發(fā)酵工程在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用

發(fā)酵工程在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用發(fā)酵工程在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用發(fā)酵工程在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用V:1.0精細(xì)整理，僅供參考發(fā)酵工程在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用日期：20xx年X月發(fā)酵工程在食品領(lǐng)域的應(yīng)用摘要：傳統(tǒng)的發(fā)酵工程是以非純種微生物進行的自然發(fā)酵，或以純種微生物進行的工業(yè)化發(fā)酵。現(xiàn)代發(fā)酵工程作為現(xiàn)代生物技術(shù)的重要組成部分，具有廣闊應(yīng)用前景。本文以下將介紹微生物發(fā)酵在新食品的配料、食品添加劑、功能性食品的開發(fā)等相關(guān)的食品領(lǐng)域中的應(yīng)用以及對發(fā)酵工程在食品領(lǐng)域的應(yīng)用做了展望。關(guān)鍵詞：發(fā)酵工程；食品領(lǐng)域；應(yīng)用發(fā)酵工程在食品領(lǐng)域的應(yīng)用廣泛。如啤酒是用大麥芽和酒花經(jīng)啤酒酵母發(fā)酵而成。酒類飲料生產(chǎn)中常以谷物或水果味原料經(jīng)不同的微生物（酵母菌、曲霉等）發(fā)酵，加工制成不同的酒。酸奶是在鮮奶里加入了乳酸菌經(jīng)發(fā)酵而成。醋是利用米、麥、高粱等淀粉原料或直接用酒精接入醋酸桿菌發(fā)酵加工而成。醬是利用麥、麩皮、大豆等原料經(jīng)多種微生物（曲霉、酵母菌和細(xì)菌）的協(xié)同作用制成?，F(xiàn)代發(fā)酵工程包括微生物資源開發(fā)利用；微生物菌種的選育、培養(yǎng)；固定化細(xì)胞技術(shù)；生物反應(yīng)器設(shè)計；發(fā)酵條件的利用及自動化控制；產(chǎn)品的分離提純等技術(shù)。1、生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品是指傳統(tǒng)食品發(fā)展中一直存在的應(yīng)用發(fā)酵技術(shù)的食品，如料酒、醬油、酒精等。在傳統(tǒng)食品的生產(chǎn)中，發(fā)酵技術(shù)是生產(chǎn)過程中的核心部分。發(fā)酵技術(shù)的是否成熟，時刻關(guān)系到產(chǎn)品的好壞[1]。酒類釀造酒類主要是釀造酒和蒸餾酒。原料經(jīng)發(fā)酵后，不需再蒸餾而可直接飲用的酒稱為釀造酒，如啤酒、葡萄酒、黃酒、日本清酒、果酒等。將發(fā)酵液或酒釀經(jīng)過蒸餾得到蒸餾酒，如白酒、白蘭地、威士忌、朗姆、伏特加等。傳統(tǒng)的發(fā)酵方法在時間上較長，無法有效地滿足啤酒廠家在現(xiàn)階段啤酒生產(chǎn)的實際需求。但利用固定化酵母的連續(xù)發(fā)酵工藝，可有效地減少啤酒所需要發(fā)酵的實際時間。調(diào)味品生產(chǎn)運用發(fā)酵工藝可以生產(chǎn)醬油、醬品、豆腐乳、豆豉、醋等調(diào)味品[2]?，F(xiàn)階段，發(fā)酵工藝也有很大提高，發(fā)酵工程在我國的醬油、醬類、豆腐乳等傳統(tǒng)的制造行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。發(fā)酵工程最大的一個優(yōu)點是可有效地縮短發(fā)酵的周期，大大地提升原料的利用率，并在一定程度上提高相關(guān)產(chǎn)品的品質(zhì)[3]。