现代发酵工程技术在食品研发中的应用研究

摘要：随着科技水平不断提高，各种现代化技术在食品制作领域不断应用，从而产生了各种各样的美食，满足人们的味蕾需求。发酵工程技术由遗传学与细胞工程学结合而成，在食品工业、工业发展、医药研发等领域有着无可取代的地位。本文对现代发酵工程技术在食品研发中的应用进行分析，总结现代发酵工程技术的发展背景以及具体应用措施，确保我国食品生产更加安全、高效，推动我国食品开发水平。

关键词：现代发酵工程技术;食品研发;应用

引言

随着发酵工程技术的发展，人们越来越认识到，用化学方法解决发酵过程中出现的问题，往往难以取得理想的结果，而且化学方法会产生一些对人类健康不利的化学成分。生物工程技术很快就代替了这一技术。生物工程技术通过对微生物的基因进行有效的有效的改造，使其达到预期的效果，从而满足人类的生存需求。通过现代发酵工程技术在食品研发中的应用，能够让我国的食品工业都能得到更加全面的发展，推动我国食品行业的发展进程。

1发酵工程技术的基本理论

现代发酵工程技术就是在食品发酵的过程中对菌种进行发酵、提炼。现代发酵工程技术是以生物学为基础，能够符合微生物循环的规律。例如在蒸馒头的时候，需要先将面团进行发酵，使面团发生物理反应，增强面团的延展性，能让面团变得更加柔软，面皮变得更加的香甜。现代的发酵工程技术将整个发酵的温度控制在26～28℃，最高的温度不能超过30℃，如果温度超过了30℃就会导致酵母体积变大。在制作食物的时候一定要掌握好温度，发酵后的面团体积比较大、组织比较均匀，口感也会更好。面团发酵不成熟的原因是在发酵的时候，湿度和发酵的成熟度都会受到很大的影响，因此要控制好发色和发酵的成熟度。酿酒过程主要采用高粱、玉米、大麦、小麦、大米、豌豆等淀粉物质作为主要原料，首先利用米曲霉、黑曲霉、黄曲霉等分解成糖类，然后使用酵母菌发酵葡萄糖，在发酵过程中还会产生更多的酯类、高级酯类、挥发性游离酸、乙醛、糠醛等。生物技术具有广泛用途，在食品工程领域中应用现代生物技术既能保障食品工程的顺利实施，又能促进社会的发展。在当前的食品检验工作中传统的生物技术受到诸多因素的制约，不但无法提高检验的效果，而且还会危及使用者的健康[1]。因此，相关部门要加强对食品工程的研究，加强对其各项工作的实施，使其在推动企业健康发展的同时也能为我国食品工程的健康发展提供强有力的支撑。目前的生物工程包括发酵工程、基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白工程。其中利用传统的发酵技术、基因重组、细胞融合、分子改造等技术，对生物进行一系列的改造;基因工程是将基因移植到细胞中通过嫁接、重组等手段，改变其固有的遗传特征，培育出新的物种;细胞工程是通过对生物细胞进行基因改造和生产性能的研究，开发出新的生物特征;酶工程就是利用酶与细胞之间的相互作用，产生一系列的反应，生产出多种产品。蛋白质工程是在基因重组、生物化学、分子遗传学等领域的基础上进行的一项新技术。基因工程是一种通过在分子水平上对不同的基因和载体进行重组的技术，然后将这些基因导入到受体细胞中进行新的复制，通过改变生物的特性，生产出符合人类要求的产品[2]。基因工程技术是当今生物科技发展的关键，通过遗传工程技术可以将一株植物、一种生物的基因与其他动植物融合在一起，形成新的物种。转基因食品可以分为：植物性转基因食品、动物性转基因食品、转基因食品和转基因食品。蛋白质工程是基因工程、生物化学、分子生物学、分子遗传学等领域的重要研究课题。蛋白工程是一种能够适应人体需要而产生的新的产物，它是一种能够在原有蛋白基础特性的基础上产生新的功能蛋白。细胞工程技术通过改变细胞的基因特征和生产性能，使其可以得到特定的细胞、细胞产品或新的有机体。细胞工程技术主要包括细胞融合、细胞培养和细胞核移植。在食品工程中细胞工程技术主要体现在改进遗传形态的新细菌、生产食品添加剂等方面。酶工程技术是通过一系列的生化反应，通过特定的酶与细胞的特殊催化作用，产生人类所需的产物。

