微生物在食品發(fā)酵中的運(yùn)用

李嘉怡

隨著新時(shí)代的發(fā)展，為了進(jìn)一步加強(qiáng)微生物在食品發(fā)酵中的有效運(yùn)用，相關(guān)技術(shù)人員要深入工作實(shí)際，提高對(duì)微生物應(yīng)用的認(rèn)識(shí)，總結(jié)更有效的運(yùn)用方法，從而提高食品生產(chǎn)質(zhì)量與效率。本文對(duì)發(fā)酵食品的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，總結(jié)了食品發(fā)酵中微生物的應(yīng)用現(xiàn)狀以及發(fā)展方向，希望能為相關(guān)工作開(kāi)展提供有效保證。

在食品生產(chǎn)過(guò)程中科學(xué)地借助微生物提高發(fā)酵水平是必要的，技術(shù)人員要結(jié)合具體食品類(lèi)別，充分研究先進(jìn)的微生物發(fā)酵技術(shù)，并科學(xué)運(yùn)用到實(shí)踐中，全面提高食品生產(chǎn)水平。作為新時(shí)期的技術(shù)人員，要不斷學(xué)習(xí)先進(jìn)的發(fā)酵技術(shù)方法，提升對(duì)微生物發(fā)酵技術(shù)的研究能力，不斷探索更加有效的運(yùn)用方法，為食品行業(yè)的穩(wěn)定健康發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

一、發(fā)酵食品生產(chǎn)過(guò)程特點(diǎn)

（一）發(fā)酵工藝與環(huán)境復(fù)雜

發(fā)酵食品在食品領(lǐng)域整體上屬于比較特殊的一種類(lèi)型，由于受到傳統(tǒng)工藝技術(shù)的影響，其特點(diǎn)較為復(fù)雜，而且生產(chǎn)周期相對(duì)較長(zhǎng)。比如，通過(guò)發(fā)酵產(chǎn)生的茅臺(tái)酒，在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)涉及很多環(huán)節(jié)，包括高溫大曲作糖化發(fā)酵劑、高溫堆積、多輪次發(fā)酵等。每個(gè)發(fā)酵環(huán)節(jié)在進(jìn)行時(shí)的工藝都是比較復(fù)雜的，對(duì)環(huán)境的要求也很高，所以影響產(chǎn)品發(fā)酵效果的因素不只是一個(gè)方面，而是在多個(gè)方面呈現(xiàn)。

（二）混菌體系

關(guān)于發(fā)酵食品的發(fā)酵微生物，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)主要采用混菌發(fā)酵體系，而且微生物來(lái)源是從曲種、原料以及發(fā)酵環(huán)境中獲取的，決定著發(fā)酵食品微生物群落的復(fù)雜性和多樣性。在現(xiàn)代化技術(shù)的大力發(fā)展下，應(yīng)用發(fā)酵食品微生物時(shí)原始混菌體系已經(jīng)被逐漸淘汰掉，產(chǎn)生穩(wěn)定的混菌體系，不僅食品的口感較好，且具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富的特點(diǎn)。而對(duì)混菌發(fā)酵體系來(lái)講，本質(zhì)上與微型工廠(chǎng)的作用保持一致，不僅各個(gè)微生物之間保持獨(dú)立，且彼此也存在聯(lián)系。

