食品行業中發酵工程的應用探討

□ 杜敬河 廣東科隆生物科技有限公司

發酵工程就是在各種現代工程技術手段的基礎之上充分利用微生物從而生產處一系列有用的產品。在食品行業當中，發酵工程已經得到了較長時間的應用，使得飲食逐漸變得多樣化。隨著社會的不斷發展，人們對食品品質提出了越來越高的要求，如何將發酵工程更好地應用于食品行業已經成為了人們的關注熱點。筆者結合自身多年工作經驗，就發酵工程在食品行業中的應用介紹如下。

1 改造食品加工工藝

通過現代化的發酵技術來取代傳統的發酵食品，其最具代表性的例子就是通過雙酶法糖化工藝來代替過去傳統的酸法水解工藝生產食用調味料——味精。在國外，人們常常將啤酒稱為“液體面包”，由固定化酵母連續發酵工藝取代傳統發酵方法，可以有效減少啤酒所需要的發酵時間，縮短生產周期。隨著發酵工程的不斷發展，在腐乳制造、酒類生產以及醬類加工等各種傳統的食品制造業當中也逐漸出現了發酵工程的身影[1]。此外，通過發酵工程可以生產各種酶制劑以及天然色素等食品添加劑，例如：蛋白酶、淀粉酶、紅曲色素，這些產品可以逐漸取代傳統的人工合成的食品添加劑，因而已經成為了食品添加劑行業未來的一個主要發展方向。

2 單細胞蛋白的生產

單細胞蛋白又被稱為微生物蛋白，就是在人工培育的作用下通過大量的工農業肥料以及石油肥料而生產出的微生物菌體。近年來，我國酵母各種產品呈現出高速發展的態勢。作為國內最大的酵母蛋白生產公司，安琪酵母已相繼在埃及、俄羅斯建立生產線，酵母蛋白生產規模、市場占有率均居于國內同行乃至亞洲之首。酵母蛋白作為食品添加劑和生物原料已經被廣泛應用于各種各樣的食品和生物發酵工業當中，因而被認為是一種發展潛力巨大的蛋白質新資源。在單細胞蛋白中，往往存在著大量人體所需有益微量元素，如鉻酵母蛋白以及硒酵母蛋白等，在有效的解決當前缺乏蛋白質資源問題的同時也能補充人體所需的微量元素。目前，國內外眾多研究人員對單細胞蛋白的開發和應用方面進行了更為深入的探索，每年都有大量的科研成果和新產品問世。

3 功能性保健食品的開發

3.1 大型真菌的開發

功能性食品中各種有效成分往往來源于諸如冬蟲夏草等各種名貴的具備良好防衰老、抗癌并且調節免疫工程作用的藥用真菌。可以通過人工種植或者從野外采摘的真菌實體處來獲取原料，進而將其應用于功能性食品的開發。當前，在冬蟲夏草的人工發酵培育方面，我國已經獲得了顯著的成效，與天然的冬蟲夏草相比，人工發酵所培育的蟲草菌在化學成分以及藥理功效方面基本相同，因而人工培育的蟲草菌可以完全用于取代冬蟲夏草來進行慢性支氣管炎、高血脂癥以及性功能障礙等疾病的治療。更有甚者，采用人工培育的蟲草菌，其對性功能障礙的治療效果要明顯優于傳統的天然冬蟲夏草。

3.2 制備微生態制劑

乳桿菌屬、鏈球菌屬以及雙歧桿菌屬等各種微生物菌體，其本身就可以作為一種功能性的配料或者保健食品添加劑。在保健食品當中，雙歧桿菌作為一種微生態調節劑，已經得到了廣泛的應用，其具體的生產過程為：首先，選擇嬰兒雙歧桿菌，通過對其純培養物進行反復接種培養，幫助其恢復活力，接著將其接種到菌種繼代培養基當中，在三角瓶以及微生物發酵罐培養以后，經過菌體收集、冷凍干燥等工序即可制作出雙歧桿菌微生態制劑[2]。

3.3 有機形式微量元素的制作

鐵、鋅以及硒等各種微量元素往往是人體所必需的物質，尤其是硒、鍺以及鉻這三種元素，往往與糖尿病、心血管疾病以及腫瘤等相關，因而微量元素已經成為保健食品行業的重要研究內容。在無機形式下，硒、鍺以及鉻這三種元素的活性極低，同時存在一定毒性，要想使其在保健品中得到充分的利用，首先需要通過微生物轉化法以及植物種子發芽轉化法等將其由無機形式轉變為有機形式。例如，對硒元素，酵母細胞具備良好的富集作用，在特定培養條件下，酵母可以充分吸收培養基中的硒并對其進行利用以及轉化，通過酵母細胞的自溶即可獲得有機硒[3]。

4 開發新糖源

隨著人們生活水平的不斷提高，人們逐漸開始追求吃得健康以及延年益壽。因而，利用微生物發酵作用來開發新糖原越來越受到了人們的重視。與傳統糖源相比，新糖源不僅口感更好，同時其甜度更高，熱量更低，可以使糖尿病患者、肝腎病患者以及肥胖癥患者對低糖食品的需求得到滿足。

5 結語

要想使食品行業得到更好的發展，就必須對發酵工作進行有效的應用。目前，在改造食品加工工藝、生產單細胞蛋白、開發功能性保健食品以及新糖源等方面發酵工程已經得到了有效的應用，如何做好其進一步開發工作還需人們進行深入的研究。