發(fā)酵工程在食品工程中的具體應(yīng)用及前景

邱穎

摘 要：本文首先簡單介紹了現(xiàn)代發(fā)酵工程所包含的內(nèi)容和階段，在第二部分介紹了發(fā)酵工程技術(shù)在食品添加劑、油脂、功能性產(chǎn)品、單細胞蛋白生產(chǎn)研發(fā)中的應(yīng)用，最后對發(fā)酵工程在食品工程中的發(fā)展前景進行了展望。

關(guān)鍵詞：發(fā)酵工程;食品工程;具體應(yīng)用;前景展望

【中圖分類號】TS201 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-3733（2020）02-0219-01

引言：通過發(fā)酵使食品中原有的營養(yǎng)成分發(fā)生改變并產(chǎn)生獨特的風味，是發(fā)酵面制食品的秘密所在。利用有益微生物，在一定溫、濕度條件下面團發(fā)酵醒發(fā)，通常酵母菌在面團內(nèi)部有氧的環(huán)境下充分繁殖，將淀粉轉(zhuǎn)化為糖并消耗掉時會釋放出二氧化碳氣體，促使面團膨脹、體積膨大，經(jīng)后期烘烤后獲得松軟而蓬松的制品;無氧時將葡萄糖分解成二氧化碳和酒精而產(chǎn)生出特有風味。因而發(fā)酵面制品易咀嚼消化且健脾養(yǎng)胃，特別適合于胃腸功能偏弱的人，并有助于健康長壽。

1 現(xiàn)代發(fā)酵工程簡介

現(xiàn)代發(fā)酵工程是現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)的集成，與以往的傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)有很大不同。現(xiàn)代發(fā)酵工程引入了生物技術(shù)，如對DNA重新組合、將細胞進行融合、改造分子結(jié)構(gòu)等。

在新的生物技術(shù)成果的支持下，古老的發(fā)酵技術(shù)煥發(fā)了新的活力，形成了龐大的工程體系，它所包含的工作項目有發(fā)掘微生物新品種、選擇和培育發(fā)酵菌種、穩(wěn)定細胞數(shù)目、設(shè)計生物器具、發(fā)酵過程的自動化、分離雜質(zhì)、食品精華提取等。可以說，現(xiàn)代發(fā)酵工程是以生物學為基礎(chǔ)的，發(fā)酵的三個階段：菌種選擇和培育、發(fā)酵過程控制、提煉可食用產(chǎn)品都必需遵循著微生物的發(fā)展運動規(guī)律。發(fā)酵工程和食品工程是有著很大交集和密切聯(lián)系的，隨著現(xiàn)代發(fā)酵工程的壯大和發(fā)展，人們可食用的發(fā)酵食品種類將不斷增加。

2 現(xiàn)代發(fā)酵工程技術(shù)在食品研發(fā)中的應(yīng)用

現(xiàn)代發(fā)酵工程技術(shù)在食品的研發(fā)中有著很廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)代介紹幾種日常生活中常見的由發(fā)酵技術(shù)所產(chǎn)生的食物。

2.1 食品添加劑

隨著生活品質(zhì)的提升，人們已不滿足于填飽肚子，對于食品色香味的要求越來越高，而添加劑則是食品增色添香的得力助手。如何利用發(fā)酵技術(shù)來改良和生產(chǎn)食品添加劑成為國內(nèi)外發(fā)酵工程研究的熱點。在講究色香味的同時，人們更注重食品的安全性，生物發(fā)酵技術(shù)造就的食用色素和食用香料對人體的危害程度可降到最小。

2.2 發(fā)酵乳制品

乳制品的發(fā)酵是以牛乳為主要原料，通過適當?shù)奈⑸锇l(fā)酵實現(xiàn)對乳產(chǎn)品的加工，使乳產(chǎn)品更加適應(yīng)人體需求，乳制品的營養(yǎng)和保健功效也因此得以充分發(fā)揮。乳制品在未加工時具有較重的氣味，口感也相對較差，其保存期短，容易變質(zhì)，給乳制品的普及造成了一定的困難。而通過微生物發(fā)酵后，乳制品實現(xiàn)了易于吸收、口感較佳、便于保存和營養(yǎng)均衡的轉(zhuǎn)變，使其適用性和食用性大幅度提升。酸奶就是常見的微生物發(fā)酵食品。與原始的乳制品不同，酸奶中富含益生菌，這些益生菌能夠促進腸道循環(huán)，增強人體對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收能力，還能抑制有害菌，延長乳制品保質(zhì)期。酸奶還能調(diào)節(jié)人體腸道功能，改善肝功能，預(yù)防便秘、失眠多夢等問題，從而提升人體免疫力。

