生物防腐技术在传统酿造食品中的应用研究

摘 要：传统酿造食品是人们生活中不可缺少的一类食品，一般是通过微生物发酵作用采用酿造工艺加工而成。传统酿造食品在生产中需采取必要的防腐技术保证食品的安全性，生物防腐技术是近年来比较安全的一种防腐技术。本文对传统酿造食品和生物防腐技术进行概述，并对生物防腐技术在传统酿造食品中的具体应用进行研究，从而为传统酿造食品生产的安全性提供有力保障。

关键词：生物防腐技术;传统酿造食品;食品安全;应用

Research on the Application of Biological Preservative Technology in Traditional Brewed Food

HE Yun， ZHOU Wenchuan

（Luzhou Vocational and Technical College， Luzhou 646000， China）

Abstract： Traditional brewed food is an indispensable food in people’s life， which are generally processed by microbial fermentation and brewing technology. In the production of traditional brewed food， it is necessary to adopt necessary preservative technology to ensure the safety of food. Bio-preservation technology is a relatively safe anti-corrosion technology in recent years. This paper summarizes the brewed food and biological preservation technology， and studies the specific application of biological preservation technology in traditional brewed food， so as to provide a strong guarantee for the safety of traditional brewed food production.

Keywords： biological preservation technology; traditional brewed food; food safety; application

传统酿造食品具有易消化、易吸收、营养丰富和口味独特等突出优点，因此一直受消费者青睐，传统酿造技术也是我国传统农产品加工的一种重要技术。随着我国对“三农”问题的重视度日渐提升，传统酿造食品的发展已成为“三农”问题解决的方向之一。现阶段，除了酱油制品达到了质量安全强制性管理要求外，其他类型的传统酿造食品仍未实现质量安全强制性管理，且这些传统酿造食品尚未形成安全保障技术体系以及统一管理规范，在实际生产中，卫生管理较粗放，且传统酿造食品盐度偏高，在管理标准的设定方面也不够规范，造成我国当前传统酿造食品的卫生安全仍存在较大问题，不仅阻碍传统酿造食品走向国际市场，而且影响消费者的健康[1]。生物防腐技术可为传统酿造食品生产安全提供支持，因此研究生物防腐技术在传统酿造食品中的应用具有一定的意义。

1 生物防腐技术及传统酿造食品概述

1.1 生物防腐技术概述

生物防腐是指将双歧杆菌、乳酸菌等各类益生菌添加至某种体系中，从而对食品中出现的致病菌和腐败菌发挥抑制作用。生物防腐技术与化学防腐剂有着本质区别，但同样能为食品提供保护屏障，提升产品的安全性。在采用生物防腐技术前，必须选择安全的生物防腐菌种，通过添加这些菌种能对有害菌和致病菌的存活和生长发挥有效的抑制作用[2]。在酿造食品中加入浓缩、精选的菌种，无需再使用化学防腐剂，也无需对食品过度加热灭菌，既能保证食品的安全性，又能锁住食品中的营养物质，在当前传统酿造食品生产中发挥着重要作用。

1.2 传统酿造食品概述

我国古代就已出现了传统酿造食品，其主要是通过微生物发酵的方法，加上独特的酿造工艺，加工制作成人们喜爱的食品。传统酿造食品的种类非常丰富，主要包括酿酒、酱油及酱制品的酿制、酿醋等，同时也包括腐乳、腌酱菜、乳酪等一系列发酵食品。传统酿造食品的生产成果在我国古代生物以及化学领域均有所反映，这些传统酿造技术为现代微生物学的形成奠定了坚实的基础，也为我国发酵科学的产生、兴起和发展提供支持。当前人们已将生物防腐技术应用于传统酿造食品中，如新型生物防腐剂——苯乳酸，该物质是从乳酸菌等一些微生物中提取的一种小分子抗菌物质，可抑制食源性致病菌[3]。此外，乳酸链球菌素、纳他霉素、聚赖氨酸等均属于生物防腐技术范畴，这些物质可应用于肉制品、干酪、糕点等食品防腐方面，与化学防腐剂相比，生物防腐技术在传统酿造食品中的应用更具安全性。

