FSAP | 山西农业大学马玲副教授、于智慧副教授：乳酸菌对发酵蛋制品加工、风味和营养特性影响的研究进展

山西农业大学食品科学与工程学院尚子琪、于丹蓉（共同一作）等综述了LAB发酵对蛋制品加工、风味和营养特性的影响，指出LAB能有效改善蛋制品的风味，降低pH值，提高蛋白质的溶解性和凝胶特性。在发酵过程中，LAB通过酶系统调节风味化合物的产生，同时促进蛋白质分解，生成具有健康益处的生物活性肽，如增强免疫和降低血脂等。此外，延长发酵时间会显著影响蛋制品的pH值和风味化合物。旨在为发酵蛋制品（fermented egg products，FEP）的进一步发展提供理论基础，对于满足消费者对更健康食品的需求具有重要意义。

1 Introduction

鸡蛋作为一种高营养食品，在其加工产品中面临着风味多样性有限和胆固醇含量高等挑战。随着现代发酵技术的不断发展，其在鸡蛋及蛋制品加工中的应用也越来越广泛，将发酵技术与蛋制品生产相结合，有效提高了蛋制品的质量和功能特性。目前，市场上出现了多种FEP，包括发酵蛋乳酸乳、发酵蛋乳饮料、发酵蛋粉、发酵蛋白、发酵蛋和霉菌FEP。乳酸菌（lactic acid bacteria，LAB）发酵是解决这些问题的一种方法，它能降低pH值，产生有机酸，促进酶水解，从而提高蛋制品的风味和营养质量。本综述探讨了乳酸发酵对蛋制品加工、风味和营养特性的影响。LAB发酵通过降低蛋制品pH值、产生有机酸和促进酶解，可有效增强蛋制品的风味和营养质量。

图1 市场上主要FEP的类型

2 研究现状

在科学网数据库中对 2014 — 2024 年发表的有关“ LAB ”和“鸡蛋”的论文进行了研究。 VOSviewer 软件有助于对作者贡献进行可视化分析。利用网络分析突出显示了核心合作人物的作用，建立了相关研究网络。论文发表的时间分布显示了近期研究活动的激增，尤其是在 2020 年之后，这表明 FEP 是一个新兴但正在迅速扩展的研究领域。关键词共现分析揭示了 2 个突出的集群：“ LAB ”和“生长性能”。

A.作者合作图谱和基于合作作者的聚类（2014—2024年）；B.基于VOSviewer的LAB对FEP的影响领域内关键词共现网络的可视化表。

图2 LAB对FEP影响的研究现状

3 LAB对FEP理化特性-酸碱度的影响

全蛋液的pH值通常呈中性至碱性，约为7.5，而LAB的最佳生长pH值范围为6.0～6.5，表明生长环境呈弱酸性。因此，在LAB发酵前，必须调节全蛋溶液的pH值，使其符合最佳发酵条件。大量研究证实，发酵时间和添加剂对FEP的pH值都有显著影响。这一认识为优化发酵过程以达到理想的pH值提供了宝贵的见解。

4 LAB对FEP加工特性的影响

热处理会导致蛋白质变性、凝固和溶解度降低。LAB发酵可通过多种机制影响蛋制品加工过程中的蛋白质溶解度：首先，LAB代谢产生的乳酸和其他有机酸会降低pH值，进而影响蛋白质的溶解度。其次，LAB合成的蛋白酶可将高分子质量蛋白质逐渐水解为更易溶解的小分子肽或氨基酸，从而提高蛋白质的溶解度。Jain等的研究表明，由于LAB代谢产物对微生物生长的抑制作用，蛋白质浓度在发酵过程中随时间显著增加，在36 h达到峰值，随后趋于稳定。蛋白质的溶解度通常在等电点（pH值为4.5）时最低，这是由于静电斥力减弱以及与离子水的相互作用所致。研究还发现，pH值对蛋白质的溶解度有显著影响，pH值较高时（pH值为6、7、8）的溶解度明显高于pH值较低时（pH值为3、4、5）（图3A）。

