發(fā)酵工程在食品工程中的實(shí)踐探究

韓艷梅

摘 要：隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們對(duì)于食品的需求更加多元化，發(fā)酵工程作為食品工程中的重要工藝，對(duì)于食品的研發(fā)工作具有重要意義。在生物技術(shù)的支持下，發(fā)酵工程相關(guān)技術(shù)發(fā)展迅猛，為食品工程提供了很多新的發(fā)展思路。本文概述了現(xiàn)代發(fā)酵工程的內(nèi)容，探討了發(fā)酵工程技術(shù)在食品研發(fā)中的用途，闡明了發(fā)酵工程在食品工程中的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：發(fā)酵工程；食品工程；食品研發(fā)

Exploration on the Practice of Fermentation Engineering in Food Engineering

HAN Yanmei

（Jiangxi Jinyuan Biotechnology Co.， Ltd.， Yichun 336100， China）

Abstract： With the rapid development of domestic economy， peoples demand for food is more diversified. As an important technology in food engineering， fermentation engineering is of great significance for food research and development. With the support of biotechnology， the related technologies of fermentation engineering have developed rapidly， which provides many new development ideas for food engineering. This paper summarizes the contents of modern fermentation engineering， discusses the application of fermentation engineering technology in food research and development， and expounds the application prospect of fermentation engineering in food engineering.

Keywords： fermentation engineering; food engineering; food research and development

發(fā)酵工程技術(shù)在食品工程中占據(jù)著重要地位。發(fā)酵工程技術(shù)作為一種生物應(yīng)用技術(shù)有著悠久的歷史，發(fā)酵工程使食品種類更加多元化，拓展了食品制作工藝。隨著人們對(duì)食品品質(zhì)要求的不斷提升，發(fā)酵工程在食品工程中的應(yīng)用也更加深入?，F(xiàn)代發(fā)酵工程技術(shù)逐漸成熟完善，且廣泛應(yīng)用于食品添加劑、油脂以及各種功能性產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn)工作中。

1 現(xiàn)代發(fā)酵工程簡(jiǎn)介

現(xiàn)代發(fā)酵工程是現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)的集成，與傳統(tǒng)的發(fā)酵技術(shù)相比現(xiàn)代發(fā)酵工程創(chuàng)造性地引進(jìn)了生物技術(shù)，在改善傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)缺陷的基礎(chǔ)上，現(xiàn)代發(fā)酵工程還開發(fā)出了很多新的應(yīng)用方式，填補(bǔ)了食品工程在很多技術(shù)方面的空白。在DNA重組技術(shù)、細(xì)胞融合技術(shù)以及分子改造技術(shù)等生物技術(shù)的支持下，發(fā)酵技術(shù)煥發(fā)出了新的活力，且豐富了發(fā)酵工程的內(nèi)涵，使其形成一個(gè)龐大的工程體系?，F(xiàn)代發(fā)酵工程包括微生物新品種的發(fā)掘、發(fā)酵菌種的選擇與培養(yǎng)、生物器具的設(shè)計(jì)以及細(xì)胞數(shù)目的穩(wěn)定等多方面內(nèi)容[1]。發(fā)酵過程可大體分為3個(gè)階段。①菌種的選擇與培育。不同菌種的功能不同，因此在開展發(fā)酵工程之前需要合理地選擇菌種。不同菌種的生存條件也有所差異，因此工作人員在進(jìn)行培育時(shí)要營(yíng)造合適的環(huán)境。②發(fā)酵過程的控制。發(fā)酵時(shí)間的長(zhǎng)短決定了發(fā)酵的品質(zhì)，時(shí)間過短則發(fā)酵不充分，時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致發(fā)酵過度產(chǎn)生危害物質(zhì)。因此，發(fā)酵過程的控制對(duì)于提升發(fā)酵工程的質(zhì)量至關(guān)重要[2]。③提煉可食用產(chǎn)品。不是發(fā)酵工程的所有產(chǎn)物都可成為食用產(chǎn)品，食用產(chǎn)品有相對(duì)較高的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，因此發(fā)酵完成后，工作人員需要通過分離提純技術(shù)提煉可食用產(chǎn)品。

