时间：2023-10-08 15:34:03
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它研究的范畴是，大规模的研究蛋白质的一些特征，比如蛋白质的表达水平、转译后的修改、蛋白之间的相互作用等，从而得到在蛋白质度量上得到关于疾病的产生、细胞新陈代谢等发生过程的整体认识。
乳酸菌属于革兰氏阳性杆菌或球菌可以产生乳酸、现如今乳酸菌可以应用于乳制品、蔬菜及肉类制品的生产中，而且在工业及医药产业中也发挥着重要的作用。
研究数据表明，来自外界的不同环境会诱使乳酸菌产生不同的应激反应，比方说在生产及保存的时候存在的酸胁迫、渗透压胁迫和冷胁迫等，会诱使各种不同类型及数量的蛋白质表达产生变化。
而通过蛋白质组学研究乳酸菌在不同诱因的条件下蛋白质表达的连续性变化，可以弄清楚乳酸菌应激反应调节的运作机制，从而对选种培育和改造菌种提供帮助，产生经济效益。
乳酸菌蛋白质组学研究现状
乳酸菌（LAB），其产生乳酸作为其发酵代谢的主要终产物。它们在食物和饲料添加和保存中起着重要作用，无论是作为天然微生物群还是作为受控条件下添加的起始种植物。除了它们的技术作用外，乳酸菌可以通过抑制油脂和致病菌的生长来延长食物的寿命，乳酸菌及其食品被认为具有多种重要的营养和治疗效果，并且在人体中具有许多健康促进作用或益生菌作用。乳酸菌会对食品和食品相关行业的有益贡献是相当大的。
由于乳酸菌具有很大经济价值，所以人们对乳酸菌的兴趣日益增加，使得他们的合理使用受到关注。与基因组研究相比，蛋白质表达水平的研究提供了详细的信息，如蛋白质丰度和翻译后修饰的信息。蛋白质组学被定义为在特定条件下在给定时间在细胞或任何生物样品中表达的先前蛋白质补体的分析。乳酸菌蛋白質组学技术是研究细菌对各种环境胁迫条件的生理反应的强大工具。更好地了解应力抵抗的机制及适应性反应和交叉保护的基础的了解，并使其开发合理化，以便为工业过程制备乳酸菌。现如今，
乳酸菌蛋白质组的获取主要通过二维电泳（2-DE）分析技术，通过等电聚焦电泳（第一维电泳）和SDS-PAGE电泳（第二维电泳）将乳酸菌中几百种不同的蛋白质在凝胶上分离出来，进过一定的技术，组成二维电泳（2-DE）的图谱。接着对比二维电泳图谱寻找不同的差异蛋白，找到后进行鉴定，明确了解影响微生物活动的蛋白质，进而知道微生物基因组功能机制，故而蛋白质组学对基因组学起到一种互相补充的作用，对研究观察不用的条件下微生物基因组表达的蛋白质的功能表现起到了很良好的作用。
乳酸菌蛋白质组学在食品营养学中的应用
在过去的几十年中，蛋白质组学方法的持续快速演变为食物衍生蛋白质的表征提供了有效的平台。食品营养学中营养一般是指膳食营养，对其的摄取过少或者不均衡都会危害一个人的健康，并且某些食物中的某些抗营养因子、过敏因子（如转基因食品过敏原）和有毒物质也是不利健康。
食品营养学是观察食品中的营养因子在人体内通过摄取而后消化、吸收，并转运，最后代谢和排泄规律及对其过程进行控制，达到改善目的的科学。
因此，目前中国对于食物的膳食营养问题非常的关注，技术及市场的前景广阔。所以蛋白质组学技术的普遍应用使得营养学得到了良好的发展，比如食物的蛋白质的组成及其生物活性成分的观察和食品安全的监督，食物体液蛋白质的特征和相关信息的鉴定，还有蛋白质在营养素的吸收代谢之中的调节作用，还有在营养物质在成长、生育、抗病及维持身体平衡之中蛋白质所起的作用，和相关营养物质的单位需要的研究等等。
食品营养中乳酸菌蛋白质组学的应用，主要是对食物中蛋白质的组成及其生物活性成分的分析、安全检测、膳食营养素对人体新陈代谢的影响等方面。
目前，乳酸菌菌株的蛋白质组学研究主要集中在菌株的定位和特别是各种环境条件或胁迫诱导的蛋白质合成测定中。这些方法相互补充，为食品工业，人体健康和与细菌病原体的斗争中使用细菌提供新的见解。
通过蛋白质组学相关技术进行的对不同环境中诱使乳酸菌进行差异化表达蛋白质的研究，显示了乳酸菌反应不同环境下的应激特点，及不同蛋白质对于相关代谢方式的调控，提升了在胁迫环境时的生存力也保存了它的生物活性。
关键词:生物技术;基因工程;细胞工程
现代生物技术的迅猛发展,成就非凡,推动着科学的进步,促进着经济的发展,改变着人类的生活与思维,影响着人类社会的发展进程。现代生物技术的成果越来越广泛地应用于医药、食品、能源、化工、轻工和环境保护等诸多领域。生物技术是21世纪高新技术革命的核心内容,具有巨大的经济效益及潜在的生产力。专家预测,到2010～2020年,生物技术产业将逐步成为世界经济体系的支柱产业之一。生物技术是以生命科学为基础,利用生物机体、生物系统创造新物种,并与工程原理相结合加工生产生物制品的综合性科学技术。现代生物技术则包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等领域。在我国的食品工业中,生物技术工业化产品占有相当大的比重;近年,酒类和新型发酵产品以及酿造产品的产值占食品工业总产值的17%。现代生物技术在食品发酵领域中有广阔市场和发展前景,本文主要阐述现代生物技术在食品发酵生产中的应用。
一、基因工程技术在食品发酵生产中的应用
基因工程技术是现代生物技术的核心内容,采用类似工程设计的方法,按照人类的特殊需要将具有遗传性的目的基因在离体条件下进行剪切、组合、拼接,再将人工重组的基因通过载体导入受体细胞,进行无性繁殖,并使目的基因在受体细胞中高速表达,产生出人类所需要的产品或组建成新的生物类型。
发酵工业的关键是优良菌株的获取,除选用常用的诱变、杂交和原生质体融合等传统方法外,还可与基因工程结合,进行改造生产菌种。
(一)改良面包酵母菌的性能
面包酵母是最早采用基因工程改造的食品微生物。将优良酶基因转入面包酵母菌中后,其含有的麦芽糖透性酶及麦芽糖的含量比普通面包酵母显著提高,面包加工中产生二氧化碳气体量提高,应用改良后的酵母菌种可生产出膨润松软的面包。
(二)改良酿酒酵母菌的性能
利用基因工程技术培育出新的酿酒酵母菌株,用以改进传统的酿酒工艺,并使之多样化。采用基因工程技术将大麦中的淀粉酶基因转入啤酒酵母中后,即可直接利用淀粉发酵,使生产流程缩短,工序简化,革新啤酒生产工艺。目前,已成功地选育出分解β-葡聚糖和分解糊精的啤酒酵母菌株、嗜杀啤酒酵母菌株,提高生香物质含量的啤酒酵母菌株。
(三)改良乳酸菌发酵剂的性能
乳酸菌是一类能代谢产生乳酸,降低发酵产品pH值的一类微生物。乳酸菌基因表达系统分为组成型表达和受控表达两种类型,其中受控表达系统包括糖诱导系统、Nisin诱导系统、pH诱导系统和噬菌体衍生系统。相对于乳酸乳球菌和嗜热链球菌而言,德氏乳杆菌的基因研究比较缺乏,但是已经发现质粒pN42和PJBL2用于构建德氏乳杆菌的克隆载体。有研究发现乳酸菌基因突变有2种方法:第一种方法涉及(同源或异源的)可独立复制的转座子,第二种方法是依赖于克隆的基因组DN断和染色体上的同源部位的重组整合而获得。通过基因工程得到的乳酸菌发酵剂具有优良的发酵性能,产双乙酰能力、蛋白水解能力、胞外多糖的稳定形成能力、抗杂菌和病原菌的能力较强。
二、细胞工程技术在食品发酵生产中的应用
细胞工程是生物工程主要组成之一,出现于20世纪70年代末至80年代初,是在细胞水平上改变细胞的遗传特性或通过大规模细胞培养以获得人们所需物质的技术过程。细胞工程主要有细胞培养、细胞融合及细胞代谢物的生产等。细胞融合是在外力(诱导剂或促融剂)作用下,使两个或两个以上的异源(种、属间)细胞或原生质体相互接触,从而发生膜融合、胞质融合和核融合并形成杂种细胞的现象。细胞融合技术是一种改良微生物发酵菌种的有效方法,主要用于改良微生物菌种特性、提高目的产物的产量、使菌种获得新的性状、合成新产物等。与基因工程技术结合,使对遗传物质进一步修饰提供了多样的可能性。例如日本味之素公司应用细胞融合技术使产生氨基酸的短杆菌杂交,获得比原产量高3倍的赖氨酸产生菌和苏氨酸高产新菌株。酿酒酵母和糖化酵母的种间杂交,分离子后代中个别菌株具有糖化和发酵的双重能力。日本国税厅酿造试验所用该技术获得了优良的高性能谢利酵母来酿制西班牙谢利白葡萄酒获得了成功。目前,微生物细胞融合的对象已扩展到酵母、霉菌、细菌、放线菌等多种微生物的种间以至属间,不断培育出用于各种领域的新菌种。
三、酶工程技术在食品发酵生产中的应用
酶是活细胞产生的具有高效催化功能、高度专一性和高度受控性的一类特殊生物催化剂。酶工程是现代生物技术的一个重要组成部分,酶工程又称酶反应技术,是在一定的生物反应器内,利用生物酶作为催化剂,使某些物质定向转化的工艺技术,包括酶的研制与生产,酶和细胞或细胞器的固定化技术,酶分子的修饰改造,以及生物传感器等。酶工程技术在发酵生产中主要用于两个方面,一是用酶技术处理发酵原料,有利于发酵过程的进行。如啤酒酿制过程,主要原料麦芽的质量欠佳或大麦、大米等辅助原料使用量较大时,会造成淀粉酶、俘一葡聚糖酶、纤维素酶的活力不足,使糖化不充分、蛋白质降解不足,从而减慢发酵速度,影响啤酒的风味和收率。使用微生物淀粉酶、蛋白酶、一葡聚糖酶等制剂,可补充麦芽中酶活力不足的缺陷,提高麦汁的可发酵度和麦汁糖化的组分,缩短糖化时间,减少麦皮中色素、单宁等不良杂质在糖化过程中浸出,从而降低麦汁色泽。二是用酶来处理发酵菌种的代谢产物,缩短发酵过程,促进发酵风味的形成。啤酒中的双乙酰是影响啤酒风味的主要因素,是判断啤酒成熟的主要指标。当啤酒中双乙酰的浓度超过阈值时,就会产生一种不愉快的馊酸味。双乙酰是由酵母繁殖时生成的α-乙酰乳酸和α-乙酰羟基丁酸氧化脱羧而成的,一般在啤酒发酵后期还原双乙酰需要约5～10d的时间。崔进梅等报道,发酵罐中加入α-乙酰乳酸脱羧酶能催化α-乙酰乳酸直接形成羧基丁酮,可缩短发酵周期,减少双乙酰含量。
四、小结
在食品发酵生产中应用生物技术可以提高发酵剂的性能,缩短发酵周期,丰富发酵制品的种类。不仅提高了产品档次和附加值,生产出符合不同消费者需要的保健制品,而且在有利于加速食品加工业的发展。随着生化技术的日益发展,相信会开发出更多物美价廉的发酵制品,使生物加工技术在食品发酵工业中的应用更加广泛。
参考文献
[1]赵志华,岳田利等.现代生物技术在乳品工业中的应用研究[J].生物技术通报.2006,04:78-80.