LAB发酵过程中产生的代谢副产物，赋予蛋制品独特的口感和风味，同时使其质地更加细腻、光滑。其中的蛋白水解酶可改变蛋白质的分子构象，从而增强蛋制品的胶凝属性并促进凝胶的形成。Wang等发现，用植物酵母菌90发酵液态全蛋可增强凝胶特性，提高保水性，使表面更光滑细腻，弹性增加。Lü 等指出，蛋白分子在整个发酵过程中通过均匀聚集和交联建立了稳定的凝胶网络，从而通过改善硬度、黏度和弹性等流变学属性优化了蛋制品的质构特性（图 3B）。Jia等在对蛋白发酵饼的研究中观察到，与未发酵的同类产品相比，发酵饼的硬度、黏度和咀嚼感明显增强，发酵过程使发酵饼的孔隙更紧凑，结构组成更坚硬。不过，使用发酵蛋清制备蛋糕可能会导致湿度过高，并因弹性和黏度降低而影响质量。

LAB发酵是一种直接、无风险、环保的技术，对提高食品的感官特性、延长保质期、增加营养价值、减少有毒和抗营养因子具有深远影响。例如，Lü等的研究揭示了双歧杆菌和植物乳杆菌等LAB对蛋白的蛋白质结构和凝胶特性的影响。结果表明，植物乳杆菌发酵能显著改善全蛋凝胶的质地、持水性和弹性，形成更致密、孔隙更少的网络结构。此外，葡萄糖发酵稀释蛋白的凝胶硬度和弹性在12、24 h后明显增加，表明LAB发酵能增强蛋白凝胶的机械性能（图3C）。

发泡特性受多种因素影响，包括蛋白质的特性、环境条件和泡沫形成过程的特定条件。泡沫形成过程的条件对其性能有很大影响。Jia等的研究表明，与未发酵的天然蛋白粉（21.48%）相比，发酵8、12 h的蛋白粉的发泡能力明显增强，分别达到26.30%和27.22%。发酵4 h后，蛋白粉溶液的泡沫稳定性从40.97%显著提高到48.84%，这表明发酵后吸附在空气-水界面上的蛋白质分子强度增强，发酵处理后的气泡更有弹性（图3D）。

乳化是食品加工中的一个关键特性，涉及到蛋白质在油水界面上的吸附能力，对形成稳定的乳状液起着决定性的作用。Chalamaiah等的研究也证明了这一点，他们指出高乳化度和高溶解度之间存在相关性。蛋白质浓度越高，乳化性能越明显，这可能是因为发酵水解蛋白与油水界面结合得更紧密，形成了一层厚膜，有效地稳定了液滴（图3E）发酵样品乳化性低的原因可能是蛋白质聚集以及与副产品的相互作用，这可能会阻碍蛋白质与油分子之间的疏水相互作用，从而降低蛋白质的两亲性。此外，乳化稳定性还取决于pH值、蛋白质的可溶性浓度、疏水性和结构灵活性等因素。

蛋白质的结构对其功能特性有重要影响。因此，研究LAB发酵对鸡蛋蛋白质结构的影响至关重要。微生物蛋白酶可打破肽键，产生新的肽甚至游离氨基酸。LAB具有复杂的蛋白酶系统，由细胞外蛋白酶组成，可将多肽降解为短寡肽和游离氨基酸。其次，乳酸和醋酸等有机酸可能会破坏蛋白质的二级和三级结构，差示扫描量热法对热图中的峰值进行的研究也表明，发酵会导致蛋白质分子间的键断裂，从而以较少的热量使蛋白质变性。Lü等采用显微镜检查蛋白质聚集情况，进一步证实了发酵蛋乳饮料在不同冷却时间下的结构变化。显微图像显示，蛋白质胶束在冷却初期较大。在LAB的作用下，蛋白质分解成多肽，破坏了胶束结构，减少了聚集。冷却超过5 h后，蛋白质出现聚集，胶束结构在pH值降低的情况下逐渐变致密，最终导致黏度增加（图 3F）。

A.溶解性；B.质地特性；C.凝胶化；D.发泡特性；E.乳化特性；F.结构。

图3 LAB对FEP加工特性的影响

5 LAB对食品添加剂代谢和风味的影响

蛋制品在风味上有一定的局限性，而LAB为一种具有巨大应用潜力的有益微生物，通过调节蛋白质的新陈代谢大大改变了蛋制品的风味特性。LAB通过脂质、蛋白质和碳水化合物代谢的酶系统调节蛋制品中风味化合物的产生。例如，LAB分泌的特定酶将蛋黄中的蛋白质、碳水化合物和脂肪分解为小分子代谢物，这些小分子作为风味前体参与各种化学反应，产生多种挥发性化合物，直接影响食品的最终风味。LAB的调节作用阐明了蛋白质分解和转化的关键机制，强调了微生物在提高食品质量方面的关键作用。诱导的生物改良导致蛋黄中蛋白质和其他成分的转化，从而改善了蛋黄的口感特征，并显著影响了蛋制品的质量。

