发酵乳的营养价值及发展(论文)

河南质量工程职业学院毕业() 发酵乳的营养价值及发展 系别:食品与化工系 专业:食品营养与检测 班级:08级食检班 学生姓名: 指导教师: 完成日期:2011-4-10 河南质量工程职业学院 毕业设计(论文)任务书 班级 08食检八班 学生姓名 宋鹏蛟 指导教师 徐挺 设计(论文)题目 发酵乳的营养价值与发展 主要 研究 内容 文章从营养学及微生物学的角度综述了发酵乳对人体的健康、保健疗效功能,以及酸乳及其乳酸菌可增强人体免疫系统,维护人体肠道微生态平衡,抑菌抗病,分解毒素等功能方面的问题 主要技 术指标 或研究 目标 主要研究发酵乳的各项营养成分以及具体的功效,对乳糖不耐症及双歧杆菌作出论述,并提出了发酵乳今后发展的趋势。 基本 要求 1能独立完成论文写作 2 熟练计算机排版 3 强化专业知识 4 扩展查阅能力 主要参 考资料 及文献 [1]王占武, 双歧杆菌与人体健康, 中国乳品工业[M] [2]郭本恒等, 保健与功能食品[M], 黑龙江科学技术出版社, 1996 [3]苏东海.乳制品加工技术,[M].中国轻工业出版社2010.10 目录 摘要 (1) 前言 (2) 1发酵乳的概述 (2) 1.1定义及分类 (2) 1.1.1定义 (2) 1.1.2分类 (3) 1.2发酵乳营养成分简介 (3) 2发酵乳的功效 (3) 2.1保健功能 (4) 2.2科学引用酸乳健功能 (8) 3发酵乳的发展现状及前景 (9) 参考文献 (10) 致谢 (11) 文章从营养学及微生物学的角度综述了发酵乳对人体的健康、保健疗效功能,以及酸乳及其乳酸菌可增强人体免疫系统,维护人体肠道微生态平衡,抑菌抗病,分解毒素等功能方面的问题。对乳糖不耐症及双歧杆菌作出论述,并提出了发酵乳今后发展的趋势。 关键词:发酵乳营养价值发展 1910年,俄国著名的科学家梅契尼可夫(E.Metchnikoff)发表了著名的“乳酸菌与长寿”学说,指出酸牛乳中的保加利亚乳酸杆菌在人体肠道内可抑制腐败菌的繁殖。1950年,酸乳制品实现了现代化、规模化生产。本世纪60年代以来,随着科学家们对细菌学研究的深入,除了普通的乳酸菌(保加利亚杆菌、嗜热链球菌等)的生物学特性被公认以外,其他许多对人体有益的菌群(如双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌等)在人体肠道内的存在及其特殊性功能也逐渐被人们所认识,从而引发了发酵乳制品的第三次革命。除了传统的酸牛乳之外,许多不同形态、不同风味、不同疗效的发酵乳及其制品层出不穷,并为人们所青睐。 1发酵乳概述 1.1定义及分类 1.1.1定义 联合国粮食与农业组织(FAO)、世界卫生组织(WHO)与国际乳品联合会(IDF)于1997年给酸乳做出如下定义:酸乳,即在添加(或不添加)乳粉(或脱脂乳粉)的乳中(杀菌乳或浓缩乳),由于保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的作用进行乳酸发酵制成的凝乳状产品,成品必须含有大量的、相应的活性微生物。 发酵乳系指牛乳等动物乳经乳酸菌发酵而制成的一大类乳制品,主要有酸牛乳、活性乳,以及干酪、酸性奶油等。