2 生物防腐技术在传统酿造食品中的具体应用

2.1 生物防腐技术可降低产品的pH值

益生菌是生物防腐技术应用中常用的一类微生物，该类微生物的主要特性是能对食品致病菌发挥强有力的抗菌效用，这种抗菌效用的形成主要依靠在传统酿造食品酿造过程中形成的乳酸，乳酸的形成会导致食品的pH值降低，消耗体系氧会降低氧化还原电位或形成抗菌素，从而有效抑制传统酿造食品中出现的致病菌和腐败菌，进而有效延长产品的货架期。同时，当食品的pH值降低后，会导致消耗体系中的持水力降低，从而使食品中的水分含量和活度均同时降低，对于防腐保质也具有一定的作用。此外，采用益生菌进行发酵时，能创造出一种酸性环境，使亚硝酸盐有效分解，从而降低亚硝酸盐在传统酿造食品中的残留量。因此，在传统酿造食品生产中，生物防腐技术可有效提升食品的安全性。

2.2 生物防腐技术中有机酸的应用

研究表明，生物防腐技术在酸性环境中产生的抗菌效果更突出，这不仅与pH值的降低有关，还与酸的类别有密切联系。研究人员发现酸的抑制作用表现在介质pH值、酸解离程度以及酸分子致毒效果3个方面[4]。细菌生长要求的pH值最佳范围为6～7，若pH值降低，同时与正常值发生偏离，会降低细菌生长率。当pH值比这一限度低时，细菌会死亡，且死亡率随温度的升高而升高。当pH值处于较低水平时，其与弱有机酸能对病原菌一同发挥抑制作用，以Henderson-Hasselbalch方程式为依据，未发生解离的酸受该酸pH值以及pKa值影响而增加。一旦未解离的酸穿透细胞膜进入细胞质内部后，会因pH值过高而造成酸解离，从而导致细胞质发生酸化，同时释放阴离子。这时微生物会受到两种影响：①弱细胞尽力维持内部的pH值不变，则必须要利用质子泵将质子清除，从而增加细胞负担，细胞生长过程中所耗用的能量就会因此减少;②细胞会累积破坏其代谢的阴离子，导致弱酸发挥的抑菌作用受制于pKa值，其能反映弱酸解离水平，所产生的抑菌效果也受弱酸阴离子影响，这是造成弱酸pKa值相同、但抑菌效果不同的主要原因。在传统酿造食品生产时，通过对有机酸的应用，能发挥良好的抗菌效果，抑制致病菌的主动运输，从而有利于防止传统酿造食品腐败变质。

2.3 生物防腐技术中细菌素的应用

细菌素是生物防腐技术在传统酿造食品中发挥防腐保质作用的重要成分，其发挥抑菌作用的机制为细菌素一般能吸附在敏感细胞的表层，因细菌素是附带正电荷且疏水的小肽，当细菌素对细菌细胞产生吸附时，其吸附的点位不专一，从而对细胞壁阴离子成分产生作用，如糖醛酸磷壁酸、酸性多糖、磷壁酸等，会与细胞膜相结合产生管状结构，从而导致细胞膜出现渗漏，造成氨基酸、钾离子以及核苷酸等小分子量细胞质流出，从而造成膜内与膜外间出现的能差减小或消失，同时会抑制RNA、DNA、多糖以及蛋白质等物质的合成。例如，在对大豆食品发酵生产时，所产生的乳链菌肽所包含的乳酸球菌会对芽孢杆菌产生明显的抑制作用，在烹煮大豆时形成高活力的乳链菌肽，其活力值可达到1.28×105 U/g，使芽孢杆菌的生长受到抑制。