二、微生物在食品加工中的作用

實(shí)施微生物加工生產(chǎn)工作時(shí)，分泌的酶可以使細(xì)胞壁分解，致使食物結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同程度的變化，通過(guò)發(fā)酵，食物口感有所提升，比原來(lái)的口感更好。人體攝入營(yíng)養(yǎng)的時(shí)候，在礦物質(zhì)、維生素等方面都有著較高要求，通過(guò)發(fā)酵形成的食物可以幫助人體補(bǔ)充需要的蛋白質(zhì)。同時(shí)，食品發(fā)酵時(shí)食品中原來(lái)的碳水化合物會(huì)被消耗掉，有效降低了食物中的脂肪含量。所以，從食品的角度看，微生物發(fā)酵以后的食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高。還需注意的是，發(fā)酵類(lèi)的食品在運(yùn)輸時(shí)微生物會(huì)產(chǎn)生動(dòng)植物不具有的維生素，加上酵母的抗氧化能力較強(qiáng)，促使其能發(fā)揮解毒功能，所以長(zhǎng)期食用發(fā)酵食品對(duì)肝臟有保護(hù)作用。除此之外，發(fā)酵后的食品可以保護(hù)人體的腸胃功能，有利于人體更好的消化與吸收。通過(guò)對(duì)其應(yīng)用作用的分析，進(jìn)一步提高微生物發(fā)酵技術(shù)的認(rèn)識(shí)。作為新時(shí)期的技術(shù)人員，要根據(jù)食品生產(chǎn)內(nèi)容，針對(duì)性地研究高效的微生物發(fā)酵技術(shù)，全面提高食品的發(fā)酵水平，為人們提供更加健康的食品，促進(jìn)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展。

三、食品發(fā)酵中微生物的應(yīng)用現(xiàn)狀

微生物發(fā)酵技術(shù)已被廣泛運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域，在食品生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)借助微生物發(fā)酵技術(shù)，不僅提高了食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，也為食品企業(yè)的發(fā)展提供了有效的技術(shù)保證。下面通過(guò)分析具體的應(yīng)用現(xiàn)狀，總結(jié)微生物發(fā)酵技術(shù)在各類(lèi)食品生產(chǎn)中的運(yùn)用實(shí)際。

（一）調(diào)味品

應(yīng)用食品發(fā)酵過(guò)程中的微生物，在很多方面都取得了明顯成果，尤其是在調(diào)味品方面更為突出。第一，當(dāng)前市場(chǎng)上的發(fā)酵食品中，調(diào)味品有醬油、食醋、黃豆醬等，而類(lèi)型不同的調(diào)味品可以改善食品的味道，從而加強(qiáng)食品的口感。第二，很多味精加工都在使用微生物發(fā)酵技術(shù)，把大米、玉米、高粱等作為原料，運(yùn)用專(zhuān)門(mén)的設(shè)備粉碎原料，再依次采取處理工序，包括蒸煮、發(fā)酵、過(guò)濾等，從而精制處理后得到味精。第三，生產(chǎn)味精時(shí)，會(huì)隨著生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)酵液的形成，科學(xué)化調(diào)節(jié)pH，以此給味精提供充足的細(xì)菌氮源。第四，加工食醋的過(guò)程中，采用的微生物是醋桿菌，食醋在氧化條件下進(jìn)行發(fā)酵，有酒精的食物就會(huì)產(chǎn)生醋酸。而從食醋整體發(fā)酵方面分析，若是在微生物發(fā)酵時(shí)，選擇不同的微生物，食醋的味道也會(huì)有所不同，但目前市場(chǎng)上的食醋發(fā)酵使用的原料有多種，如谷物、大米、玉米、胡蘿卜等。第五，比較常見(jiàn)的調(diào)味品還有醬油，在實(shí)際加工時(shí)應(yīng)該選擇小麥和大豆，并運(yùn)用曲霉與其他微生物，在各道工序的配合下完成。

