食品发酵中微生物的应用现状与发展方向探讨
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食品发酵中微生物的应用现状与发展方
向探讨
摘要:在社会经济日益发展的大环境中,食品工业得到长足发展,食品加工
过程日趋复杂。
传统的加工工艺需要耗费大量的时间和精力,而且还存在很多问题。
而通过将生物技术与食品行业进行结合,可以有效地降低相关的成本投入,
提高工作效率,微生物在其中扮演着重要角色。
很多商业化食品生产过程中均存
在发酵这一要素,而微生物对其起到了必不可少的影响。
就全行业而言,利用微
生物于食品发酵已取得显著成效,并有望获得进一步的重大进展。
基于这一背景,本文对食品发酵过程中微生物的应用状况进行深入研究,明确其今后发展的方向,从而加速食品工业现代化进程。
关键词:食品发酵;微生物;应用现状;发展方向、
引言:发酵食品由微生物加工配制而成,已有悠久的历史。
日积月累,越来
越多的人在食品发酵方面进行了学习,研究和积累了相关知识与经验。
发酵食品
的种类很多,主要包括谷类、豆类、蔬菜及水果等。
目前,世界上已有200多个
国家生产各种形式的发酵食品,年产量超过5000万吨,其中许多产品已进入国
际市场。
以微生物为原料生产的发酵食品,不仅具有良好的色、香、味,同时含
有有益于人类健康的重要养分。
所以,我们要对食品发酵进行深入研究,使其具
有更加丰富的原料,增加人类营养价值。
1微生物在食品加工的作用
将微生物应用于食品加工,其依据在于微生物所释放出的酶能分解细胞壁,
改变食品内部结构,所以发酵过程使得面包变得更加蓬松、口感与质地更佳、增
加了面包商业价值。
酵母中含有多种人体所需的矿物质及维生素,有研究证明发
酵食品非常适合于补充人类对蛋白质的需要,发酵过程也会消耗掉食品中部分碳
水化合物,即食品中脂肪较低,研究显示2斤酵母中蛋白质含量相当于10斤大
米或者5斤肉。
这就决定了百吉饼比糍粑、面条蛋白质含量高2倍多,成为绿色
蔬菜、健康食品。
另外,通过发酵时对食物的操控,微生物能够生产出植物及动
物自身所不具备的维生素,并且酵母具有抗氧化等特点,因此其能够从某种程度
上排毒,成为肝脏强有力的保护者[1]。
2食品发酵中微生物的应用现状
2.1调味品
将微生物应用于食品发酵来制作调味品已是十分成功的。
市售发酵食品添加
剂包括增味剂,酱油,醋,甜味剂等,这些添加剂通过多种途径来调味及提高食
品口感,多数味精的加工过程都采用微生物发酵技术,具体加工工艺包括备料,
例如大米,高粱,玉米,土豆干等等,利用专用设备将这些原料全部磨细,再经
过蒸煮,糖化,发酵,蒸馏,过滤,提取与纯化等系列加工程序,最后经过中和,脱色,结晶与烘干,将所得原料经过后处理。
在味精的制作中,这个环节会产生
刺激发酵液,发酵液包含多种营养物质,氨与谷氨酸混合物等。
液态氨使得pH
值得到了科学调节,为味精内细菌提供了充足氮源。
醋是发酵调味品中较为普遍
的一种,该工艺所用微生物类型为醋菌。
一定发酵条件下醋与有氧接触时酒精食
品可生成大量醋酸。
在实际应用中醋发酵时所用微生物种类不一,会使所产醋口
感发生变化,但是大部分商业化醋发酵剂都以谷物,胡萝卜,麸皮,红薯,土豆,大米,玉米等为原料。
酱油亦为常用调味品,以小麦,大豆等为佳,利用曲霉菌
及其他微生物进行处理,过程及加热配置主要有预处理,澄清发酵,漂洗浸泡等。
2.2食醋酿制
除霉菌外,醋酸菌,乳酸菌,酵母菌等对醋生产都有作用。
如醋酸菌氧化乙
醇为乙酸生成有机酸。
发酵时酵母菌自发分解醋并生成其它微生物能吸收的有机
物质来改进食醋生产工艺。
霉菌将蛋白质,多糖分解,加快发酵速度。
乳酸菌发
酵时生成大量乳酸可提高风味和降低尖锐酸度。
所以不同种类的微生物对食醋的
制作有不同作用,从而提高口感及营养价值[2]。
2.3酶制剂