2.3 改善面制品的保質(zhì)期

霉菌的滋生是導致發(fā)酵面制品腐敗的主要原因，這不僅影響食品的感官特性而帶來經(jīng)濟損失，還可能產(chǎn)生對人類健康有影響的有毒次級代謝產(chǎn)物。乳酸菌株在發(fā)酵過程中能產(chǎn)生大量的有機酸（乳酸、乙酸和甲酸等），從而使原料快速酸化;乳酸菌作為一種傳統(tǒng)的發(fā)酵菌株，還能產(chǎn)生多種抑菌代謝產(chǎn)物，如：有機酸，乙醇、過氧化氫、酶類和細菌素等，來抑制其他微生物的生長。這些有機酸和抑菌肽的存在使面團的防腐性能得到提高，能夠有效抑制霉菌的滋生，防止霉菌和細菌引起的腐敗，同時還可相對減少化學防腐劑的使用量，從而可以達到延長面制品保質(zhì)期的目的。

2.4 功能性產(chǎn)品開發(fā)

在追求高質(zhì)量生活的今天，人們對功能性食品的需求只增不減。功能性食品不僅能滿足人的基本飲食要求還能調(diào)節(jié)人體器官，對某些疾病有輔助治療的作用。功能性產(chǎn)品種類很多，我們這里主要說的是真菌類功能性產(chǎn)品，例如藥用的乳酸菌素片、酵母菌顆粒等。藥用真菌需要實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，畢竟天然真菌的獲取成本高且效率低下，藥用真菌的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)離不開發(fā)酵工程技術(shù)。

2.5 發(fā)酵肉制品

香腸和火腿發(fā)酵肉制品是人工控制的發(fā)酵食品，其在發(fā)酵后往往色彩鮮艷，便于保存，風味獨特，受到世界人民的喜愛。在中國南方地區(qū)常見的臘肉和香腸就是經(jīng)微生物發(fā)酵后的肉制品。在發(fā)酵過程中微生物會產(chǎn)生大量的酶，對肉質(zhì)中的蛋白質(zhì)進行分解，提升谷氨酸和其他氨基酸含量，使發(fā)酵肉制品具有更高的營養(yǎng)價值。

而在微生物發(fā)酵過程中肉制品中的水分被消耗和蒸發(fā)，使有害細菌的繁殖受到抑制，可延長肉制品的保質(zhì)期。發(fā)酵肉制品中的蛋白質(zhì)由于被分解而更容易被人體吸收，而微生物發(fā)酵相較于工業(yè)處理亞硝酸鹽含量較小，對人體產(chǎn)生的危害較小，且能夠更好的保存其營養(yǎng)價值。

3 發(fā)酵工程的應(yīng)用前景展望

發(fā)酵工程領(lǐng)域方面的相關(guān)專業(yè)技術(shù)，在為國民日常生活的便利提供諸多幫助的同時，自身也將引領(lǐng)生物技術(shù)邁向高端化、走向精細化。站在物質(zhì)文明日益多元、日益豐富的今天，食安中國、食安生活建設(shè)是食品發(fā)酵工程領(lǐng)域人們關(guān)注的焦點，也是最起碼的基點。所以說只有大力發(fā)展生物技術(shù)，獲取生物技術(shù)發(fā)展制高點，才能從根本上解決生物技術(shù)問題和商業(yè)競爭問題這兩點，現(xiàn)代食品工程領(lǐng)域的發(fā)酵工程技術(shù)才能得到長足的發(fā)展，我們國家的食品開發(fā)、食品生產(chǎn)才能提高生產(chǎn)效率，提高經(jīng)濟效益和社會效益。

雖然生物工程技術(shù)已廣泛地影響人們生活的方方面面，已然在食品發(fā)酵工程領(lǐng)域邁出了關(guān)鍵的、歷史性的一步，但是發(fā)酵工程作為生物工程在食品行業(yè)中的基礎(chǔ)性應(yīng)用，也應(yīng)得到進一步的關(guān)注、關(guān)切。只有這樣，發(fā)酵工程在食品行業(yè)中的資金投入才會越來越多，人才建設(shè)才會越來越好，技術(shù)發(fā)展才會越來越快。

結(jié)語：在食品工程方面，發(fā)酵工程早已成為不可缺少的一環(huán)?，F(xiàn)代食品行業(yè)中的發(fā)酵工程作為新的技術(shù)，在工業(yè)化生產(chǎn)和商業(yè)化推廣方面愈走愈寬，愈來愈廣。在食品安全問題成為人們普遍關(guān)注問題的今天，發(fā)酵工程在食品工程中的應(yīng)用將更加充滿挑戰(zhàn)性。發(fā)酵工程技術(shù)作為生物工程技術(shù)中的基礎(chǔ)運用技術(shù)，需要不斷更新、不斷發(fā)展才能為人們未來的生活提供更多便利，才能推動我國食品工程的健康有序發(fā)展。

參考文獻

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