[2]王春荣,王兴国等.现代生物技术与食品工业[J].山东食品科技.2004,07:31.
[3]徐成勇,郭本恒等.酸奶发酵剂和乳酸菌生物技术育种[J].中国生物工程杂志.2004,(7):27.
1 乳酸菌的种类
乳酸菌是一类以糖为原料发酵产生乳酸的细菌 ,革兰氏染色呈阳性 ,生殖方式为裂殖。乳酸菌从形态上分类主要有球状和杆状两大类。按照生化分类法，乳酸菌可分为乳秆菌属、链球菌属、明串珠菌属、双歧杆菌属和汁球菌属5个属，每个属又有很多菌种，某些菌种还包括数个亚种。这些微生物都与乳酸发酵有关 ,其中乳酸杆菌和双歧杆菌与人畜机体保健有着更为密切的关系。
乳杆菌属的乳酸菌一般呈细长的秆状，大多为链状排列。它们都是革兰氏阳性无芽孢菌，微需氧。在发酵工业中应用的主要有:同型发酵乳秆菌，如德氏乳杆菌、保加利亚乳杆菌、瑞士乳秆菌、嗜酸乳秆菌和干酪乳杆菌;异型发酵乳杆菌，如短乳秆菌和发酵乳杆菌。本族中以乳酸杆菌属（Lactobacillus）最为重要，大多是工业上尤其是食品工业上的常用菌种。
双歧杆菌属的细菌因其菌体尖端呈分支状而得名，它们是无芽孢革兰氏阳性菌，专性厌氧。目前已知的双歧秆菌有24种，应用于发酵乳制品生产的仅有5种，即两歧双歧秆菌、长双歧杆菌、短双歧秆菌、婴儿双歧秆菌和青春双歧杆菌，它们都存在于人的肠道内。片球菌属的乳酸菌呈四联状排列。常用的有:乳酸片球菌和戊糖片球菌。
2 乳酸菌的生理功能
2.1 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。
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。
2.3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。
2.4抗菌作用
多年研究表明，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。
2.5 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。
3 乳酸菌发酵在乳制品加工中的应用
3.1 在乳制品加工中的应用
乳制品是乳酸菌发酵应用最多，也是最为成熟的领域。主要产品有酸奶、奶油和干酪。
3.1.1 酸奶的生产
酸奶是以鲜牛奶或奶粉为主要原料，经乳酸菌发酵而制得的产品。原料乳经加热杀菌(一般采用9O℃30min)和均质后，降低到适宜的温度，添加糖和稳定剂搅拌均匀，接种乳酸菌发酵剂在适宜的温度下发酵。发酵完毕后，置于4℃左右的冷库内冷却成熟，即得成品酸乳。
应用于酸乳生产的乳酸菌主要属于乳秆菌属、链球菌属，此外还有双歧杆菌属。生产中常用的有保加利亚乳秆菌、嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌、乳链球菌。两歧双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌等。可单菌种发酵，但一般两种或两种以上菌种混合使用。保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的混合菌种纯培养发酵剂在生产中很常用。
3.1.2 奶油的生产
奶油，又称黄油，是以乳经离心分离后所得的稀奶油为主要原料，经杀菌、冷却、成熟、乳酸菌发酵、搅拌、压炼而制成的乳制品。奶油按发酵方法不同，分为天然发酵奶油和人工发酵奶油两类。天然发酵奶油以乳中原有的微生物为发酵剂，让其自然发酵而成。人工发酵奶油，系将稀奶油杀菌后，再添加纯培养的发酵剂，使其发酵而制成。
应用于奶油生产的乳酸菌有以下儿种:乳酸链球菌、乳油链球菌、噬柠檬酸链球菌、副噬柠檬酸链球菌、丁二酮乳链球菌等。
3.2 在豆奶中的应用
在植物蛋白饮料加工中的应用主要用于生产酸豆奶和花生乳酸发酵酸奶。由于牛奶资源有限，酸奶的成本较高，而酸豆奶和花生乳酸发酵酸奶可以作为酸奶的替代品为人们提供大量的优质蛋白，因此，开发酸豆奶和花生乳酸发酵酸奶具有巨大的经济效益和杜会效益。
3.2.1 酸豆奶的生产
大豆经热烫、浸泡、磨浆等前处理，制得豆浆。豆浆中加入奶粉、蔗糖或乳糖等辅料，经均质、杀菌后，冷却到适宜温度，接种乳酸菌进行发酵。发酵结束后放人4℃的冷库中冷却并进行后发酵，即得酸豆奶。
用于酸豆乳生产的乳酸菌主要属于乳杆菌属、链球菌属，此外还有明串珠菌属。生产中常用德氏乳杆菌、保加利亚乳杆菌、植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌，嗜热链球菌、豆乳链球菌、肠膜明串珠菌等，常用两种或两种以上菌株混菌发酵。
乳酸菌在豆乳发酵过程中，不仅可以分解蛋白质为小分子物质，而且可以脱除豆腥味，分解棉子糖、水苏糖等胀气因子，使产品具有良好的风味和营养价值。
3.2.2 花生乳酸发酵酸奶的生产
花生经烘炒、去皮、浸泡后磨浆，过滤除渣得花生奶。花生奶中加入牛奶、蔗糖等辅料，搅抖均匀，均质杀菌后降温，接种乳酸菌灌装发酵，然后进行低温后熟，即得产品。用于花生乳酸发酵酸奶生产的乳酸菌与发酵酸豆乳相同。
关键词 苹果汁 梨汁 固定化 乳酸菌 发酵
中图分类号：TS255.47 文献标识码：A
烟台苹果，外形美观，纤维少而质地细，口感佳，香气宜人。烟台的莱阳梨果皮有褐色斑点，去皮后其果肉白色细嫩，口感极佳，有独特香气。新型的乳酸菌发酵复合饮料，即突出了复合果汁的风味和口感，又增加其营养价值，在一定程度上亦增加了果汁的保质期。固定化乳酸菌发酵可以节约菌种，缩短发酵周期，降低分离成本。
本文旨在初步研究固定化乳酸菌发酵苹果汁梨汁复合饮料的工艺条件。以苹果汁、梨汁为主要实验原料，用等比例的抗坏血酸和柠檬酸的混合溶液进行护色，包埋载体选用食品级海藻酸钠，菌种是伊利味浓原味杯酸，利用海藻酸钠在氯化钙溶液中的凝聚作用制成固定化胶珠。通过前期单因素实验结果，选取典型因素，进行正交实验，从而确定苹果汁梨汁的最佳发酵工艺条件。
1材料与方法
1.1材料与仪器
苹果（产地：烟台栖霞）、梨（产地：烟台莱阳）、食品级海藻酸钠、无水氯化钙、白砂糖、伊利味浓原味杯酸、抗坏血酸、一水柠檬酸等。
生化培养箱（上海一恒科学仪器有限公司）、电子天平（上海越平科学仪器有限公司）、榨汁机（美的WJE25G16榨汁机）等。
1.2方法
1.2.1工艺流程
苹果、梨清洗切片榨汁过滤护色灭菌接种（固定化）发酵分离胶珠冷藏装瓶成品检测。
1.2.2操作要点
（1）护色
综合预实验结果，将榨出的果汁放在95℃的热水中处理1.5 min后，配制1 g/100 mL 的抗坏血酸和柠檬酸的混合溶液（比例为1∶1），量取等量的50 mL苹果汁、梨汁的混合液，将热烫后的果汁在混合溶液中浸泡30 min，护色。
（2）固定化菌种
取0.75 g海藻酸钠溶解在25 mL纯净水中，充分溶胀，自然冷却。取10 mL酸奶置入20 mL无菌水，搅匀。移取菌种至冷却的海藻酸钠溶液中，充分混匀。将包埋的菌种用注射器滴入氯化钙溶液（2.2 g无水氯化钙溶于200 mL蒸馏水）中，搅拌，并凝固胶珠30 min，纱布过滤，用无菌生理盐水除去多余钙离子和未固定化的细胞。
2结果与讨论
在实验室前期单因素实验基础上，选择苹果汁梨汁配比（A）、接种量（B）、发酵时间（C）、l酵温度（D）为因素，进行L9（34）正交实验，实验结果如表1所示。
通过对正交实验结果的极差分析，对发酵结果影响最大的是苹果汁与梨汁的比例，其次是发酵时间和接种量，发酵温度对饮料的影响相对较小；正交实验结果表明，制备发酵饮料的最佳工艺条件为A1B2C3D2，即苹果汁与梨汁比例为4∶6、固定化乳酸菌接种量为6g、发酵时间为11h、发酵温度为40℃。
在正交实验结束后，过滤出胶珠，重新接入混合果汁，进行连续发酵实验。在连续7次实验结束后，饮料pH值逐渐升高，说明饮料的酸度下降，乳酸发酵能力逐渐下降。但是胶珠能够保持较好的完整性，没有出现破裂的情况。连续发酵实验表明固定化胶珠可以实现连续发酵，在实际应用中具有较大的价值。
参考文献
[1] 陈胜慧子，侯旭杰.红枣红茶菌发酵饮料的研制[J].饮料工业， 2012（9）：25-28.