（二）乳制品

社會(huì)的發(fā)展促進(jìn)人們生活水平的提高，乳制品由于營(yíng)養(yǎng)豐富已經(jīng)成為人們生活中的主要食品類(lèi)型，不僅可以為人們提供豐富的營(yíng)養(yǎng)，還能充分滿(mǎn)足人體需要的各種營(yíng)養(yǎng)。在此基礎(chǔ)上，關(guān)于乳制品的需求開(kāi)始逐漸增多，其生產(chǎn)工藝也走向成熟化，而發(fā)酵乳制品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高，具有容易吸收、口感好、可以發(fā)揮乳制品功效的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于發(fā)酵的乳制品，原料主要是乳液，在實(shí)施殺菌、微生物發(fā)酵后可以形成優(yōu)質(zhì)化的乳酸食品。乳酸菌發(fā)酵后可以形成酸奶。如果在發(fā)酵中同步進(jìn)行乳糖的分解，再形成有機(jī)酸和乳酸，產(chǎn)生微生物后就形成酸奶。目前乳制品市場(chǎng)較常見(jiàn)的酸奶是雙歧桿菌，該類(lèi)型的酸奶在加工生產(chǎn)時(shí)使用的關(guān)鍵技術(shù)是共生發(fā)酵、共同發(fā)酵。而在實(shí)施酸奶發(fā)酵時(shí)，可以發(fā)揮作用的是細(xì)菌、霉菌和酵母，再通過(guò)相互之間的配合作用，乳制品特性能夠得到相應(yīng)的改善。最后，依據(jù)乳制品的深入研究，酸奶中有乳酸菌，有利于人體腸道腐敗菌的生長(zhǎng)，在這方面的抑制作用尤為突出。

（三）酶制劑

酶制劑是高分子的化合物，在功能上具有生物催化的作用，而且在細(xì)胞活動(dòng)過(guò)程中酶也是參與主體。在實(shí)際化學(xué)反應(yīng)環(huán)節(jié)，酶的作用也是催化，所以會(huì)產(chǎn)生消耗，不會(huì)干擾到反應(yīng)中的化學(xué)平衡性。而酶的另一個(gè)明顯特征是專(zhuān)一，只在反應(yīng)條件充足的情況下才能讓自身作用得以發(fā)揮。在眾多的食品加工中，通常酶制劑使用的比較多，通過(guò)科學(xué)化、合理化的使用可以讓催化作用得到進(jìn)一步發(fā)揮。目前食品加工階段應(yīng)用生物酶較多，同動(dòng)植物中酶的獲取相比，微生物發(fā)酵工藝下，制作的酶制劑生產(chǎn)效率更高。在酶制劑的運(yùn)用過(guò)程中，食品制作水平不斷提高，也更有效地保證了食品的生產(chǎn)質(zhì)量。

（四）酒精飲料

酒精飲料在食品市場(chǎng)中并不陌生，呈現(xiàn)出多樣化的狀態(tài)，由于這樣的飲料口感特殊，非常受人們的喜愛(ài)，其發(fā)展空間也很大，如現(xiàn)在常見(jiàn)的果酒等。酒精飲料在加工時(shí)，通常會(huì)使用微生物發(fā)酵技術(shù)，在特定化的環(huán)境下可以運(yùn)用釀酒酵母對(duì)酒精飲料進(jìn)行加工。實(shí)施釀酒時(shí)，淀粉在酶的作用下會(huì)形成葡萄糖，通過(guò)發(fā)酵工藝流程形成酒精，而在整個(gè)過(guò)程中，果糖、葡萄糖等糖類(lèi)的物質(zhì)，還會(huì)轉(zhuǎn)變成乙醇等醇類(lèi)物質(zhì)，從而同步產(chǎn)生二氧化碳。從酵母菌釀酒工藝來(lái)看，我國(guó)結(jié)合制作工藝可以劃分成兩類(lèi)，一類(lèi)是蒸餾酒，另一類(lèi)是非蒸餾酒。在這兩種類(lèi)型中最為常見(jiàn)的蒸餾酒類(lèi)型是白酒，其主要成分是酒精和水，也有一定量的脂類(lèi)物質(zhì)。除此之外，比較常見(jiàn)的酒精飲料還有啤酒，在人們的日常生活中幾乎成了飯桌上不可缺少的一部分。在實(shí)際制作時(shí)，原料以?xún)?yōu)質(zhì)的大麥芽、酒花和大米為主，具體加工時(shí)有幾個(gè)處理環(huán)節(jié)很重要，包括制麥、糖化和酵母發(fā)酵，通過(guò)規(guī)范化的實(shí)施形成酒精濃度低，有二氧化碳含量的酒精飲料。

