综述:微生物源性风味化合物在肉、鱼和禽类产品中的应用与健康益处

【字体: 时间:2025年09月15日 来源:Food Reviews International 6

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  本综述系统阐述了微生物(细菌、酵母、真菌)通过发酵与生物转化产生的风味化合物(有机酸、酯类、醇类、醛类等)在动物源性食品中的应用价值。这些生物风味剂不仅赋予产品独特感官特性,还兼具抗氧化、抗菌、抗癌等健康功能。文章进一步探讨了传统与现代加工技术(如腌制、发酵、真空滚揉等)对风味形成的促进作用,并指出代谢工程、CRISPR菌株设计等前沿技术对产业化发展的推动意义。

  

微生物风味化合物的生物合成机制

微生物通过发酵和生物转化途径合成多种挥发性风味化合物。细菌(如乳酸菌)、酵母(如酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae)和真菌(如曲霉属Aspergillus)在代谢过程中分解蛋白质、脂质与碳水化合物,生成有机酸(如乳酸、乙酸)、酯类(如乙酸乙酯)、醇类(如乙醇)以及醛类(如乙醛)。这些化合物共同构成肉、鱼、禽类产品的独特风味轮廓。例如,乳酸菌发酵产生的乳酸可增强酸味并抑制腐败微生物,而酵母衍生的酯类赋予果香气息。

应用技术与加工策略

传统加工方法(如腌制、烟熏、盐渍)与现代技术(真空滚揉、注射接种)均依赖微生物活动提升食品品质。在发酵香肠、干腌火腿等产品中,天然微生物群或接种发酵剂(如木糖葡萄球菌Staphylococcus xylosus)可促进蛋白质水解与脂质氧化,释放游离氨基酸(如谷氨酸)和短链脂肪酸,增强鲜味与香气。此外,微生物衍生的抗氧化剂(如细菌胞外多糖)能抑制脂质过氧化,延长货架期。

健康功能与生物活性

微生物风味化合物超越感官修饰功能,展现出多重健康益处。细菌发酵产生的有机酸(如丙酸)具有抗菌活性,可抑制食源性病原体(如李斯特菌Listeria monocytogenes);酵母代谢物(如谷胱甘肽)通过清除自由基发挥抗氧化作用;真菌衍生的萜类化合物(如红曲霉Monascus产生的莫纳可林K)具有抗癌潜力。这些特性为开发功能性肉制品提供了科学依据。

技术挑战与未来方向

当前微生物风味化合物面临产量低、提取效率不足及法规限制等挑战。通过代谢工程改造菌株(如增强酯合成酶表达)、CRISPR技术精准编辑基因(如调控醛脱氢酶活性),可提升目标化合物产率。可持续生物加工策略(如利用食品副产物作为发酵底物)进一步推动产业化应用。未来需加强毒理学研究并完善监管框架,以促进微生物生物风味剂的商业化进程。

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