微生物發(fā)酵原理及其在在食品工業(yè)中的應(yīng)用

喬鈺印

摘 要：在食品工業(yè)中，微生物發(fā)酵是很重要的一個環(huán)節(jié)之一。通過微生物發(fā)酵原理的應(yīng)用，可以生產(chǎn)口感豐富、形態(tài)各異的產(chǎn)品，使商品的價值得以提高，流通性也隨之增強。筆者將對微生物發(fā)酵的原理進行研究，同時對它在食品工業(yè)中的應(yīng)用加以探討。

關(guān)鍵詞：微生物發(fā)酵原理 食品工業(yè) 應(yīng)用

前 言

農(nóng)產(chǎn)品在我國產(chǎn)品中是占有很大的比例的，龐大的人口要求國家要有龐大的農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。在國際上，我的農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量也是首屈一指的。農(nóng)產(chǎn)品有很多種類，其中一種占有很大比例的種類就是兼具營養(yǎng)功能與保健功能的農(nóng)產(chǎn)品。它們對于食品的生產(chǎn)、飼料的生產(chǎn)以及藥物的研發(fā)都具有舉足輕重的意義。也是因為這個原因，這些產(chǎn)品的經(jīng)濟價值是很可觀的。以這些農(nóng)產(chǎn)品為原材料，我們可以生產(chǎn)很多高價值的產(chǎn)品，比如：保健品、藥品、功能食品等。這個生產(chǎn)過程也是農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)中體量巨大的一環(huán)。在這些過程中，微生物發(fā)酵的應(yīng)用所帶來的好處是不可忽視的。

1.微生物發(fā)酵原理分析

現(xiàn)代科技在不斷進步，微生物發(fā)酵技術(shù)目前為止也已經(jīng)取得了很顯著的成效，在生物領(lǐng)域中微生物發(fā)酵的地位是十分重要的。生活中，我們對于乳酸菌、酵母菌、益生菌等微生物的存在并不陌生，還有一些毛霉、根霉、青霉會運用在食品加工業(yè)中。這些微生物就是微生物工程中所用的微生物，所謂微生物發(fā)酵就是微生物在生長繁殖過程中所引起的生化反應(yīng)，對食品的營養(yǎng)與健康有著巨大的影響。它們不僅可以提高食物的健康性和營養(yǎng)性，還可以提高我們的生活品質(zhì)。根據(jù)微生物的種類不同，可以分為好氧性發(fā)酵和厭氧性發(fā)酵兩大類。 （1）好氧性發(fā)酵 這種發(fā)酵方法，顧名思義，就是要在整個發(fā)酵過程，氧氣的供給是必不可少的，當(dāng)然氧氣必須保證為無菌氧氣。如黑曲霉對檸檬酸的發(fā)酵、棒狀桿菌的谷氨酸發(fā)酵、黃單胞菌的多糖發(fā)酵等等。（2）厭氧性發(fā)酵 這種發(fā)酵方法與有氧發(fā)酵相反，它是不需要氧氣的。氧氣的存在反而會阻礙厭氧菌的發(fā)酵過程。就比如乳酸發(fā)酵是我們生活中很常見的一個例子，其他還有梭狀芽胞桿菌的發(fā)酵等等。（3）兼性發(fā)酵 這種發(fā)酵方式是需要有氧與無氧兩個過程的。酵母菌就是典型的這種發(fā)酵過程的微生物。酵母菌是兼性厭氧生物，在有氧條件下它會大量繁殖產(chǎn)生新的微生物，在無氧條件下它會產(chǎn)生酒精。