[关键词]固态法；白酒生产；乳酸菌
中图分类号：Q93-3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）35-0373-01
乳酸菌是我们日常生活中常见的菌群种类，多生长繁殖在厌氧或者是微好氧的微酸性环境中。在生产生活过程中常用的乳酸菌有乳酸杆菌、嗜酸乳杆菌等，并被广泛的应用在发酵行业中，如酸奶的制作、酿酒业等。
一、固态法白酒生产的概述
固态法白酒生产，主要是充分利用自然界中各种微生物进行发酵的过程，其中乳酸菌在白酒发酵的过程中占据首要的位置，其次是丁酸菌、乙酸菌等，而乳酸菌则是丁酸菌的主要生长碳源。
在白酒发酵的前期，由于温度较低，多由酵母、好养细菌等菌类产生乳酸，在此过程，乳酸菌得到了迅速生长，并最终繁殖成乳酸菌群，而好氧乳酸菌的数量较多；白酒发酵的中后期是微生物大量繁殖的阶段，由于其呼吸较为旺盛，导致白酒发酵过程中的热量迅速增加，发酵温度随之增高，而此时的白酒发酵窖内则处于缺氧的环境中，在这种高温、缺氧的环境中，大量厌氧式乳酸菌开始大量繁殖，在白酒发酵中占据着举足轻重的地位。
二、乳酸菌在固态法白酒发酵中应用的必要性
乳酸菌是固态法白酒生产过程中用于发酵的必要物质，其对于白酒发酵具有重要的意义，具体表现如下：
1、是为发酵微生物提供营养的必要物质基础
发酵是固态法白酒生产过程中重要的生产环节，发酵的好坏、发酵是否充分等都直接决定着白酒的生产质量。因此，在固态法白酒生产的过程中，要尤为重视白酒的发酵过程中。而将乳酸菌应用在固态法白酒发酵的过程中，其可以通过自身正常的新陈代谢活性为发酵过程中的其他微生物提供生产繁殖所必须的氨基酸以及各种维生素，如维生素B等；此外，其亦可以通过促进矿物元素的生物学活性，来为发酵过程中的各种微生物提供更多的营养物质，从而促进发酵过程的正常进行，为白酒生产的质量打下良好的物质性基础。
2、是形成白酒香味的必要物质基础
美拉德反应是固态法白酒发酵过程中香味形成的重要化学反应，而经相关试验证明，将乳酸菌应用在小麦、稻米等谷物的发酵过程中，不仅可以大大提高发酵后的营养价值，亦可以为美拉德反应提供充足的前提物质，促进该反应的发生，从而在发酵过程中形成相应的香味物质。
3、是维持酿酒生产微生态环境的必要物质基础
在固态法白酒发酵的中后期，由于温度的大幅度提升以及厌氧环境的形成，易繁殖出大量厌氧乳酸菌，促进发酵过程中的酒醅酸度的迅速攀升，这对于酿酒过程中部分杂菌的生陈代谢活动具有重要的抑制性作用；此外，在乳酸菌正常生陈代谢的过程中，会产生较多的有机酸、过氧化氢等具有抗微生物活性的物质；同时，发酵过程中的很多乳酸菌会产生一些乳链菌素、乳酸菌素等细菌素，对于维持和改善固态法白酒发酵过程中的微生态环境具有重要的调节作用，如促进微生态环境的稳定性等。
4、是提高酿酒微生物活性的必要物质基础
在固态法白酒发酵的过程中，一般都是多种微生物共同生存的，且各种微生物之间都有着较为密切的联系。因此，在固态法白酒发酵的过程中，通过应用各种乳酸菌，并对严格厌氧式的乳酸菌、非严格的厌氧式乳酸菌株进行共同培养，营造多种乳酸菌混合生长与繁殖的发酵环境，不仅可以大幅度提升发酵中后期过程中厌氧菌的产量，并提高存活率，亦可以延长固态法白酒发酵过程中各种所需微生物的存活时间，从而起到提高发酵微生物活性的作用，以保证发酵过程的顺利进行，为白酒的酿造质量提供坚实的保障。
三、乳酸菌在固态法白酒风味的重要作用
乳酸菌对于保持固态法白酒生产风味的纯正性具有重要的作用，具体表现如下：
1、有利于降低白酒的刺激感，提升白酒的醇厚感
乳酸是乳酸菌的重要代谢产物，其对于改善白酒的风味具有重要的作用。乳酸中含有羟基和羧基两种成分，可以和水分子、乙醇分子结合在一起发生化学反应，形成氢键，从而起到减轻白酒刺激感的作用；同时，乳酸通过氢键则可以与酒体中的挥发的小分子发生化学反应，并充当大、小分子之间的纽带和桥梁，从而促使酒体中的大小分子及微量元素形成胶体，并与乳酸微酸、微甜、微涩的口味结合在一起，大大增加了白酒的柔和度以及浓厚感，从而达到提升白酒醇厚感的目的。
2、有利于延长酒体的后味，改善白酒的口味
乳酸乙酯亦是乳酸菌的重要代谢产物，其对于延长酒体的后味具有重要的作用。乳酸乙酯与乙醇、脂类以及水具有较好的相溶性，属于不挥发的脂类。正是由于乳酸乙酯的不挥发性能使得其大部分留在酒醅或着是酒尾中，起到延长酒体后味的作用，成为白酒风味中延长后味的重要物质。此外，在白酒发酵的过程中，适当的乳酸是增加白酒回甜感的重要物质，亦可以消除白酒中的燥辣感，起到减轻水味、苦味等多种调节作用。
结语
综上所述可知，乳酸菌是固态法白酒生产中应用的重要物质，其对于营造良好的白酒发酵微生态环境，促进白酒发酵过程的顺利进行以及改善白酒的味道具有重要的作用。因此，在固态法白酒生产的过程中，要注重对乳酸菌的应用，并为乳酸菌的应用营造良好的酿造环境，从而促进乳酸菌在白酒发酵过程中的生长和繁殖，维持其正常的生产代谢，以便于其代谢物乳酸、乳酸乙酯等对白酒的口感起到更好的改善作用。
参考文献
关键词：生物保护菌；肉制品；货架期
随着生活水平的提高，人们对肉制品的安全问题也更加关注[1]。肉制品水分活度较高、营养物质丰富，十分适合微生物的生长繁殖，而使用化学防腐剂成本较高，且对人类的健康具有一定的安全隐患，使得人们顾虑重重[2]。近年来，主要致病菌包括单增李斯特菌、大肠杆菌、弯曲杆菌、耶尔森菌属及副溶血性孤菌等作为食源性微生物在肉及肉制品中出现的程度已经远超于其他食品[3]。此外能够导致肉制品腐败变质的细菌主要有乳酸杆菌属、杆菌属、链球菌属、假单胞菌属等，它们大都属于耐热性病原菌，普通的加热方法并不能将它们完全杀死，因此一旦其受到这些微生物的污染，肉制品就极易发生腐败变质，影响货架期[4]。此外，随着肉制品的产量逐年上升，由于其腐败变质等现象而导致对人类健康的危害和经济损失也不容小觑，据报道全世界每年因各类肉制品腐败变质而产生的经济损失高达数十亿美元[5]。肉及肉制品的腐败变质也会对消费者的健康产生极大的影响，一些致病菌，如沙门氏菌、大肠杆菌和单增李斯特菌等可以沿食物链传播，成为人类疾病的来源[6]。美国的“单增李斯特菌食物中毒”，欧洲的“口蹄疫”、“疯牛病”等均是由病原微生物而引起的食源性疾病，从而导致食物中毒，威胁人们的生命安全[7]。除此之外，存在使用化学添加剂和农用化学品以及兽药残留等问题的肉类产品也被认为是消费者的健康风险[8]。
基于上述问题，有关于食品安全卫生的法规越来越严格，消费者们希望获得加工工艺简单、食品添加剂和防腐剂少且可以保留肉制品原有风味的肉类加工制品。目前食品的防腐保鲜技术主要分为传统保鲜技术和现代保鲜技术。传统保鲜技术是利用腌制、干燥、发酵、烟熏、冷藏、加热处理等方法达到延长货架期的目的，现代保鲜技术是通过防腐剂（化学防腐剂、天然防腐剂）和高新保鲜技术（包装技术，如气调包装、可食性膜和抗菌包装等；以及低温杀菌技术，如辐照、微波等）来达到防腐保鲜的目的。我国目前针对肉制品腐败变质的解决办法主要是添加抗氧化剂以及防腐剂，但大多数添加的都是化学防腐剂，且这些化学合成物质可以转化成亚硝酸钠和硝酸钠、亚硫酸钠、苯甲酸钠等物质[9]，长期食用会对人体产生毒害作用。因此寻找安全的天然防腐剂成为近来研究的热点。天然防腐剂可以分为植物源物质（包括植物多酚类物质、香辛料及其提取物、抗氧化肽、脂肪酸及其他农副产品提取物等）、动物源物质（包括壳聚糖及其衍生物、溶菌酶等）以及微生物及其代谢产物三大类[10]。本文主要对微生物以及代谢产物（生物保护菌）在肉制品中的应用进行综述。
1 生物保护菌简介
1.1 生物保护菌概念
Stiles[11]在1996年将生物保鲜定义为：使用天然的微生物和（或者）它们产生的抗菌物质来延长货架期以及提高食品的安全性，并以此区分于人工添加化学物质的保存方法；Jay[12]在1996年将生物保护的概念定义为一种微生物对另外一种微生物所产生的拮抗作用；胡萍[13]定义生物保护菌为：对产品感官品质的影响尽可能小的具有拮抗作用，可以延长货架期的菌种。经过多年的研究与归纳总结，人们将其更加准确的定义为：可以添加到食品中的具有延长食品货架期和（或者）抑制致病菌生长的活的微生物[14]。
1.2 生物保护菌的作用途径
生物保护菌的作用途径可以分为以下2 种[15-16]：一种是在食品体系中直接接种生物保护菌，它们可以产生抑菌物质从而抑制食品致病菌及腐败菌的生长或者和有害微生物进行竞争生长；另外一种是直接添加生物保护菌的代谢产物，即细菌素。2 种方法均可以有效地延长食品的货架期，达到防腐保鲜的作用。但是，直接使用生物保护菌的代谢产物有很多缺陷，其中最主要的就是细菌素可能会与目标食品中的一些成分或添加剂发生反应，从而使得其生物活性有所降低[17]。相反，直接接种生物保护菌则具有很多优势。生物保护菌之所以可以起到食品保鲜的作用，主要是因为其可以延缓腐败细菌的生长，以及抑制和减少病原体的生长，其机理主要是生物保护菌可以在该食品的贮藏条件下更好地生长；产生抗菌肽以及有抑菌活性的物质如有机酸、二氧化碳、乙醇及过氧化氢；消除氧气；利用易发酵的营养物质等[13]。此外，生物保护菌还可能具有某些功能特性，如赋予产品特有的风味、质地和营养价值等[18]。
