发酵工艺在食品方面的应用

　　【摘 要】传统发酵食品种类丰富，风味独特，是食品工业重要组成部分。

　　近年来，随着人们生活水平的提高，对绿色健康食品的需求增强，发酵工艺在具有丰富的营养价值、独特的口感和良好的生理保健的食品中的应用逐渐广泛。

　　本文概述了发酵工艺在传统食品方面的应用，介绍了发酵工艺在现代食品方面的应用。

　　【关键词】发酵工艺;食品;真菌;单细胞蛋白

　　发酵食品是指利用乳酸菌或曲菌制成的食品。

　　相对于普通食品而言，发酵食品有着更为丰富的营养成分;由于发酵的作用，食品中的蛋白质被有效降解，此类食品更易被人体消化吸收。

　　同时，由于大多数致病菌只适应中性偏碱环境，而发酵工艺产生的是酸性环境，所以发酵食品更耐贮存。

　　此外，食用发酵食品还能获得几种人体必需但本身不能产生的氨基酸。

　　一、发酵工艺在传统食品方面的应用

　　(一)发酵酿酒

　　酿酒是酵母菌在厌氧环境下，将糖类分解为酒精与水或CO2。

　　酿造啤酒中用到的菌种主要是啤酒酵母，它通过降糖产生CO2和酒精。

　　CO2和酒精即是啤酒酵母的代谢产物。

　　啤酒发酵过程有5个时期，即酵母繁殖期、起泡期、高泡期、落泡期和泡盖形成期。

　　在这个过程中，必须应用微生物学原理控制好各个时期的酵母。

　　高泡期是啤酒酵母发酵的旺盛期，需人工降温，但不能太剧烈，以免酵母过早沉降，影响发酵作用。

　　在泡盖形成期时，泡沫回缩，形成泡盖，撇去所析出的多酚复合物、酒花树脂、酵母细胞和其他杂质，此时大幅度降温，使酵母沉降。

　　(二)生产味精

　　L-谷氨酸钠俗称味精。

　　L-谷氨酸发酵生产菌种主要有棒状杆菌、短杆菌属、小杆菌属的细菌。

　　L-谷氨酸钠发酵工艺主要有4个阶段：①摇瓶种子培养，即采用适合的液体培养基培养菌种。

　　②二级种子培养。

　　③L-谷氨酸发酵生产。

　　④L-谷氨酸钠的提取。

　　在L-谷氨酸发酵生产时期的谷氨酸合成阶段，菌体浓度基本不变，糖与尿素分解后产生的α-酮戊二酸和氨主要用于合成谷氨酸。

　　此阶段应为菌种提供生长最适宜的条件，如及时添加尿素，调节最适合PH7.2～7.4，提高温度到谷氨酸合成的最适温度并大量通气，保证菌体的有氧呼吸，使它大量产生代谢产物提高产量。

　　(三)发酵生产酸奶

　　酸奶是一种传统发酵乳制品，具有丰富的营养价值和良好的保健功能。

　　随着冰箱的普及和冷链系统的推广，人民消费水平和文明素质的提高，健康理念的流行，酸奶产量以年平均25%的速度增长，已经成为我国第一大发酵乳制品，是最具盈利和发展潜力的产业。

　　酸奶是新鲜牛奶经酸奶发酵剂发酵而成的乳制品。

　　酸奶发酵剂是制作酸奶所用的特定的微生物培养材料。

　　发酵剂在酸奶生产过程中的作用非常重要，发酵剂是酸奶产品产酸和产香的基础和主要原因。

　　酸奶质量的好坏主要取决于酸奶发酵剂的品质类型及活力。

　　在以前的酸奶生产过程中，酸奶发酵剂的菌种要在酸奶生产厂家单独设一菌种车间，以完成“纯菌→活化→扩大繁殖→母发酵剂→中间发酵剂→工作发酵剂”这一工艺过程，该过程工序多、技术要求严格，一般厂家由于生产条件有限，经常出现质量问题。

