乳酸菌胞外多糖流变学研究进展-食品物性学论文.doc

乳酸菌胞外多糖的流变学特性的研究进展 摘要：乳酸菌胞外多糖在乳制品中具有特殊的功能，胞外多糖的形成有利于改善产品的流变学特性，并赋予产品优良的感官特性和营养保健性能。乳酸菌所产胞外多糖为典型的非牛顿流体，在不同的多糖浓度、温度、pH、振荡以及盐条件下，探讨胞外多糖的流变学特性。 关键字：乳酸菌；胞外多糖；流变学特性；粘度 Research progress of the rheological properties of lactic acid bacteria extracellular polysaccharides Abstract:Lactic acid bacteria exopolysaccharides in dairy products has a special function, the formation of extracellular polysaccharide will help to improve the rheological properties of the product, and to give the product excellent organoleptic properties and nutritional care performance. Exopolysaccharides produced by lactic acid bacteria for the typical non-Newtonian fluid, the polysaccharide concentration, temperature and pH, oscillations, and salt conditions, explore the extracellular polysaccharide rheological properties. Keywords: lactic acid bacteria · extracellular polysaccharides · Rheological properties · Viscosity 0、前言 微生物胞外多糖的形成，有利于微生物抵抗不良环境因素如干燥条件、抗生素或有毒物质的作用、渗透压的作用、以及巨噬细胞或噬菌体的侵袭等。通常细菌产生胞外多糖的现象较多，而酵母和真菌相对较少形成胞外多糖;微生物可分泌多糖于细胞表面形成荚膜多糖或分泌多糖于细胞周边培养基中形成粘液多糖。 乳酸菌是一类能发酵利用碳水化合物并产生大量乳酸的细菌，其中乳杆菌、明串珠菌、链球菌和乳酸乳球菌等属的部分菌株能够产生胞外多糖。它们分泌多糖于细胞外，形成荚膜多糖黏附于细胞表面，或以黏质多糖形式存在于细胞周边培养基中，这些多糖有利于改善产品的黏度和质地。研究发现部分胞外多糖具有降胆固醇、免疫调节和抗肿瘤等功能[ 2]。起初研究者认为乳酸菌在牛奶中发酵产生的胞外多糖的化学组成是糖蛋白或者是结合有蛋白质的多糖，后来认识到它们是由许多重复单元构成的或带有分支结构的多糖，每个重复单元由3～7个单糖组成。根据结构重复单元中单糖的组成成分，胞外多糖可分为同质多糖和异质多糖。与同质多糖相比，异质多糖结构复杂，但组成具有一定的相似性，通常含有D-葡萄糖、D- 半乳糖或 L- 鼠李糖，分子质量在4×104～6×106D 之间[ 3]。 在食品中，多糖作为一种增稠剂，可以改善发酵乳制品的流变学特性；作为一种物理稳定剂，能够结合水并限制物料脱水收缩，赋予产品吸引人的外观和令人满意的口感。研究人员从天然发酵乳制品中筛选的嗜热链球菌ST1能够产生一定量的中性胞外多糖，其单糖成分是葡萄糖和半乳糖(质量比为2:1)，多糖重复单元的结构为→3)[α-D-Glcp-(1→4)]-β-D-Galp-(1→4)-β-D-Glcp-(1→4)[β-D-Galf-(1→6)]-β-D-Glcp-(1→6)-β-D-Glcp-。为了进一步证明该乳酸菌产生的胞外多糖对发酵乳品质特性的影响，将探讨质量浓度、温度、振荡、pH 值等条件对乳酸菌胞外多糖流变特性的影响，为乳酸菌在发酵乳制品中的应用提供指导[ 1]。 1. 乳酸菌胞外多糖（EPS-A）的生物合成及其结构特性 1.1 乳酸菌胞外多糖（EPS-A）的生物合成 乳酸菌胞外多糖的生物合成是在多糖基因簇的指导下进行的， 主要分三个步骤： 首先是细胞浆内被激活的单糖在糖基转移酶的作用下，在细胞膜内侧的脂质载体上合成多糖结构重复单元；其次是已合成的多糖重复单元在细胞分泌酶的作用下， 通过细胞膜被运载到细胞表面； 最后是在聚合酶的作用下，几百或数千个多糖结构重复单元聚合形成多糖。胞外多糖合成的整个过程是在多糖基因簇中的调节基因的控制下，由基因簇中多糖基因指导合成的各类酶类