發(fā)酵工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用

鄭嘉

摘 要：發(fā)酵工程是一種新型生物工程技術(shù)，在科技水平的發(fā)展下，發(fā)酵技術(shù)也得到了進(jìn)一步的發(fā)展，可以人為改造、控制各類微生物，使其更好的為現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展服務(wù)。本文主要以食品工業(yè)為出發(fā)點(diǎn)，探討發(fā)酵工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：發(fā)酵工程；食品工業(yè)；應(yīng)用

發(fā)酵工程是指采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段，利用微生物的某些特定功能，或者直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程，為人類生產(chǎn)有用產(chǎn)品的一種技術(shù)。發(fā)酵工程在整個生物工程領(lǐng)域都占據(jù)顯著地位。發(fā)酵工程最重要的核心技術(shù)就是培育良好的菌種，利用優(yōu)良的菌種，微生物就可以進(jìn)行發(fā)酵工程，從而產(chǎn)生優(yōu)良的人們所需的物質(zhì)。下面筆者將介紹發(fā)酵工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用。

1 發(fā)酵工程的特點(diǎn)

發(fā)酵工程的特點(diǎn)主要有五個，一是在發(fā)酵過程中，進(jìn)行發(fā)酵的多個反應(yīng)可以同時進(jìn)行，在同一個設(shè)備中也能夠互不干擾，生產(chǎn)出所需要的發(fā)酵產(chǎn)品。二是發(fā)酵所需要的條件較為溫和，不需要高溫高壓就能反應(yīng)，因此對能源的消耗也是較小的，對設(shè)備的精度要求也是較低的。三是原料普遍可見，多為農(nóng)副產(chǎn)品，比如糖類、淀粉、麥芽等等，對這些農(nóng)副產(chǎn)品有充分的利用。四是對各種反應(yīng)能做出選擇，換句話說就是能精準(zhǔn)的在特定的官能團(tuán)做出精確的反應(yīng)。五是發(fā)酵所產(chǎn)生的物質(zhì)較為專一，產(chǎn)生的廢料少，所以對環(huán)境的污染較小。

2 發(fā)酵工程對微生物菌種的要求

發(fā)酵工程對微生物菌種的要求主要有九個。一是能在廉價原料制備的培養(yǎng)基上迅速增長并生成所需的代謝產(chǎn)物，且產(chǎn)量高。二是培養(yǎng)條件易于控制。三是生長迅速，發(fā)酵周期短。四是滿足代謝控制的要求。五是抗噬菌體和雜菌能力強(qiáng)。六是遺傳性狀穩(wěn)定，菌種不易變異退化。七是在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的泡沫要少。八是對添加的前體物質(zhì)有耐受能力，并且不能將這些前體物質(zhì)作為一般的碳源使用。九是不是病原菌，同時在系統(tǒng)發(fā)育上與病原菌無關(guān)，不產(chǎn)生任何有害的生物活性物質(zhì)（包括抗生素、激素和病毒）以保證安全。

3 發(fā)酵工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用

3.1 發(fā)酵工程在傳統(tǒng)食品工業(yè)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)食品工業(yè)上也很大的應(yīng)用了發(fā)酵技術(shù)，最為常見的莫過于釀酒、制醋技術(shù)了。發(fā)酵工程的發(fā)展有效地促使了傳統(tǒng)食品的優(yōu)質(zhì)發(fā)展。在釀酒過程中，由原先的慢工程逐步變?yōu)檩^快的工程，最為顯著地就是現(xiàn)在釀造啤酒，時間已經(jīng)縮短九十分鐘左右。還有我國傳統(tǒng)的制造腐乳、黃酒、醬類等工程也伴隨著發(fā)酵工程的發(fā)展得到了很大的進(jìn)步。并且在原料的利用率上也得到了大幅度的提高，并且產(chǎn)品的品質(zhì)并沒有降低相反卻提高了。