牛奶被喻为人类的绿色血液,而含有大量有益活性菌的发酵乳更是营养与保健功能兼备的现代人类理想食品之一。在欧美发达国家,人们日常的膳食结构中所占比重及所起作用均十分突出。随着我国人民生活水平的不断提高,养牛业的大力发展,奶占有量迅速增长;乳品加工技术不断创新,乳制品特别是酸牛奶在人们膳食结构中所占比重越来越大,这将对提高整个中华民族的身体素质十分重要。据统计,北京的酸奶日销量在2000年达到300吨左右,2009年又翻了几番,发展速度远远超过其他任何食品。酸奶制品已成为我国大中城市消费者不可缺少的食品。 1.1.2分类 按成品的组织状态分类:凝固型酸乳、搅拌型酸乳 按成品口味分类:天然纯酸乳、加糖酸乳、调味酸乳、果料酸乳、复合型或营养健康型酸乳、疗效酸乳 按原料中脂肪含量分类:全脂酸乳、部分脱脂酸乳、脱脂酸乳 按菌种种类分:酸乳、双歧杆菌酸乳、嗜酸乳杆菌酸乳、干酪乳杆菌酸乳 按发酵后的加工工艺分类:浓缩酸乳、冷冻酸乳、充气酸乳、酸乳粉 1.2发酵乳营养成分简介 牛乳经发酵制成酸乳时,一部分乳糖水解成半乳糖和葡萄糖,后再被转化为乳酸。半乳糖被机体吸收后可参与幼儿脑苷和神经物质的合成。发酵产生的乳酸会使乳蛋白变成微细的凝乳粒,易于消化吸收。另外,乳酸菌中的许多菌株能够释放活性酶类和维生素B类等营养物质。经研究发现,来自人体肠道的双歧杆菌能产生维生素B1、叶酸、维生素B6、维生素B12等多种维生素,数量因种类不同而各异。酸奶中还含有胞外多糖、矿物质、芳香物质、呈味物质等。所有这些营养成分在提供机体营养、调节肠道微生态、促进人体健康等方面起着极其重要的作用。 蛋白质由于在发酵过程中,乳酸菌产生蛋白质水解酶,使原料乳中蛋白质水解,从而使酸乳含有更多的肽和丰富的、比例更合理的人体必需的游离氨基酸,使酸乳中的蛋白质更易被机体所吸收利用,具有更好的生化可利用性。 钙通常酸乳中乳固体含量大于牛乳中的,故含有更多的钙。发酵后原料乳中的钙被转化为水溶形式,更易被人体吸收利用,一般而言,酸乳中含钙量为140~165mg/100g。 维生素酸乳中主要含有B族维生素和少量脂溶性维生素,酸乳中维生素的含量主要取决于原 料乳,其所用菌株种类也会影响维生素含量,B族维生素是乳酸菌生长与增值的产物。 2.发酵乳的功效 发酵乳对人体健康的影响主要是乳酸菌作用的结果,乳酸菌是指以乳酸为主要代谢产物的细菌。发酵乳中最主要的乳酸菌有: 链球菌属(Streptococcus):嗜热链球菌、乳酪链球菌、乳酸链球菌、丁二酮乳酸链球菌; 乳杆菌属(Lactobacillus):保加利亚乳杆菌、嗜热乳杆菌、干酪乳杆菌; 双歧杆菌属(Bifido):婴儿双歧杆菌、两歧双歧杆菌、长双歧杆菌、青春双歧杆菌; 明串珠菌属(Leuconostoc):柠檬明串珠菌、葡萄糖明串珠菌等。 利用乳酸菌发酵生产的酸牛乳其营养全面、风味独特,比牛乳更易被人体消化、吸收和利用,许多乳酸菌本身的微生物特性及代谢产物使得酸牛乳具有良好的保健医疗功效,如双歧杆菌及嗜酸乳杆菌等。 2.1保健功能 2.1.1、调节肠道的微生态平衡 健康人体肠道中的微生物的种类、数量是相对稳定的,它们彼此协调,形成一个微生态系。