2 發(fā)酵工程的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)

2.1 發(fā)酵工程的特點(diǎn)

發(fā)酵工程備受人們的喜愛，主要原因包括3個(gè)。①發(fā)酵工程的速度很快。發(fā)酵工程主要是指制備微生物菌體或其代謝產(chǎn)物的過程，微生物的代謝速度較快，因此整個(gè)發(fā)酵工程需要的時(shí)間也相對(duì)較短。②發(fā)酵工程經(jīng)常用于食品加工，發(fā)酵工程操作難度較低，人們?cè)谌粘Ｉ钪幸部梢灾谱饕恍┖?jiǎn)單的發(fā)酵食品。③發(fā)酵工程可控性強(qiáng)。在發(fā)酵過程中，工作人員可根據(jù)食品的要求控制發(fā)酵采用的菌種、發(fā)酵的時(shí)間以及后期的提煉工藝等條件[3]。

2.2 發(fā)酵工程的優(yōu)勢(shì)

發(fā)酵工程利用菌種使食物本身的物質(zhì)組成成分發(fā)生改變，從本質(zhì)上提升了食物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功能。如今，發(fā)酵技術(shù)相對(duì)比較成熟，發(fā)酵工程與食品工程融合的安全性較高，因此人們會(huì)經(jīng)常購(gòu)買一些發(fā)酵食品，這使得發(fā)酵工程獲得了很大的市場(chǎng)份額。

3 發(fā)酵工程對(duì)于食品工程的重要意義

目前，以普通物理方法研發(fā)的食品難以激發(fā)消費(fèi)者對(duì)食品的購(gòu)買欲望，但發(fā)酵工程融入食品研發(fā)工作中能極大地豐富食品的種類以及食品的口感，發(fā)酵工程對(duì)傳統(tǒng)食品的加工工藝有較為重大的發(fā)展意義，且為食品工程的轉(zhuǎn)型提供了發(fā)展活力，以生物技術(shù)為基礎(chǔ)的發(fā)酵工程是未來食品行業(yè)發(fā)酵技術(shù)的主流發(fā)展趨勢(shì)。

發(fā)酵工程是采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段，利用微生物的特定功能，為人們生產(chǎn)有用的產(chǎn)品，或直接將微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程中的一種新技術(shù)。發(fā)酵工程包括菌種選育、培養(yǎng)基配制、滅菌、擴(kuò)大培養(yǎng)和接種、發(fā)酵過程及產(chǎn)品分離提純等環(huán)節(jié)。發(fā)酵工程與食品生產(chǎn)密切相關(guān)。隨著食品工業(yè)的發(fā)展，發(fā)酵食品種類及數(shù)量隨之增加。隨著食品的多元化發(fā)展，食品研發(fā)和食品安全問題成為社會(huì)各界關(guān)注的熱點(diǎn)話題。發(fā)酵工程技術(shù)已經(jīng)在食品生產(chǎn)中得到了極為廣泛的應(yīng)用，在科技高速發(fā)展的背景下，發(fā)酵工程技術(shù)有助于食品研發(fā)，可提高食品生產(chǎn)效率，提高企業(yè)收益，應(yīng)用發(fā)酵工程技術(shù)已經(jīng)成為食品工業(yè)的必然舉措。只有不斷研發(fā)新的生物技術(shù)，提高發(fā)酵工程技術(shù)的適用性，才可推動(dòng)食品工業(yè)的穩(wěn)定前行。因此，作為生物技術(shù)重要分支的發(fā)酵工程技術(shù)，應(yīng)朝著精細(xì)化方向發(fā)展，并充分發(fā)揮其效用。

