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摘要：發酵食品歷史悠久，其良好的質地、風味及豐富的營養深受消費者喜愛。本文綜述了發酵食品所含有的有益、無益成分及其功能，闡述了發酵食品的健康性。
關鍵詞：發酵食品、成分、功能、暗物質、暗能量
發酵食品是天地人共釀的、具有獨特魅力的食品，是21世紀的保健食品。它以其良好的質地、風味及豐富的營養，深受消費者喜愛，并享有眾多美譽。有西方營養學家提出，發酵食品是飲食的最高境界。韓國人認為“泡菜是半個糧食”，并說：“如果你想優雅地老去，擁有美麗的肌膚，就去吃韓國泡菜吧”。在日本，“每天一碗大醬湯，不用開藥方。”且在一次國際大會上，日本人說：“讓納豆來拯救地球吧!”近年來，日本研究得知，其真正的魅力在于其有與藥品媲美的奇特功效，故日本的保健醫師們建議：人們最好每天能攝取一種發酵食品，這樣可以維持健康、促進長壽。中國很多古籍中記載，多種傳統發酵食品具有一定的藥用價值，其中酒最為突出，《前漢書·食貨志》稱酒為百藥之長，《新修本草》載酒“主引藥勢，殺百邪惡毒氣”，《千金方》載：“一人飲，一家無疫，一家飲，一里無疫。”;對于其他發酵食品，《本草綱目》中記載，豆豉有“開胃增食、消食化滯、發汗解表、除煩平喘、祛風散寒、治水土不服、解山嵐瘴氣”等療效，并詳盡介紹了其與藥物配伍。
1、發酵食品概況
1.1、發酵食品的分布
全世界的發酵食品以歐洲、北美洲產量最大，非洲和大洋洲最少，亞洲和南美洲介于兩者之間。其中，歐洲以發酵乳制品、飲料、谷物和肉制品為主;非洲以淀粉制品和飲料為主，乳制品次之;中東以奶制品為主，豆類和肉制品次之;東亞和東南亞以魚類和豆制品為主，奶制品次之;北非和大洋洲則以奶制品為主，豆制品次之。
1.2、發酵對食品的作用
發酵不僅是食品原始保藏方法之一，也是保證食品安全性最古老、最經濟的方法之一。但它更是一種古老、傳統的食品加工方法，用于滿足改善食品風味、口感，增加營養價值、生理功能等要求。
發酵能增加和改善食品的風味、香氣和組織結構，形成獨特的香氣、質地、色澤和口感。常見的發酵食品結構柔軟、口感疏松愉快，易消化吸收。
發酵可提高營養價值，增加生理功能。
表1為微生物發酵食品及其菌種資源一覽表
①在微生物分泌的酶的作用下，不易吸收的大分子物質降解為易吸收的小分子，提高了食物生物利用率。如高分子碳水化合物在纖維素酶和淀粉酶的作用下，分解為可溶性低分子的低聚糖和葡萄糖;高分子的蛋白質在蛋白酶、肽酶的協同作用下，能逐級水解為低分子水溶性的含氮化合物，如蛋白胨、多肽、三肽和二肽，最終水解為游離氨基酸。
②微生物分泌的酶可裂解不易消化物質構成的織物結構和細胞壁，將封閉的營養素釋放出來。如在發酵中，分泌的植酸酶能夠分解谷類與豆類中的植酸，并將某些礦物元素變為生物活性形式，使其中的鈣、鐵、鋅、鉻等元素的生物利用度大幅度上升。
③微生物可合成復雜的維生素和其他生長素。
微生物發酵的偉大之處就在于它們可將無生物活性的物質化成有生物活性的物質。生物活性物質即是來自生物體內的對生命現象具體做法有影響的微量或少量物質，多具有調節機體生理功能的作用，如降低膽固醇、增加免疫和抗癌作用等或抑制有害物產生的作用。
微生物具有合成B族維生素的能力，以牛奶為例，經過乳酸發酵后，其中的VB1、B6、B12都有較大幅度增加。同時，微生物產生大量活性因子，乳酸菌分解牛奶蛋白質產生多種活性肽類，它們或促進鈣質的吸收，或提高人體免疫力，或降低血壓。
④發酵食品有益菌可以改善人體消化道的微生態平衡，一是抑制腸道內有害菌的繁殖;二是提高雙歧桿菌、乳酸菌等腸道有益菌的數量與質量。
⑤菌體的自溶。菌體不僅是一個營養聚集體，也是生物活性物質的來源之一，如通過菌體的自溶作用，菌體內的核酸酶能催化核酸水解成核甙酸或核甙和磷酸。核甙酸和核甙是細胞機能調節的重要物質，對治療慢性肝炎、腎炎、肌肉萎縮、腦動脈硬化及改善骨髓造血機能，使白細胞回升均有顯著療效。
