乳酸菌在发酵复合蔬菜汁中研究

摘要:以营养丰富的番茄、胡萝卜为基础材料，经过加工处理后，将所得的蔬菜汁进行乳酸发酵，确定了发酵的最佳工艺条件。产品既有蔬菜原料自身的营养保健成分，还具有独特的乳酸发酵风味和乳酸菌活菌的保健功能，属新型保健食品。从原料的角度来看，蔬菜的深加工在推进蔬菜产业的发展中起重要的作用。

关键词乳酸菌；发酵；蔬菜汁

1.乳酸菌概况

1.1.乳酸菌的定义与分类

乳酸菌是一群能从可发酵性碳水化合物中产生大量乳酸的革兰氏阳性细菌的通称，广泛存在于人、畜、禽肠道、许多食品、物料及少数临床样品中。对于“典型”的乳酸菌比较贴切的定义是“革兰氏阳性、不形成芽孢，触酶阴性，细胞色素缺失、生长在厌氧环境中、但对氧有一定的耐受性；营养需求苛刻、耐酸、在糖发酵时行严格的发酵方式，其终产物以乳酸为主的细菌”。

乳酸菌属于真细菌纲(Eubacteriac)真细菌目(Eubacteriales)中的乳酸细菌科(Lactobacillaceae)。按照生化分类法，乳酸菌分为乳杆菌属（Lactobacillus)、链球菌属(Streptococeus)、明串珠菌属(Leuconostoc)、双歧杆菌属(Bifi dobacterium)和片球菌属（Pediococcus) 5个属，每个属又有很多菌种，某些菌种还包括数个亚种。与蔬菜发酵有关的有乳杆菌属、链球菌属、明串珠菌属等。其中乳杆菌中的植物乳杆菌产酸量最高，对蔬菜汁发酵起主导作用。

1.2乳酸菌的生理功能

人类从长期的生产劳动实践中认识到乳酸菌是一种有益的微生物。人类利用乳酸菌已有几千年的历史，主要用于保存食品和加工食品。在强化营养和调节人体的生理机能方面乳酸菌起着重要作用。乳酸菌对人体的生理功能包括以下几个方面：

1.2.1 产生特殊酶系

乳酸菌不仅具有一般微生物所产生的有关酶系，而且还可以产生一些特殊的酶系，赋予它特殊的生理功能。如产生有机酸的酶系、合成多糖的酶系、分解乳酸菌生长因子的酶系、分解亚硝胺的酶系、降低胆固醇的酶系、控制内毒素的酶系、分解脂肪的酶系、合成各种维生素的酶系和分解胆酸的酶系等。这些酶不仅能加速乳酸菌的生长，维持肠道微生态平衡，促进机体健康，而且还可以改善产品的风味，促进乳制品、发酵香肠等食品的成熟。

1.2.2 改善胃肠道功能

乳酸菌在人体内是肠道常在菌。可以改变肠道内环境，抑制有害菌繁殖(大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌群)，调整胃肠道菌群平衡。乳酸菌通过粘附素与肠粘膜细胞紧密结合，在肠粘膜表面定植占位，成为生理屏障的主要组成部分，从而达到恢复宿主抵抗力，修复肠道菌群屏障、治愈肠道疾病的作用。如果这个屏障遭到抗生素或其它因素的破坏，宿主将丧失了外来的抵抗力，会使具有药性的肠内菌异常增殖而取代优势的位置，造成肠道内生态平衡的失调。

1.2.3 改善营养健康状况

生物活性菌(乳酸菌)在降低机体胆固醇的同时，可降低甘油三脂，使HDL升高，从而达到改善血脂的目的。肠道菌中的乳酸菌(包括补充到肠道中的生物活性菌(乳酸菌))可通过调整肠道菌群抑制这些细菌酶的活性，达到降低肿瘤发生的危险，起到抗肿瘤的作用。