2、食品添加劑的生產(chǎn)發(fā)酵工程在食品的發(fā)酵過程中能生產(chǎn)出天然色素和天然香味型劑，這些天然色素和天然香味型劑可以取代人工合成色素與味精，是未來食品添加劑發(fā)展的方向?，F(xiàn)在市面上常見的各種食用色素以及香料等都是通過發(fā)酵工程技術(shù)而生產(chǎn)的食品添加劑[4]。江蘇化工學(xué)院全易等[5]自制得選擇性優(yōu)良且價廉的糖化酶和異淀粉酶,生產(chǎn)出低甜度、低熱量、高粘度、不被微生物發(fā)酵的甜味麥芽糖醇。食品防腐劑枯草芽孢桿菌是一種非致病型細(xì)菌，在生產(chǎn)代謝過程中產(chǎn)生的抗菌肽，可抑制食品中真菌、細(xì)菌、酵母菌的生長，且無毒、無殘留、抑菌效果顯著、無耐藥性[6]。3、功能性食品的開發(fā)我們不僅需要將藥用的天然真菌直接作用至功能性食品的開發(fā)上，而且還需要批量的生產(chǎn)此類食品，但是這種真菌的培養(yǎng)是非常困難的，因此如果通過發(fā)酵工程技術(shù)就能有效地解決此類問題[7]。大型真菌的開發(fā)功能性食品的有效成分主要來自名貴中藥材如靈芝、冬蟲夏草、茯苓、香菇、蜜環(huán)菌等藥用真菌，原因在于這些真核微生物含調(diào)節(jié)機體免疫機能、抗癌或抗腫瘤、防衰老的有效成分。功能性食品的主要原料來源一方面是直接取自天然源的藥用真菌，用于功能性食品的開發(fā)；另一方面是通過發(fā)酵途徑實行工業(yè)化生產(chǎn)，從中提取我們所需要的藥用真菌[4]。比如膳食纖維利用巴氏醋酸菌、木醋桿菌等微生物發(fā)酵法生產(chǎn)的細(xì)菌纖維素具有很好的持水性、粘稠性、穩(wěn)定性及生物可降解性，是良好的功能食品素材[8]。L-肉堿的制備L-肉堿營養(yǎng)補充劑，能促進脂肪酸的運輸和氧化，可以應(yīng)用在運動員食品中，以提高其耗氧量和氧化代謝能力，從而增強機體耐受力，同時可用在特殊群體中如嬰幼兒食品、老年食品和減肥健美食品中。在1996年，瑞士在捷克的工廠[9]就利用γ-丁基甜菜堿為底物轉(zhuǎn)化生成L-肉堿，在假單胞菌、農(nóng)桿菌等微生物中含有γ-丁基甜菜堿轉(zhuǎn)化酶的菌株。類胡蘿卜素類胡蘿卜素主要包括番茄紅素、β-胡蘿卜素及蝦青素等，由于它們都具有保健功效（抗氧化性能、抗腫瘤、增強免疫力等），得到了人們的廣泛關(guān)注[10]。其中，蝦青素可以由紅發(fā)夫酵母、藻類、細(xì)菌等微生物發(fā)酵后獲得。此外，類胡蘿卜素也可利用三孢布拉霉和紅酵母等發(fā)酵后獲得[11]。4、發(fā)酵工程與農(nóng)產(chǎn)品加工甜高粱莖稈液態(tài)發(fā)酵高密度液態(tài)發(fā)酵有利于提高從甜高梁莖稈汁液中獲取燃料乙醇的收益。甜高梁莖稈汁液高密度發(fā)酵工業(yè)化生產(chǎn)往往采用固定化酵母發(fā)酵工藝，固定化技術(shù)應(yīng)用于酒精發(fā)酵的機理是利用活細(xì)胞或酶的高度密集，從而比普通游離狀態(tài)的細(xì)胞成倍地增長，加快反應(yīng)速度、縮短反應(yīng)周期和提高工作效率。劉榮厚[12]等研究了在搖床和流化床反應(yīng)器上進行固定化酵母汁液酒精發(fā)酵，取得了很好的效果，為燃料乙醇的發(fā)展提供了科學(xué)依據(jù)。南瓜乳發(fā)酵飲料南瓜乳發(fā)酵飲料是以南瓜汁、脫脂乳為主要原料，配以糖尿病患者專用的新型甜味劑-液體木糖醇及其他輔料，經(jīng)乳酸菌發(fā)酵制成的一種新型保健飲品，尤其適合肥胖癥、糖尿病患者食用。南瓜乳發(fā)酵飲料不但具有發(fā)酵乳的風(fēng)味和營養(yǎng)保健成分，而且含有南瓜有效活性成分，具有降血糖、降血脂、改善胃腸功能等功效[13]。5、發(fā)酵在食品領(lǐng)域應(yīng)用的意義通過微生物的發(fā)酵，可以將微生物里分泌的酶對細(xì)胞壁進行裂解，從而提高了營養(yǎng)素的利用率[14]。對于肉類和奶類食品如果不經(jīng)過處理就食用的話，那么對消化系統(tǒng)不好，但是經(jīng)過微生物的發(fā)酵，可以將其中的蛋白質(zhì)進行分解，有利于消化吸收。