任何生物保护菌被应用到食品中时，都应该考虑以下条件[19]：1）必须是无毒的；2）必须被权威部门所采纳；3）对于要应用生物保护菌的食品工业来说应该是经济的，不可成本过高；4）不应给目标食品带去不利影响，包括食品感官品质以及理化性质；5）使用较少的量便可以起作用；6）在贮存时，可以稳定地保持其原有的形状；7）不应该有任何药用。
2 生物保护菌代谢产物细菌素的定义及分类
随着研究的不断深入，人们将生物保护菌所产生的具有生物保护作用的物质定义为细菌素。Cebrán等[20]将细菌素定义为一类可以对同源或者亲缘关系较近的微生物具有潜在抑制作用的蛋白质或者多肽。根据细菌素自身特点，可将其分成4 类：第1类为羊毛硫抗生素，又可再细分为由阳离子及疏水性多肽组成的a类和其多肽含有比较刚性的结构的b类；第2类为热稳定、无修饰的小分子肽；第3类为热不稳定的大分子肽；第4类为蛋白质复合物[9]。研究表明，已经有许多属于前2类的细菌素可以有效地抑制食品中有害微生物的生长，但是只有乳酸链球菌素（Nisin）已经被工业化生产并在部分地区获得了可以作为食品防腐剂的证书[21]。同时由于乳酸菌从古至今一直被安全使用于发酵食品中，所以乳酸菌也是应用最多的生物保护菌[22]。
3 生物保护菌在肉制品中的应用
自从乳酸菌在肉制品中被发现后，乳酸菌所产生的细菌素也逐渐被发现并分离出来。尽管大部分细菌素都是从与食物相关的乳酸菌中分离出来的，但它们并不一定可以对所有的食品都产生作用。目前被确定的确实可以对食品产生防腐保鲜作用的一些生物保护菌所产生的细菌素中，应用最多且效果最好的就是Nisin。生物保护菌作为一种天然的新型防腐剂，在国际上已经得到认可，一些研究人员成功地将生物保护菌应用于各类肉制品中，并取得良好效果。
3.1 在肉灌制品中的应用
人们通常选用硝酸盐来抑制肉灌制品中肉毒梭状芽胞杆菌的生长，但考虑到食品安全性的问题，人们希望可以找到其他的办法来抑制其生长[23]。孔保华等[24]研究表明，添加不同浓度的Nisin，在培养数天后，红肠中的菌落总数明显低于对照组，当Nisin的添加量为400 IU/g
时，抑菌效果最好，在贮藏17 d后红肠样品中的菌落总数为1.2×106 CFU/g，而对照组为5.8×103 CFU/g，表明Nisin可以在一定程度上起到延长货架期的作用。但单独使用时的效果没有与其他方法联用时的效果好；李琛等[25]
用Nisin、山梨酸钾、双乙酸钠、EDTA-2Na 4 个因素进行分组保鲜实验，结果表明，不同组分的复合防腐剂均起到了抑菌作用，其中最佳的防腐剂添加量为Nisin 0.025%、山梨酸钾0.025%、双乙酸钠0.15%、EDTA-2Na
0.01%，该复合防腐剂可使红肠样品的菌落总数降低10 倍以上。徐胜等[26]通过对压力、保压时间和Nisin浓度3 个因素的正交试验发现，通过Nisin和超高压的复合作用处理低温火腿肠的抑菌效果比两者中单一处理的抑菌效果更优；且较佳的处理条件为：Nisin添加量0.02%、处理压力400 MPa、保压时间10 min。Ellahe等[27]研究发现Nisin可以减少低温贮藏时气调包装中乳化肠的需氧菌落总数以及乳酸杆菌含量，延长货架期。
3.2 在冷鲜肉中的应用
冷鲜肉是指牲畜宰后胴体温度在24 h内迅速降低至0～4 ℃，并且在后续的加工、流通和销售过程中始终保持该温度的生鲜肉，也称冷却肉、排酸肉[28]。
在4 ℃条件下贮藏时，一些嗜冷菌如单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）和假单胞菌属（Pseudomonas）等会引起冷鲜肉发生腐败，从而降低货架期。因此如何延长冷鲜肉货架期是近年来亟待解决的问题。Kouakou等[29]将弯曲乳杆菌产生的细菌素米酒乳杆菌素P（sakacin P）和乳酸片球菌产生的细菌素片球菌素AcH（pediocin AcH）作为发酵剂添加到接种了李斯特菌的生猪肉中，在4 ℃条件下保存6 周。当只添加一种细菌素时，贮藏1 周或者2 周，单增李斯特菌的数量从开始的102 CFU/g降低到几乎没有，然后再在之后的1周回升，当2 种细菌素一起加入到生猪肉中时，单增李斯特菌细菌数量回升的日期延后。王频[30]研究发现，将Nisin用于冷却猪肉的冷藏保鲜时，可以有效地延长肉样冷藏保鲜的货架期，且当猪肉浸泡在添加量为0.05 g/L的Nisin保鲜液中120 s时，保鲜效果最佳，货架期可延长6 d。
3.3 在火腿中应用
防腐保鲜是限制火腿发展的一个重要因素，而使用一些化学防腐剂或者添加高糖高盐物质又会带来食品安全问题，因此研究人员希望找到一种新的方法来延长火腿的货架期。曾友明等[31]研究发现，不添加任何保鲜剂的盐水方腿在4 ℃条件下贮藏10 d，产品中的细菌总数便超过了国家零售标准（30 000 CFU/g），而添加了150 mg/kg的Nisin的盐水方腿在贮藏第20天时，菌落总数才超出国家标准，这表明不添加保鲜剂的产品很容易腐败变质，保质期短，而Nisin可以有效地抑制低温肉制品中微生物的生长；他们还发现单独用Nisin作为保鲜剂的保鲜效果不如复合型保鲜剂的效果好。胡萍等[13]研究发现，在真空包装的烟熏火腿切片中添加（5.91±0.04） CFU/g的清酒乳杆菌B-2，在4 ℃贮藏时，可以使货架期延长到35 d，而对照货样的保存期为15 d。刘国荣等[32]研究表明，在不添加任何化学防腐剂的情况下，乳酸菌细菌素enterocin LM-2（320 AU/g）和超高压技术（600 MPa）联合处理5 min，可以有效地延长低温切片火腿的货架期，将原本2～3 个月的货架期延长到100 d。Vermeiren等[33]在肉制品中筛选出91 株菌株，鉴定它们作为生物保护菌对蒸煮腌肉制品的保鲜作用，结果表明，38%的菌株可以同时抑制多种腐败菌及致病菌的生长；此外还选取了12 株活性最强的菌株应用到模拟的煮制火腿中，发现接种了清酒乳杆菌样品在7 ℃的温度下贮藏34 d时仍然具有较高的感官特性，表明清酒乳杆菌可以作为煮制肉制品的生物保护菌而不影响产品的原有品质。
3.4 在牛羊肉制品中的应用
Castellano等[34]将弯曲乳杆菌（Lactobacillus curvatus）CRL705接种到真空包装的牛肉表面，在2 ℃条件下贮藏60 d后发现，该菌株成为了优势菌株并抑制了热杀索丝菌和腐败乳酸菌的生长，且不影响产品本身的感官结构，延长产品的货架期。张德权等[35]将含有Nisin、溶菌酶和乳酸钠的复合保鲜剂对冷却羊肉进行交互作用，当单独处理时，发现Nisin的抑菌效果最好，溶菌酶次之，乳酸钠抑菌效果为最低；最佳的复合配比为：Nisin 0.34%、溶菌酶0.24%、乳酸钠2.27%。
3.5 在禽肉制品中的应用
禽肉制品因其肉质细嫩、口味鲜美等特点而一直深受消费者的喜爱，而货架期短这一因素影响了禽肉制品的发展。由于消费者对食品安全的意识逐渐增强，使得天然防腐剂的应用越来越受到青睐。Maragkoudakis等[36]评估了从食品体系的乳酸菌中筛选出来的635 株对于食品具有潜在保护作用的菌株，并最终筛选出2 株菌株，屎肠球菌PCD71（E. faecium PCD71）和发酵乳杆菌ACA-DCA179（L. fermentum ACA-DC179），将其作为生物保护菌用于生鲜鸡肉中，结果表明，其抑制了单增李斯特菌和沙门氏菌的生长，并且没有使产品的感官品质下降或者营养价值降低。李清秀等[37]研究发现不同浓度的Nisin和纳他霉素对鸡肉有良好的保鲜作用，且当其质量浓度为40 mg/L的Nisin和500 mg/L的纳他霉素时，保鲜效果最好。徐幸莲等[38]发现将盐水鸭腿经400 mg/kg的Nisin和3.5%的乳酸钠浸泡处理并将其真空包装后，用915 MHz、400 W的微波间歇照射2 次，在22～28 ℃的室温下，其货架期可以达到20 d以上。
4 结 语
生物保护菌作为一种新型的天然食品防腐剂具有无毒、无害、高效、天然等特点；并且可以有效地抑制肉及肉制品中腐败菌及致病菌的生长繁殖从而延长货架期，这使得生物保护菌的应用前景十分广阔。目前为止，已经有研究表明将生物保护菌与其他物质配合使用或与其他包装、贮藏方式联用时的抑菌效果会比单独使用生物保护菌时的抑菌效果更好，但是目前发现的可用于肉及肉制品中充当保鲜剂的生物保护菌种类很少，还需人们进一步的研究发现，扩大其种类。但是否可以将生物保护菌作为发酵肉制品的防腐剂的同时，又作为其发酵菌株的研究十分有限，具有发酵和防腐功能的生物保护菌的发现与应用可以推动肉及肉制品的发展，对人类的健康产生有益的影响。
参考文献：
[1] 王俊武， 孟俊祥， 张丹， 等. 国内外肉制品加工业的现状及发展趋势[J]. 肉类工业， 2013， 9（9）： 52-54. DOI：10.3969/j.issn.1008-5467.2013.09.018.
