发酵技术在食品生产中的应用与控制

发酵技术在食品生产中的应用与控制

人们在几千年前就懂得利用发酵技术来生产食品，时至今日，发酵技术在食品生产中的应用更加广泛，生产出来的食品品种更加丰富多样。想要生产出符合产品标准要求的发酵食品，应掌握好食品的发酵技术。

发酵技术在食品生产中的控制要先做好发酵食品原料采购质量控制，然后根据产品品种、工艺流程合理布局好企业厂房与设施设备，加强影响发酵过程各因素的质量监控，是控制好发酵技术的关键所在。

1、发酵技术的发展

中国早在几千年前，人们就开始利用发酵技术从事酿酒、酱、醋等食品的生产，并积累了丰富的发酵经验。发酵食品最初发源于家庭和作坊式的手工制作，大多凭借祖先流传下来的技术和经验进行生产。后来，随着工业的发展，人们用机械或管道代替了繁重的体力劳动，对发酵生产工艺进行了规范，实现了工业化的规模生产。

2、发酵技术的定义

发酵技术是指人们利用微生物的发酵作用，运用一些技术手段控制发酵过程，大规模生产发酵产品的技术，称为发酵技术。发酵的概念来源于酿酒的过程。“发酵”最初来原于拉丁语“发泡”。

3、发酵技术在食品生产中的应用

通过发酵技术不仅能改善食品的风味、色泽和组织结构，还能提高食品的营养价值。因此，发酵技术在食品生产中的应用十分广泛。我们日常生产接触到的啤酒、酱油、腐乳、面包、酸奶和泡菜等都是利用发酵技术生产出来的传统发酵食品。

4、发酵技术在食品生产中的控制

要想生产出符合产品标准要求的发酵食品，应掌握好食品的发酵技术。虽然发酵食品种类繁多，不同的发酵食品对发酵技术有不同的要求，但由于工艺上存在一些相似之处，发酵食品的发酵技术也存在着某些共性。我国自从1980年以来陆续颁布了多种发酵食品的生产许可证审查细则，这些都可以作为发酵食品生产技术控制的参考，发酵技术在食品生产中的控制主要有以下几点。

1）发酵原料采购质量要严格控制

选择符合要求的原料对发酵食品来说非常重要。食品发酵使用的原料常以糖质或淀粉等碳水化合物为主，发酵用微生物菌种绝大多数来源于已有的优良菌种，或自行选育新菌种。发酵食品使用的原料必须符合《食品安全法》第五十条规定：“食品生产者采购食品原料、食品添加剂、食品相关产晶，应当查验供货者的许可证和产品合格证明；对无法提供合格证明的食品原料，应当按照食品安全标准进行检验；不得采购或者使用不符合食品安全标准的食品原料、食品添加剂、食品相关产品。”

如酱油和啤酒等发酵食品都会用到豆料、谷物等作为发酵原料，这些原料中常见的危害有重金属超标、农药残留及放射性污染等，因此购迸这些原料时应加强药物残留和重金属的测定。2）厂房工艺布局要合理、发酵设施设备要齐全并符合要求

合理的厂房布局和必备的发酵设备是生产发酵食品的前提条件。企业必须具备符合规定的相适应的生产场所，厂区周围应无有害气体、烟尘等扩散性污染源。生产工艺布局应合理，各工序应减少迂回往返，避免交叉污染。企业必须应具有与生产的食品品种、数量相适应的且具备审查细则中规定的必备的生产设备；设备性能与精度应能满足食品生产加工的要求。例如，食醋的生产，生产用的厂房能满足原料处理、种曲(外协的除外)和制曲、液化及糖化、酒精发酵、醋酸发酵、淋醋、调配、灭菌处理和灌装(包装)的设备。