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

4.1 食品添加劑

隨著人們生活品質(zhì)的不斷提升，人們對(duì)于食品的需求已經(jīng)不僅僅停留在填飽肚子，更多的消費(fèi)者希望能夠食用色香味俱全的食物，而食品添加劑作為增色提香的物質(zhì)，是食品研發(fā)中的重要組成部分。目前，國(guó)內(nèi)外在積極探索使用新型發(fā)酵技術(shù)實(shí)現(xiàn)食品添加劑的制備工作。發(fā)酵技術(shù)能夠更好地發(fā)揮食品添加劑提升食物色香味的能力，還能最大限度地降低食品添加劑對(duì)于人體的危害。

4.2 油脂生產(chǎn)

動(dòng)植物油脂需求量的不斷上升導(dǎo)致生物資源面臨絕境，如何生產(chǎn)油脂成為食品工程必須解決的重大難題?，F(xiàn)代發(fā)酵工程技術(shù)則解決了此問題。微生物是發(fā)酵工程的關(guān)鍵角色，微生物資源十分豐富且富含多種油脂，能夠滿足食品工程需求的油脂類型，因此研究人員將現(xiàn)代發(fā)酵工程技術(shù)作為生產(chǎn)油脂的重要方式。微生物富含的油脂對(duì)人體健康十分有益，可有效避免因油脂質(zhì)量不過關(guān)導(dǎo)致的食品安全問題。隨著微生物油脂食品的受眾群體越來越大，現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)也在不斷革新。如今，利用發(fā)酵工程技術(shù)生產(chǎn)油脂的品質(zhì)和效率都得到了大幅提升[4]。

4.3 功能性產(chǎn)品開發(fā)

功能性食品在日常生活中備受社會(huì)各界人士的青睞，功能性產(chǎn)品不僅可滿足人體的基本飲食需求，還能起到調(diào)節(jié)人體器官功能的作用。此外，功能性產(chǎn)品對(duì)于部分疾病有輔助治療作用，因此人們對(duì)于功能性產(chǎn)品的需求大幅增加。功能性產(chǎn)品的種類較多，以真菌類功能產(chǎn)品為例，藥用乳酸菌素片、酵母菌顆粒等都是發(fā)酵工程的產(chǎn)物。與昂貴的天然真菌相比，發(fā)酵工程成本低且效率高，因此發(fā)酵工程在醫(yī)藥發(fā)展方面也有重大戰(zhàn)略意義。

4.4 在酒精生產(chǎn)方面的應(yīng)用

現(xiàn)代發(fā)酵工程技術(shù)在酒精生產(chǎn)方面的應(yīng)用不可忽視。酒精是廣泛應(yīng)用于食品、飲料、醫(yī)藥和化工等領(lǐng)域的重要化學(xué)品。傳統(tǒng)的酒精生產(chǎn)主要依賴于植物原料的發(fā)酵，如谷物、水果和蔗糖等。然而，現(xiàn)代發(fā)酵工程技術(shù)的引入為酒精生產(chǎn)帶來了革命性的變化。利用微生物的發(fā)酵能力，現(xiàn)代發(fā)酵工程技術(shù)可以將更多的廢棄物和廉價(jià)原料轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量的酒精產(chǎn)品。一些特定的微生物菌種被用于發(fā)酵過程，以轉(zhuǎn)化各種碳水化合物為酒精。這不僅提高了酒精生產(chǎn)的效率，還減少了對(duì)有限資源的依賴，有利于可持續(xù)發(fā)展。

此外，現(xiàn)代發(fā)酵工程技術(shù)還能夠控制酒精發(fā)酵過程中的溫度、pH值和氧氣供應(yīng)等關(guān)鍵參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)酒精產(chǎn)物的質(zhì)量和產(chǎn)量的精確控制。通過優(yōu)化發(fā)酵條件和微生物的選擇，可以生產(chǎn)出具有特定口感、香味和純度的酒精產(chǎn)品，滿足消費(fèi)者對(duì)于不同類型酒精的需求。現(xiàn)代發(fā)酵工程技術(shù)也在酒精生產(chǎn)過程中致力于減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，通過使用高效的發(fā)酵技術(shù)和廢物處理方法，減少?gòu)U水、廢渣和廢氣的產(chǎn)生，降低了生產(chǎn)過程對(duì)環(huán)境的污染，這一點(diǎn)對(duì)于可持續(xù)酒精工業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。

