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食品发酵中微生物的应用现状与发展方向探讨
摘要:在社会经济稳步发展的态势下,食品行业也取得了显著进展,食品加工工艺日渐成熟。市场上很多食品在生产过程中都有发酵环节,其中微生物具有不可替代的作用。就整个行业来看,食品发酵中的微生物应用取得了显著成效,未来还有巨大的发展空间。基于此,本文详细研究了食品发酵中的微生物应用现状,并指出了未来的发展方向,为加快食品行业的现代化发展提供参考。
关键词:食品发酵;微生物;应用现状;发展方向
研究微生物在食品中的发酵进展以及应用现状,分析出现阶段微生物的发展情况,存在的问题和发酵的优势以及今后微生物将延续怎样的发展路径,从而展望未来微生物的发酵方向。所以,要不断探究现阶段微生物发展的技术与方法,研究出未来微生物发展的方向,便于更好地服务人类。
1微生物在食品加工的作用
利用微生物进行食品加工,是基于微生物内部会分泌一种酶,这种酶会产生分解细胞壁的作用,从而让食物内部的结构发生改变,因此经过发酵作用后的馒头会在口感和手感上变得松软好吃,而且也会增加馒头的营业价值含量。酵母本身就含有大量人体内所需的多种矿物质和维生素等成分,有研究发现,通过发酵后的食物是蛋白质最优质的选择,也是最能补充人类所需蛋白质的最好方法,发酵过程会将碳水化合物从食品本身中进行一定消耗,从而更好降低食物所含脂肪的含量。根据研究数据表明,2斤酵母蕴含的蛋白质含量不低于10斤米、5斤肉所含的量。因此,这说明馒头、面制品所含的蛋白质是油条和面条所含蛋白质的两倍多,是绿色健康的食品种类。而且,采用发酵的食品在运转的过程中,微生物会产生动植物本身都不具备的维生素,加上酵母有抗氧化的特性,在一定程度上有着解毒功效,对肝脏有强大的保护作用。比如晒、硌等元素就有着抗衰老、加强免疫等功效。
2食品发酵中微生物的应用现状
2.1调味品
食品发酵中的微生物应用,在调味品方面取得了显著的成功。市场上的发酵食品调味品主要为增味剂、酱油、食醋、甜味剂和黄豆酱,不同类型的调味品,可改善食品的味道,增强食品口感。现阶段的味精生产工艺中,生产过程中会伴随着发酵液的形成,该发酵液味道刺鼻,含有培养基、氨气和谷氨酸混合物等多种成分,液氨可实现对pH值的科学调节,给味精提供足够的细菌氮源。食醋也是一种较为常见的发酵调味品,在加工过程中所采用的微生物种类为醋杆菌,当食醋处于好氧条件且在特定的发酵环境下,含有酒精的食物中就会产生大量的醋酸。实际上,从食醋发酵的过程来看,如果在微生物发酵的过程中选用的微生物种类有所区别,所得到的食醋味道也有差异,但从市场上的绝大多数食醋发酵来看,所使用的原料主要为混合谷物、胡萝卜、谷糠、麸皮、甘薯、马铃薯、大米和玉米。酱油也是一种较长常见的调味品,在加工的过程中优选的是小麦和大豆等原料,利用曲霉和其他的微生物,具体加工流程为预处理、制曲、发酵、浸出淋油和加热配置等工序。
2.2乳制品
随着人们生活质量的逐步提升,乳制品已经成为人们生活中不可或缺的食品类型,此类食品可为人们提供丰富的营养,满足人体营养的摄入需求。随着乳制品需求的增多,我国的乳制品生产工艺日渐成熟,发酵乳制品的营养价值高、味道独特、易于吸收,可有效发挥乳制品的功效。发酵的乳制品,所采用的原料为优质乳液,在对该原料实施杀菌和微生物发酵处理后,可形成口感更好的乳酸食品。在特定的厌氧环境下,乳酸菌发酵以后可形成酸奶,在发酵环节同步分解出乳糖,随后再发酵形成有机酸与乳酸,同步产生微生物、芳香物质,这就是酸奶的加工过程。现阶段的乳制品市场上,双歧杆菌(Bifidobacterium)酸奶更为常见,在这类型酸奶的加工过程中,共生发酵、共同发酵为其中的关键技术。