發酵可去除無益物質，微生物能分解某些對人體不利的因子，如大豆含有蛋白酶抑制因子、植物紅細胞凝集素、抗維生素因子以及植酸、大豆抗原、脹氣因子等抗營養因子。它們抗拒著人體對營養成分的吸收并容易引起胃腸脹氣，但經發酵加工后，就會減少或消失。又如益生菌產生的蛋白酶，能水解食物中的過敏原，可有效預防過敏。
2、發酵食品的成分及功能
2.1、食品的三次功能
營養性是食品的一次功能，即是保持和修補機體處于正常狀態所需營養素的補給源和維持機體必要的運動所需能量的補給源。這也是食物最基本的功能。嗜好性是二次功能，如白酒釀造將糖分轉換成酒精的方法，產生了一種能夠使人類獲得快意，即能產生“醉”意的食品。生理功能是三次功能，指調節人體生理活動、增強免疫能力、防疾病、抗衰老和促進康復等功能。
目前，許多國家已經開始著手研究釀造食品的三次功能。通過發酵，食品
在微生物的作用下，能產生生物活性物質，具有生理功能。它們主要源于微生物的代謝產物以及微生物酶對原料的分解產物。
發酵技術無疑能夠同時提高食品一次、二次、三次功能。
2.2、有益物質
發酵食品大體可分為酒精飲料、發酵谷物制品、發酵豆制品、發酵果蔬制品、發酵乳制品、發酵肉制品及發酵茶制品等。
2.2.1、酒精飲料
常見的酒精飲料有白酒、黃酒、啤酒、葡萄酒、果酒等。酒精飲料雖然不是生活必需品，但它卻是社會必需品，占發酵食品相當比例，故此單獨列為一類。
表2為酒精飲料的營養成分與保健功能
近年來，筆者對白酒的健康價值與中草藥對比進行了有益探究，見表3，為“酒精傷肝”和“中國白酒不傷肝”兩種長期存在又相互矛盾的看法的辨證統一找到了合理的解釋，為“適量飲酒，有益健康”提供了科學依據。
表3為白酒與部分中藥成分對比
2.2.2、發酵谷物制品
饅頭、面包、醪糟、面醬、醋、發酵米粉及發面餅類等都是發酵谷物制品。這類食品富含功能性低聚糖、多肽及氨基酸、抗氧化活性物質、降膽固醇及降血壓物質、益生菌及酶、B族維生素和功能性脂類等生理活性成分。
表4為發酵谷物制品的營養成分與保健功能
2.2.3、發酵果蔬制品
水果發酵品如葡萄酒、蘋果醋等，蔬菜發酵品主要有泡菜、酸菜等。《齊民要術》中專門記錄了29種腌菜的方法，有僅用鹽腌的，也有加醋、糟、糖或蜜腌的。
表5為發酵果蔬制品的營養成分與保健功能
2.2.4、發酵乳制品
發酵乳制品是以牛、羊、馬乳為原料，經乳酸菌、雙歧桿菌和酵母菌等發酵制成的，如酸奶、干酪、開菲爾乳等。
乳品經過發酵，各種成分發生降解，增加可溶性的磷和鈣，并可合成一些水溶性的維生素，提高蛋白質和維生素的代謝;乳酸菌繁殖時，分泌對人體有益的物質，能夠抑制腸道腐敗菌的生長，調整腸腔內菌群的平衡，增強腸蠕動，防止便秘;益生菌中分泌的乳糖酶，分解攝入的乳糖，可緩解乳糖不耐癥;產生抗菌素，預防腸癌等癌癥之效更勝一籌，還有治療肝損傷、抗腫瘤、增強免疫系統、降低膽固醇等生理功能。
2.2.5、發酵肉制品
傳統的發酵肉制品有火腿、臘腸、臘肉、腌魚及發酵魚醬等。
發酵中，細菌產生的酶分解蛋白質，提高了游離氨基酸的含量和蛋白質的消化率，同時形成酸類、醇類、雜環化合物、氨基酸和核苷酸等風味物質，提高產品的營養價值和風味。發酵不僅能改善肉制品的組織結構、風味，還促進發色，降低亞硝酸鹽的殘留量。研究還發現，肉類經過發酵，可避免生物胺的生成;抑制病原微生物增殖、產生毒素;降低致癌前體物質，減少致癌物污染的危害。
2.2.6、發酵茶制品
發酵茶有紅茶、烏龍茶、鐵觀音、黑茶。
Bamber通過試驗證實茶葉發酵并無微生物參與，直至Bamber Nanninga從茶葉中分離出一種氧化酶，Bamber分析了紅茶制造過程中酚類的變化，人們對紅茶發酵的實質才有了較正確的解釋。大量研究證實，酵母菌、真菌、細菌等三類微生物是影響紅茶品質的最主要微生物。趙和濤研究表明，在紅茶加工中，霉菌能分泌α-淀粉酶、葡萄糖生產酶、麥芽糖酶、界限糊精酶等生物酶，對提高紅茶中可溶性糖含量以及增進香氣和滋味均有良好作用。
研究發現，青毛茶發酵后的普洱熟茶，兒茶素單聚體類的含量大幅減少，多聚體顯著增加，沒食子酸成為其特征性成分;還發現了新型化合物，如兒茶素類與有機酸結合的新型內酯，具有脂肪族側鏈的黃酮類化合物，以及嘌呤類生物堿與核苷結合的特殊成分等;已知的有沒食子酸、茶多糖、氧化咖啡因、嘧啶類生物堿、楊梅素等成倍增加。