然而这些自然繁殖的乳酸菌的数目会随着年龄的增长、胃肠分泌的变化、疾病及抗生素的使用等原因而逐渐下降,引起体内菌群失调,这就需要人为地进行补充,可以经常饮用酸奶,严重者可以通过服用乳酸菌活菌制剂来调节肠道的微生态平衡。 将肠道微生物分为耐酸的革兰氏阳性和不耐酸的革兰氏阴性两类,发现其细菌的种类、数量和定居部位都是相对稳定的,它们相互协调、相互制约,共同形成一个微生态系统。双歧杆菌是一种优势生理菌群,它和其它乳酸菌一样具有对机体有益无害的生理特征。乳酸菌相对耐酸,适应肠道的生态环境。如因抗生素、化疗、年龄、饮食等因素引起体内菌群失调,通过口服这些有益菌的活菌制剂,可获得较好的治疗效果。长期食用含乳酸菌活菌的食物,能调整菌群之间的关系,维持和保证菌群最佳优势组合,以及这种组合的稳定性。 2.1.2、抑制有害微生物的生长,防止腹泻的作用 有的乳酸菌能够在肠道内定植,并且与肠道内的有害菌争夺营养物质,对其产生竞争性抑制,形成一个不利于有害菌生长的环境。另外,乳酸菌的合成产物中的短链脂肪酸也可以抑制有害菌的生长,或由此降低环境的pH值,对志贺氏菌、沙门氏菌、大肠杆菌等致病菌产生拮抗作用,阻止其生长繁殖,从而控制体内的毒素,减少腹泻等疾病的发生。 2.1.3、降低胆固醇 血液中的胆固醇含量过高易引发心血管疾病,酸奶中胆固醇的含量较牛乳中要低。研究证实,发酵奶能降低血液中胆固醇的含量,一般来说可以降低胆固醇的含量达10%-25%。丹麦的一个研究结果表明,用嗜热链球菌和向肠性大肠杆菌制成的发酵奶,能明显降低血清中胆固醇的含量达10%。其机理是乳酸菌能抑制B-羟基-B-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶的活性,控制胆固醇的合成而降低血清中胆固醇的含量。 2.1.4、提高机体的免疫力 双歧杆菌和乳酸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,加之它们还能刺激腹膜巨噬细胞,产生干扰素,促进细胞分裂,产生抗体及细胞免疫等,所以能增强机体的非特异性和特异性免疫反应,提高机体的抗病能力。用活菌体或经超声、离心、沉淀和透析得到的菌体碎片或将菌的培养液经乙醇沉淀获得的多糖,可预防或抑制肠道肿瘤或其他肿瘤的发生。体弱多病者,经常口服双歧杆菌活菌制剂,能使体内的双歧杆菌保持优势,达到提高机体免疫的能力。 2.1.5.减免乳糖不耐症 饮用酸奶可以克服乳糖不适应症。有一部分人对鲜奶中的乳糖有过敏症,进食鲜奶后发生腹泻、腹鸣、消化不良症。新鲜的酸奶中存在活性乳糖酶,促进乳糖的分解,防止乳糖不耐症。 因此乳糖酶不充足的人,可以安心食用。许多老年人由于缺乏β–半乳糖苷酶而对乳糖有吸收障碍,这类人群如果饮用鲜牛奶往往会有腹胀、腹痛、呕吐等不适反应,而牛奶经发酵后,其所含的乳糖部分被发酵菌分解利用产生乳酸,而且发酵菌也会释放β-半乳糖苷酶,以帮助乳糖在小肠中的降解,从而解决一些乳糖吸收障碍问题,减免乳糖不耐症。 2.1.6、促进乳中蛋白质和脂肪的消化 乳酸发酵过程中蛋白质、脂肪变成易于人体吸收的预备消化状态而使其消化率提高。