如何保证发酵，烟熏食品的品质和安全性
食品的腌渍保藏
盐腌的过程称为腌制；加糖腌制的过程称为糖渍；用调味酸如醋或糖醋香料液浸渍的过程称为酸渍。
腌渍就是让食盐大量渗入食品组织内来达到保藏食品的目的，又称为腌制。
腌制溶液的扩散和渗透理论称为食品腌制过程中重要的理论基础。
腌制食品中亚硝酸盐及其乳酸菌降解的研究进展
腌制食品因具有独特的鲜香味，丰富的维生素和钙、磷等无机物而成为消费者喜爱的美食，能为人体提供充足的无机营养物质，有帮助消化、预防疾病、防止细胞老化、降低胆固醇、调节人体生理功能的功效。但是腌制食品的安全性问题，尤其是亚硝酸盐含量超标问题日益受到人们的关注，也是腌制厂家一直需要解决的技术问题。亚硝酸盐主要为亚硝酸钠（NaNO2）和亚硝酸钾（KNO2）；世界卫生组织规定，每日允许摄食量为亚硝酸钾／钠不得超过0.2mg／kg；我国对亚硝酸盐的添加量规定，肉制品成品中的亚硝酸含量不超过 30mg／kg，最大添加量不能超过0.15mg／kg。利用可降解亚硝酸盐的乳酸菌或其产生的亚硝酸盐还原酶来降低腌制食品中亚硝酸盐含量的生物处理方法，成为腌制食品新的研究热点。
1 .腌制食品中亚硝酸盐的优点
在腌制肉制品、罐头、泡菜、咸菜等中适量地加入亚硝酸盐可以增加色泽，增加风味的口感度。亚硝酸盐在腌制过程中能够抑制肉毒梭状芽孢杆菌生长和产生肉毒毒素。亚硝酸盐可水解成亚硝酸，再经过进一步的分解并与肌红蛋白结合成一氧化氮肌红蛋白，从而可以保持肉制品的鲜亮色泽的呈色作用，此外，亚硝酸盐还能增加泡胀的胶原蛋白数量，促进风味的形成、改善口感、抗氧化的作用。还有研究表明饮食中适度的摄取硝酸盐对人体是有益的：降低血压、抑制血小板功能、预防内皮功能障碍、降低在运动过程中需要的氧气 量、影响线粒体功能等。
2 .腌制食品中亚硝酸盐的危害
腌制食品中的硝酸盐可以被细菌还原成亚硝酸盐，可使动物血红蛋白变成高铁血红蛋白，使血红蛋白失去携氧能力，致使组织缺氧而中毒；并且亚硝酸盐能与其中蛋白质分解产物胺类反应形成强致癌物‐亚硝胺，可导致急性中毒、致癌、致畸作用，从而引起食管癌、胃癌、肝癌和大肠癌等。泡菜在自然发酵期间，亚硝酸盐含量上升，达到亚硝酸盐峰值，随后下降，达到一定值后在有小的波动。目前，世界各地对腌制食品中亚硝酸盐使用量的要求日趋严格，但是将硝酸盐和亚硝酸盐含量控制在安全范围内则不会对人体造成危害甚至是有益的。因此，降低腌制食品中亚硝酸盐含量尤为重要。
3 .腌制食品中亚硝酸盐的测定与降解方法
亚硝酸盐测定方法有多种，化学分析方法、光学分析法、色谱法、电化学分析法、催化发光光度法（福还原分光光度法）、示波极谱法、气相色谱法和高效液相色谱（HPLC）法等。其中光学分析法还包括原子吸收光谱法、化学发光法和分光光度法；其灵敏度高，选择性和重现性好，干扰少，试剂毒性小；缺点试验方法比较复杂，所用试剂多。检测食品中的亚硝酸盐含量多用盐酸萘乙二胺比色法。该方法灵敏、简便快速而被广泛应用。主要是试样经沉淀蛋白质、除去脂肪后，在弱酸条件下亚硝酸盐与对氨基苯磺酸重氮化后，再与盐酸萘乙二胺偶合形成紫红色染料，利用外标法测得亚硝酸盐含量。目前，降低腌制食品中亚硝酸盐主要有化学、物理、生物处理方法。化学方法：添加植物提取物、添加抑菌剂、添加发色剂。物理降解法：在酱腌菜体系添加大蒜、大葱、姜、糖以及酸，以抑制亚硝酸盐。生物方法：微生物发酵（包括乳酸菌发酵和多菌种发酵）和酶法处理。其中乳酸菌发酵通过引入纯种乳酸菌降低腌制品中的pH值、产生亚硝酸还原酶，从而降解亚硝酸盐；酶法处理是利用亚硝酸还原酶处理降低食品中的亚硝酸盐量。
4 .乳酸菌降低腌制食品亚硝酸盐含量