四、微生物發(fā)酵在食品應(yīng)用中的發(fā)展方向

隨著新時(shí)期技術(shù)的不斷發(fā)展，微生物發(fā)酵過(guò)程，借助有效的技術(shù)手段，不僅提高了發(fā)酵水平，也保證了食品生產(chǎn)安全。微生物發(fā)酵技術(shù)在不斷發(fā)展，通過(guò)明確其發(fā)展方向，有利于助力企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

（一）對(duì)固態(tài)發(fā)酵工藝技術(shù)的革新

根據(jù)發(fā)酵工藝的發(fā)展進(jìn)程分析，多數(shù)情況下都是液態(tài)發(fā)酵，在技術(shù)發(fā)展背景下，市場(chǎng)上的固態(tài)發(fā)酵工藝也開(kāi)始盛行。不同于其他的發(fā)酵形式，固態(tài)發(fā)酵的優(yōu)勢(shì)有很多，但是整體技術(shù)上有一些不足，在以后的發(fā)展中需要積極研究，創(chuàng)新相關(guān)的工藝。伴隨食品發(fā)酵增加的微生物，未來(lái)研究的重點(diǎn)是固態(tài)發(fā)酵，研究人員要適當(dāng)?shù)貙?duì)固態(tài)發(fā)酵方法加以調(diào)整和優(yōu)化，從而讓發(fā)酵技術(shù)優(yōu)勢(shì)得以發(fā)揮。進(jìn)行茶葉發(fā)酵時(shí)，應(yīng)用最多的是固態(tài)發(fā)酵，如普洱茶可以使用芽孢桿菌，在細(xì)菌分解與氧化酶實(shí)現(xiàn)發(fā)酵效果后，切實(shí)提高發(fā)酵效率，還在很大程度上縮短了發(fā)酵時(shí)間。因放線(xiàn)菌的特殊化，發(fā)酵時(shí)會(huì)產(chǎn)生茶多酚以及氨基丁酸，讓發(fā)酵茶葉中的營(yíng)養(yǎng)成分損失得以避免。為此，人們?cè)絹?lái)越重視固態(tài)發(fā)酵工藝，在以后的發(fā)展過(guò)程中，工作人員要把重點(diǎn)放在對(duì)工藝技術(shù)的集中化創(chuàng)新研究上。通過(guò)革新技術(shù)手段，加強(qiáng)固態(tài)發(fā)酵工藝的運(yùn)用，提高微生物在食品中的運(yùn)用效率，全面保證食品的生產(chǎn)質(zhì)量，這對(duì)于食品生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，更是新的發(fā)展機(jī)遇。在此過(guò)程中，需要相關(guān)技術(shù)人員不斷探索更完善的技術(shù)手段，針對(duì)性地開(kāi)展技術(shù)創(chuàng)新研究，以提高固態(tài)發(fā)酵工藝在食品生產(chǎn)中的運(yùn)用水平。

