益生菌在发酵乳制品中的应用.

益生菌在发酵乳制品中的应用陕西师范大学食品学院张富新1益生菌的概念1.1益生菌（Probiotics,Probioticbacteria）Theoriginaldefinitionofaprobioticwas“alivemicrobialfoodsupplementwhichbeneficiallyaffectsthehostanimalbyimprovingitsintestinalmicrobialbalance(Fuller,1989)”.一种通过改善肠道微生物平衡从而对宿主施加有益影响的活性微生物食品添加物。Probioticbacteriaarelivemicrobialstrainsthat,whenappliedinadequatedoses,beneficiallyaffecttheanimalbyimprovingitsintestinalmicrobialbalance(TiianandMaria,2003).Theprobioticswere“alivemicrobialfoodingredientthatisbeneficialtohealth(Salminenetal1998)”.1.2益生元（Prebitics）Aprebiticsisa“non-digestiblefoodingredientthatbeneficiallyaffectthehostbyselectivelystimulatingthegrowthand/oractivityofoneoralimitednumberofbacteriainthecolonthathavetheprotentialtoimprovehosthealth”(GibsonandRoberfroid,1995).通过选择性的刺激一种或少数种菌落中的细菌的生长与活性而对寄主产生有益的影响从而改善寄主健康的不可被消化的食品成分。益生元大多属于在人体内不易消化的寡糖（non-oligosaccharides,NDOS）如：低聚果糖、低聚木糖、低聚半乳糖、低聚异麦芽糖和水苏糖等。1.3合生元（Synbiotics）Thedefinitionofasynbioticwas“amixtureofprobioticsandprebioticsthatbeneficiallyaffectsthehostbyimprovingthesurvivalandimplantationoflivemicrobialdietarysupplementsinthegastrointestinaltract,byselectivelystimulatingthegrowthand/oractivatingthemetabolismofoneoralimitednumberofhealth-promotingbacteriaandthusimprovinghostwelfare”(GibsonandRoberfroid,1995).1.4益生菌食品（Probioticfoods）Probiticfoodsarefoodproductsthatcontainalivingprobioticingredientinanadequatematrixandinsufficientconcentration,sothataftertheiringestion,thepostulatedeffectisobtained,andisbeyondthatusualnutrientsupplers(deVreseandSchrezenmeir,2001).益生菌微生物主要来源于人、动物及自然界。人们研究和应用比较多的是:乳酸杆菌（Lactobacillus）双歧杆菌（Bifidobacterius）这些菌大部分是可以产生乳酸的乳酸菌，且是宿主肠道内的重要生理菌。因此这两属菌也经常出现在益生菌制品中。2益生菌的分类美国食品药物管理局认为安全的益生菌有40种。