[2] WHEELER T L， KALCHAYANAND N， BOSILEVAC J M. Pre- and post-harvest interventions to reduce pathogen contamination in the U.S. beef industry[J]. Meat Science， 2014， 98（3）： 372-382. DOI：10.1016/j.meatsci.2014.06.026.
[3] COFFEY L L， FORRESTER N， TSETSARKIN K， et al. Factors shaping the adaptive landscape for arboviruses： implications for the emergence of disease[J]. Future Microbiology， 2013， 8（2）： 155-176. DOI：10.2217/fmb.12.139.
[4] 白卫东， 沈棚， 钱敏， 等. 乳酸链球菌素在肉制品中应用的研究进展[J].
农产品加工（学刊）， 2013， 2（2）： 18-21. DOI：10.3969/jissn.1671-9646（X）.2013.01.031.
[5] 唐仁勇， 刘达玉， 郭秀兰， 等. 乳酸链球菌素及其在肉制品中的应用[J].
成都大学学报（自然科学版）， 2010， 29（1）： 14-17. DOI：10.3969/j.issn.1004-5422.2010.01.004.
[6] KOVACEVIC J， ARGUEDAS-VILLA C， WOZNIAK A， et al. Examination of food chain-derived Listeria monocytogenes of different serotypes reveals considerable diversity in inlA genotypes， mutability， and adaptation to cold temperature[J]. Applied and Environmental Microbiology， 2013， 79（6）： 1915-1922. DOI： 10.1128/AEM.03341-12.
[7] 邱淑冰. 生物保护菌对真空包装牛肉品质及微生物影响的研究[D]. 泰安： 山东农业大学， 2012： 1-2.
[8] OLMEDILLA-ALONSO B， JIM?NEZ-COLMENERO F， S?NCHEZ-MUNIZ F J. Development and assessment of healthy properties of meat and meat products designed as functional foods[J]. Meat Science， 2013， 95（4）： 919-930. DOI： 10.1016/j.meatsci.2013.03.030.
[9] 诸永志， 姚丽娅， 徐为民， 等. 乳酸菌细菌素应用于肉制品防腐剂的研究进展[J]. 食品科技， 2008， 33（2）： 136-139. DOI：10.13684/ki.spkj.2008.02.042.
[10] 张汆， 徐幸莲， 蔡华珍， 等. 天然产物在肉制品护色保鲜中的应用[J]. 食品工业科技， 2013， 34（10）： 370-374. DOI：10.13386/j.issn1002-0306.2013.10.078.
[11] STILES M E. Biopreservation by lactic acid bacteria[J]. Antonie Van Leeuwenhoek， 1996， 70（24）： 15-31. DOI： 10.1007/BF00395940.
[12] JAY J M. Microorganisms in fresh ground meats： the relative safety of products with low versus high numbers[J]. Meat Science， 1996， 43（12）： 59-66. DOI： 10.1016/0309-1740（96）00055-1.
[13] 胡萍. 真空包装烟熏火腿切片特定腐败菌及靶向抑制研究[D]. 南京： 南京农业大学， 2008： 18-19.
[14] OLIVEIRA P M， ZANNINI E， ARENDT E K. Cereal fungal infection， mycotoxins， and lactic acid bacteria mediated bioprotection： from crop farming to cereal products[J]. Food Microbiology， 2014， 37（2）： 78-95. DOI：10.1016/j.fm.2013.06.003.
[15] SORIA M C， AUDISIO M C. Inhibition of Bacillus cereus strains by antimicrobial metabolites from Lactobacillus johnsonii CRL1647 and Enterococcus faecium SM21[J]. Probiotics and Antimicrobial Proteins， 2014， 6（3/4）： 208-216. DOI：10.1007/s12602-014-9169-z.
[16] ANACARSO I， MESSI P， COND? C， et al. A bacteriocin-like substance produced from Lactobacillus pentosus 39 is a natural antagonist for the control of Aeromonas hydrophila and Listeria monocytogenes in fresh salmon fillets[J]. LWT- Food Science and Technology， 2014， 55（2）： 604-611. DOI：10.1016/j.lwt.2013.10.012.
[17] GUPTA R， SRIVASTAVA S. Antifungal effect of antimicrobial peptides （AMPs LR14） derived from Lactobacillus plantarum strain LR/14 and their applications in prevention of grain spoilage[J]. Food Microbiology， 2014， 42（12）： 1-7. DOI：10.1016/j.fm.2014.02.005.
[18] 李沛军， 孔保华， 郑冬梅. 微生物发酵法替代肉制品中亚硝酸盐呈色作用的研究进展[J]. 食品科学， 2010， 31（17）： 388-391.
[19] 刘文丽， 张兰威， Johnshi， 等. Ⅱa类乳酸菌细菌素构效关系的研究进展[J]. 食品工业科技， 2013， 34（21）： 369-373. DOI：10.13386/j.issn1002-0306.2013.21.033.
[20] CEBRI?N R， BA?OS A， VALDIVIA E， et al. Characterization of functional， safety， and probiotic properties of Enterococcus faecalis UGRA10， a new AS-48-producer strain.[J]. Food Microbiology， 2012， 30（1）： 59-67. DOI：10.1016/j.fm.2011.12.002.
[21] PARENTE E， RICCIARDI A. Production， recovery and purification of bacteriocins from lactic acid bacteria[J]. Applied Microbiology and Biotechnology， 1999， 52（5）： 628-638. DOI：10.1007/s002530051570.
[22] COMPANT S， DUFFY B， NOWAK J， et al. Use of plant growth-promoting bacteria for biocontrol of plant diseases： principles， mechanisms of action， and future prospects[J]. Applied and Environmental Microbiology， 2005， 71（9）： 4951-4959. DOI：10.1016/S0022-0248（00）00162-7.
[23] OLAIMAT A N， HOLLEY R A. Factors influencing the microbial safety of fresh produce： a review[J]. Food Microbiology， 2012， 32（1）： 1-19. DOI：10.1016/j.fm.2012.04.016.
[24] 孔保华， 迟玉杰. Nisin在红肠保鲜中的应用[J]. 肉类研究， 1997， 11（1）： 42-45.
[25] 李琛， 孔保华， 陈洪生. 复合防腐剂在红肠保鲜中的应用[J].
东北农业大学学报， 2008， 39（6）： 102-108. DOI：10.3969/j.issn.1005-9369.2008.06.025.
[26] 徐胜， 陈从贵， 詹昌玲， 等. 超高压处理与Nisin对低温火腿肠微生物及色泽的影响[J]. 食品科学， 2010， 30（17）： 41-44. DOI：10.3321/j.issn：1002-6630.2009.17.007.
[27] ELLAHE K， SEYED S， ABDOLLAH H K， et al. Effects of nisin and modified atmosphere packaging （map） on the quality of emulsion-type sausage[J]. Journal of Food Quality， 2012， 35（2）： 119-126. DOI：10.1111/j.1745-4557.2012.00438.x.
[28] BOWKER B C， HONG Z， BUHR R J. Impact of carcass scalding and chilling on muscle proteins and meat quality of broiler breast fillets[J].
LWT-Food Science and Technology， 2014， 59（1）： 156-162. DOI：10.1016/j.lwt.2014.05.008.
[29] KOUAKOU P， GHALFI H， DORTU C， et al. Combined use of bacteriocin-producing strains to control Listeria monocytogenes regrowth in raw pork meat[J]. International Journal of Food Science and Technology， 2010， 45（5）： 937-943. DOI： 10.1111/j.1365-2621.2010.02218.x.
[30] 王疲 吴子健， 刘纲， 等. Nisin对冷却猪肉冷藏保鲜效果的影响[J]. 食品研究与开发， 2009， 30（10）： 122-126. DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2009.10.035.
[31] 曾友明， 马小明， 丁泉水， 等. 天然保鲜剂延长低温肉制品货架期的研究[J]. 肉类工业， 2002， 6（11）： 39-43. DOI：10.3969/j.issn.1008-5467.2002.11.008.
[32] 刘国荣， 孙勇， 王成涛， 等. 乳酸菌细菌素和超高压联合处理对低温切片火腿的防腐保鲜效果[J]. 食品科学， 2012， 33（6）： 256-263.
[33] VERMEIREN L， DEVLIEGHERE F， DEBVERE J. Evaluation of meat born lactic acid bacteria as protective cultures for the biopreservation of cooked meat products[J]. International Journal of Food Microbiology， 2004， 96（2）： 149-164. DOI：10.1016/j.ijfoodmicro.2004.03.016.
[34] CASTELLANO P， GONZ?LEZ C， CARDUZA F， et al. Protective action of Lactobacillus curvatus CRL705 on vacuum-packaged raw beef. Effect on sensory and structural characteristics[J]. Meat Science， 2010， 85（3）： 394-401. DOI：10.1016/j.meatsci.2010.02.007.
[35] 张德权， 王宁， 王清章， 等. Nisin、溶菌酶和乳酸钠复合保鲜冷却羊肉的配比优化研究[J]. 农业工程学报， 2006， 22（8）： 184-187. DOI：10.3321/j.issn：1002-6819.2006.08.039.
[36] MARAGKOUDAKIS P A， MOUNTZOURIS K C， DIMITRIS P， et al.
Functional properties of novel protective lactic acid bacteria and application in raw chicken meat against Listeria monocytogenes and Salmonella enteritidis[J]. International Journal of Food Microbiology， 2009， 130（3）： 219-226. DOI：10.1016/j.ijfoodmicro.2009.01.027.
