微生物发酵工程对食品营养及保健功能的影响

□ 廖富迎 广州绿辉生物科技有限公司 郑文辉 王夏燕 李 海 广州怡和生物科技有限公司

食物的微生物发酵技术伴随着人类的发展已经有几千年的历史，形形色色的微生物发酵食品风味独特，脍炙人口，以色、香、味、形俱佳誉满全球。微生物发酵技术作为人类文明、科学文化成就的重要组成部分，在传承中得以保留完整，并被后世不断发扬、创新。微生物发酵食品的内涵丰富，因其工艺流程、生产原料均具有特异性，在增强食品的营养价值及保健功效的同时，又丰富了人们的地域文化和饮食文化[1]。因此，微生物发酵食品被誉为最具有发展前景的现代健康食品。

1 微生物发酵工程

1.1 微生物发酵工程的技术原理

微生物发酵技术经过几千年历史的演变与传承，工艺日趋精湛。在过去，传统的微生物发酵主要利用来源于自然界的微生物菌群；在现代，人们改良了微生物发酵工艺，对需要用于发酵的微生物菌群进行科学的、合理的筛选，紧接着利用先进的生产工艺进行无害的纯培养，即克隆。这样一来，既得以保留发酵菌群的完整性，又节省了不必要的培育开支。基于对原料较高的利用率，微生物发酵工艺在之后的食品加工环节通过改变食品的渗透压、pH值、水的活性等方式，对食品的加工采用混合发酵。发酵工程中秉承着更加接近食品口味、更好地保留食品的营养价值两方面的原则，使得微生物发酵工艺下的发酵食品更营养、更保健，香气、口感、色泽更具特殊性[2]。此外，这种工艺还有利于缩短生产发酵食品的发酵周期，减少发酵过程的人工看护时长。

1.2 微生物发酵方法对食品营养价值的影响

微生物发酵方法能有效地改变食品的部分特征。通过发酵，腐败微生物的生长受到了抑制，利于食品的保藏。现代医学研究表明，微生物发酵食品对调节机体的生理功能具有显著的效果，例如：促进肠道菌群的蠕动，更利于营养吸收，同时，还能有效防止便秘的现象，甚至对降低胆固醇、改善精神类疾病也有一定的帮助。

2 发酵食品的种类及其营养特征和保健功效

2.1 面包及馒头制品

面包及馒头制品，是面粉经在酵母菌发酵作用后制作而成。在我国的城市和乡村，面包及馒头都是人们经常食用且广受好评的食品。面包制作原料的配比简单，口感丰富，便于保存和携带。面包种类多样，功能也各不相同。例如，糙米面包有利于糖尿病、心脏病等病人病情的改善，胚芽面包有利于肠胃功能的修复，此外，有肥胖病症的病人日常若有规律地食用糙米面包，对于自身肥胖症的改善也是极有帮助的。因为糙米面包是微生物发酵食品中的一类，在其发酵过程中能有效消耗掉一部分碳水化合物，使得食品内含能量减少，因此能减缓肥胖病症。如若在面包中加入藻类，还能促进人体血液循环。不得不说的是，酵母对肝脏的保护作用良好，因为酵母的抗氧能力很强，还含有铬、硒等具有抗肿瘤、抗衰老的稀有元素；面类食品经发酵后可分解成植酸，促进吸收铁、镁、钙等元素，使人体免疫功能增强。

2.2 发酵豆制品

发酵豆制品，是一种以大豆为原料、利用微生物发酵而制成的调味副食品。发酵的基本原理不算繁杂，先由蛋白酶作用将部分蛋白质水解，待发酵成熟后，大豆的硬度下降，食物原来的活性成分得以保留下来。发酵豆制品组成成分中的多糖、生物类黄酮等对人体具有优良的保健作用，而且大豆中的豆腥味还有利于分解对人机体不利的因子，因此发酵豆制品的保健功能也十分齐全。大豆在微生物发酵过程中，微生物新陈代谢产生出有益的代谢产物，大豆发酵后能游离出谷氨酸、核黄素等成分，有助于提高人体的记忆力。