乳酸菌是一种对人体无害并可降解亚硝酸盐的有益菌，在腌制食品中引入纯种乳酸菌发酵，可以改善食品的色泽和风味，并且可以降低亚硝酸盐残留和减少亚硝胺的生成。范丽平等人用其挑选出的乳酸菌接种的发酵泡菜亚硝酸盐含量一直在0.40μg／mL以下，远远低于了自然发酵泡菜和中国国家标准限值，并且感官和品质均优于自然发酵的泡菜。李春等人通过试验研究得出了植物乳杆菌和肠膜明串珠菌混合发酵可以使降解亚硝盐的能力增强，显著降低亚硝酸盐在发酵液中的含量。张华阎采用嗜酸乳杆菌（La）、植物乳杆菌（Lp)及它们的组合菌加入香肠，结果表明实验组的亚硝酸盐残留含量显著下降，提高了产品质量和安全性。纪淑娟等人也研究得出，无论是接种单一菌株，还是接种混合菌株都能明显地降低亚硝峰，尤其以混合接种的效果最佳。接种乳酸菌发酵能有效降低腌制食品中亚硝酸盐含量。
5.乳酸菌降解亚硝酸盐的机理
乳酸菌具有一般微生物所产生的有关酶系，还可产生如分解有机酸、脂肪酸、亚硝胺的酶系，控制内毒素的特殊酶系。乳酸菌产生亚硝酸还原酶可降解腌制类食品中的亚硝酸盐，并且其可以产生乳酸降低其pH值，从而降低亚硝酸盐含量。 张庆芳等认为乳酸菌对亚硝酸盐的降解机理分为酶降解和酸降解两个阶段：在发酵的前期，培养液pH值＞4.5时，以酶降解为主；发酵后期，乳酸菌产生乳酸使pH降低至＜4.0后，以酸降解为主。唐爱明等人利用不同乳酸菌降解猪血培养基中的硝酸盐，证明亚硝酸盐降解量与培养液的pH值呈负相关，pH值下降速度越快，亚硝酸盐的降解速度也越快；发酵液pH 值越小，酸度越大，亚硝酸盐降解作用越显著。乳杆菌产酸能力比乳球菌强，可使环境pH值快速下降，其亚硝酸盐降解能力高于乳球菌。
6.高效乳酸菌降解亚硝酸盐的筛选及在腌制食品中的应用
乳酸菌优良菌株可从自然发酵泡菜汁中分离筛选出，通过测定菌液OD值、pH值和亚硝酸盐降解率，对其生长与发酵特性进行研究。筛选出生长速度快、发酵活力高、亚硝酸盐降解能力强的优良菌株，并通过测定不同初始pH、培养温度、盐浓度下的菌液OD值和总酸度，获得优良菌株最佳生长和产酸条件。进一步将高效降解转化亚硝酸盐的乳酸菌的应用于腌制肉制品与发酵类蔬菜中，刘法佳等人在咸鱼中提取的乳酸菌亚硝酸盐降解的最适温度为35℃左右，降解最适pH为5.5，在150mg／L的亚硝酸盐和5%以下的食盐中对亚硝酸盐的降解作用明显。蒋欣茵等人，得出传统腌制蔬菜中植物乳杆菌J‐10 能快速降解亚硝酸盐，其降解亚硝酸钠的最适温度为37℃，最适pH值为6.2，在添加250mg／L亚硝酸钠的MRS培养液中培养24h后亚硝酸盐降解率达到99.2%。对其他食品相关行业中的亚硝酸盐过量残留问题也具有一定的指导意义。从腌制食品中分离得到不仅生长速度快，耐受较高盐浓度，对碳水化合物要求不高并且可以降解亚硝酸盐的乳酸菌菌株，具有较大应用于食品工程的潜力。
食品的发酵保藏
人们把借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程称为发酵。
微生物在食品发酵中的具体应用
1.酒精饮料
果酒、黄酒、啤酒、白酒等酒精饮料是最常见的食品发酵品种之一，该类食品是在厌氧条件下，利用酿酒酵母加工而成的。在酿酒过程中，首先是淀粉转化为葡萄糖，然后是葡萄糖经发酵反应转化为酒精，其化学反应式为(C6H10O5)n+nH2O→nC6H12O6，C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+2ATP （释放能量：118kJ/mol）。酿酒发酵的过程可用文字表述为“糖（葡萄糖、果糖或蔗糖）→醇类（乙醇）+二氧化碳+能量(ATP)”。我国是一个酒类生产大国，而且酒文化源远流长，在应用酵母菌酿酒领域里，有着举足轻重的地位。我国的酒种类十分丰富，从其制造工艺来看，分为蒸馏酒和非蒸馏酒两类。白酒属于蒸馏酒，水和酒精构成了白酒的主体，另外还包括脂类、醇类等加热后易挥发物质。