酶具有明显的催化作用并可通过加入微生物使其增强。
酶在化学反应过程中
还是一种重要的催化剂,其得到广泛应用,不仅因为其具有快速的特性,更主要
的原因在于其不能自身降解。
酶制剂主要从生物体内提取而来,其性质为酶,催
化食品加工过程中的化学反应。
目前已发现的酶有10余种,利用微生物发酵生
产酶制剂、产量高、效益好、能克服不利气候及地理影响,成本低,效益高,操
作简单,应用广,微生物在制备酶制剂中得到广泛应用[3]。
2.4乳制品制作
如今,人们生活质量得到改善,对于乳制品的要求也从量到向不断提升。
选
用乳制品时,要兼顾营养价值,口感,消化功能等因素。
使用频率最高的乳制品
有酸奶,奶酪,乳酸菌产品,酸奶粉等。
酸奶通过微生物发酵生产,具有味道鲜美,营养丰富,容易消化等特点,深受人们喜爱。
酸奶经乳酸菌等微生物二次发
酵而成。
刚开始,牛奶是由乳酸菌发酵而成,再添加乳糖让不同细菌重新发酵。
成品酸奶中含有大量有机酸、乳酸等物质,还含有蛋白质、维生素等,既营养又
口感好,帮助肠道消化吸收[4]。
2.5在制茶中的应用
在茶叶的制作上,有的茶叶要先发酵再制作,比如,普洱茶是发酵茶。
发酵
对获得普洱特有风味至关重要,有资料表明微生物区系需要霉菌,细菌及酵母菌
才能得到该风味。
所用人群以霉菌为主,这些霉菌分泌出了大量产生茶叶需要的
各种蛋白质、有机酸等物质,赋予普洱茶营养丰富、历史悠久、风味独特的特点。
通过多种生物活动确定酵母菌对普洱液干度与嫩度的影响。
枯草芽孢杆菌中放线
菌酶能降解多种氧化酶及过氧化酶,使得发酵更加高效,改善普洱液品质,生产
出一系列有益于人体健康的产品。
3微生物发酵在食品应用中的发展方向
3.1固态发酵工艺技术的革新
在发酵工艺发展过程中,常规发酵条件大多为液体发酵,而固态发酵工艺却
因科技的进步而逐步在市场中兴起。
相比较而言,固态发酵过程具有较多优点,
但是其出现得比较慢,并且具有一定的不足,还需对该过程进行深入研究与革新。
随着食品发酵过程中微生物应用的日益广泛,固态发酵必将是今后研究的重要课题,研究者需顺应实际情况,才能充分发挥其技术优势。
固态发酵是茶叶发酵中
较为普遍的一种发酵方式,例如普洱茶是利用芽孢杆菌与数种氧化酶对真菌进行
分解来达到最好的发酵效果,采用这种发酵方式之后,发酵效率得到了极大的提高,并且发酵需要的时间也得到了极大的缩短。
这样就避免了发酵时茶叶营养成
分损失。
对固态发酵工艺的研究日益重视,工艺技术上的革新应成为今后的发展
热点。
3.2微生物防治技术的研究
尽管微生物应用于食品发酵有明显优势,但是过度应用微生物发酵技术进行
食品发酵会给环境造成相当大的危害。
如从红曲米中提取红霉素进行发酵时,可
同步生产出危害人体的霉菌毒素类。
所以随着食品发酵过程中微生物利用的增多,要从正反两方面评估微生物对食品加工过程的影响,加大微生物控制技术的利用
力度,从而降低微生物利用所带来的危害。
要想有效落实微生物控制技术,就必
须由专家对常见微生物作用机制加以分析,并做出相应检测,进而找出预防其不
利影响的途径与方式。
结束语:
食品工业蓬勃发展,利用发酵工艺生产的发酵食品以其特有的风味与口感备
受人们青睐。
微生物对食品发酵具有重要影响,其机理在多种发酵食品加工过程
中有重要用途,预计今后还会有所发展,对食品工业工艺创新具有促进作用。
参考文献:
[1]冯志合.食品发酵中微生物的应用现状与发展方向探讨[J].食品安全导
刊,2022(01):156-158.
[2]封雪,吕晓超,惠香.微生物在食品发酵中的应用探究[J].食品安全导
刊,2022(10):169-171.
[3]路宏科.食品发酵中微生物的应用现状与发展方向探讨[J].轻工标准与质量,2021(03):97-98.
[4]洪妍.发酵食品微生物多样性研究方法进展[J].黑龙江科技信
息,2016(17):16.。