关键词:细菌素;抑菌机理;食品工业
1细菌素与抗生素的区别
细菌素可以安全有效地控制食品中病原菌的生长,两者的区别主要基于它们合成、作用方式、抗菌谱及毒理、抗药性机制之间的不同。1981年Hurst指出,既然细菌素不用于医学,可以将其称为“生物学食品防腐剂”。
细菌素通常是通过核糖体来合成,是真正的蛋白质类物质;而抗生素是通过酶促反应将初级代谢物转变为结构性的二级代谢物,诸如短杆菌肽S等,通过酶促反应把氨基酸转变为结构复杂的化合物。细菌素与抗生素的根本差别是:大部分细菌素只对近缘关系的细菌有损害作用,而且无毒、无副作用、无残留、无抗药性,同时也不污染环境。因此,细菌素的使用,可以部分减少甚至取代抗生素的使用。
2细菌素的抑菌范围
细菌素通常由革兰氏阳性菌产生并可以抑制其它的革兰氏阳性菌,如乳球菌、葡萄杆菌、利斯特氏杆菌等,对大多数的革兰氏阴性菌、真菌等没有抑制作用。对于第一类细菌素可以抑制许多革兰氏阳性菌,如Nisin抑制葡萄球菌属、链球菌属、小球菌属和乳杆菌属的某些菌种,抑制大部分梭菌属和芽孢杆菌属的孢子;嗜酸乳杆菌和发酵乳杆菌产生的细菌素对乳杆菌、片球菌、明串球菌、乳球菌和嗜热链球菌有抑制作用。
3细菌素的应用
3.1细菌素在食品业的应用
细菌素由于无毒、无副作用、无残留、无抗药性,并可以抑制或杀死一些食物腐败菌,具有一定的热稳定性,易被人体消化道的部分蛋白酶降解,因此不会在体内积蓄引起不良反应,也不会影响抗生素的活性,在食品中易扩散,使用较方便,同时也不污染环境因而受到食品业的青睐。作为乳酸菌的产物,Nisin的使用已有了很长的一段历史。
部分细菌素已广泛用于肉类工业、奶制品工业、酿酒和粮食加工等。在西方,细菌素已用于奶制食品中,可以抗Clostridial和Listeria。例如,Nisin可以控制奶酪中ebotulinum的孢子生长,并已成为巴氏灭菌精制奶、糊状食品最有效的防腐剂。添加Nisin可防止牛乳和乳制品的腐败,延长货架期。由于Nisin在偏酸性下较稳定,且易溶解,所以在酸性罐头食品中添加比较合适,同时还可降低罐头的灭菌强度,提高罐头的品质。Nisin在酒精饮料中应用也比较广泛,由于Nisin对酵母菌没有抑制作用,所以对发酵没有任何影响,并可以很好地抑制革兰氏阳性菌,保证产品质量。目前Nisin在全世界范围内的各种食品中得到了应用。现在许多研究证明,产生细菌素的发酵剂在发酵过程中可以防止或抑制不良菌的污染,因而将产细菌素的乳酸菌加入到食品中比直接加细菌素更好。但细菌素抗菌谱有一定的范围,为扩大其抑菌范围,可将几种细菌素或将其与其它来自于动植物(如抗菌肽)等的天然食品防腐剂配合使用,利用它们的协同作用,增强抑菌范围及强度,或与部分化学防腐剂络合使用,既可增加抑菌范围又可减少化学防腐剂的使用。
3.2细菌素在饲料中的应用及展望
细菌素目前广泛使用于食品中,饲料中应用较少。细菌素在饲料中要广泛使用,必须具有安全性和有效性。Bhunia等(1991)用细菌素PediocinAcH对小鼠和兔分别进行皮下注射、静脉注射和腹腔注射,在免疫研究时发现,PediocinAcH没有产生任何不良反应和致死作用。细菌素在食品上的直接使用,也说明了细菌素对动物和人类是安全的。
细菌素在饲料中的应用可以有两个方面:1)防止饲料本身被沙门氏菌等致病菌污染;2)作为饲料添加剂,防止致病菌对动物肠道的危害。由于细菌素大多抗菌谱比较窄,因此选择恰当的细菌素既可以防止动物受某些肠道致病菌的危害,而又不至于影响动物肠道其他有益微生物。
产生细菌素的益生菌类乳酸菌,尤其乳杆菌是动物肠道中的优势菌,这些益生菌产生的细菌素可以对宿主动物胃肠道进行生态调节。随着益生菌在动物诸如猪、狗、牛胃肠疾病防治方面研究的深入,益生菌的作用,已被越来越多的人们所接受。目前美国饲料益生菌销售额己超过3000万美元,主要菌种为嗜酸乳杆菌和双歧杆菌。但是益生菌的作用效果,并不如预期的那样理想,这主要是对益生菌的作用机理还不太清楚,从而在选择菌种方面存在一定的盲目性。
因为决定肠道优势菌的因素,不仅取决于菌种的产酸能力,而且还与菌种是否产生细菌素等因素有关,尤其与菌种的宿主专一性有很大关系。研究肠道微生物类群与细菌素的关系,可以更有效地选择益生菌菌种,使它们能更好地定植于肠道系统中,发挥出更多的功效。我国于1994年批准使用的益生菌有6种:芽孢杆菌、乳酸杆菌、粪链球菌、酵母菌、黑曲菌、米曲菌。其中乳酸杆菌和粪链球菌为肠道正常微生物,芽孢仟菌具有较高的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性,可明显提高动物生长速度和饲料利用率,于是许多生产厂家将这些菌配合起来进行使用,但是配合以后菌体活性是否受影响却并没有作深入研究。据报道(Rogers,1928),乳酸杆菌产生的细菌素Nisin的抗菌谱中,就包括粪链球菌和芽孢杆菌中的一些种,特别是它抑制芽孢的形成,在乳酸杆菌与一些粪链球菌和芽抱杆菌联合使用时,极有可能产生颉抗作用。因此研究细菌素的作用机理,对研究益生菌之间的关系也很有帮助。细菌素不仅具有与抗生素饲料添加剂相似的有益作用,而且无毒、无副作用、无残留、无抗药性,同时也不污染环境,所以细菌素将会在饲料中得到广泛应用。
参考资料
关键词：亚硝酸盐；亚硝酸盐替代物；亚硝胺；发色；抑菌
Abstract： In meat production， nitrite is often applied as a color fixative， antioxidant， unique flavor agent and preservative. When it accumulates to a certain level， nitrite can react with amines as protein degradation products under appropriate conditions to produce carcinogenic nitrosamines. Once they accumulate in the body， carcinogenic nitrosamines will cause serious harm to the human body. Researchers are always looking for nitrite substitutes for the purpose of reducing the use of nitrite in meat products. This article reviews the functions and harms of nitrite added in meat products， and the development of nitrite substitutes.
Key words： nitrite； nitrite substitutes； nitrosamine； color fixative； antibacterial
DOI：10.15922/ki.rlyj.2016.10.009
中图分类号：TS251.5 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2016）10-0045-04
引文格式：
张素燕， 高爱武. 肉制品中亚硝酸盐替代物应用研究进展[J]. 肉类研究， 2016， 30（10）： 45-48. DOI：10.15922/ki.rlyj.2016.10.009. http：//
ZHANG Suyan， GAO Aiwu. A review of the application of nitrite substitutes in meat products[J]. Meat Research， 2016， 30（10）： 45-48. DOI：10.15922/ki.rlyj.2016.10.009. http：//
亚硝酸盐的化学性质很不稳定，可以与各种胺类反应生成亚硝胺，亚硝胺是一种相对分子质量较小、生物半衰期为24 h的强氧化剂[1]。在肉制品的加工过程中，亚硝酸盐是一种非常重要的成分，可以起到使肉制品呈现稳定的红色、抑制脂质氧化、呈现腌肉特有风味、抑制肉毒梭菌和金黄色葡萄球菌生长的作用。然而，在亚硝酸盐的使用过程中，使用量以及残留量超标问题一直是世界各国食品安全关注的焦点之一。亚硝酸盐在肉制品中若添加过量，在热处理加工时，容易生成亚硝基二甲 胺和亚硝基吡咯烷等物质，它们会对人体产生致癌、致突变、致畸作用，危害人们的生命健康[2]。因此，在肉制品加工过程中，必须严格控制添加亚硝酸盐的剂量，并在实践中寻找亚硝酸盐的替代物，以期达到减少亚硝酸盐使用量的目的。
1 亚硝酸盐的作用与危害
1.1 亚硝酸盐的作用
肉制品加工过程中，加入的亚硝酸盐在弱酸条件下生成非常不稳定的亚硝酸，亚硝酸与还原性物质作用生成一氧化氮。生成的一氧化氮与还原状态的肌红蛋白发生反应，能生成使肉制品呈现出稳定红色的亚硝基肌红蛋白。
肉制品的脂质氧化是指肉和肉制品在加工和贮存过程中，脂类物质在光、氧气、温度、微生物等因素的作下，发生氧化反应，产生不良风味，降低肉制品食用品质，甚至会生成有毒、有害物质[3]。这种不良风味就是平时所说的“过煮味”，为防止这种现象的发生，可以在肉制品中添加亚硝酸钠。研究证明，在肉制品中添加亚硝酸盐能够抑制脂质的自动氧化，改善肉制品的品质[4]。
肉制品中添加亚硝酸钠后，可以有效地抑制羰基化合物的生成，从而大大减弱由于脂肪自动氧化生成的脂肪氧化味。另外，亚硝酸钠添加到肉制品中，会产生典型的腌肉风味。研究表明，肉制品的腌肉风味是由许多化合物累加效果所产生的复合感觉[5]。
在肉制品中添加亚硝酸盐具有抑菌作用，其抑菌作用的强弱与一定范围的使用量呈现正相关，且只有游离的亚硝酸盐具有抑菌效果[6]。肉毒梭状芽孢杆菌是在常温、低酸和厌氧条件下生长的一种的革兰氏阳性细菌，低温存放过程中，真空包装的肉制品也容易造成肉毒梭菌的生长繁殖，并产生肉毒毒素。肉毒毒素是一种毒性极强，对人的神经具有很强麻痹作用的毒素之一，硝酸盐和亚硝酸盐作为添加剂能够抑制肉毒梭菌的生长和繁殖，从而减少肉毒毒素的生成。有关研究指出[7]，亚硝酸盐抑制细菌的作用机理可能是：通过抑制细菌相关DNA以及基因的表达，达到抑制细菌细胞壁和细胞膜形成的目的；抑制蛋白质代谢与能量代谢。有研究[8]表明，饮食中的硝酸盐和亚硝酸盐转化为一氧化氮后，对人们心血管疾病能够起到有益作用，有一定降低血压的效果。
1.2 亚硝酸盐的危害
亚硝酸盐中含有的亚硝酸根离子具有很强的氧化性，当人体摄入过量的亚硝酸盐时，人体内正常血红蛋白含有的Fe2+离子就会被氧化成Fe3+，使血液失去携带氧的能力，氧合血红蛋白变成高铁血红蛋白，由此可能会引发高铁血红蛋白症，使人体出现缺氧症状，严重时可能危及人们的生命安全[9]。
