雪莲菌颗粒形成机制研究进展
菌体,生物膜,1雪莲菌粒理化组成规律,1物理结构,2化学成分,3微生物组成及分布,2雪莲菌颗粒形成机制假说,1生物膜假说,2聚集假说,3共生假说,3结语
李佳乐,毛可敏,桑亚新,高 洁(河北农业大学食品科技学院 河北保定071000)
雪莲菌(Tibet Kefir),又称藏灵菇,是源于我国西藏的一种天然混菌发酵体系,由乳酸菌、酵母、醋酸菌等多种微生物附着在蛋白质、多糖等基质上形成肉眼可见的颗粒[1],对牛乳等具有发酵作用。多菌相的共生发酵使得雪莲菌发酵乳具有独特醇香及起泡性[2],被誉为“香槟酸奶”,深受大众喜爱。不仅如此,国内外多项研究表明,雪莲菌颗粒及其发酵乳具有降脂[3],抑制肿瘤[4],调节胃肠道[5],免疫调节[6]等多种有益功能,并具有良好的抑菌性能[7],在传统的家庭制作过程中,非无菌操作的情况下也能保持自身微生态的稳定。雪莲菌发酵乳作为牧区传统发酵乳制品,未形成规模化生产故仅限于当地民间流行。
雪莲菌粒只在原粒的基础上,以传统的培养方式增殖,不仅增殖速度缓慢,而且其微生态体系为动态平衡,使得发酵过程难以控制,发酵乳风味和品质不均一。目前通过纯培养发酵剂模拟雪莲菌发酵乳的尝试,涉及的菌种组成简单,所得产品无法达到原粒发酵乳所具有的风味和功能特性。曲宜[8]、石海波[9]、刘克营[10]、Chen[11]、Ng[12]等学者致力于人工模拟雪莲菌颗粒的研究,尝试构建菌相组成清晰,发酵过程可控的发酵剂,然而,尚未得到理想的结果。了解雪莲菌粒的形成机制和生长特性,是实现雪莲菌粒人工模拟的必要条件。本文结合国内外的研究进展,以雪莲菌颗粒理化组成为出发点,根据目前已有的雪莲菌颗粒形成机制的相关研究,凝练出生物膜假说、聚集假说、共生假说3 种颗粒形成机制的推论。
1 雪莲菌粒理化组成规律
不同于天然形成的混菌发酵体系,人工重组雪莲菌颗粒,能够形成菌相组成明确,发酵条件可控,发酵乳品质稳定的发酵剂,是实现其规模化生产的必要条件,也是目前亟待打破的瓶颈。尽管不同培养环境雪莲菌颗粒菌相组成差别较大[13],但是通过对多项研究的综合分析发现,其在物理结构、化学组成及微生物组成分布等方面还是具有一定的规律性,为人工模拟雪莲菌颗粒提供了切入点。
1.1 物理结构
雪莲菌粒呈乳白色,颗粒成团,形状不规则,大小不一,粒径在5~20 mm(图1)。雪莲菌粒的生长在宏观上主要体现为菌粒的体积增大、数量增多;而在微观上是其微生物群体的生长和繁殖。为更进一步了解雪莲菌粒的结构,学者们进行了积极探索。Wang 等[14]发现kefir 粒可以打开拉伸成为一层厚的膜状物质(图2)。Lu 等[15]通过显微镜观察发现雪莲菌粒由呈中空球状结构的小颗粒单元组成(图3) ......
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