2发酵工程技术发展阶段

2.1农产品手工处理

以前的社会和经济还不够发达，人们主要从事农业生产，然后发酵工程只能在家中或工厂进行，即所谓的天然人工处理。那个时候，由于技术落后，人们只能根据微生物本身的特性，对其进行加工。但由于微生物纯天然带来的很多问题，萃取效率高，存活率低，所以导致食品发酵存在许多安全隐患，严重威胁人类健康。

2.2近代发酵技术

20世纪20年代，随着科技的发展、工业、食品和医药的发展，传统的生产模式已经不能满足。人们利用化学和化学技术来控制发酵工程技术。利用机械化技术与化学技术相结合的方法，取代了传统的人工操作，不但提高了生产效率，而且在发酵工程上实现了历史上的首次突破[3]。

2.3现代发酵工程

现代发酵工程的发展，不仅决定了其生物学特征，也指明了其未来的发展趋势。发酵工程是一种新的工业，被广泛地应用于工业、医药、食品、冶金等现代工业领域。现代发酵工程主要包括开发和利用微生物资源、微生物种质的培养、固定化法、生物反应器的设计;采用发酵工程技术及自动化控制;分离、提纯产品及其他技术。在生物技术、基因工程、酶工程、单克隆抗体、生物能源等新技术的应用上，将现代化技术与传统的发酵工程技术有机地融合在一起，赋予了发酵工程技术新的活力，使得微生物发酵剂的种类不断增加。在食品行业中，只要有以下几种成分：传统的发酵食品生产、食品添加剂生产、传统食品加工技术改造、单细胞蛋白生产、功能食品开发、微生物采油等。现代发酵工程的生产工艺，其工序主要有：第一，现代发酵工程的生产工艺，在生产的时候，要对生产工艺进行分析，要将准备好的原料，加工成各种不同的材料，然后进行加工。首先要做好原材料的品质检验，这是最关键的一步。其次，要对所选的菌种进行培育，然后将所产生的菌种冷却后，放到所需的原料中。最后，在发酵时，要根据不同的环境和微生物的特点来选择适宜的菌种。发酵产物的分离、纯化、添加、分批发酵、连续发酵、固定发酵、混合发酵等多种发酵工程技术的筛选与应用。期刊论文分类检索，尽在期刊图书馆现代发酵工程技术是一项十分重要的研究课题，新产品的开发是一个十分关键的环节，需要对其进行细致的细致的研究。我们应该重视食品研究与发展，重视食品安全，并将其作为一种新型的生物技术，以促进其在食品开发中的广泛应用，促进其发展，保障人民的身体健康[4]。发酵工程是一项非常具有挑战性的工程，而随着现代发酵工程技术的不断发展，其生产模式也随之改变。因此，我们应该加强对发酵工程技术的研究，提高对发酵工程技术的关注，改进发酵工程技术，优化生产过程，打破传统的生产模式和制作观念的束缚，确立好食品行业发展的目标，坚持走绿色食品改革道路。