1.2.4 改善免疫能力

乳酸菌+双歧杆菌一方面能明显激活巨噬细胞的吞噬作用，另一方面由于它能在肠道定植，相当于天然自动免疫。

1.2.5 抗菌作用

研究表明，生物活性菌(乳酸菌)对一些腐败菌和低温细菌有较好的抑制作用。可用于防治腹泻、下痢、肠炎、便秘和由于肠道功能紊乱引起的多种疾病以及皮肤炎症。

1.2.6 抗衰老作用

现代医学认为，人体衰老是因为体内自由基积累而引起的。如果能够降低机体内的自由基水平，就可以延缓衰老过程。乳酸菌能够清除体内产生的自由基，从而具有延缓细胞衰老延年益寿的作用。

乳酸菌的保健作用机理一般认为与乳酸菌所产生的有机酸、特殊的酶系、细菌素、菌体表面的活性成分以及乳酸菌能在肠道中粘附定植有关。乳酸菌及其制剂对人体的重要保健功效还有待于进一步研究。

2.乳酸菌在发酵蔬菜汁加工中的作用

利用乳酸菌进行发酵、加工、贮存蔬菜的方式已有几千年的历史，现代微生物学的发展，揭示了乳酸菌对人体健康有益的作用机理，人们对乳酸菌在发酵蔬菜加工中的意义有了更深入的认识，新的蔬菜发酵制品―乳酸菌发酵蔬菜汁也应运而生。

2.1 改善蔬菜汁的风味

乳酸菌通过同型和异型乳酸发酵，产生乳酸、甲酸、醋酸、丙酸、丁酸、戊酸等有机酸，它们赋予发酵蔬菜汁柔和的酸味；同时乳酸菌发酵蔬菜过程中产生的2―庚酮和2―壬酮可赋予产品爽口、清香的口感；产生微量的双乙酰赋予制品奶油香味；另外，还有低级饱和脂肪酸与脂肪醇所形成的酯类具有水果香味。乳酸发酵蔬菜汁既具有乳酸发酵的风味，又不失蔬菜原料的自然风味，从而构成了发酵蔬菜汁的独特风味。

2.2 增加蔬菜汁的医疗保健作用

乳酸菌是参与调节人体肠道微生态平衡的主要菌系。食用乳酸菌发酵蔬菜汁，人体除吸收蔬菜汁的营养成分外，摄入的乳酸菌菌体及其代谢产生的有机酸，可促进胃肠蠕动，帮助消化，防止便秘，同时刺激肠道免疫细胞产生抗体，防止疾病。具体的生理功能已在上文阐述。

2.3 防止蔬菜汁败坏，且减少了亚硝酸盐的形成

乳酸菌的厌氧发酵条件及在发酵过程中产酸造成的酸性环境可抑制食品环境中一些腐败菌和病原菌的生长；乳酸菌细胞还能产生许多具有抗菌活性的物质如细菌素、乙醇、和过氧化氢等，近年来，国内外食品行业热衷于把细菌素作为天然防腐剂加到食品中去，代替一些人工合成的防腐剂，如乳酸链球菌素（Nisin）作为天然防腐剂已获得许多国家和地区的许可，它对革兰氏阳性细菌具有广谱抑菌作用。此外，乳酸菌发酵产生低pH环境降低了硝酸盐还原酶的活性，进而减少了亚硝酸盐的形成。

2.4 强化蔬菜汁的营养

乳酸菌利用原料的可溶性物质代谢产生多种氨基酸、维生素和酶；产生的酸性环境有利于矿物质钙、磷的吸收利用。食物中的营养成分的质量、可生物利用和消化性都会提高[。

3.发酵工艺

主要工艺流程：

果胶酶和纤维素酶

番茄、胡萝卜清洗去皮修整、切分烫漂打浆酶解取汁离心调配杀菌冷却接种发酵冷藏调味、加稳定剂等均质无菌罐装冷藏

种子液扩大培养 80℃、30′灭菌罐装

发酵剂活化

结束语：围绕乳酸发酵混合蔬菜汁的工艺条件，进行了较为全面的前期资料收集、中期理论分析与后期的试验研究工作，为乳酸菌发酵蔬菜汁的工艺条件研究及以后的应用提供了一定的经验。

参考文献：1孟宪军，朱继英.乳酸发酵复合蔬菜浆的工艺研究[J].食品发酵与工业，2003，(1)87～89.