微生物發酵原理及其在在食品工業中的應用

喬鈺印

摘 要：在食品工業中，微生物發酵是很重要的一個環節之一。通過微生物發酵原理的應用，可以生產口感豐富、形態各異的產品，使商品的價值得以提高，流通性也隨之增強。筆者將對微生物發酵的原理進行研究，同時對它在食品工業中的應用加以探討。

關鍵詞：微生物發酵原理 食品工業 應用

前 言

農產品在我國產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業產量。在國際上，我的農產品的產量也是首屈一指的。農產品有很多種類，其中一種占有很大比例的種類就是兼具營養功能與保健功能的農產品。它們對于食品的生產、飼料的生產以及藥物的研發都具有舉足輕重的意義。也是因為這個原因，這些產品的經濟價值是很可觀的。以這些農產品為原材料，我們可以生產很多高價值的產品，比如：保健品、藥品、功能食品等。這個生產過程也是農產品產業中體量巨大的一環。在這些過程中，微生物發酵的應用所帶來的好處是不可忽視的。

1.微生物發酵原理分析

現代科技在不斷進步，微生物發酵技術目前為止也已經取得了很顯著的成效，在生物領域中微生物發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，所謂微生物發酵就是微生物在生長繁殖過程中所引起的生化反應，對食品的營養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性，還可以提高我們的生活品質。根據微生物的種類不同，可以分為好氧性發酵和厭氧性發酵兩大類。 （1）好氧性發酵 這種發酵方法，顧名思義，就是要在整個發酵過程，氧氣的供給是必不可少的，當然氧氣必須保證為無菌氧氣。如黑曲霉對檸檬酸的發酵、棒狀桿菌的谷氨酸發酵、黃單胞菌的多糖發酵等等。（2）厭氧性發酵 這種發酵方法與有氧發酵相反，它是不需要氧氣的。氧氣的存在反而會阻礙厭氧菌的發酵過程。就比如乳酸發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酵等等。（3）兼性發酵 這種發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生新的微生物，在無氧條件下它會產生酒精。

2.微生物發酵原理及其在在食品工業中的應用

2.1改造傳統的食品加工工藝

（1）以微生物發酵代替化學合成。

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

（2）以現代發酵工程改造傳統發酵食品

傳統工藝的現代化發展已經逐步取得成效。在生產啤酒的時候，國外采用的技術是固定酵母從而進行連續發酵。酵母會吸附在不動載體上，通過生物反應器緩緩流入麥芽汁。這樣帶來的效果就是極大地縮短了發酵的時間，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

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

2.3開發功能性食品

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節或者是影響人類的生理活動，做到“醫食同源”，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，所有這類功能性產品在保健食品中是一個很有前景的發展方向。

2.4微生物油脂的生產

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、羊肉等動物產生的動物油脂。而微生物產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據，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。當前，一個國際化的發展趨勢就是用低級絲狀真菌來生產不飽和脂肪酸。

2.5開發新糖源

微生物發酵產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勢。

3.小結

人們對微生物的研究不斷的提高，就會越發的認識到它們在食品生產、加工工業中所具有的巨大的作用。因此，這個技術一定會是未來行業的熱門技術之一。現在食品行業的磅礴發展已經昭示了發酵工程技術的巨大生命力。只有抓住這個機遇，在技術上狠下功夫，我們才能從科技中受益，是我們的食品工業想著越來越好的方向發展。

參考文獻

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