3发酵工程技术在食品中的应用

3.1合成?物学与新蛋?精密发酵

合成?物学是一门新兴的交叉学科，是一种典型的融合技术。将?程科学与算命科学的原理相结合，以多学科技术为基础，设计出一种全新的、改造自然的宿命系统。合成材料是一种特殊的材料，可以应用于医疗、科研、化工、农业、医药、能源等行业。最近几年，合成?物学的研究越来越受欢迎，它是未来的产物，在农业和工业界都有很大的潜力，是解决工业问题，积极应对未来挑战的重要方向。这一领域在新蛋?工业中的应用，主要表现在两条技术路线上：动物细胞培养和精细发酵;本文主要介绍了精细发酵技术与合成?物学的关系。前面已经提到，新蛋?精密发酵技术是指将微量物质用作细胞，生产出具有特殊作用的蛋白或其他成分（包括油脂、臭味物质、酶、维生素等），以获得高附加值的原料或添加剂，从而提高新蛋白的质量，或解决产业链中关键难题。这与合成物学的理论相一致，通过构建一种新的物质体系来研究生命科学的基础问题，或者是应对工业危机的重要挑战。在此之前，我们的合成材料工业取得了很大的发展，这一技术在医药、化工、消费、农业和能源等行业中都有应用。根据本?市场预测以及海外发展经验，合成?物学在未来?品开发、精准营养和?品安全追踪中，市场前景?阔。

3.2制造单细胞蛋白质

由于其具有较高的蛋白质含量，因此，该技术不但可以解决目前世界范围内的蛋白质资源紧缺问题，而且可以降低原料的使用量。把微生物蛋白转变成单细胞蛋白是为了区别植物蛋白和动物蛋白。这些微生物能制造出一部分可以直接吃掉的蛋白质，还有一部分可以作为家禽和家畜的饲料。

3.3功能食物的研制

功能性食物是指在特定的食物中，所含的活性物质能够促进机体的正常生理功能和调节功能，使人的饮食得到良好的营养、保健和治疗，从而达到保健和延长寿命的目的。因此，研制具有保健功能的食品是人类的一项重要需求[5]。目前，我国的功能性食品主要有：开发大型真菌、制备有机形态微量元素、制备 SOD等。在这些因素中，大型真菌的发展关系到人类的生命和健康。不但要从天然资源中提取药用真菌，同时也要发展功能性食品，并利用发酵工程技术来达到工业目的。功能产品的研制以调整人体的营养和对人体的重要作用为主要目标，开发功能性产品以满足人类的健康生活需要，因此，要利用发酵工程技术来实现功能化的产品，以满足现代人的生活需要。比如维 C.维 E.老年人钙片、幼儿钙片等，这些都是可以补充身体所需的物质[6]。

3.4微生物油脂的研制

在日常生活中，人们所用的主要是植物和动物，但是由于大量生产生物油，导致许多物质短缺，对经济的发展十分不利，于是就有了微生物油。自然界中存在大量的含油微生物，其含油率在2%～3%之间，60%～70%之间，是微生物油脂中含量最高的一种。油脂都是需要从动植物产品中提炼出来的，这是一种很重要的技术，比如生物油脂，这些都是很重要的一部分，因为许多的食物都是供不应求的，这对一个国家的经济发展是至关重要的，而微生物油脂也是其中一部分，所以许多公司都在使用现代的发酵工程技术。

结语：

食品工业与食品安全问题日益受到人们的重视，生物工程技术在人类社会中取得了历史性的进步，发酵工程是生物工程的重要组成部分，在人类的日常生活中起着重要的作用。在保证人民的身体健康的前提下，如何有效地提高生产的效率和经济效益，是许多有关技术人员的思考。只有解决了这一问题，我们才能推动我国食品工业的健康发展，使之能够有序地发展，进而提高国家的经济实力，保证社会和谐稳定发展。

参考文献

[1] 王雨洁.传统发酵食品的安全性以及微生物纯种分离技术在传统食品中的应用前景[J]. 现代食品. 2020（20）

[2] 周艳玲.应用发酵工程技术 让食品开发更加安全高效[J]. 中国食品. 2020（11）

[3] 胡迎峰，赵锐，刘康.发酵工程技术近年来在各领域的应用及发展前景[J]. 安徽农学通报. 2019（13）

[4] 王晓囡.食品行业中发酵工程的应用[J]. 现代食品. 2019（08）

[5] 侯星，易弋，张兴猛，鲁晶娣，赵东玲，黄翠姬，伍时华.发酵食品中微生物的功能特性[J].  中国调味品. 2019（01）

[6] 陈晨，陈鸿飞.生物发酵罐关键参数及质量控制方法研究[J]. 计量与测试技术. 2021（12）