由19种氨基酸组成的巨大复合体分子的乳蛋白质,被乳酸菌作营养源利用,其本身含有的蛋白酶在发酵过程中把一部分蛋白质水解为易消化的肽和氨基酸。另外,乳酸发酵中不断产生的乳酸等使凝乳块变得细小,因而使蛋白质与消化酶的接触面积变大,有利于消化分解的进行。酸乳中约有1%的蛋白质被水解为游离氨基酸(FAA),是牛奶的5倍(5mg/100g)。虽然乳酸菌的胞内脂酶水解乳脂肪的能力微弱,但酸乳中也有部分脂肪水解成易于消化的脂肪酸(FFA)。 2.1.7.促进人体对乳中钙的吸收 钙是人体所需的重要矿物质元素之一,食品中钙的吸收不足导致人体缺钙现象越来越严重。在我国缺钙的问题更加严重,尤其老年人对钙吸收较困难,因此骨质疏松症已成为威胁老年人健康的一大问题。我国因缺钙性佝偻病的发病率约占32%。据调查,我国人均钙的摄取量只达到人体需要量的2%,大部分被食物中所含的草酸给沉淀掉了。众所周知,乳品是钙的良好来源,牛乳中含量最多的矿物质就是钙,但是往往不能很好地被人体消化吸收。促进人体对钙吸收的因素有:钙与磷含量的比例应在1:1-2:1、维生素D、乳糖、赖氨酸、精氨酸的存在。除维生素D外,发酵乳品全部满足。因此,发酵乳是人体钙来源的理想食品。 2.1.8.增加维生素 诸多乳酸菌在发酵过程中可合成B族维生素,其合成量因菌种而异。双歧杆菌产生的量最多,如VB1、VB6、VB12、叶酸、尼克酸。同时,某些乳酸菌能合成维生素C,使维生素C含量增加。 2.1.9、改善矿物质的代谢吸收,调节机体微量元素的平衡 酸奶中所含的钙、磷、铁、维生素、氨基酸等是机体的重要营养成分,其中磷是骨骼的重要组成成分,而钙是牛奶中含量最高的矿物质,它可以促进幼儿骨骼发育,防止老年骨质疏松症。维生素D、乳糖、磷、精氨酸等都可以促进机体对钙的吸收。 2.1.10.抑制致病菌和抗感染 据研究报告,乳酸菌在体内发酵乳糖,产生大量的乳酸乙酸,使肠道pH值降低。肠道内处于酸性环境,对志贺氏菌、沙门氏菌、变形杆菌、大肠杆菌等致病菌有拮抗作用。低pH值有利于肠道蠕动,维持正常的生理功能,阻止致病菌定植。嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、保加利亚乳杆菌产生的过氧化氢,双歧杆菌和某些乳杆菌的胞外糖苷酶,以及不少乳酸菌产生的细菌素、双歧杆菌素对葡萄球菌、梭状芽孢杆菌、沙门氏菌、志贺氏菌都有拮抗作用。此外,双歧杆菌还可以将结合的胆酸分解为游离的胆酸,游离胆酸对致病菌也有一定拮抗作用,从而达到抑制致病菌和抗感染的功效。 2.1.11.抗辐射作用 口服双歧杆菌和乳酸杆菌的动物经放射照射后,比未口服菌剂的对照动物存活时间要长或免于死亡,其机制可能与菌及其发酵产物有保护造血系统和抗突变的作用。 2.1.12.抗高血压作用 乳酸菌的抗压作用来源于三个方面:(1)通过其胞外蛋白酶、肽酶(羧肽酶、氨肽酶)的水解作用,将食物蛋白,如乳蛋白中具有降压活性的肽片段释放出来,ACE抑制肽、阿片活性肽等;(2)乳酸菌的菌体成分,如来自Lactobacillus. casei YZP9018的细胞壁的一种多糖-肽聚糖成分在SHR及高血压患者体内表现出降血压作用;(3)部分乳酸菌,尤其是以活菌形 式到达肠道的乳杆菌,在肠道内促进机体对部分可以调节血压矿物质的吸收。 