当人体内同时存在亚硝酸盐与胺类或酰胺类等物质时，它们很容易发生化合反应，生成亚硝基化合物，该物质对人体有强致癌作用[10]。在人体胃的酸性环境里，亚硝酸盐也可以转化为亚硝胺。在人们日常生活中，存在于人体内的绝大部分亚硝酸盐会随着尿液排出体外，只是在特定的温度、微生物和酸碱度条件下才会转化成亚硝胺。N-亚硝基吡咯烷和N-亚硝基二甲胺是对人体毒性较大的N-亚硝胺化合物[11-12]。亚硝胺引起动物多种组织和器官发生癌变的机理，一般认为是RNA和DNA的鸟嘌呤发生了甲基化、核酸发生烷基化而产生的[13]。一次多量或者长期摄入都会引起癌症，特别是胃癌。在酸性溶液或紫外线照射条件下，亚硝酸盐比较容易发生水解、氧化及转为亚甲基等反应，显现出致癌活性；中性或碱性条件下表现出比较稳定的性质[14]。N-亚硝基化合物可以在食道、气管、皮肤、肠、肾、脑、神经等引起肿瘤，目前为止，还没有发现对其致癌性有抵抗作用的动物[15]。弱酸性条件下，亚硝酸盐和二级胺发生亚硝化反应生成亚硝胺，因此要达到阻断亚硝胺合成的目的，可以通过减少亚硝酸盐或二级胺的含量[16]。
在肉制品的生产过程中，不能忽视亚硝酸盐的作用，同时，也要致力于减少亚硝酸盐的使用量，从而减少亚硝酸盐的危害。在生产腌腊肉制品过程中，如果不添加硝酸盐或亚硝酸盐，生产得到的肉制品就不具有腌腊肉制品特有的风味、色泽等品质，尤其是不能抑制肉毒梭状芽孢杆菌的生长繁殖，产生肉毒毒素，将会对人体造成更大的危害。现在越来越多的研究者都在朝着肉制品中减少亚硝酸盐添加量的方向而不断努力，以期望得到不直接添加或亚硝酸盐添加量最少的前提下，保持肉制品的原有特性[17]。
2 亚硝酸盐常用替代物
为保证人们的健康，使人们更加放心地食用肉制品，人们一直在不断寻找亚硝酸盐替代品，研究降低亚硝酸盐的使用量，减少其在肉制品中的残留量等问题。研究者们对亚硝酸盐替代物进行不断研究，生产上已经应用的亚硝酸盐替代物主要包括：发色剂（甜菜红、蛋黄粉、红曲色素、氨基酸、抗坏血酸等）；抗氧化剂（竹叶抗氧化物、茶多酚等）；抑菌剂（山梨酸钾、乳酸菌、乳酸链球菌素等）；亚硝胺生成阻断剂（烟酰胺、姜蒜汁、α-生育酚等）[18]。现在，还没有发现可以完全替代亚硝酸盐的物质，因此亚硝酸盐在肉制品生产过程中仍是广泛使用的腌制剂[19]。
2.1 红曲色素
红曲色素是由丝状真菌――红曲霉菌经过发酵产生的次级代谢产物，是一种天然色素。这种色素是一类具有相似分子结构以及化学性质类似的物质形成的混合物，主要在细胞结合的状态下产生[20]。动物性实验表明，在食用红曲色素及其制品的食物后，没有出现急、慢性中毒现象，也无致突变作用，另外还具有保鲜、防腐、抗突变、降低血脂等生理活性[21]。红曲色素的着色原理是直接将肉制品染成肉红色，而亚硝酸盐的着色原理是与肉制品中的肌红蛋白结合而染色[22]。这2 种方法都能抑制有害微生物的生长，延长食品的保质期，并赋予肉制品特有的“肉红色”以及风味，但从健康的角度出发，红曲色素的应用安全性更高[23]。Chi等[24]用正己烷提取红曲色素，实验发现红曲色素对1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-dphenyl-2-picrylhydrazyl radical 2，2-diphenyl-1-（2，4，6-trinitrophenyl）hydrazyl，DPPH）自由基的清除能力较强。Akihisa等[25]发现色素Xanthomonasins A、B组分对一氧化氮自由基（NO・）具有较强的清除能力。
现在人们虽然对红曲色素的研究已经取得较大进展，但仍存在其相关产品的质量不均一、卫生指标和真菌毒素桔霉素含量超标、存在成分不明确等问题[26]。红曲色素作为着色剂用于肉制品中时，因肉制品的包装大部分不具有遮光效果，由于红曲色素对光的不稳定性，即使是在自然光照射的条件下，红曲色素的色阶也会显著下降[27]，导致肉制品出现褪色现象，这一特性使得红曲色素在肉制品中的使用受到了极大地限制。因此，在以后的工业生产过程中，应着重对以上在食品应用中出现的问题进行解决。
2.2 乳酸菌
乳酸菌是一类无芽孢、革兰氏阳性细菌的总称，可以利用可发酵碳水化合物产生大量乳酸，在自然界中的分布极其广泛，具有丰富的物种多样性。近年来，乳酸菌在食品各方面的应用越来越广泛。许多研究学者发现，许多乳酸菌能将高铁肌红蛋白转化为亚硝基肌红蛋白。Arihara等[28]实验发现，将发酵乳杆菌JCM1173培养于MRS（de Mann-Rogosa-Sharp）液体培养基中，高铁肌红蛋白由棕色转化为亮红色，测得亮红色物质为肌红蛋白的衍生物。Morita等[29]通过同位素标记实验发现，用于实验的10 株发酵乳杆菌可以将高铁肌红蛋白转化为亚硝基肌红蛋白，并产生NO。Gündogdu等[30]经研究发现，从植物饲料中分离出的5 株植物乳杆菌都能够产生NO，并将MRS琼脂中含有的高铁肌红蛋白转化为红色的亚硝基肌红蛋白。
乳酸菌在发酵过程中会产生一些特殊酶系，如控制内毒素的酶系、分解脂肪酸的酶系、分解亚硝胺的酶系、分解有机酸的酶系[31]。在肉制品的加工过程中添加乳酸菌等微生物，可以有效地提高肉制品的色泽和风味，减少亚硝胺的生成，并且降低亚硝酸盐残留量。乳酸菌在发酵过程中产生的亚硝酸盐还原酶，能够将亚硝酸盐分解为NO，减少腌腊制品中亚硝酸盐的残留量，使食品更加安全[32]。焦兴弘等[33]实验发现，将0.3 g/kg乳酸菌加入香肠中，能够抑制肉制品中大多数革兰氏阳性细菌的生长，达到提高肉制品质量的目的，而且其色、香、味没有太大的影响。李春等[34]通过研究乳酸菌对亚硝酸盐降解的作用机理，发现亚硝酸盐在酸性条件下比较容易降解，尤其是在pH值小于6时，亚硝酸盐能够大量降解。乳杆菌可能成为肉制品生产中亚硝酸盐的替代品，但在实际生产中，将乳杆菌和少量亚硝酸盐的搭配一起使用，其复合效果可能更具有效力[35]。
[7] 董庆利， 屠康. 腌制肉中亚硝酸盐抑菌机理的研究进展[J]. 现代生物医学进展， 2006， 6（3）： 48-52. DOI：10.13241/ki.pmb.2006.03.019.
[8] LUNDBERG J O， CARLSTROM M， LARSEN F J， et al. Roles of dietary inorganic nitrate in cardiovascular health and disease[J]. Cardiovascular Research， 2011， 89（3）： 525-532. DOI：10.1093/cvr/cvq325.
[9] 刘彩红. 发酵芹菜粉替代亚硝酸盐在亚硝化反应体系及腌肉制品中的作用效果研究[D]. 天津： 天津农学院， 2015： 5-6.
[10] 陈瑶， 刘成国. 亚硝酸盐在腊肉加工中的作用及其替代物的研究进展[J]. 肉类研究， 2010， 24（5）： 33-34.
[11] SEN N P， DONALDSON B， SEAMAN S， et al. Recent nitrosamine analyses in cooked bacon[J]. Canadian Institute of Food Science and Technology Journal， 1977， 10（1）： A13-A15. DOI：10.1016/S0315-5463（77）73411-X.
[12] SEN N P， SEAMAN S MILES W F. Volatile nitrosamines in various cured meat products： effect of cooking and recent trends[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 1979， 27： 1354-1357. DOI：10.1021/jf60226a052.
[13] LIJINSKY W. N-Nitroso compounds in the diet[J]. Mutation Research， 1999， 443（1/2）： 129-138. DOI：10.1016/S1383-5742（99）00015-0.
[14] SCHULLER H M. Nitrosamines as nicotinic receptor ligands[J]. Life Science， 2007， 80（24/25）： 2274-2280.
[15] 何田静， 林昆. 腌制食品与人类肿瘤的关系[J]. 汕头大学医学院学报， 2010， 23（3）： 181-183.
[16] HONIKEL K O. The use and control of nitrate and nitrite for the processing of meat products[J]. Meat Science， 2008， 78（1/2）： 68-76. DOI：10.1016/j.meatsci.2007.05.030.
[17] SINDELAR J J， CORDRAY J C， OLSON D G， et al. Investigating quality attribute and consumer acceptance of uncured， no-nitrate/nitrite-added commercial hams， bacons， and frankfurters[J]. Journal of Food Science， 2007， 72（8）： S551-S559. DOI：10.1111/j.1750-3841.2007.00486.x.
[18] 周蓓莉， 肖进文， 刘生峰， 等. 传统腌腊制品中亚硝酸盐的危害及其替代物的研究进展[J]. 中国食品添加， 2012（2）： 166-167.
[19] 权美平， 刘璞. 肉制品中几种亚硝酸盐替代品的比较[J]. 畜产品与安全， 2011（5）： 37-38. DOI：10.13881/ki.hljxmsy. 2011. 10.001.
[20] VENDRUSCOLO F， B?HLER R M M， de CARVALHO J C， et al. Monascus： a reality on the production and application of microbial pigments[J]. Applied Biochemistry and Biotechnology， 2016， 178（2）： 211-223. DOI：10.1007/s12010-015-1880-z.
[21] JEUN J， JUNG H， KIM J H， et al. Effect of the Monascus pigment threonine derivative on regulation of the cholesterol level in mice[J]. Food Chemistry， 2008， 107（3）： 1078-1085. DOI：10.1016/j.foodchem.2007.09.021.
