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发酵工程在食品工程中的实践探究

李鹏博
  
学术与研究
2023年37期
辉南县中小企业服务中心 吉林省通化市 135100

摘要:随着现代科学技术体系的不断完善,食品工业也发生了一定变革,并且和现代生物技术之间的结合日渐密切。现代生物学手段较传统生物学手段更具科学性以及高效性,不管是对食品工程学发展还是食品工业发展,都有着非常重要的影响。发酵工程作为食品工程中的重要工艺,对于食品的研发工作具有重要意义。在生物技术的支持下,发酵工程相关技术发展迅猛,为食品工程提供了很多新的发展思路。本文概述了现代发酵工程的内容,探讨了发酵工程技术在食品研发中的用途,阐明了发酵工程在食品工程中的应用前景。

关键词:发酵;食品;实践

引言

发酵工程技术在食品工程中占据着重要地位。发酵工程技术作为一种生物应用技术有着悠久的历史,发酵工程使食品种类更加多元化,拓展了食品制作工艺。随着人们对食品品质要求的不断提升,发酵工程在食品工程中的应用也更加深入。现代发酵工程技术逐渐成熟完善,且广泛应用于食品添加剂、油脂以及各种功能性产品的开发与生产工作中。

1现代发酵工程简介

现代发酵工程是现代发酵技术的集成,与以往的传统发酵技术有很大不同。现代发酵工程引入了生物技术,如对DNA重新组合、将细胞进行融合、改造分子结构等。在新的生物技术成果的支持下,古老的发酵技术焕发了新的活力,形成了庞大的工程体系,它的所包含的工作项目有发掘微生物新品种、选择和培育发酵菌种、稳定细胞数目、设计生物器具、首先发酵过程的自动化、分离杂质、食品精华提取等。可以说,现代发酵工程是以生物学为基础的,发酵的三个阶段:菌种选择和培育、发酵过程控制、提炼可食用产品都必需遵循着微生物的发展运动规律。发酵工程和食品工程是有着很大交集和密切联系的,随着现代发酵工程的壮大和发展,人们可食用的发酵食品种类将不断增加。

2发酵食品生产环节的主要特征剖析

2.1混菌体系

食品发酵中的发酵微生物,通常会选取混菌发酵体系,并且微生物来源是从原料、曲种及发酵环境中获得的,微生物体系直接决定了发酵食品微生物群落的多样性与复杂性。在科技日新月异的今天,发酵食品运用微生物的原始混菌体系早已被淘汰,取而代之的是相对稳定的混菌体系,它们不仅能够使食品本身的口感更良好,并且还拥有极为丰富的营养成分。从本质上讲,混菌发酵体系同微型工厂的原理大体一致,各不相同的微生物之间拥有密不可分的联系,同时又保持着各自的独立性。

2.2发酵工艺和环境较为复杂

整体而言,发酵食品在整个食品行业中属于较为特殊的一类,其生产加工技术因受传统发酵工艺的深远影响,所以发酵食品普遍具有生产周期较长、特征较为复杂的基本特点。例如,经由发酵之后生产的茅台酒,在实际生产过程中涵盖不少环节,譬如,高温大曲做糖化发酵剂、高温堆积、多轮发酵等。其中任何一个发酵环节在实际生产过程中的工艺都十分繁杂,并且对于环境的要求和评价标准也较高,对发酵效果具有关键影响的要素并非只有一方面,相反,发酵效果是由多个因素共同作用下的结果。

3现代发酵工程技术在食品研发中的应用

3.1食品添加剂

随着人们生活品质的不断提升,人们对于食品的需求已经不仅仅停留在填饱肚子,更多的消费者希望能够食用色香味俱全的食物,而食品添加剂作为增色提香的物质,是食品研发中的重要组成部分。目前,国内外在积极探索使用新型发酵技术实现食品添加剂的制备工作。发酵技术能够更好地发挥食品添加剂提升食物色香味的能力,还能最大限度地降低食品添加剂对于人体的危害。

3.2油脂生产

动植物油脂需求量的不断上升导致生物资源面临绝境,如何生产油脂成为食品工程必须解决的重大难题。现代发酵工程技术则解决了此问题。微生物是发酵工程的关键角色,微生物资源十分丰富且富含多种油脂,能够满足食品工程需求的油脂类型,因此研究人员将现代发酵工程技术作为生产油脂的重要方式。微生物富含的油脂对人体健康十分有益,可有效避免因油脂质量不过关导致的食品安全问题。随着微生物油脂食品的受众群体越来越大,现代发酵技术也在不断革新。如今,利用发酵工程技术生产油脂的品质和效率都得到了大幅提升。

3.3功能性产品开发

功能性食品在日常生活中备受社会各界人士的青睐,功能性产品不仅可满足人体的基本饮食需求,还能起到调节人体器官功能的作用。此外,功能性产品对于部分疾病有辅助治疗作用,因此人们对于功能性产品的需求大幅增加。功能性产品的种类较多,以真菌类功能产品为例,药用乳酸菌素片、酵母菌颗粒等都是发酵工程的产物。与昂贵的天然真菌相比,发酵工程成本低且效率高,因此发酵工程在医药发展方面也有重大战略意义。

3.4在酒精生产方面的应用

现代发酵工程技术在酒精生产方面的应用不可忽视。酒精是广泛应用于食品、饮料、医药和化工等领域的重要化学品。传统的酒精生产主要依赖于植物原料的发酵,如谷物、水果和蔗糖等。然而,现代发酵工程技术的引入为酒精生产带来了革命性的变化。利用微生物的发酵能力,现代发酵工程技术可以将更多的废弃物和廉价原料转化为高质量的酒精产品。一些特定的微生物菌种被用于发酵过程,以转化各种碳水化合物为酒精。这不仅提高了酒精生产的效率,还减少了对有限资源的依赖,有利于可持续发展。此外,现代发酵工程技术还能够控制酒精发酵过程中的温度、pH值和氧气供应等关键参数,从而实现对酒精产物的质量和产量的精确控制。通过优化发酵条件和微生物的选择,可以生产出具有特定口感、香味和纯度的酒精产品,满足消费者对于不同类型酒精的需求。现代发酵工程技术也在酒精生产过程中致力于减少对环境的负面影响,通过使用高效的发酵技术和废物处理方法,减少废水、废渣和废气的产生,降低了生产过程对环境的污染,这一点对于可持续酒精工业的发展至关重要。

结束语

发酵工程历史悠久,如今已经成为食品工程中不可缺少的重要环节。现代发酵工程不仅在工业化生产和商业推广方面有重要作用,还可推动食品研发工作的开展。近年来,食品安全问题频发,发酵工程发展的阻力也相对较大。要落实发酵工程在食品工程当中的实践应用就必须解决食品安全问题。发酵工程技术作为生物工程技术的基础技术,在不断更新、不断发展的过程中为人们未来的生活提供便利,有效推动食品工程的健康发展与进步。

参考文献

[1]胡勇.乳酸菌在食品工程中的运用[J].青海畜牧兽医杂志,2013,12:51.

[2]史先振.现代发酵工程技术在食品领域的应用研究进展[J].中国酿造,2015,12:9.

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