青春双歧杆菌、动物双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、嗜酸乳酸杆菌、嗜热性双歧杆菌、短乳杆菌、保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌、啤酒片球菌、戊糖片球菌、费氏丙酸菌、谢曼氏丙酸杆菌、酿酒酵母、乳酸链球菌、二乙酰乳酸链球菌、粪链球菌、中(间)链球菌、乳链球菌、嗜热链球菌、黑曲霉、米曲霉、凝固芽孢杆菌、粘连芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、厌氧性拟杆菌、发酵乳杆菌、纤维二糖乳杆菌、弯曲乳杆菌、载耳布吕克氏乳杆菌、乳酸乳杆菌、胚牙乳杆菌、罗特氏乳杆菌、肠系膜明串球菌、乳酸片球菌、毛状拟杆菌、瘤胃拟杆菌、猪拟杆菌。2001年我国卫生部公布了可用于保健食品的益生菌菌种名单：两歧双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌、青春双歧杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、嗜热链球菌9种。3益生菌的特征益生菌有一些共同的特征，也是在研究实践中鉴定益生菌的很好的标准.●源于宿主并对宿主健康有一定的促进用；●对胃酸、胃肠内或胰的酶及胆汁消化作用表现出一定的抵抗力，从而能在胃肠道内存在并正常生活；●能有效的定植于胃肠道中，从而抑制肠内病原体的粘附、定植、复制或有活性；●是公认安全的微生物；●准确识别菌(基因、种属、菌株)及其特性，保证具有已证明的安全性；●其制品按合理剂量服用时具有临床有效性；●在其产品制备及储存期间能保持活性及稳定性，能用于大量生产并具有经济价值。4益生菌对人体的生理作用●调节肠道菌群人体肠道中存在大量对人体有益的益生菌和病原菌，只有当益生菌占优势时，才能对人体健康有益。益生菌通过黏附到肠道内表面以抵抗肠道的蠕动从而保证其不被宿主排出，继而与肠上皮和相关免疫细胞相互作用激发免疫反应。●抑制病原菌的生长繁殖益生菌与致病菌竞争消化道上皮细胞的附着位点，从而抑制其他外来微生物在肠道内的定植或增殖，这种现象被称为“竞争排斥”（Competitiveexclusion），或“定植抗力”（Culonizationresistance）。益生菌还可以通过分泌抗菌物质来抑制病原菌的生长及繁殖。如乳酸、过氧化氢、细菌素、类细菌素等抗菌物质。●免疫调节作用益生菌可以用来治疗各种胃肠道疾病，如腹泻、炎症性肠疾病、结肠癌等(Roberfroid，2001)。例如，给已经感染霍乱病菌的小鼠口服双歧杆菌可促进小鼠体内IgA的分泌。由黏膜淋巴结和固有膜淋巴细胞分泌产生的IgA是机体黏膜防御感染的重要因素，IgA与肠上皮腺体细胞合成的分泌片结合后可以形成SIgA，它是机体黏膜免疫系统的一部分，能够阻止细菌对肠上皮细胞表面的吸附，中和毒素、病毒和酶等生物活性抗原，具有广泛的保护作用。●降低血清胆固醇随着人们生活水平的不断提高，高血压、冠心病、动脉硬化等心脑血管疾病的发病率逐年上升，严重的威胁着人类的健康，而引起这一系列疾病的原因之一就是人体血清中胆固醇水平过高。早在1963年，Shaper等就发现非洲两个不同部落的人由于每天都饮用乳杆菌发酵的乳制品，与其他部落相比，饮用乳杆菌发酵乳的人血清中胆固醇含量显著下降。国内外的大量研究也证实，乳酸菌具有降低血清中胆固醇的作用。●促进营养物质的产生、代谢和利用益生菌在宿主的消化道内进行生长、繁殖活动，此过程可以直接产生多种营养物质如乳酸、维生素、氨基酸等物质，这些物质又可以参与到宿主的新陈代谢中去，促进宿主的消化和营养吸收。除此之外，益生菌在动物体内还可产生多种消化酶如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶和葡萄糖苷酶等，这些消化类酶可以促进营养物质特别是下消化道营养物质如脂肪的消化和吸收。研究表明，含有益生菌的动物肠道内，蛋白酶和糖酶含量要明显高于不含有益生菌的动物。乳酸菌不仅可以产生多种酶类，而且还能通过自身代谢过程中产生的乳酸，提高钙、磷、铁的利用率，同时促进维生素D的吸收和利用。