2.3酶制剂
从酶的特性来分析,其本身属于高分子化合物,有生物催化的功能,在各种细胞的活动中,酶都是关键的参与主体。在化学反应环节,酶可起到催化剂的作用,不存在任何的消耗,不会对整个反应过程中的化学平衡起到任何的干扰。酶的专一性特征明显,在反应条件符合要求的情况下可发挥自身的作用。在很多食品的加工过程中往往会用到酶制剂,其经科学使用后可有效发挥催化作用。现阶段,食品加工领域所应用的生物酶种类相对较多,与从动植物中获取的酶相比较,微生物发酵工艺下所制作出来的酶制剂具有高生产效率等优点。
2.4酒精饮料
食品市场上存在多种多样的酒精饮料,因其口感独特,广受人们的青睐,具有广阔市场前景,比如白酒、啤酒、黄酒和果酒。很多酒精饮料的加工过程中,也会用到微生物发酵技术,在特定的厌氧环境下,可利用酿酒酵母来加工酒精饮料。酿酒过程中,淀粉在酶的作用下转化为葡萄糖,在经由特定的发酵流程,形成酒精,其中蔗糖、果糖和葡萄糖等糖类物质将被转变为乙醇等醇类物质,在加工的同时也将同步产生一定的能量与二氧化碳。我国酵母菌酿酒方面的工艺相对成熟,结合我国现有的制作工艺,可以划分为蒸馏酒和非蒸馏酒。其中,白酒是最为常见的蒸馏酒类型,主要成分为水、酒精,还包含有一定量的醇类、脂类物质。啤酒也是一种较为常见的酒精饮料,在啤酒的制作过程中,原料以优质大麦芽、酒花和大米为主,整个加工过程包含制麦、糖化与酵母发酵处理环节,经由这些环节的规范化实施,最终可形成酒精浓度低、含有一定二氧化碳的酒精饮料。葡萄酒的制作原料主要有葡萄汁、新鲜葡萄,也是利用酵母发酵工艺所制成。
3微生物发酵在食品应用中的发展方向
3.1固态发酵工艺技术的革新
根据发酵工艺的发展情况,常规的发酵条件下,大多是用液态发酵来完成的,随着技术的不断发展,市场上逐步出现了一种固态发酵工艺。相比较而言,固态发酵工艺具有更多的优势,但由于其技术出现较晚,且存在着一定的不足,未来还需要加大在此工艺上的研究与创新。随着食品发酵中微生物应用的增多,固态发酵将成为未来的一个研究重点,相关研究人员需从现实情况出发,适当调整固态发酵手段,全面发挥其在发酵方面的技术优势。茶叶发酵的过程中,固态发酵的应用相对较多,以普洱茶为例,可利用芽孢杆菌,通过细菌分解和多类氧化酶可达到最佳的发酵效果,在应用了此种发酵工艺后,发酵效率显著提高,发酵时所需时间大大缩短,且由于放线菌的特殊性,在发酵的过程中会同步产生茶多酚和氨基丁酸,避免了发酵过程中茶叶中营养成分的损失。固态发酵工艺日渐引起了人们的重视,在未来的发展过程中,相关人员应将重点性的工作集中在工艺技术的创新上。
3.2微生物防治技术的研究
食品发酵中的微生物虽然有着明显的优势,但如果在食品发酵的过程中过多地使用微生物发酵技术,对环境造成的危害是比较明显的。例如,在红曲的发酵过程中,提取红霉素会同步产生有害的真菌毒素类物质,该类物质会对人体造成危害。因此,随着食品发酵中对微生物依赖性的提高,需在食品加工的过程中,从正反两个方面来考虑微生物的作用,加大对微生物防治技术的应用,以减小在微生物应用中的不利影响。为有效实现对微生物防治技术的应用,专业人员需对常见的微生物作用机制加以全面分析,经过相应的试验,找出可以消除微生物不利影响的方式和方法。
3结语
现阶段食品行业发展迅猛,市场上利用发酵工艺所加工成的发酵食品,因具有独特的风味和口感广受人们的青睐。食品发酵中微生物的作用突出,微生物作用机制在很多发酵食品的加工中都有着重要的应用,未来还有着巨大的发展潜力,必将带动食品行业的工艺革新。
参考文献:
[1]沈畅萱,王修俊,黄珊.豆豉纤溶酶等微生物源纤溶酶的研究与应用进展[J].中国酿造,2017,36(8):6-10.