2.微生物發(fā)酵原理及其在在食品工業(yè)中的應(yīng)用

2.1改造傳統(tǒng)的食品加工工藝

（1）以微生物發(fā)酵代替化學(xué)合成。

雙酶法糖化發(fā)酵工藝取代傳統(tǒng)的酸法水解工藝是非常經(jīng)典的一項工藝，它可以提高原料的利用率，節(jié)省成本，目前已經(jīng)在味精的生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。對于食品來說，安全是一個很大的問題，化學(xué)合成法雖然成本會比較低廉，但是它所需的時間很長，同時也有很大的風(fēng)險會發(fā)生安全問題，而從植物中直接萃取原料所需的成本太高，產(chǎn)率也太低，顯然這兩種方法都有著不可避免的弊端。所以生物工程技術(shù)在食品添加劑生產(chǎn)過程中受到青睞也就不足為奇了。目前，微生物發(fā)酵主要用于生產(chǎn)各種維生素，甜味劑、增香劑、色素等產(chǎn)品。同時人工合成的色素、香精也在逐漸被生物發(fā)酵的產(chǎn)物所替代。氨基酸很長一段時間內(nèi)都是提取動植物的蛋白或者化學(xué)的合成，而新技術(shù)也就是通過生物工程的合成“工程菌”進行發(fā)酵，由此所得的產(chǎn)物產(chǎn)率很高，而且可以極大的降低安全風(fēng)險。

（2）以現(xiàn)代發(fā)酵工程改造傳統(tǒng)發(fā)酵食品

傳統(tǒng)工藝的現(xiàn)代化發(fā)展已經(jīng)逐步取得成效。在生產(chǎn)啤酒的時候，國外采用的技術(shù)是固定酵母從而進行連續(xù)發(fā)酵。酵母會吸附在不動載體上，通過生物反應(yīng)器緩緩流入麥芽汁。這樣帶來的效果就是極大地縮短了發(fā)酵的時間，同時還能長時間保證酵母菌的活性。

2.2單細胞蛋白的生產(chǎn)

我們都知道動植物體內(nèi)含有蛋白質(zhì)，其實，在微生物體內(nèi)也是存在這種物質(zhì)的。只是它們體內(nèi)含有的蛋白質(zhì)的含量有高有低，細菌、酵母、霉菌等體內(nèi)的蛋白質(zhì)含量還是較高的。這就為我們提供了一個嶄新的可以解決蛋白質(zhì)緊缺的狀況的途徑。我們一般把單細胞蛋白作為微生物產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，這是為了區(qū)別于植物以及動物蛋白。微生物蛋白有的可用人類食用，有的可以用于喂養(yǎng)牲畜，為市場的肉類供應(yīng)提供了貨源。

2.3開發(fā)功能性食品

功能性食品是指含有某些有效成分的食品。它們的功效是可以調(diào)節(jié)或者是影響人類的生理活動，做到“醫(yī)食同源”，使得人們的食物具有更好的吸收性、治療性以及保健性。保健類食品最終的目的是延長人類的壽命，所有這類功能性產(chǎn)品在保健食品中是一個很有前景的發(fā)展方向。

2.4微生物油脂的生產(chǎn)

我們平時食用的油脂主要來自兩個方面，一個方面是由油料作物包括芝麻、花生、大豆、油菜籽等作物榨取獲得的植物油脂，另一方面是通過熬練豬肉、羊肉等動物產(chǎn)生的動物油脂。而微生物產(chǎn)生的油脂只占有很少的市場份額，甚至沒有市場份額，因為人們很少考慮到它們的作用。事實上，微生物的含油率雖然由高到低不等，但是最高可達到百分之六十到百分之七十，這是一個很可觀的數(shù)據(jù)，而且很多微生物富含不飽和脂肪酸，這是非常有益于人類健康的。當(dāng)前，一個國際化的發(fā)展趨勢就是用低級絲狀真菌來生產(chǎn)不飽和脂肪酸。

2.5開發(fā)新糖源

微生物發(fā)酵產(chǎn)生的甜味劑具有很高的甜味，可以極大化的滿足人們的味覺需求，與此同時，這種甜味劑一個很大的優(yōu)點是它含有的熱量極低，不僅可以滿足普通患者，還可以使得糖尿病人、肥胖癥患者、肝腎疾病患者的要求得到滿足。舉個例子：如天冬精甜味是砂糖的2400倍，糖精的12倍 。由此足以見到微生物甜味劑的強大的優(yōu)勢。

3.小結(jié)

人們對微生物的研究不斷的提高，就會越發(fā)的認識到它們在食品生產(chǎn)、加工工業(yè)中所具有的巨大的作用。因此，這個技術(shù)一定會是未來行業(yè)的熱門技術(shù)之一。現(xiàn)在食品行業(yè)的磅礴發(fā)展已經(jīng)昭示了發(fā)酵工程技術(shù)的巨大生命力。只有抓住這個機遇，在技術(shù)上狠下功夫，我們才能從科技中受益，是我們的食品工業(yè)想著越來越好的方向發(fā)展。

參考文獻

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