表6為紅茶的營養成分與保健功能
2.3、無益物質
發酵食品中常見的無益物質有生物類、氨基甲酸乙酯、生物胺、亞硝酸鹽、亞硝基類、硫化氫、重金屬、農殘等。
表7為發酵食品中常見的無益物質
表8為生物胺的相關限量
我國食品中EC的限量標準正在制定中。表9是部分國家酒精飲料中EC的限量，是EC在酒精飲料中的最大限量
3、發酵食品健康性對比
從“2.2的有益物質”可知，發酵提升了食品的營養價值，為其賦予了種類繁多的功能成分，令其產品保健功能各有千秋，或促消化、吸收，或降血壓、抗動脈粥樣化、抗腫瘤、抗衰老及消除疲勞、美容養顏等，成為食療的一枝奇葩。
從“2.3的無益物質”可知，發酵也隨之產生了一些無益物質。生物胺通常是微生物產生的以及食品自身的蛋白酶作用于蛋白質生成氨基酸，后經過脫羧作用形成，而醛酮通過氨基化和轉氨基作用也會產生部分生物胺，因此，生物胺多存在于蛋白質含量高的食品中。亞硝基化合物在采用了粗鹽腌制或用硝酸及亞硝酸鹽做保存劑的肉類及其制品中被檢出較多，亞硝酸鹽在以蔬菜為原料的制品中檢測較多，發酵茶的農殘為近年來的關注焦點，EC是發酵食物和酒精飲品在發酵或貯存過程中天然產生的污染物，在蒸餾酒、白蘭地、威士忌、醬油和面包等食品中能檢測到EC。
發酵食品中常見無益物質對比見表10。
表10中，消費者較為關注的無益物質在發酵食品中均可檢測到，但含量有差異。值得指出的是，生物胺白酒<2mg/L，不存在生物胺安全性問題。對于EC含量，黃酒、配制酒、保健酒、醋、醬油較高，蒸餾酒EC較為樂觀，小于表9的限量。
相比其他發酵食品，白酒自有安全屏障，健康風險較低：一是工藝方面：a、多菌種系統，抑制有害菌;b、有多種酶分解有害物;c、蒸餾時具有選擇性，酒度高，并可殺菌消毒;d、中國傳統固態法白酒不外加任何添加劑。
二是原料方面：釀酒主要以富含淀粉或糖類物質的糧食為原料，不存在高蛋白物質，可防止或減少以氨基酸為前體物質形成的有害物。根據澳大利亞和新西蘭的食品標準，將以蛋白質含量豐富為原料的產品，列為極存在潛在危害的食品之一。
三是其他方面：其他發酵食品多數存在原料蛋白高、產品鹽分高、農殘等問題，而白酒尚不存在。
從國家發布的與發酵食品安全衛生指標相關的標準可以看出，酒精飲料尤其是與蒸餾酒相關的安全衛生指標較少，存在的安全隱患也相對較少。
發酵食品的安全衛生指標見表11~13，包括理化、微生物、真菌毒素、污染物等指標，數據全部來源于國家發布的標準，很多與CAC公布的數據基本一致。
4、總結
4.1、發酵在改善食品外觀和質地、增加風味、延長保質期、鈍化抗營養因子、提高生物利用率、賦予功能成分等方面發揮了巨大作用，但也隨之產生了一些無益物質。
4.2、辯證地看待發酵食品的健康性
發酵食品中有益成分、無益成分均有存在，但它的健康性需要辯證地對待。不能因為檢測方法的提高，分離檢測出某種“所謂有害的成分”就將其定性為不安全食品。
一是發酵食品是一個系統，是各成分的協同體，而不是各個單一成分的簡單相加。其成分是復雜、多樣的，各種成分之間、代謝產物之間存在某些必然的聯系和關聯性，如一種成分有害，但幾種成分組合在一起可能就無害甚至有益，這種情況廣泛存在于中藥配伍中。
二是量變引起質變，含量是關鍵。相關標準中食品成分的安全限值是嚴格按照食品安全性評價程序而設定，是有科學依據的，只要未超標，我們大可放心食用。含有并不等于有害，食用量才是關鍵。含極微量的所謂有害物質，完全可以通過人體自身的代謝系統代謝出體外，對人體的健康沒有影響，且很多看似無益的成分，在適量的情況下，還可能對人體有益，如文中很多無益物質在適量攝入下還是人體必需的成分或有益健康。
文中介紹的內容只是發酵食品健康性研究的冰山一角，其中還有很多目前未知或未檢出的，但可能存在于發酵食品的物質或目前無法明確解釋的現象，筆者將其定義為暗物質、暗能量。它們在健康性方面舉足輕重，有待我們進一步通過科技手段繼續探究，不斷發現，不斷揭示。
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