　　所以，在乳业发达国家，酸奶生产厂家不自制发酵剂，由专门生产发酵剂的企业提供酸奶发酵剂，来满足发酵乳制品厂家的要求。

　　丹麦的汉森中心实验室1988年底生产出超浓缩的直投式酸奶发酵剂。

　　(四)发酵工程与番茄红素

　　番茄红素是由11个共轭双键及2个非共轭碳碳双键构成的高度不饱和直链型烃类化合物，具有预防癌症、防治心血管疾病、缓解骨质疏松症和提高免疫等重要的生理功能。

　　番茄红素的生产方法主要有提取法、化学合成法和微生物发酵法。

　　由于番茄红素含量低，提取法无法满足市场需求;化学合成法存在收率低、产物不稳定以及合成成本高等缺点;发酵法被认为是生产番茄红素最有潜力的方法。

　　发酵法利用特定微生物的代谢将淀粉、葡萄糖、黄豆饼粉等廉价原料转化为番茄红素，不受原材料、地理环境和气候等因素影响，工艺简单、生产周期短、生产效率高、生产成本低，且产物质量可控，并减少了对环境的污染。

　　二、发酵工艺在现代食品方面的应用

　　(一)大型真菌的开发

　　功能性的有效成分主要来自那些名贵中药材如灵芝、冬虫夏草、茯苓、香菇、蜜环菌等药用真菌，因为这些真核微生物含调节机体免疫机能、抗癌或抗肿瘤、防衰老的有效成分，这是发展功能性食品的一个最主要原料来源。

　　一方面直接取自天然的药用真菌，用于功能性食品的开发;另一方面通过发酵途径实行工业化生产，大量索取。

　　灵芝、冬虫夏草菌发酵培养都取得成功，如河北省科学院微生物研究所等筛选出繁殖快、生物量高的优良灵芝菌株，应用于深层液体发酵研究取得成功，建立了一整套发酵和提取新工艺，为研制功能性食品提供更为广阔的药材原料源。

　　人工发酵培养虫草菌已在中国医学科学院药物研究所实现，成果卓著，分析产品的化学成分和药理等方面，与天然冬虫夏草类同，临床上应用对高血脂症、性功能障碍、慢性支气管炎等均有疗效，而治疗性功能障碍优于天然冬虫夏草;对病毒性肝炎(乙肝)有显著疗效。

　　因此，通过发酵途径生产这种药用真菌所具有的有效成分，按科学配比掺入功能性食品的研制，必将为人类保健和延年益寿发挥特定的功能作用。

　　(二)生产单细胞蛋白

　　单细胞蛋白(SoleCellProtein，SCP)主要指酵母、细菌、真菌等微生物蛋白质资源。

　　由于微生物菌体的蛋白质含量高，同时还含有多种维生素。

　　因此人们已公认SCP是最具应用前景的蛋白质新资源之一，对于解决世界蛋白质资源不足问题方面将发挥重要作用。

　　用于生产SCP的微生物以酵母和藻类为主，也有一些是采用细菌、丝状真菌和放线菌等菌种。

　　现在许多国家都在积极进行球藻及螺旋藻SCP的开发，如美国、日本、墨西哥等国所生产的螺旋藻食品既是高级营养品.又是减肥品，在国际市场上很受欢迎。

　　我国螺旋藻的开发研究始于20世纪70年代。

　　目前已建立了大规模的养殖生产基地，发展前景看好。

　　(三)改造传统的食品加工工艺

　　利用现代发酵技术改造传统发酵食品最典型的是使用双酶法糖化工艺取代传统的酸法水解工艺，用于味精生产，可提高原料利用率10%左右。

　　在啤酒生产中，国外采用固定化酵母的连续发酵工艺进行啤酒酿造，可将啤酒的发酵时间缩短至1d，甚至90min。

　　我国对传统酿造制品，如黄酒、酱类、豆腐乳等利用优选的菌种发酵.提高了原料的利用率，缩短了发酵周期，改良了风味品质。

　　此外，利用发酵工程生产天然色素、天然新型香味剂等食品添加剂，逐步取代人工合成的色素和香精，这也是当前食品添加剂研究的方向。

　　如甜味剂中的木糖醇、甘露糖醇、阿拉伯糖醇、甜味多肽等;酸味剂中的苹果酸、琥珀酸等;氨基酸中各种必需氨基酸;增稠剂中的黄原胶、普鱼兰、茁霉多糖、热凝性多糖等;风味剂中的多种核苷酸、琥珀酸钠、香茅醇、双乙酰;芳香剂中的脂肪酸酯、异丁醇等;色素中的类胡萝卜素、红曲色素、虾青素、番茄红素等;维生素中的维生素C、维生素B12、核黄素、肉碱;生物活性添加剂中的各种保键活菌、活性多肽等;防腐剂中的乳链菌肽、杀菌肽、瓜蟾抗菌肽、防御素等。

