传统发酵食品中的微生物及其代谢作用分析

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【摘 要】众所周知，微生物所构成的发酵食品通常存在于复杂的微生态环境，发酵完成的产品的品质与风味是与其代谢机制有着密不可分的联系。这样就使很多功能性的微生物具备了一定的活性物质。但是，我们必须高度重视的一点问题是，当微生物在代谢过程中，随之也会产生一些有害代谢物质，这样就会对传统发酵食品的安全造成极大的威胁。因此，这一问题也成了当前我国传统发酵行业十分关注的内容，各大发酵企业也正在积极寻找一切有效的措施来对其进行解决，以此来提高传统发酵食品的质量。下面，笔者就通过结合自身多年的工作经验，针对传统发酵食品中的微生物及其代谢作用进行了研究讨论，并得出以下相关结论，以供参考。

【关键词】传统发酵食品；微生物代谢作用

0.引言

传统的发酵食品具有悠久的历史，品种多样。其中，比较常见的发酵食品有：发酵乳制品、豆制品、肉制品等。并且，我国传统食品发酵体系通常都是由一种、或是多种的微生物所构成的，其处于特殊的微生态环境中，所产生的微生物是与发酵制品的气味、品质等有着直接的联系。除此之外，很多我微生物能够在代谢过程中，产生大量的活性物质，促使发酵食品具有良好的保健功效，在我国的医药、食品行业具有十分广泛的应用前景，势必会成为传统发酵食品业未来主要的发展大方向。以下，本文就对传统发酵食品中的微生物及其代谢作用进行了探讨分析，从而总结出一些自身的观点与建议。

1.传统发酵工艺的发展现状

在以往传统的食品发酵工艺中，通常参与代谢的微生物都是由各自的原生产地进行统一的富集，共同组成了一个完整而又复杂性的结构体系。而伴随着科学技术水平的不断提升，现有的食品发酵工艺也取得了进一步的发展与进步。当前大部分的微生物群落结构体系已经逐渐成熟。然而，因为传统的食品发酵工艺是在自然环境下形成的，常常会受到地理环境、或是其他方面因素的影响，再加之地域的差异性，就导致发酵完成的食品在特性上存在着十分明显的区别。这样以来，其所构成的微生物群落发挥的作用也各不相同。相关人员在对发酵工艺进行深入研究分析以后发现，部分重要的微生物并未真正发挥自身重要的作用机制，这是由于我国目前对发酵工艺中微生物的产物累积机制等方面的研究较少，再加之缺乏一个明确的理论概念，大多数的发酵企业技术水平滞后，无法充分保障食品的发酵质量。为此，加强对传统发酵食品的微生态环境的分析是非常有必要的，这也是促使发酵食品业可持续发展的重要保障。

2.传统大豆发酵食品中的微生物及其代谢作用

传统大豆发酵食品主要有酱油、豆酱、腐乳和豆豉等，制曲是其发酵的关键步骤，曲中的微生物及其分泌的胞外酶对食品后期发酵过程中的风味形成、营养成分变化及功能因子形成等有重要影响。我国传统酱油酿制及日本传统酱油发酵生产过程中使用的发酵剂“Koji”，其主要微生物是霉菌，其中以米曲霉为主。在发酵过程中，米曲霉分泌多种水解酶，水解原料曲中的蛋白质和碳水化合物，分解物质可供其他微生物利用，产生独特的风味物质和营养物质。同时，在霉菌的作用下，一些不溶性膳食纤维降解为水溶性糖类，提高了发酵豆制品的功能性和可利用性。乳酸菌在酱油的酿制过程中也起关键性作用。与酱油风味形成有关系的乳酸菌有嗜盐片球菌、酱油四联球菌、植物乳杆菌等。嗜盐乳酸菌在盐水发酵前期产生乳酸，使盐水酸化，利于形成特殊风味。而且乳酸菌生长速度快，抑制了其他杂菌的生长。一些耐高渗透压、耐盐性强的酵母，如鲁氏酵母和嗜盐球拟酵母，对酱油香气和风味的形成影响极大。耐盐酵母菌在发酵过程中，随着盐水浓度的增大而迅速增殖，并且能够进行酒精发酵，一些醇类物质的生成增加了酱油的风味。