啤酒是以优质大麦芽为主要原料，大米、酒花等为辅料，经过制麦、糖化、啤酒酵母发酵等工序酿制而成的一种含有CO2、低酒精浓度和多种营养成分的饮料酒。葡萄酒是由新鲜葡萄或葡萄汁通过酵母的发酵作用而制成的一种低酒精含量的饮料。葡萄酒质量的好坏和葡萄品种及酒母有着密切的关系。葡萄酒酵母在分类上为子囊菌纲的酵母属，啤酒酵母种。葡萄酒酵母的繁殖主要是无性繁殖，以单端（顶端）出芽繁殖的果酒、啤酒等属于非蒸馏酒，在发酵过程中，果汁等发酵液中的葡萄糖会转化为酒精，其中的剩余营养成分则为酵母所用，生成如维生素、氨基酸等物质的代谢产物，与酒精一起构成酒液。
2.乳制品
我国的乳制品制造业起步较晚，但发展十分迅速，消费市场广阔。发酵乳制品因其风味独特、富有营养、便于储存、助消化、具有一定的保健功效而广受各年龄段群体的喜爱。发酵乳制品是以品质优良的乳液为原料，经杀菌、微生物发酵而成的具有独特风味的乳酸食品。厌氧条件下，牛奶经由乳酸菌发酵，乳糖被分解，再度发酵形成乳酸和各种有机酸，同时产生一些芳香物质和维生素，进而制成酸奶。目前市场上销售的酸奶多为双歧杆菌酸奶,它的生产主要有共同发酵法和共生发酵法两种工艺。酸奶的发酵过程除了有细菌之外, 酵母和霉菌也参与发酵,正是娄地青霉、沙门柏青霉等各种酵母菌等微生物的参与,改善了乳制品的外观和理化特性,丰富了发酵食品的风味。营养学专家指出，酸奶中的乳酸菌等成分能够有效抑制肠道腐败菌的生长，刺激机体免疫系统，调动人体中的积极因素，对防癌、抗癌具有一定功效。
3.调味品
黄酱、甜味剂、食醋、酱油、增味剂等调味品，也是微生物在食品发酵中的重要应用之一。目前全世界味精的制造都是运用发酵原理，粉碎薯干、玉米、高粱、 大米等原料之后， 经由 “蒸煮→糖化→发酵→蒸馏→过 滤→提取→提纯”等工艺，然后对其进行中和、脱色、结晶、干燥等精制化处理，最终制成可食用的味精。生产味精时，发酵液有刺鼻味道，其实是谷氨酸、氨气以及培养基的混合味道，这是因为味精发酵要通入液氨调节pH值并提供细菌氮源。食醋一般用醋杆菌属细菌制备，好氧条件下，这些细菌可以经过发酵，从含有酒精的食物中产生醋酸。根据所使用的微生物菌种不同，发酵之后的醋会呈现出不同风味。一般使用葡萄酒或苹果酒混合谷物、麦芽、玉米、大米、马铃薯、甘薯、麸皮、谷糠、或胡萝卜等捣碎后发酵。通过这些微生物发酵生成醋酸的化学式为C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O 酱油由酱演变而来，其色泽明亮、独具酱香、味道鲜美，是我国各大菜系中传统的调味品。酱油是以大豆、小麦等为原料，利用曲霉及其他微生物，经由“原料预处理→制曲→发酵→浸出淋油→加热配置”等工艺酿制而成。酱油富含氨基酸、蛋白质、糖类、酸类等物质，能产生天然抗氧化成分，一点点酱油对自由基的抑制功效，相当于一杯红葡萄酒，比维生素C、维生素E等抗氧化剂高出十多倍，具有显著的防癌、抗癌功效。此外，酱油中的总酸还具有成碱作用，可消除机体中过剩的酸，降低尿的酸度，从而降低尿酸在膀胱中形成结石的可能。
4.酶制剂
酶是一种具有生物催化功能的高分子物质,几乎所 有细胞活动都需要它的参与以提高效率。作为一种催化剂，在化学反应过程中酶本身并不被消耗，也不影响化学平衡。此外，酶还具有高度专一性、反应条件温和等优势，在各领域中的应用十分广泛。酶制剂是从生物中提取的一种具有酶特性的物质，主要用于催化食品加工中的各种化学反应。自然界中已经发现并被用于加工制造的生物酶有十多种。比起从动植物中获得酶，利用微生物生产生物酶制剂更简单易行。受气候、地域等客观条件影响，动植物来源十分有限，而微生物受这些因素的影响微乎其微，而且具有种类繁多、生长迅速、工艺简单、成本低廉等特点，表现出极大的优越性。