　　参考文献：

　　[1]李卓才，鲁波，尹红，等.番茄红素化学合成的研究进展[J].合成化学，2006，14(2).

　　[2]陈洪章.现代发酵工程技术在食品领域的应用研究进展[J].中国酿造，2005，(12).

　　发酵工程技术在食品领域的应用【1】

　　摘 要：发酵工程技术是一种现代化的工艺技术，将其应用在食品领域中，可以更好的保障食品的安全性。

　　发酵工程技术是生物工程技术的组成之一，其对人类社会的发展有着推动意义。

　　本文对发酵工程当前发展现状进行了介绍，还对发酵工程技术在食品领域的应用情况进行了分析，希望对相关研究人员提供一定技术参考，促进发酵工程技术可以更好的推广与应用。

　　关键词：发酵工程;技术;食品;应用

　　发酵工程是生物工程的重要组成部分，应用发酵工程技术，可以促进社会更好的发展，可以加快社会经济发展速度。

　　发酵工程技术在我国食品领域中应用比较广，通过对微生物的要求，可以更好的保证食品的安全性，还可以为人们日常生活及生产作出更大的贡献。

　　下面笔者对发酵工程技术在食品领域的应用情况进行简单的介绍，希望可以推动这项技术更好的发展以及更好的完善。

　　1 发酵工程当前的发展现状

　　科技在不断发展，生物工程在发展与研究的过程中，相关技术得到了完善，而且技术也越来越先进。

　　发酵工程技术是一种新型的技术，其也是实践性比较去的一门科学技术，在应用的过程中，其也到了快速发展的阶段，这项技术在食品领域以及工业领域应用比较多，在农产品的加工中，发酵工程技术的应用范围越来越广，下面笔者对这项技术发展阶段进行简单的分析与介绍。

　　1.1 农产品手工加工

　　在很早以前，由于人们对科技技术的研究并不重视，社会经济也比较落后，我国社会的发展主要是靠农产品生产以及加工，为了提高农产品的产量，我国发酵工程技术也逐渐萌芽。

　　很多家庭都是以农产品为原料的，利用发酵技术，可以对特殊的农产品进行制作，这制作的过程中，研究出现了较多的发酵产品。

　　发酵工程农产品手工加工需要分析微生物生长特点，在对农产品进行加工发酵后，提取率比较低，农产品的发酵工程效益并不高，所以，发酵工程技术发展比较缓慢，对这项技术的研究也比较少，阻碍了发酵工程技术的发展。

　　1.2 近代发酵工程

　　随着社会的不断发展，科技水平越来越高，一些近代发酵工程技术逐渐走入了人们的生活，这些新型的技术在食品领域、工业生产领域中应用比较广，而且受到了良好的应用效果。

　　近代发酵工程在不断发展的过程中，主要采用了化学工艺方法，而且很好的将农产品与化学工程联系在一起，提高了发酵制品生产的效率，也提高了农产品加工的经济效益，这为发酵工程技术奠定了基础，有助于推动社会经济更快的发展，也给人们的生活带来了许多方便，使很多人认识到了研究发酵工程技术的重要意义。

　　1.3 现代发酵工程

　　在当前科技不断进步的条件下，现代发酵工程技术越来越先进，利用化学生产技术，可以发现食品中存在的对人身体有害的物质。

　　发酵工程技术具有较强的先进行，其主要是以“高效、高产以及健康”为原则，这项技术在不断改进的过程中，更好的满足了人们的要求以及需求，而且更好的维护了人们身体的健康。