2.3 发酵乳制品

发酵乳制品的发酵原料为乳液，参与其中的乳酸菌是一种对人体有积极作用的菌类，发酵后的乳制品具有易保藏、营养均衡、利于人体吸收、适口性好等多个优点。参与乳制品发酵过程的菌群种类繁多，除酵母菌、霉菌、乳酸细菌之外，还有其他细小的菌群如娄地青霉、沙门柏青霉等。发酵乳制品中的乳酸菌成分，对有害菌有显著的抑制作用，多食用发酵乳的豆制品、酸豆奶等，有益于人体健康，除了可调节人体的肠道功能之外，还能增强人体的免疫力，改善人体肝脏功能，预防便秘、失眠多梦等病症。

2.4 发酵茶

发酵茶一类中普洱最为典型，普洱茶盛产于云南一带，因其独特的风味和醇厚的口感而驰名海内外。普洱茶其实也是由微生物发酵工艺生产而来的，在发酵过程中，云南大叶茶中的茶多酚发生了结构变化，形成了一系列新的化合物，不断地巩固发酵茶中的有益成分，而后在茶饮中被人们发现这些新的茶叶成分对人体有良好的保健作用。甚至，临床研究表明，普洱茶这类发酵茶对艾滋病毒也有一定的抑制作用。此外，红茶也属于发酵茶，红茶的保健作用更为丰富，除了能有效预防肿瘤疾病，还具有通便、消除炎症的功效。

2.5 酒饮料

中国是世界上最早酿酒的国家之一，历史名酒大多在清代即已声名鹊起，有“液体面包”之雅称的啤酒在晚清亦以发展。随着高科技浪潮的推动，酿酒业已成为我国产业经济中不可缺少的重要组成部分，酒香飘遍天下，名酒享誉海外。酿酒的微生物发酵工艺日趋成熟，酒类数目多，包含啤酒、果酒、黄酒、药酒、奶酒等。经过发酵作用后，酒类独具奇特的功效，大大有益于人体健康，既有安神镇定、活血化瘀的药用价值，还有助于人们陶冶情操，延年益寿。此外，酿酒业和微生物发酵工艺的不断发展，还丰富了我国的饮酒文化，人们借酒助兴，抒情言志。

2.6 发酵肉制品

发酵肉制品一般色泽鲜艳、风味特殊，保质期限较长，属于人工控制的发酵食品之一，最初在意大利、德国、美国等国家受到广大人民的喜爱。发酵肉制品主要有生火腿和香肠两大类，传统的风干腊肉也属于发酵肉制品的类型。发酵肉制品在发酵中经由微生物产生大量的酶，部分蛋白质被分解，谷氨酸的含量随之提升，同时还形成一系列新的化合物，既提高了发酵肉制品的营养价值，又使发酵肉制品中的蛋白质在食用过程中更易于被人体吸收。有相关研究表明，发酵过程残留下来的亚硝酸盐的残留量较少，因而食用有益微生物发酵后的肉制品具有减少致癌污染的功效。

2.7 微生物多糖

微生物多糖是20世纪80年代以来陆续开发的一类特殊微生物发酵代谢产物，已经作为增稠剂、成膜剂、稳定剂、悬浮剂而被普遍应用于食品加工工业。在当前发展中，工业化生产的微生物多糖种类齐全，主要有小核菌葡聚糖、灵芝多糖、猴头菇多糖、香菇多糖等，其中，香菇多糖、猴头菇多糖和灵芝多糖等对人体的体液及细胞免疫都大有助益。除了能够提升人体抗病毒、抗肿瘤及抗细菌感染的综合能力之外，还能有效预防其他疾病的增生，从而受到强调药食同源、食疗为先的保健食品研究人员的推崇和关注。

3 结语

随着科技的进步与人们对健康理念的加深认识，微生物发酵食品将会受到更为广泛的关注，微生物发酵制品在延缓衰老、预防疾病等方面越来越显示出其特有的功效，相信其他的营养价值与保健功效也将不断地被发现。因此，在研究微生物制品方面还要加大力度，在巩固已有成果的基础之上为人类的生存与健康贡献出更大的力量。