2.4 生物防腐技术中过氧化氢发挥的作用

过氧化氢能对细胞蛋白以及细胞膜磷脂产生较为突出的氧化作用。在传统酿造食品生产过程中使用乳酸菌进行防腐，乳酸菌会通过自身的过氧化物酶以及黄素蛋白氧化酶形成过氧化氢，从而对金黄色葡萄球菌等微生物产生明显的抑制效果。当生产发酵肉类食品时，过氧化氢的积累能力比较低，这时过氧化氢的抑菌作用不明显，在流质的静态牛奶中也是如此。因此，若要使过氧化氢的作用得以有效发挥，需将其应用于半固体传统酿造食品的生产中。

2.5 生物防腐技术中双乙酰发挥的作用

双乙酰的产生是若干乳酸菌种对丙酮酸盐进行利用的结果，但丙酮酸盐的利用量较少，主要是由于大部分丙酮酸盐应用于黄素蛋白氧化酶的转化工作。但当细胞处于静止形态下，或当丙酮酸盐的来源可选择、可利用的情况下，双乙酰才能得到积累，且可在发酵乳制品中产生调味和防腐作用。目前已有研究表示酸奶中出现的双乙酰可对葡萄球菌、李斯特菌属产生有效的抑制作用，因双乙酰的气味比较强烈，若要有效发挥其抑菌作用，还需确保双乙酰的浓度达到一定标准[5]。例如，抑制革兰氏阳性菌的浓度必须达到200 mg/kg以上，而在乳制品生产中，其浓度达到2～7 mg/kg时即能发挥有效的抑菌作用。

2.6 生物防腐技术中维他霉素的应用

维他霉素属于多烯烃抗真菌剂的一种，其几乎能对全部霉菌以及酵母菌具备抗菌活性，既可抑制真菌，又能预防真菌霉素。维他霉素具有一定的活性，微溶于水，但难溶于有机溶剂，当pH值在9以上或3以下时，维他霉素分子的溶解度将会提升，因此在大部分传统酿造食品中的pH值范围内均表现较为稳定。维他霉素的抗热处理能量较高，能在干燥环境中表现出稳定的状态，但该物质对紫外线较敏感，因此不宜接触阳光。在传统酿造食品生产中，维他霉素的应用可对霉菌、酵母菌等丝状真菌发挥有效的抑制作用，且对人体无害，但进入人体后，人体对其消化吸收较困难，由于其溶解度较低，因此一般应用于酿造食品的表面防腐，它在食品中的适用范围、最大用量、残留量等相关信息见表1。

3 结语

综上所述，生物防腐技术应用于传统酿造食品中可有效发挥抑菌作用，且生物防腐技术的应用对人体产生的影响较小，更能保证传统酿造食品的安全性。由于生物防腐技术使用的生物防腐剂种类较多，因此传统酿造食品生产厂家在使用生物防腐技术时，应根据生物防腐剂的用途范围和特性合理使用。

参考文献

[1]马楠.白酒酿造微生物的生物多样性归纳分析研究[J].酿酒科技，2022（3）：105-110.

[2]沈阳，黄婉秋，罗寒.生物活性肽功能及其在酿酒中的研究进展[J].酿酒科技，2022（1）：91-96.

[3]贾一凡，董浩爽.食品防腐剂在食品加工中的应用分析[J].中国食品，2021（9）：119-120.

[4]余晶晶，黄永光.基因组学及其在白酒酿造基础研究领域中的应用[J].食品与发酵工业，2021，47（7）：278-284.

[5]山其木格，唐平，王丽，等.微生物分析技术及其在酱香型白酒中的应用进展[J].中国酿造，2021，40（5）：18-25.

作者简介：何运（1990—），男，四川泸州人，硕士，助教。研究方向：发酵食品工艺、食品安全与质量控制技术、粮油食品贮藏及防腐技术。

周文川（1996—），女，重庆人，硕士，助教。研究方向：烹饪营养、饮食文化、乡村旅游。