　　利用现代发酵工程技术，还可以提高农产品的产量，可以满足人们生产的需求，人类社会在发展的过程中，对现代发酵工程技术进行了大力的开发，在对微生物基因进行研究与改进后，人们可以更好的提取中食品发展所需要的元素，还可以提高工业的产量，有助于促进国民经济的增长，可以保证发酵工程技术有着更为广阔的应用空间以及适用范围。

　　2 发酵工程在食品中的应用

　　目前，现代化工程技术已经被人们广泛的应用在人类社会发展的过程中，这不仅给人们的生活和工程带来了极大的便利，还有着一定的环境保护作用，给人们带来极好的经济效益和社会效益。

　　而在食品领域发展的过程中，现代发酵工程技术也成为其中的主要内容。

　　2.1 生产传统的发酵产品

　　传统的发酵产品是指传统食品发展中，一直存在的应用发酵技术的食品，如料酒、酱油、酒精等。

　　在传统食品的生产中，发酵技术是生产过程中的核心部分。

　　发酵技术的是否成熟，时刻关系到产品的好坏。

　　2.2 生产食品添加剂

　　随着人们的要求逐渐提高，生物技术在食品添加剂生产中发挥越来越大的作用。

　　利用生物技术生产各种食品添加剂已成为国内外研究的热点，例如：生活中常见的食用色素、香料等都成为食品工业中的一部分。

　　2.3 改造传统的食品加工技术

　　改造传统的食品加工技术是指在食品加工中，人们通过新的技术提高原料的利用率，使其达到人们需求的水平，从而取代传统的食品加工技术。

　　其中，最典型的就应是在味精生产中，使用双酶法糖化发酵技术取代传统的酸法水解技术。

　　目前，利用现代发酵工程技术改革传统工艺，已取得明显的效果。

　　在我国，由于发酵工程改造技术的广泛应用，有许多传统的食品加工工程都得到改变，这样不仅大大地提高了我们的生产效率，还对原料的利用起到了很好的节制，从而促进了社会经济的发展。

　　2.4 单细胞蛋白的生产

　　由于微生物菌体的蛋白质含量高，因此，把它作为蛋白质资源不仅可以解决全球蛋白质资源紧缺的问题，还减少的物质的消耗。

　　为了区别于植物、动物蛋白，人们就把微生物蛋白成为单细胞蛋白。

　　利用微生物生产出来的蛋白质，有的可以供人直接食用，有的可用做饲料来提供家禽、家畜的食物供应。

　　2.5 开发功能性食品

　　功能性食品是指在某些食品中含有某些有效的成分，这些成分可以对人体的生理作用产生功能性影响和调节，让人们在膳食是具有良好的营养性、保健性和治疗性，从而达到健康和延年益寿的目的。

　　因此，功能性食品的开发成为目前人们健康生活的必然需求。

　　目前，功能性食物主要有：大型真菌的开发、超氧化物歧化酶的制备。

　　在进行大型真菌的卡法师，我不仅要直接取自天然源的药用真菌，来作用于功能性食品的开发，还要通过发酵途径实现工业化的生产大量索取。

　　结束语

　　食品安全是人们一直比较关注的话题，随着社会的不断发展，人们的健康意识越来越高，而且对食品的需求量也越来越大，为了更好的满足人们的需求以及要求，食品安全部门必须不断的改进技术，在引进并应用发酵工程技术后，人们的生活水平得到了较大的改善，农副产品的产量大大提高了，食品的安全性也得到了保障，人们的身体更加健康，对平常购买的食物更加放心，使得食品生产效率以及经济效益得到了更大的改善，还有助于实现食品领域的工业化生产。

　　参考文献

　　[1]李彬.现代发酵工程展望[J].商洛师范专科学校学报，2003(4).

　　[2]郑华学，赵永学，李彩霞.试论生物技术在我国食品工业中的应用[J].河西学院学报，2003(5).

　　[3]姬德衡，钱方，高学明.发酵工程在功能食品开发中的应用[J].食品科技，2002(7).