通過微生物的發(fā)酵，還可以產(chǎn)生一些對人體有益的B族的維生素，而這些維生素在動植物的自身來講是無法合成的，只有通過微生物的發(fā)酵才能夠產(chǎn)生。在對有些食品進行發(fā)酵的過程中，可以將其中的碳水化合物消耗掉，那么食品中的脂肪含量就比較低，非常適合宜胖人士食用，并且對身體健康還有好處。對食品進行發(fā)酵的過程中，不僅可以產(chǎn)生很多的有益物質(zhì)，同時還可以將食品中對人體不利的物質(zhì)進行分解。在發(fā)酵的過程中，通過微生物的作用，可以產(chǎn)生很多的代謝物，這些代謝物在人體內(nèi)部有很好的調(diào)節(jié)功能，抑制有害物質(zhì)的產(chǎn)生。6、展望隨著現(xiàn)代食品發(fā)酵工程技術(shù)的持續(xù)推廣應(yīng)用，食品工業(yè)將擺脫傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、傳統(tǒng)家庭的發(fā)展范疇，在更為廣闊的領(lǐng)域獲得長足的發(fā)展和進步，在國民生活中占據(jù)重要地位。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[15]。參考文獻[1]張冰,董磊.現(xiàn)代發(fā)酵工程技術(shù)在食品領(lǐng)域的應(yīng)用研究進展[J].黑龍江科技信息,2013,(13):4.[2]黃瑋,于茜茜.發(fā)酵工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用[J].食品安全導(dǎo)刊,2016,(36):32.[3]周文曉.單核苷酸的制備及分離[D].山東輕工業(yè)學(xué)院,2011.[4]唐黎標(biāo).淺談發(fā)酵工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用[J].糧食問題研究,2016,(05):39-42.[5]范偉平,歐陽平凱,吳月.酶工程技術(shù)在食品添加劑生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].食品工業(yè)科技,1997,(06):83-85+73.[6]高兆建,樊陳,鞠民友,杜永凱,于洋,張從省.枯草芽孢桿菌抗菌肽在食品防腐中的應(yīng)用性研究[J].徐州工程學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2013,28(02):67-72.[7]鄧熹.現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)在食品生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].技術(shù)與市場,2016,23(12):124.[8]姬德衡,錢方,高學(xué)明.發(fā)酵工程在功能食品開發(fā)中的應(yīng)用[J].食品科技,2002,(07):9-10+13.[9]管曉冉,張德純.功能性低聚糖生產(chǎn)工藝的研究現(xiàn)狀[J].中國微生態(tài)學(xué)雜志,2009,21(08):762-764.[10]滕暉,曾新安,蔡錦林.現(xiàn)代發(fā)酵工程技術(shù)在食品開發(fā)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代食品,2016,(03):7-10.[11]張闖,張玉蒼,何連芳.不同微生物生產(chǎn)類胡蘿卜素的研究現(xiàn)狀[J].食品研究與開發(fā),2011,32(02):179-183.[12]劉榮厚,李金霞,沈飛,孫清.甜高粱莖稈汁液固定化酵母酒精發(fā)酵的研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報