總的來說，現(xiàn)代發(fā)酵工程技術(shù)在酒精生產(chǎn)方面的應(yīng)用為酒精工業(yè)帶來了許多優(yōu)勢(shì)，包括提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、改善產(chǎn)品質(zhì)量和保護(hù)環(huán)境等。隨著科技的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，相信現(xiàn)代發(fā)酵工程技術(shù)在酒精生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)⒗^續(xù)發(fā)揮重要作用，為人們提供更加多樣化和優(yōu)質(zhì)的酒精產(chǎn)品。

5 發(fā)酵工程的應(yīng)用前景展望

發(fā)酵工程技術(shù)適用于眾多領(lǐng)域，為我國(guó)食品制備提供了諸多便利，為人們生活提供了很多優(yōu)越條件。在日后的發(fā)展中，人們只有不斷研發(fā)新的生物技術(shù)，才可研發(fā)出與時(shí)俱進(jìn)的發(fā)酵技術(shù)。想要提升食品生產(chǎn)效率，應(yīng)加大發(fā)酵工程研究力度，秉持創(chuàng)新思想，勇于開拓，充分發(fā)揮生物工程在食品行業(yè)的重要作用。面向未來的發(fā)酵工程技術(shù)，必須順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，結(jié)合時(shí)代特征與先進(jìn)的科技手段革新發(fā)展思路，創(chuàng)新技術(shù)理念。隨著食品發(fā)酵工程技術(shù)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用，其在國(guó)民生活中將占據(jù)更加重要的地位。因此，應(yīng)充分重視發(fā)酵工程技術(shù)，立足于我國(guó)基本國(guó)情，在發(fā)展中不斷創(chuàng)新，從而促進(jìn)食品工業(yè)的跨越式發(fā)展。

在技術(shù)方面，發(fā)酵工程相關(guān)領(lǐng)域可通過加大投入的方式推進(jìn)科研工作的開展，實(shí)現(xiàn)技術(shù)壁壘的突破。對(duì)于商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)方面的問題，應(yīng)遵循良性競(jìng)爭(zhēng)的理念，結(jié)合市場(chǎng)需求提升自身競(jìng)爭(zhēng)力，推廣發(fā)酵工程技術(shù)在食品工程中的應(yīng)用。

生物工程技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于日常生活的各個(gè)方面。生物工程在食品工程中的應(yīng)用備受社會(huì)各界人士的關(guān)注。加大發(fā)酵工程在食品工程中的占比就需要加大資金投入，研發(fā)更好的產(chǎn)品，提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

現(xiàn)代生物技術(shù)是目前應(yīng)用最廣闊、最活躍的一種新技術(shù)。我國(guó)現(xiàn)代食品發(fā)酵工程的發(fā)展已經(jīng)擺脫了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和傳統(tǒng)家庭發(fā)展的范疇，因此在更廣闊的領(lǐng)域內(nèi)要快速擺脫傳統(tǒng)工藝，使其在人們生活中占據(jù)較大比重。此外，在食品工藝發(fā)酵工程中要不斷尋找解決方法，以有效解決其中存在的問題，并加快食品工業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步[5-6]。

6 結(jié)語

發(fā)酵工程歷史悠久，如今已經(jīng)成為食品工程中不可缺少的重要環(huán)節(jié)?，F(xiàn)代發(fā)酵工程不僅在工業(yè)化生產(chǎn)和商業(yè)推廣方面有重要作用，還可推動(dòng)食品研發(fā)工作的開展。近年來，食品安全問題頻發(fā)，發(fā)酵工程發(fā)展的阻力也相對(duì)較大。要落實(shí)發(fā)酵工程在食品工程當(dāng)中的實(shí)踐應(yīng)用就必須解決食品安全問題。發(fā)酵工程技術(shù)作為生物工程技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)，在不斷更新、不斷發(fā)展的過程中為人們未來的生活提供便利，有效推動(dòng)食品工程的健康發(fā)展與進(jìn)步。

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