　　现代发酵工程技术在食品领域的应用研究进展【2】

　　【摘 要】在当前我国食品领域发展的过程中，人们也将许多先进的科学技术应用到其中。

　　而发现工程技术的使用，也逐渐成为当前我国食品领域发展的主要内容之一，它是生物工程重要的组成部分，在现代化人类社会发展的过程中，有着十分重要的意义。

　　本文首先发酵工程在发展阶段中的相关内容进行简要的介绍，其次讨论了现代化发酵工程技术在食品领域中的实际应用，以供相关人士参考。

　　【关键词】发酵工程;发展;应用

　　发酵工程技术作为生物工程中主要的内容之一，在社会经济发展的过程中有着十分重要的意义，目前发酵工程技术已经被人们广泛的应用在食品领域、工业发展等方面。

　　其中所谓的发酵工程也被人们称之为微生物工程，它主要是利用先进的科学技术，通过对微生物特征的相关研究分析，从而为人们的日常生活和生产作出卓越的贡献。

　　下面我们就对现代发酵工程技术在食品领域中的实际应用和相关进展进行研究分析。

　　1.发酵工程的发展阶段

　　目前，在人类社会发展的过程中，发酵工程技术已经得到了人们的广泛应用。

　　不过，由于发酵工作属于一门实践极强的科学项目，因此它在实际应用的过程中，有着一定的发展阶段，其中主要体现在农产品手工加工，近代发酵工程技术的发展以及现代化发酵工程技术这3个方面。

　　1.1农产品手加工

　　在古代由于科学技术不发达，社会经济比较落后，因此人类社会的发展主要是以农产品的生产为主要内容。

　　但是，在那是发酵工程已经开始萌芽，许多家庭或者作坊都开始以农产品为原料，来对其进行发酵制作，从而得到相应的加工发酵产品。

　　但是，由于这种制作方法主要是利用自然界中有效的微生物，来对农产品进行加工发酵出来，因此这就使得农产品手工发酵产品的提取效率比较低，没有良好的经济效益，进而使得发酵工程技术的发展受到了制约。

　　1.2近代发酵工程

　　而到了上个世纪20年代，近代发酵工程也逐渐的出现在了人们的生活当中，从而使得人们对工业生产、食品领域以及医药行业等方面的需求得到了一定的满足。

　　而在近代发酵工程发展的过程中，人们主要是采用化学的工艺手段，来将农产品生产和化学工程紧密的结合在一起，这不仅极大的提高了发酵制品的生产效率，还为发酵工程技术的发展奠定了扎实的基础，从而推动了社会经济的发展，给人们的生活带来了较大的便利。

　　1.3现代发酵工程

　　随着科学技术的不断进步，人也将许多先进的科学技术应用的发酵工程当中，而且由于利用化学生产的方法，来对发酵制品进行生产的过程中，可能会产生因此对人们有害的元素，这就对人们的身体健康有着极大的影响，因此我们在现代化发酵工程技术发展的过程中，就以“高效、高产、健康”为原则，来对发酵工程技术进行相关要求的改进，进而满足人们日常生活和生产的基本需求。

　　目前，在人类社会发展的过程中，现代化发酵工程技术的开发，主要是在微生物基因的基础之上，来对其进行改进，从而使得人们在微生物中可以很好的提取出人们工业生产、医疗行业、食品领域发展所需要的元素，这就使得发酵工程技术得到了更加迅速的发展。

　　2.发酵工程的食品中的应用

　　目前，现代化工程技术已经被人们广泛的应用在人类社会发展的过程中，这不仅给人们的生活和工程带来了极大的便利，还有着一定的环境保护作用，给人们带来极好的经济效益和社会效益。

　　而在食品领域发展的过程中，现代发酵工程技术也成为其中的主要内容。

　　现代发酵工程包括微生物资源开发利用;微生物菌种的选育、培养;固定化细胞技术;生物反应器设计;发酵条件的利用及自动化控制;产品的分离提纯等技术。

　　发酵工程是古老而大有潜力的工业技术，生物技术中的基因工程、酶工程、单克隆抗体、生物量的转换等研究成果为它注入新的内容，是传统的发酵工程技术焕发“青春”，赋予了微生物发酵技术新的生命，是微生物发酵制品的品种不断增加。