3.2 功能性保健食品的開發(fā)

功能性食品的概念源于日本，此后各個國家均對功能性保健食品做出了相關(guān)的法律規(guī)定。常見的功能性保健品有糖醇、多不飽和脂肪酸、類胡蘿卜素、乳酸、膳食纖維、真菌多糖等等。

糖醇主要分為赤蘚糖醇和木糖醇兩大類。說到糖醇，大家肯定對木糖醇最為熟悉。糖醇還有一類稱為赤蘚糖醇，此類糖醇是通過淀粉的分解產(chǎn)生葡萄糖的過程，由一種酵母發(fā)酵后濃縮、結(jié)晶、分離、干燥制得。這種糖醇糖度低，入口清涼，經(jīng)常與高倍甜味劑一起使用。木糖醇：木糖醇是由木糖發(fā)酵產(chǎn)生的，它可以作為糖尿病人的甜味劑，營養(yǎng)補(bǔ)充劑和輔助治療藥劑，它還是人類糖類代謝的中間體，是糖尿病人食用的營養(yǎng)性食糖的代替品。

乳酸菌是一類對人體有益的菌類，它能夠有效防治某些人普遍患有的乳糖不耐癥、促進(jìn)蛋白質(zhì)的吸收、使腸道菌群的構(gòu)成發(fā)生有益的變化、抑制膽固醇的吸收、降血脂、降血壓等等作用。為此人們將乳酸菌制成各種各樣的類型，有片狀藥劑，口服液、沖擊和膠囊等等。乳酸菌通過微生物構(gòu)成發(fā)酵制得的乳酸菌制品也有很多，酸奶、酸性乳、酸性酪乳等等。這些乳酸菌制品不僅在味蕾上博得廣大群眾的喜歡，更是對人類有益。

類胡蘿卜素是利用紅酵母發(fā)酵后分離、提取制得。它是一種天然色素，普遍存在于動物、高等植物、真菌、藻類的黃色、橙色、紅色的色素之中，是體內(nèi)維生素A的主要來源，同時還具有抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、抗癌、延緩衰老等功效。

膳食纖維在保健品中非常常見，有防治便秘、利于減肥、預(yù)防結(jié)場合直腸癌、防治痔瘡、促進(jìn)鈣吸收、降低血脂、預(yù)防冠心病等等作用。膳食纖維如此重要，它的制取為人類贏得了巨大的福利。它是由巴氏醋酸菌和木醋桿菌燈微生物一起發(fā)酵制取的，利用這種發(fā)酵的方法產(chǎn)生的膳食纖維具有良好的可溶性及想、持水性，在食品中添加后對人有巨大的幫助。

3.3 在新糖源開發(fā)中的應(yīng)用

糖類是人體必需要的重要營養(yǎng)物質(zhì)，傳統(tǒng)的糖類容易導(dǎo)致人們患上糖尿病、肥胖癥等疾病，在人們物質(zhì)生活的改善下，飲食觀念也發(fā)生了顯著的轉(zhuǎn)變。如今，人們追求的是食品的健康，目前，研究人員已經(jīng)成功利用微生物發(fā)酵，生產(chǎn)出新的糖源，新糖源口感好、甜度不輸于傳統(tǒng)糖類，可以滿足糖尿病、肝腎疾病、肥胖癥患者的糖類攝取需求。此外，新糖源還具有降血糖、提高免疫力、抗衰老、防腫瘤的功效。總之，現(xiàn)代食品工業(yè)的蓬勃發(fā)展， 已顯示出發(fā)酵工程技術(shù)的巨大生命力。

4 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平以及生物技術(shù)的提高，發(fā)酵工程也得到了發(fā)展，在食品工業(yè)的領(lǐng)域也得到了有效地利用。發(fā)酵技術(shù)對于促進(jìn)我國食品工業(yè)的蓬勃發(fā)展有著重要的意義。

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