5益生菌在国内外研究现状益生菌主要应用在药品、保健品和食品中。目前国际上对乳酸菌等益生菌的研究显得非常活跃，产品消费成绩惊人，据粗略估计，目前全球的年产品生产总值约为300亿美元左右，其中使用益生菌生产的乳制品总产值超过50亿美元，且增长指数在逐年上升，呈上升发展态势。根据明特尔的全球新产品数据报告（GNPD），2008年度全球的益生菌产品增加了136种，2006-2007年间益生菌产品的增长速度达到了131%，是近几年全球最快的增长速度。日本益生菌菌粉原料及菌粉制造公司所用菌种Healthwal长双歧杆菌Minato制药双歧杆菌Nichinichi肠球菌热处理后制成菌粉FK-23若素制药长双歧杆菌、两歧双歧杆菌、乳球菌、嗜酸乳杆菌日本冻结耐酸性长双歧杆菌，嗜酸乳杆菌，肠球菌三共制药有孢子的乳杆菌森永乳业长双歧杆菌森下仁丹长双歧杆菌协和发酵长双歧杆菌Yakuruto制药耐酸性短双歧杆菌、干酪乳杆菌组合制药热灭活肠球菌（Fecalis）：活肠球菌制剂欧洲市场上的益生菌功能性食品产品生产厂家活性成分ACTILINESPREADVamdermoortele菊粉ActimelDanone干酪乳杆菌双歧杆菌发酵乳Arla长双歧杆菌，保加利亚乳杆菌，嗜热链球菌低糖冰糕Thiriet低聚果糖FyosNutriciaGefilusValioLGGLigneBifidedieteticrangeVivis低聚果糖Procult3Muller长双歧BB536ProvivarosehipSkanemejerier植物乳杆菌299vTykmaelkKlover嗜酸乳杆菌YosaBiofermefy嗜酸乳杆菌，两歧双歧杆菌美国市场上的益生菌制剂制造公司所用菌种AmericanHealth嗜酸乳杆菌、双歧杆菌Futurebiotic嗜酸乳杆菌GenerlNutritionCorp.（GNC）嗜酸乳杆菌GNC复方嗜酸乳杆菌GNC嗜酸乳杆菌，双歧乳杆菌，保加利亚乳杆菌Losargeles鼠李糖杆菌，干酪乳杆菌，短乳杆菌，植物乳杆菌，嗜酸乳杆菌NutritionNowINC嗜酸乳杆菌，干酪乳杆菌，植物乳杆菌，嗜热乳杆菌，两歧双歧杆菌，婴儿双歧杆菌，粪链球菌NaturesBoundy嗜酸乳杆菌，两歧双歧杆菌PharmAssure嗜酸乳杆菌RiteAcidPharmecists嗜酸乳杆菌，两歧双歧杆菌，保加利亚乳杆菌WakaunageofAmericanco.嗜酸乳杆菌、长双歧杆菌、两歧双歧杆菌Westcadwell嗜酸乳杆菌国内常见双歧杆菌制品简表类型制品名称采用菌种说明药品丽珠肠乐胶囊青春双歧杆菌调整肠道微生态平衡培菲康、贝飞达嗜酸乳杆菌、长双歧杆菌、粪肠球菌调整肠道微生态平衡整肠生地衣芽孢杆菌调整肠道微生态平衡金双歧长双歧杆菌、保加利亚杆菌、嗜热链球菌调整肠道微生态平衡促菌生、乐腹康、源首胶囊蜡样芽孢杆菌调整肠道微生态平衡威特四联活菌片两歧双歧、嗜酸乳杆菌、粪肠球菌、蜡样芽孢杆菌调整肠道微生态平衡酪酸菌胶囊酪酸梭状芽孢杆菌调整肠道微生态平衡常乐康婴儿双歧杆菌、酪酸梭状芽孢杆菌调整肠道微生态平衡妈咪爱枯草芽孢杆菌、尿肠球菌调整肠道微生态平衡波迪佳胶囊枯草芽孢杆菌调整肠道微生态平衡乳康生蜡样芽孢杆菌、干酪乳杆菌调整肠道微生态平衡定菌生胶囊德氏乳杆菌调整肠道微生态平衡调整肠道微生态平衡食品双歧奶、奶酪双歧杆菌、乳杆菌发酵制品冰淇淋、奶粉、饮料双歧因子保健食品目前应用益生菌自我保健在国外非常流行。这是一种被称为不依赖药物的保健方法，即利用乳酸菌、双歧乳酸杆菌等益生菌进行疾病预防和保健。●药品中治疗肠道疾病；●保健品调整肠道微生态平衡；●食品中大部分都是发酵乳制品。我国益生菌菌株选择标准●卫生部2001年84号文件颁布的9种菌种；●不提倡以液态形式生产益生菌类保健食品。因为微生态保健食品中的功能因子为活菌，因而从保证活菌含量的角度而言，应大力提倡发展微胶囊或胶囊剂型的冻干菌粉；●活菌类益生菌保健食品在贮藏期内活菌数不得少于106cfu/mL(g)，从而达到对人体健康有促进作用的良好效果。5益生菌粉的制备益生菌菌株↓特定增殖培养基中培养↓离心富集菌体↓菌体加入冷冻保护剂↓真空冷冻干燥↓真空