2.1.1 3.抵抗衰老延长寿命 酸奶具有清洁胃肠环境,抑制或减少肠腔内的胺、吲哚等有害代谢产物的形成与吸收,减轻肝脏、肾脏减毒排毒的负担,达到清除体内垃圾、减少其对机体组织的损坏,长期食用可获得延缓衰老、延年益寿的效果。 2.1.14.抗变异原性和抗肿瘤作用 HOSONO等研究了印度尼西亚、中国、高加索地区的传统发酵乳中乳酸菌的细胞壁及其氨基酸加热分解物质和挥发性N-亚硝胺化合物的结合性,发现乳酸菌的细胞壁对这些物质具有极高的吸着率(98%),细胞壁对这些变异原和致癌物质的吸附现象主要与细胞壁的肽聚糖有关,推测这是由于肽聚糖与这些物质的离子性吸附所致。目前认为乳酸菌抗变异原性功能主要是通过以下几个方面发生作用的: 2.1.14.1许多细菌的细胞壁都具有与变异原性物和致癌物质结合的性质,而乳酸菌细胞壁的这种性质更加显著,结合能力更强,且其结合在极短时间内发生,非常稳定; 2.1.14.2细胞壁中肽聚糖具有这种结合性质; 2.1.14.3对乳酸菌来说,活菌与死菌对变异原性物结合能力没有明显差异; 2.1.14.4细胞壁与变异原结合时,与SDS(Sodiumdodely Sulfate)具有拮抗作用,乳酸菌抗变异原性是由菌体直接作用于变异原,使变异原不能活化,从而减弱和消除变异原的毒害作用,降低癌症发病率。双歧杆菌和乳酸杆菌能分泌一种降解N-亚硝胺的酶,能预防亚硝胺引起的肿瘤的发生。 2.1.15.分解毒素,防癌抗癌 现代医学证明,亚硝胺类是具有强致癌性的物质。含有硝酸盐的食物、食品中蛋白质分解形成的氨基酸、氨基酸与脂质反应三种消化过程中都有可能在人体肠道内合成毒素物质亚硝胺类。食物中的脂肪不仅产生胺,长期多量食用还可引起有致癌作用的胆汁酸分解物在体内的积蓄而诱发癌变。然而以上产生毒素的反应都与肠内有害菌的腐败作用有很大关系,因此肠内有害菌对人体的威胁日益受到重视。另外,由于人的肠机能适应植物性食品的消化,当以动物性食品为主时,由于通过肠道的时间很长,就容易在肠道内有害菌的作用下发生腐败而产生种种毒素,如果这类毒素物质大量产生而不能通过肝脏及时分解或肝机能下降,而进入体内就会引起病变,使得人体器官机能发生衰退和老化,进而转化成癌变。 克服和预防上述影响有两条途径:一是保持动植物食品的适当平衡,限制动物性食品的摄入量(即尽量吃素),二是利用发酵乳品有效改善肠内菌群的状态,分解毒素使其无毒化,保持肠内健康,达到防癌抗癌的目的。 2.1.16.酸奶具有美容作用 常饮酸奶能够润肤、明目、固齿、健发。其原因是酸奶中含有丰富的钙且更易于消化吸收,利用率高,有益于牙齿,骨骼;酸奶中维生素,其中维生素A和维生素B2都有益于眼睛;酸奶中丰富的氨基酸有益于头发。同时,由于酸奶能够改善消化功能,防止便秘,抑制有害物质如酚吲哚及胺类化合物在肠道内产生和积累,因而能防止细胞老化,使皮肤白晰而健美。 2.2科学饮用酸乳 2.2.1.空腹忌喝酸奶:适宜乳酸菌生长的pH值为5.4以上,空腹时,人的胃液酸度pH值在2以下,饭后胃液被稀释,pH值可上升到 3.5。因此,空腹饮用酸奶,乳酸菌易被杀死,保健作用减弱;而饭后2小时饮用,保健功能较好。 2.2.2.