，因此能減緩肥胖病癥。如若在面包中加入藻類，還能促進人體血液循環(huán)。不得不說的是，酵母對肝臟的保護作用良好，因為酵母的抗氧能力很強，還含有鉻、硒等具有抗腫瘤、抗衰老的稀有元素；面類食品經(jīng)發(fā)酵后可分解成植酸，促進吸收鐵、鎂、鈣等元素，使人體免疫功能增強。

2.2 發(fā)酵豆制品

發(fā)酵豆制品，是一種以大豆為原料、利用微生物發(fā)酵而制成的調(diào)味副食品。發(fā)酵的基本原理不算繁雜，先由蛋白酶作用將部分蛋白質(zhì)水解，待發(fā)酵成熟后，大豆的硬度下降，食物原來的活性成分得以保留下來。發(fā)酵豆制品組成成分中的多糖、生物類黃酮等對人體具有優(yōu)良的保健作用，而且大豆中的豆腥味還有利于分解對人機體不利的因子，因此發(fā)酵豆制品的保健功能也十分齊全。大豆在微生物發(fā)酵過程中，微生物新陳代謝產(chǎn)生出有益的代謝產(chǎn)物，大豆發(fā)酵后能游離出谷氨酸、核黃素等成分，有助于提高人體的記憶力。

2.3 發(fā)酵乳制品

發(fā)酵乳制品的發(fā)酵原料為乳液，參與其中的乳酸菌是一種對人體有積極作用的菌類，發(fā)酵后的乳制品具有易保藏、營養(yǎng)均衡、利于人體吸收、適口性好等多個優(yōu)點。參與乳制品發(fā)酵過程的菌群種類繁多，除酵母菌、霉菌、乳酸細菌之外，還有其他細小的菌群如婁地青霉、沙門柏青霉等。發(fā)酵乳制品中的乳酸菌成分，對有害菌有顯著的抑制作用，多食用發(fā)酵乳的豆制品、酸豆奶等，有益于人體健康，除了可調(diào)節(jié)人體的腸道功能之外，還能增強人體的免疫力，改善人體肝臟功能，預(yù)防便秘、失眠多夢等病癥。

2.4 發(fā)酵茶

發(fā)酵茶一類中普洱最為典型，普洱茶盛產(chǎn)于云南一帶，因其獨特的風味和醇厚的口感而馳名海內(nèi)外。普洱茶其實也是由微生物發(fā)酵工藝生產(chǎn)而來的，在發(fā)酵過程中，云南大葉茶中的茶多酚發(fā)生了結(jié)構(gòu)變化，形成了一系列新的化合物，不斷地鞏固發(fā)酵茶中的有益成分，而后在茶飲中被人們發(fā)現(xiàn)這些新的茶葉成分對人體有良好的保健作用。甚至，臨床研究表明，普洱茶這類發(fā)酵茶對艾滋病毒也有一定的抑制作用。此外，紅茶也屬于發(fā)酵茶，紅茶的保健作用更為豐富，除了能有效預(yù)防腫瘤疾病，還具有通便、消除炎癥的功效。

2.5 酒飲料

中國是世界上最早釀酒的國家之一，歷史名酒大多在清代即已聲名鵲起，有“液體面包”之雅稱的啤酒在晚清亦以發(fā)展。隨著高科技浪潮的推動，釀酒業(yè)已成為我國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟中不可缺少的重要組成部分，酒香飄遍天下，名酒享譽海外。釀酒的微生物發(fā)酵工藝日趨成熟，酒類數(shù)目多，包含啤酒、果酒、黃酒、藥酒、奶酒等。經(jīng)過發(fā)酵作用后，酒類獨具奇特的功效，大大有益于人體健康，既有安神鎮(zhèn)定、活血化瘀的藥用價值，還有助于人們陶冶情操，延年益壽。此外，釀酒業(yè)和微生物發(fā)酵工藝的不斷發(fā)展，還豐富了我國的飲酒文化，人們借酒助興，抒情言志。

2.6 發(fā)酵肉制品

發(fā)酵肉制品一般色澤鮮艷、風味特殊，保質(zhì)期限較長，屬于人工控制的發(fā)酵食品之一，最初在意大利、德國、美國等國家受到廣大人民的喜愛。發(fā)酵肉制品主要有生火腿和香腸兩大類，傳統(tǒng)的風干臘肉也屬于發(fā)酵肉制品的類型。發(fā)酵肉制品在發(fā)酵中經(jīng)由微生物產(chǎn)生大量的酶，部分蛋白質(zhì)被分解，谷氨酸的含量隨之提升，同時還形成一系列新的化合物，既提高了發(fā)酵肉制品的營養(yǎng)價值，又使發(fā)酵肉制品中的蛋白質(zhì)在食用過程中更易于被人體吸收。有相關(guān)研究表明，發(fā)酵過程殘留下來的亞硝酸鹽的殘留量較少，因而食用有益微生物發(fā)酵后的肉制品具有減少致癌污染的功效。

2.7 微生物多糖

微生物多糖是20世紀80年代以來陸續(xù)開發(fā)的一類特殊微生物發(fā)酵代謝產(chǎn)物，已經(jīng)作為增稠劑、成膜劑、穩(wěn)定劑、懸浮劑而被普遍應(yīng)用于食品加工工業(yè)。在當前發(fā)展中，工業(yè)化生產(chǎn)的微生物多糖種類齊全，主要有小核菌葡聚糖、靈芝多糖、猴頭菇多糖、香菇多糖等，其中，香菇多糖、猴頭菇多糖和靈芝多糖等對人體的體液及細胞免疫都大有助益。除了能夠提升人體抗病毒、抗腫瘤及抗細菌感染的綜合能力之外，還能有效預(yù)防其他疾病的增生，從而受到強調(diào)藥食同源、食療為先的保健食品研究人員的推崇和關(guān)注。

3 結(jié)語

隨著科技的進步與人們對健康理念的加深認識，微生物發(fā)酵食品將會受到更為廣泛的關(guān)注，微生物發(fā)酵制品在延緩衰老、預(yù)防疾病等方面越來越顯示出其特有的功效，相信其他的營養(yǎng)價值與保健功效也將不斷地被發(fā)現(xiàn)。因此，在研究微生物制品方面還要加大力度，在鞏固已有成果的基礎(chǔ)之上為人類的生存與健康貢獻出更大的力量。