（二）對(duì)微生物防治技術(shù)的研究

進(jìn)行食品發(fā)酵時(shí)，有著較為明顯優(yōu)勢(shì)的是微生物，但是食品發(fā)酵時(shí)，如果微生物發(fā)酵技術(shù)使用過(guò)多，也會(huì)危害環(huán)境。以紅曲發(fā)酵為例，紅霉素在提取時(shí)會(huì)同步產(chǎn)生有害真菌毒素類(lèi)的物質(zhì)，對(duì)人體的危害較大。所以，在食品發(fā)酵對(duì)微生物的依賴(lài)性日趨提高的今天，必須在加工食品時(shí)多方面考慮微生物的實(shí)際作用，積極作用和消極影響都要考慮到，從而讓微生物防治技術(shù)的應(yīng)用得到進(jìn)一步加強(qiáng)，有效避免應(yīng)用微生物產(chǎn)生的問(wèn)題。為讓微生物防治技術(shù)得到有效的應(yīng)用，專(zhuān)業(yè)人員要詳細(xì)分析常見(jiàn)微生物作用的機(jī)制，在反復(fù)試驗(yàn)中找到微生物不利因素的影響，也要找到消除方法。微生物的發(fā)酵過(guò)程，需要借助有效的防治技術(shù)，避免出現(xiàn)食品安全問(wèn)題。隨著現(xiàn)階段人們對(duì)食品質(zhì)量的要求越來(lái)越高，食品生產(chǎn)企業(yè)更應(yīng)該保證食品質(zhì)量，以高質(zhì)量生產(chǎn)為前提，在使用微生物發(fā)酵技術(shù)的過(guò)程中，要根據(jù)企業(yè)發(fā)展實(shí)際，針對(duì)性地加強(qiáng)安全防控能力，以全面提高運(yùn)用效率。

（三）對(duì)傳統(tǒng)微生物發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行改良

關(guān)于微生物發(fā)酵的整個(gè)流程，負(fù)責(zé)作業(yè)的工作人員需要在相應(yīng)原理的基礎(chǔ)上，開(kāi)展微生物發(fā)酵流程的管理控制和有效的優(yōu)化工作。為此，在微生物實(shí)施發(fā)酵的具體化階段，作業(yè)人員要在相關(guān)理論的支持下，開(kāi)展詳細(xì)的分析與深入的探究工作，如此才能最大程度地讓發(fā)酵質(zhì)量得到保證。與此同時(shí)，需要引入極大值原理，針對(duì)以往傳統(tǒng)意義上的微生物發(fā)酵基本流程，實(shí)施全方位的管理與控制，并進(jìn)一步優(yōu)化繁瑣的作業(yè)流程。但是使用極大值原理管理控制微生物發(fā)酵流程，雖然可以簡(jiǎn)單地對(duì)控制曲線(xiàn)加以?xún)?yōu)化，但是根據(jù)龐大的外界因素分析，這個(gè)原理從本質(zhì)上忽略了傳統(tǒng)意義上的微生物發(fā)酵流程。所以作業(yè)人員應(yīng)該積極探索，仔細(xì)分析理論展開(kāi)的必要性，可以通過(guò)原來(lái)的變量形式，優(yōu)化和升級(jí)微生物發(fā)酵流程的管理控制，進(jìn)而讓微生物發(fā)酵整體質(zhì)量得到有效保證，也讓發(fā)酵流程管理控制獲得預(yù)期效果?？傮w而言，微生物發(fā)酵流程管理控制目前沒(méi)有實(shí)現(xiàn)較為理想化的效果，根據(jù)準(zhǔn)確性、簡(jiǎn)便性的發(fā)展要求，仍存在一些不足之處，需要專(zhuān)業(yè)人員繼續(xù)深入探究生物發(fā)酵基本流程，便于更好地在食品發(fā)酵過(guò)程中進(jìn)行應(yīng)用。

結(jié)語(yǔ)

隨著生活水平的提高，人們的健康意識(shí)也在不斷提高，微生物發(fā)酵食品備受人們喜愛(ài)。微生物發(fā)酵食品具有一定的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。隨著研究人員的深入探索，微生物發(fā)酵技術(shù)更是被廣泛運(yùn)用到食品工程領(lǐng)域。為了提高運(yùn)用水平，技術(shù)人員要根據(jù)具體工作實(shí)際，全面地進(jìn)行創(chuàng)新研究，總結(jié)更有效的微生物發(fā)酵技術(shù)，深入開(kāi)展應(yīng)用實(shí)踐研究，以確保微生物發(fā)酵制品的生產(chǎn)安全，促進(jìn)企業(yè)的不斷發(fā)展。