[22] 张红涛， 孔保华， 蒋亚男. 肉制品中亚硝酸盐替代物的研究进展及应用[J]. 包装与食品机械. 2012， 30（3）： 50-52.
[23] 王金字， 董文宾， 杨春红， 等. 红曲色素的研究及应用新进展[J]. 食品科技， 2010， 35（1）： 245-248. DOI：10.13684/ki. spkj.2010.01.054.
[24] CHI D P， HYUCK J J， HANG W L， et al. Antioxidant activity of Monascus pigment of Monascus purpureus P-57 mutant[J]. The Korean Journal Microbiology， 2005， 41（2）： 135-139.
[25] AKIHISA T， TOKUDA H， YASUKAWA K， et al. Azaphilones， furanoisophthalides， and amino acids from the extracts of Monascus pilosus-fermented rice （red-mold rice） and their chemopreventive effects[J]. Journal of Agricultural Food Chemistry， 2005， 53（3）： 562-565.
[26] 梁彬霞， 白卫东， 杨晓暾， 等. 红曲色素的功能特性研究进展[J]. 中国酿造， 2012， 31（3）： 21-23.
[27] 黄林， 程新， 魏赛金， 等. 红曲霉JR所产红曲色素的稳定性研究[J]. 食品添加剂， 2011， 36（2）： 93-96.
[28] ARIHARA K， KUSHIDA H， KONDO Y， et al. Conversion of metmyoglobin to bright red myoglobin derivatives by chromobacterium violaceum， Kurthia sp.， and Lactobacillus fermenturn JCM1173[J]. Journal of Food Science， 1993， 58（1）： 38-42.
[29] MORITA H， YOSHIKAWA H， SAKATA R， et al. Synthesis of nitric oxide from the two equivalent guanidino nitrogens of L-arginine by Lactobacillus fermentum[J]. Journal of Bacteriolog， 1997， 179（24）： 7812-7815.
[30] G?NDOGDU A K， KARAHAN A G， ?AKMAK? M L. Production of nitric oxide （NO） by lactic acid bacteria isolated from fermented products[J]. European Food Research and Technology， 2006， 223（1）： 35-38.
[31] 杜娟， 王青华， 刘利强. 亚硝酸盐在肉制品中应用的危害分析及其替代物的研究[J]. 工艺技术， 2007， 32（8）： 166-168. DOI：10.13684/ki.spkj.2007.08.019.
[32] OH C K， OH M C， KIM S T. The depletion of sodium nitrite by lactic acid bacteria isolated from kimchi[J]. Journal of Medicinal Food， 2004， 7（1）： 38-44.
[33] 焦兴弘. 乳酸菌在肉制品加工过程中的应用[J].畜牧兽医科技信息， 2008（2）： 1-2. DOI：10.13881/ki.hljxmsy.2003.08.046.
[34] 李春. 亚硝酸盐降解影响因素的研究[J]. 食品工业， 2010（4）： 7-9.
[35] 李沛军， 孔保华， 郑冬梅. 微生物发酵法替代肉制品中亚硝酸盐呈色作用的研究进展[J]. 食品科学， 2010， 31（17）： 388-391.
[36] 黄宾， 张志胜， 靳慈杰， 等. 几种天然保鲜剂抑菌能力的研究[J]. 食品工业， 2008（5）： 61-63.
[37] 李红， 赵春燕. 乳酸链球菌素的研究进展[J]. 食品科技， 2006， 31（1）： 75-78. DOI：10.13684/ki.spkj.2006.01.024.
[38] 付丽. 乳铁蛋白的抑菌作用及其对冷却肉保鲜和护色效果的研究[D].
哈尔滨： 东北农业大学， 2006： 3-4.
[39] 王振云， 周璇， 李惠侠， 等. 茶多酚对氧化应激所致奶牛乳腺上皮细胞损伤的保护作用[J]. 南京农业大学学报， 2012， 35（3）： 101-106.
[40] 李玲， 张汆， 周光宏， 等. 植物多酚对模拟胃酸体系中亚硝酸盐清除能力与亚硝胺生成的影响[J]. 南京农业大学学报， 2013， 36（3）： 111-116.
关键词：亚硝酸盐；降解；乳酸菌；还原酶
课题来源：吉林省教育厅“十三五”科学技术研究规划项目
中图分类号： TS201.2 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/ki.jlny.2016.22.037
亚硝酸盐广泛存在于蔬菜、肉类发酵食品和养殖水体中。作为国家食品卫生法允许使用的食品添加剂，亚硝酸盐在食品加工中被广泛使用。亚硝酸盐能使食品呈良好色泽，且具有防腐和增强风味的作用。在食品的贮存过程中，也会有一定的亚硝酸盐的生成。亚硝酸盐随食物进入人体后，可形成具有致癌作用的亚硝胺，引起正常血红蛋白（二价铁）转变成正铁血红蛋白（三价铁），从而失去携氧功能。造成呼吸困难、循环衰竭以及中枢神经系统损害，严重者导致死亡。
如今，亚硝酸盐含量的检测已成为食品、环境监测、水质等方面的重要考察因素之一。世界卫生组织（WHO）和联合国粮农组织（FAO）于1973年明确规定，亚硝酸盐的允许摄入量（Acceptable Daily Intake）ADI值为0.13毫克/千克/天。中国蔬菜中亚硝酸盐含量限量标准，以NaNO2计为4毫克/千克。
目前，国内外对亚硝酸降解方法较多，如物理法、化学法、微生物降解法和酶处理法等。
1 微生物降解法
2004年，国外已经开始对微生物降解亚硝酸盐方面进行了研究。研究发现，从韩国泡菜中分离出的肠膜明串珠菌可以对亚硝酸盐进行降解，且随温度变化与降解效果形成正比；从泡菜中分离的植物乳杆菌、清酒乳杆菌也具有很好的降解能力，温度仍是影响降解效果的主要因素。因此，在肉制品加工中添加乳酸菌，不仅能改善肉制品的色泽和风味，而且还可产生一些特殊的酶系，以减少亚硝胺的生成，降低亚硝酸盐残留。
除了乳酸菌外，微球菌和凝固酶阴性葡萄球菌等许多微生物也对还原降解亚硝酸盐有效。
2 酶法处理
从理论上讲，用硝酸盐和亚硝酸盐还原酶等取代活的发酵剂培养物和微生物降解产生的结果应该是一样的。但亚硝酸盐还原酶多数属于胞内酶，可在细胞内有效地发挥作用，在细胞外的效果较差。而且，亚硝酸盐还原酶还是一种氧化还原酶，需要电子传递体才能参与催化反应。因此，直接用亚硝酸还原酶的方法降解亚硝酸盐效果一般。
3 添加亚硝基处理的血红白蛋白
将合成制取的亚硝基血红蛋白代替NaNO2或NaNO3应用于香肠等肉制品中进行试验，结果显示，肉制品的呈色效果良好，产品色泽鲜亮，稳定持久，风味独特，且有效降低了肉制品中NO2-的残留量，达到了降硝的目的。
4 乳酸链球菌的作用
乳酸链球菌素（Nisin），又称乳链菌肽，是由乳酸链球菌产生的一种多肽类物质。添加在食物中的乳酸链球菌素进入人体后，可被人体内的酶降解、消化，是一种高效、安全、无毒、无副作用的天然食品防腐剂。研究发现，在食品中加入适量的乳酸链球菌可使亚硝酸盐的含量明显降低，又不影响食品的色泽、防腐效果，有效延长了肉制品的货架期。
5 酸性化学环境法
较高的酸度除了能抑制食物中的有害微生物外，还能分解破坏亚硝酸盐。例如，加入肉制品中的硝酸盐会与肌红蛋白反应，生成亚硝基肌红蛋白，从而使肉类制品呈鲜红色，亚硝基肌红蛋白易受热变性，会生成不易褐变的鲜红亚硝基血色原，在促进发色的同时，可降低肉制品中亚硝酸盐的残留量。
6 维C、维E法
维C 作为人体必需的维生素，可以抑制发酵过程中硝酸盐的还原并加速脱氢过程，从而阻断亚硝酸盐的产生。此外，维C具有酸性，在添加时要注意量的控制。维E与亚硝酸盐的亲和力较高，可防止体内亚硝化作用，抑制亚硝基化合物的生成，进而抑制亚硝胺的致癌作用。因此，许多新鲜果蔬、天然植物药材都有较强的清除亚硝酸盐的能力，例如，苹果、梨、番茄、金钱兰等。
7 活性物质吸附法
这一方法主要应用于养殖水体中亚硝酸盐含量的控制。其方法为向养殖水体中拨洒活性炭、沸石粉、海泡石等具有较强吸附能力的物质，将亚硝酸盐吸附在其分子间隙中。这种吸附法作用时间短，见效快，成本较低，但是吸附剂用量较大，如经常性使用，在一定程度上能改善水质，但是大量吸附了有毒有害物质的吸附物质会沉积水底，可对池塘引起二次污染，对池塘水底的虾蟹类造成更严重的伤害。
8 涂膜贮藏法
涂膜保鲜技术是提高果蔬品质的常用方法之一。有研究表明，使用壳聚糖和蔗糖酯等材料对果蔬进行涂膜处理，降低了果蔬的呼吸强度，在减少了营养物质消耗的同时，可抑制果蔬内酶的活性，阻止硝基还原酶催化的硝酸盐向亚硝酸盐的转化。而且复合膜能够阻止外界细菌的侵入，使得硝酸盐向亚硝酸盐转化的速度减慢，导致果蔬中亚硝酸盐含量趋于下降或稳定。
亚硝酸盐与蛋白质的代谢产物生成的致癌物质――亚硝胺，对人类健康和环境都造成了严重的危害。因亚硝酸盐浓度超标而引发的安全事件屡见不鲜。目前的降解亚硝酸盐的方法都有其利弊，世界各国都在致力于探索一种能够快速、环保、高效的降解方法。
参考文献
[1]顾诗雯，何婷婷，等.乳酸菌降解亚硝酸盐的发酵条件研究[J].食品研究与开发，2013（06）：97-99.
[2]李春，王宝才，刘丽波.亚硝酸盐降解影响因素的研究[J].食品工业，2010（04）：7-8.
[3]甄润英，等.不同涂抹贮藏对青椒亚硝酸盐含量的影响研究[J].天津农学院学报，2004（09）：20-23.