凡与发酵食品生产接触的设备、管道、涂料、工器具和容器等必须用无毒、无异味、抗腐蚀、

易清洗和不与食品起任何化学反应的材料制成，表面应光滑。

3）加强发酵过程质量管理和控制

加强发酵过程的质量管理和控制是整个发酵技术的关键所在。在发酵过程中，影响发酵的因素很多，如温度、pH、通气量(氧的供应)、补料等。要使发酵食品向着有利的方向发展，必须适当地控制影响发酵的各种条件，及时掌握发酵动态，加强发酵过程质量管理和控制。如果不加控制或控制不当，不但不能制成理想的发酵食品，还会造成微生物污染，使食品腐败变质。

另外，为保证发酵产品质量，发酵室、池及菌种培养室的设备、工具、管路、墙壁、地面应保持清洁，避免生长霉菌或其他杂菌。培养容器、器皿及培养基在使用前须严格灭菌。菌种应定期筛选、纯化，必要时进行鉴定，防止杂菌污染、菌种退化和变异产毒。

发酵过程的控制主要包括以下几个方面：

a、发酵温度的控制。

发酵所需的温度依微生物的种类而异，各种微生物都有自己最适生长的温度，不同微生物的生长对温度的要求不同，根据它们对温度的要求，大致可分为4类：嗜冷菌适应于0～26℃生长，嗜温菌适应于15～45℃生产，嗜热菌适应于37～65℃生长，嗜高温菌适应于65℃以上生长。在混合菌种发酵时，可以通过调节发酵温度控制不同类型的微生物的生长速度，从而取得理想的发酵效果。应该注意的是，温度对菌体的生产，产物合成的影响可能不同。也就是说，菌体的最适合生产的温度不一定是所需要的代谢产物的最适合温度。

由于微生物在生产和发酵过程中，对温度有不同的要求。在生产上，为获取较高的生产率，针对所用菌种的特性，在发酵周期的各阶段需要控制温度，提供该阶段生物活动最适合温度。在发酵前期，菌量少，取稍高的温度，促使菌的呼吸与代谢，使菌迅速生长；在中期菌量已达到合成产物的最适量，发酵需要延长中期，从而提高产量，因此中期温度要稍低一些，可以推迟衰老；发酵后期，产物合成能力降低，没有必要延长发酵周期，就又提高温度，刺激产物合成。

如酱油生产时酵母菌的发酵作用以30℃为宜，低于10℃仅能繁殖，发酵比较困难。高于40℃酵母菌的生产受到抑制，甚至不能生存和发酵。采用中温或低温发酵方法，适应延长发酵周期，能增加酱油的香味。但有的菌种产物形成比生产温度高，如谷氨酸产生菌生产温度为30—32℃，产酸温度为34—37℃。另外，温度控制还要根据培养条件来综合考虑，灵活选择。当通气条件较差时，可适当降低温度，降低菌呼吸速率，可适当增加溶氧浓度；当培养基稀薄时，降低温度，因为温度高营养利用快，会使菌过早自溶。

总的来说，温度的选择要根据产品使用的菌种在生产各阶段及培养条件综合考虑，并通过反复实践来定出最适合温度。

b、酸度控制。

不同微生物各自都有自己适宜的pH范围，如酵母3.8—6.0、细菌6.5—7.5、霉菌4.0-5.8、放线菌 6.5-8.0。酸有抑制微生物生长的作用，即含酸食品有一定的防腐能力，对大多数的微生物来说，当pH<2时，便受到抑制不能生长。

但有时一些耐酸的微生物生长繁殖也可使pH上升，如霉菌在有氧存在时，食品表面会有霉菌生长，因为霉菌耐酸、需氧，可以将酸消耗掉。酵母菌，耐酸能使蛋白质分解，从而产生氨类物质，并将酸消耗掉。以致食品失去了防腐能力，导致食品表面会发生脂肪分解和其他降解活动，使食品腐败变质。

发酵过程中酸度变化是发酵过程状态的体现，是生物生长代谢的结果，更是发酵过程控制的依据和方向标，控制好发酵酸度对生产合格产品至关重要。控制pH的方式有四种：①调节好基础料的pH值，通过基础培养基进行调节、在基础料中加入维持pH的物质；②在发酵过程中根据糖氮消耗需要进行补料来调节pH值；③当补料与调节pH发生矛盾时，加酸碱