在营养特性提升方面，LAB发酵促进了蛋白质的分解和转化，生成了多种生物活性肽，如降血压、抗氧化、抗菌和降血糖肽。例如，发酵乳制品中发现了具有降血压效果的VPP（Val-Pro-Pro）和IPP（Ile-Pro-Pro）肽段。LAB发酵的蛋制品具有显著的降血脂效果。例如，乳酸发酵蛋清显著降低了小鼠血清和肝脏中的甘油三酯浓度以及血清游离脂肪酸水平。此外，发酵乳肽具有显著的降血压效果。

6 Conclusion

本文总结了LAB发酵对蛋制品的物理化学性质、风味和营养特性的影响。LAB的作用增强了蛋制品的起泡和乳化稳定性，增加了蛋白质的溶解性，并改善了其加工特性。此外，LAB发酵改变了蛋白质结构，进而影响了蛋制品的功能特性。LAB主要通过参与脂质、蛋白质和碳水化合物代谢的酶系统来调节蛋制品中风味化合物的产生。LAB发酵促进了蛋白质的分解和转化，促进了小肽的形成，增强了蛋白质的消化和吸收。FEP还具有潜在的健康益处，包括免疫支持和降血脂特性。然而，LAB发酵的FEP领域仍待进一步探索。未来的研究应进一步探讨不同LAB菌株的发酵特性，并优化发酵条件，以实现最佳的产品质量和功能特性。此外，还需要开发新型FEP，如低脂、低胆固醇和高蛋白选项，以满足当代消费者对健康和营养的需求。

Abstract

Eggs, as a high-nutritional food, face challenges such as limited flavor diversity and high cholesterol content in their processed products. Lactic acid bacteria (LAB) fermentation has been introduced as a method to address these issues by reducing pH, producing organic acids, and facilitating enzymatic hydrolysis, thereby enhancing the flavor and nutritional quality of egg products. This review explores the effects of lactic acid fermentation on the physicochemical, flavor, and nutritional characteristics of egg products. Research indicates that LAB can effectively improve the flavor of egg products, reduce pH, and enhance protein solubility and gel characteristics. During fermentation, LAB regulate the production of flavor compounds through enzymatic systems while promoting protein breakdown to generate bioactive peptides, which confer health benefits such as immune enhancement and lipid reduction. Furthermore, extending fermentation time significantly influences the pH and flavor compounds of egg products. This review provides a theoretical foundation for the further development of fermented egg products and is of considerable importance in meeting consumer demand for healthier foods.

引文格式

Shang Z, Yu D, Zhang J, et al. Advances in research on the effects of lactic acid bacteria on the physicochemical, flavor, and nutritional characteristics of fermented egg products. Food Science of Animal Products, 2025, 3(2): 9240112. https://doi.org/10.26599/FSAP.2025.9240112

作者介绍

马玲 副教授

山西农业大学食品科学与工程学院

马玲，山西农业大学副教授，硕士生导师。主要从事益生菌生长代谢、胁迫环境下以及模拟胃肠液下益生菌存活率；外源添加物质对益生菌生长代谢的影响；益生菌发酵乳制品（酸乳及奶酪）的功能特性；乳清的综合利用；多糖及硒化多糖的结构、活性等方面的研究。

于智慧 副教授

山西农业大学食品科学与工程学院

于智慧，山西农业大学副教授。硕士生导师，主要研究方向是非热加工技术（超声波、超高压等）对蛋白加工及营养特性的机制研究；传统蛋制品品质研究及深加工；禽蛋脂质营养及禽蛋脂质图谱检测。主持7 项省级项目，以第一作者发表SCI论文16 篇，其中中科院1区TOP论文10 篇。

尚子琪 本科生

山西农业大学食品科学与工程学院

尚子琪，山西农业大学食品科学与工程（卓越人才实验班）2021级本科生。主持1 项省级大创项目《超声辅助新型“农大蛋乳酸奶”产品开发及工艺优化研究》，参与发表3 篇农林科学1区Top论文。

于丹蓉 硕士研究生

山西农业大学食品科学与工程学院

于丹蓉，山西农业大学食品科学与工程学院2024级硕士研究生，主要研究方向为蛋制品加工及营养研究。

文章内容由作者团队提供。

编辑：阎一鸣； 责任编辑：刘莉