可以说，纳豆是一种较为常见的传统发酵食品，其主要的发酵工艺是通过将大豆加入纯种的纳豆芽孢杆菌中，经过一系列的加工发酵以后而形成的，这种发酵食品存在一定的气味，具有较强的粘性。并且，其在发酵过程中，该类纳豆芽孢杆菌还会分泌出有机酸及低聚糖等氨基酸物质。与此同时，由于纳豆在发酵时将会产生一些生理活性物质，这样就赋予了纳豆多种的保健功能，例如，降血压、降血糖、抗肿瘤等疗效。所以，纳豆菌也是一种特殊的益菌类食品，并在饲料、医药行业得到了十分广泛的应用，具有非常广阔的发展前景。

3.食醋酿制过程中的微生物及其代谢作用

我国的传统食醋以镇江香醋、山西老陈醋等最为著名，其他国家比较著名的传统食醋有意大利香脂醋、日本米醋、西班牙葡萄酒醋等。传统食醋中的主要功能微生物包括醋酸菌、乳酸菌、霉菌、酵母等。霉菌的主要作用是降解蛋白质、多糖等大分子物质。酵母菌在酒精发酵阶段利用单糖，在醋酸发酵阶段，其自身发生自然降解，并释放出营养物质，供其他微生物利用。醋酸菌的主要功能是氧化糖和乙醇，可将乙醇氧化为高浓度的醋酸，同时还能生成大量的有机酸。食醋中的乳酸菌能够产生大量的乳酸，起到缓解食醋剌激的酸味，改善口感的作用。芽孢杆菌产生的具有高度活性的蛋白酶可以将蛋白质水解成氨基酸，这些氨基酸对食醋的风味和色泽起着重要的作用。但由于地理环境、发酵方式差异，不同食醋之间的微生物菌落结构不同，造成口味和营养的差异。据研究报道，镇江香醋中主要细菌属为乳酸菌，醋酸菌，糖醋杆菌葡萄球菌，肠杆菌等，真菌只有一个属：酵母菌属。对山西老陈醋研究菌群发现，老陈醋酿酒过程中酵母菌和细菌是其主要微生物。其中，酵母菌有德克酵母属，酒香酵母属，卵孢酵母属，，醋酸发酵过程中的产酸功能菌为植物乳杆菌和巴氏醋酸杆菌。对意大利香醋中醋酸菌的多样性进行分析，发现醋酸菌是其中最主要的功能微生物。

由此，我们可以看出，处于不同的区域有条件下的食醋，其在发酵过程中所存在的微生物类型有着较大的差异，无论是代谢物质，还是作用机制方面都不同，这也就导致食醋风味与营养物质的区别。虽然有关实验人员已经对对食醋发酵过程中的微生物进行了全面的研究试验，但在发酵食醋功能及群落结构体系方面还需要进一步的调查分析以后，才能够得到明确的结论，这样也有利于促进传统食醋业朝着规范标准化而发展。

在传统的红曲、黄酒发酵工艺中，酵母菌菌群结构一直处于动态变化的状态，直到最终稳定完成。而在发酵的前期过程中，酵母菌将会随着酿造进程的发展，其本身存在的扣囊复膜孢酵母也会迅速减少，并由原有的酿酒酵母形成了一种优势的酵母菌。与此同时，非酿酒的酵母在酿造过程中，将会产生特殊的香气，使得黄酒具备了不同的物质风味。但是，除了这些物质意外，部分氨基甲酸乙酯等代谢有害物质也会随之产生，这样就极大的破坏了黄酒的酿造质量，再加之目前我国仍没有对其累积机制进行过多的研究，缺乏完善的传统发酵工艺机制体系，这就导致很多功能微生物的代谢变化规律并没有被大家所认知。

4.结束语

综上所述，可以得知，传统发酵食品体系是功能性食品微生物挖掘的重要来源。目前已经对发酵食品中的微生物做了大量研究工作，但其微生物群落结构与功能并未得到全面分析，许多功能性食品微生物并没有得到开发和应用。

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