　　在食品工业的应用只要有这几类组成：生产传统的发酵产品、生产食品添加剂、改造传统的食品加工技术、单细胞蛋白的生产、开发功能性食品和微生物油脂的生产等。

　　2.1生产传统的发酵产品

　　传统的发酵产品是指传统食品发展中，一直存在的应用发酵技术的食品，如料酒、酱油、酒精等。

　　在传统食品的生产中，发酵技术是生产过程中的核心部分。

　　发酵技术的是否成熟，时刻关系到产品的好坏。

　　2.2 生产食品添加剂

　　随着人们的要求逐渐提高，生物技术在食品添加剂生产中发挥越来越大的作用。

　　利用生物技术生产各种食品添加剂已成为国内外研究的热点，例如：生活中常见的食用色素、香料等都成为食品工业中的一部分。

　　2.3 改造传统的食品加工技术

　　改造传统的食品加工技术是指在食品加工中，人们通过新的技术提高原料的利用率，使其达到人们需求的水平，从而取代传统的食品加工技术。

　　其中，最典型的就应是在味精生产中，使用双酶法糖化发酵技术取代传统的酸法水解技术。

　　目前，利用现代发酵工程技术改革传统工艺，已取得明显的效果。

　　例如：在传统酿酒工艺过程中，构建出己酸菌和甲烷组成的“人工老窖”，大大提高了产品的产量和成品味感。

　　在我国，由于发酵工程改造技术的广泛应用，有许多传统的食品加工工程都得到改变，这样不仅大大地提高了我们的生产效率，还对原料的利用起到了很好的节制，从而促进了社会经济的发展。

　　2.4 单细胞蛋白的生产

　　由于微生物菌体的蛋白质含量高，因此，把它作为蛋白质资源不仅可以解决全球蛋白质资源紧缺的问题，还减少的物质的消耗。

　　为了区别于植物、动物蛋白，人们就把微生物蛋白成为单细胞蛋白。

　　利用微生物生产出来的蛋白质，有的可以供人直接食用，有的可用做饲料来提供家禽、家畜的食物供应。

　　2.5 开发功能性食品

　　功能性食品是指在某些食品中含有某些有效的成分，这些成分可以对人体的生理作用产生功能性影响和调节，让人们在膳食是具有良好的营养性、保健性和治疗性，从而达到健康和延年益寿的目的。

　　因此，功能性食品的开发成为目前人们健康生活的必然需求。

　　目前，功能性食物主要有：大型真菌的开发、有机形式的微量元素的制备、超氧化物歧化酶的制备。

　　其中，大型真菌的开发在对人们日常生活健康有着很重要的意义。

　　在进行大型真菌的卡法师，我不仅要直接取自天然源的药用真菌，来作用于功能性食品的开发，还要通过发酵途径实现工业化的生产大量索取。

　　2.6 微生物油脂的生产

　　在日常生活中，人们所使用的油类产品大都是从植物、动物中提取出来的，但是由于大量生物油脂的产生，使得许多东西都供不应求，这样的做法对经济发展很不利，于是微生物油脂就这样的产生了。

　　在自然界中有许多微生物都含有油脂，低的含油率为2%～3%，高的60%～70%，并且其中有大部分微生物油脂富含多不饱和脂肪酸，这种脂肪酸由益于人体健康。

　　目前，在我国武汉福星生物制药有限公司已经开始大规模的生产这种微生物油脂。

　　由此可见，微生物的应用在社会实践中已经势不可挡。

　　3.结束语

　　由此可见，在当前人力社会发展的过程中，食品行业的发展必须要将高产、健康、安全等理念为基本原则，从而将先进的科学技术应用到其中，这样不仅有效的提高人们的生活水平，还保障了社会经济的发展。

　　而现代化发酵工程技术在食品领域中的应用，也促进了食品工程的发展，使得食品的生产效率和经济效益得到了极大的提高。

　　从而促进了人类社会经济的增长，实现了食品领域的工业化生产。

　　[科]

　　【参考文献】

　　[1]李彬.现代发酵工程展望[J].商洛师范专科学校学报，2003(04).

　　[2]郑华学，赵永学，李彩霞.试论生物技术在我国食品工业中的应用[J].河西学院学报，2003(05).

　　[3]姬德衡，钱方，高学明.发酵工程在功能食品开发中的应用[J].食品科技，2002(07).