酸牛奶忌加热:酸牛奶中的活性乳酸菌对人体有益无害,它可分解鲜牛奶中的乳糖而产生乳酸,使肠道酸性增加,有抑制腐败菌生长和减弱腐败菌在肠道中产生毒素的作用。此外,活性乳酸菌还具有增强胃肠消化能力的作用,而经过加热煮沸后,不仅酸奶的特有风味消失,而且其中的有益菌也被杀死,营养价值大为降低。 2.2. 3.食用酸奶后忌不漱口:随着乳酸菌系列饮品品种的增多,儿童龋齿发生率也在上升,这与常饮乳酸菌饮料不无关系。因为乳酸菌中的某些菌种对龋齿的形成起着重要的作用。因此,在饮用酸奶或乳酸菌饮料后应及时用白开水漱口。 2.2.4.酸牛奶忌过量:酸奶并非老少皆宜,胃肠道手术后的病人、腹泻患者以及1岁以下婴儿,都不宜喝酸奶。即使是健康成年人,也不能过量饮用,否则很容易导致胃酸过多,影响胃黏膜及消化酶的分泌、降低食欲、破坏人体内的电解质平衡。一般来说,每天喝两杯,每杯在125克左右比较合适。 2.2.5.不宜与药物同服:饮用酸奶前后最好不要服用药物,特别是红霉素、氯霉素、磺胺类药及其他抗菌素药物,以免酸奶中的嗜酸乳杆菌被杀灭或使活力下降。 2.2.6.不要给婴儿喂食:酸奶含钙量较少,婴儿正在生长发育,需大量钙,且酸奶中由乳酸菌生成细菌素,虽能抑制和消灭很多病原体微生物,但同时也破坏了对人体有益菌的生长条件,同时也影响正常消化功能,尤其对有肠胃炎的婴儿和早产儿更不利。 3.发酵乳的现状及发展前景 酸奶因口感丰富多样,营养价值较高,易于消化吸收等特点而深受消费者的喜爱。因为含有活力强的乳酸菌,能起到增强消化功能、促进食欲、加强肠的蠕动和机体的物质代谢的作用,对增强人体健康十分有利。酸奶已成为中国市场上最为流行的乳制品之一。同时,随着消费者对健康、安全、时尚的需求日益膨胀,酸奶的品种也呈现多样化发展趋势。从最初的原味酸奶,到调味酸奶、果粒酸奶,口味实现了多样化;从基础酸奶,到益生菌酸奶、低乳糖酸奶等,健康功能实现了多样化;“美味+健康”将成为未来酸奶的主流元素。近两年其产销量保持直线上升,增长速度在30%以上。对比国外的人均酸奶消费量,我国的酸奶产品还有很大的发展空间。 参考文献 [1]武建新.乳品生产技术[M]. 北京: 科学出版社, 2004.8 [2]蔡德良. 双歧杆菌酸奶的研究[M], 1993,165(9)15-20. [3]J. A. 科曼&J. Lj. 罗西克, 北京市奶类项目办公室译, 双歧杆菌及其应用[J]. [4]王占武, 双歧杆菌与人体健康, 中国乳品工业[M], 1996,24(2)24-27. [5]郭本恒等, 保健与功能食品[M], 黑龙江科学技术出版社, 1996 [6]翁明等, 发酵乳制品不同发酵剂菌种的水解作用及营养机理. 农业部科学技术与质量[M], 1995,59-63. [7]苏东海.乳制品加工技术,[M].中国轻工业出版社2010.10 [8]李凤林等,乳与乳制品加工技术,[M],中国轻工业出版社2010.9 致谢 本文在写作过程中得到徐挺老师的热心指导,在此深表谢意!同时感谢学院特别是食检专业的各位老师,谢谢他们为我们的学习和论文写作提供的许多帮助,使我们得以顺利完成学业。在这里,还要感谢在学习和生活过程中给予我们关心和帮助的同学、朋友。