食品发酵中微生物的应用现状与发展方向探讨

杜敬彩

摘要：在社会经济日益发展的大环境中，食品工业得到长足发展，食品加工过程日趋复杂。传统的加工工艺需要耗费大量的时间和精力，而且还存在很多问题。而通过将生物技术与食品行业进行结合，可以有效地降低相关的成本投入，提高工作效率，微生物在其中扮演着重要角色。很多商业化食品生产过程中均存在发酵这一要素，而微生物对其起到了必不可少的影响。就全行业而言，利用微生物于食品发酵已取得显著成效，并有望获得进一步的重大进展。基于这一背景，本文对食品发酵过程中微生物的应用状况进行深入研究，明确其今后发展的方向，从而加速食品工业现代化进程。

关键词：食品发酵；微生物；应用现状；发展方向、

引言：发酵食品由微生物加工配制而成，已有悠久的历史。日积月累，越来越多的人在食品发酵方面进行了学习，研究和积累了相关知识与经验。发酵食品的种类很多，主要包括谷类、豆类、蔬菜及水果等。目前，世界上已有200多个国家生产各种形式的发酵食品，年产量超过5000万吨，其中许多产品已进入国际市场。以微生物为原料生产的发酵食品，不仅具有良好的色、香、味，同时含有有益于人类健康的重要养分。所以，我们要对食品发酵进行深入研究，使其具有更加丰富的原料，增加人类营养价值。

1微生物在食品加工的作用

将微生物应用于食品加工，其依据在于微生物所释放出的酶能分解细胞壁，改变食品内部结构，所以发酵过程使得面包变得更加蓬松、口感与质地更佳、增加了面包商业价值。酵母中含有多种人体所需的矿物质及维生素，有研究证明发酵食品非常适合于补充人类对蛋白质的需要，发酵过程也会消耗掉食品中部分碳水化合物，即食品中脂肪较低，研究显示2斤酵母中蛋白质含量相当于10斤大米或者5斤肉。这就决定了百吉饼比糍粑、面条蛋白质含量高2倍多，成为绿色蔬菜、健康食品。另外，通过发酵时对食物的操控，微生物能够生产出植物及动物自身所不具备的维生素，并且酵母具有抗氧化等特点，因此其能够从某种程度上排毒，成为肝脏强有力的保护者[1]。

2食品发酵中微生物的应用现状

2.1调味品

将微生物应用于食品发酵来制作调味品已是十分成功的。市售发酵食品添加剂包括增味剂，酱油，醋，甜味剂等，这些添加剂通过多种途径来调味及提高食品口感，多数味精的加工过程都采用微生物发酵技术，具体加工工艺包括备料，例如大米，高粱，玉米，土豆干等等，利用专用设备将这些原料全部磨细，再经过蒸煮，糖化，发酵，蒸馏，过滤，提取与纯化等系列加工程序，最后经过中和，脱色，结晶与烘干，将所得原料经过后处理。在味精的制作中，这个环节会产生刺激发酵液，发酵液包含多种营养物质，氨与谷氨酸混合物等。液态氨使得pH值得到了科学调节，为味精内细菌提供了充足氮源。醋是发酵调味品中较为普遍的一种，该工艺所用微生物类型为醋菌。一定发酵条件下醋与有氧接触时酒精食品可生成大量醋酸。在实际应用中醋发酵时所用微生物种类不一，会使所产醋口感发生变化，但是大部分商业化醋发酵剂都以谷物，胡萝卜，麸皮，红薯，土豆，大米，玉米等为原料。酱油亦为常用调味品，以小麦，大豆等为佳，利用曲霉菌及其他微生物进行处理，过程及加热配置主要有预处理，澄清发酵，漂洗浸泡等。

2.2食醋酿制

除霉菌外，醋酸菌，乳酸菌，酵母菌等对醋生产都有作用。如醋酸菌氧化乙醇为乙酸生成有机酸。发酵时酵母菌自发分解醋并生成其它微生物能吸收的有机物质来改进食醋生产工艺。霉菌将蛋白质，多糖分解，加快发酵速度。乳酸菌发酵时生成大量乳酸可提高风味和降低尖锐酸度。所以不同种类的微生物对食醋的制作有不同作用，从而提高口感及营养价值[2]。

2.3酶制剂

酶具有明显的催化作用并可通过加入微生物使其增强。酶在化学反应过程中还是一种重要的催化剂，其得到广泛应用，不仅因为其具有快速的特性，更主要的原因在于其不能自身降解。酶制剂主要从生物体内提取而来，其性质为酶，催化食品加工过程中的化学反应。目前已发现的酶有10余种，利用微生物发酵生产酶制剂、产量高、效益好、能克服不利气候及地理影响，成本低，效益高，操作简单，应用广，微生物在制备酶制剂中得到广泛应用[3]。

2.4乳制品制作

如今，人们生活质量得到改善，对于乳制品的要求也从量到向不断提升。选用乳制品时，要兼顾营养价值，口感，消化功能等因素。使用频率最高的乳制品有酸奶，奶酪，乳酸菌产品，酸奶粉等。酸奶通过微生物发酵生产，具有味道鲜美，营养丰富，容易消化等特点，深受人们喜爱。酸奶经乳酸菌等微生物二次发酵而成。刚开始，牛奶是由乳酸菌发酵而成，再添加乳糖让不同细菌重新发酵。成品酸奶中含有大量有机酸、乳酸等物质，还含有蛋白质、维生素等，既营养又口感好，帮助肠道消化吸收[4]。

2.5在制茶中的应用

在茶叶的制作上，有的茶叶要先发酵再制作，比如，普洱茶是发酵茶。发酵对获得普洱特有风味至关重要，有资料表明微生物区系需要霉菌，细菌及酵母菌才能得到该风味。所用人群以霉菌为主，这些霉菌分泌出了大量产生茶叶需要的各种蛋白质、有机酸等物质，赋予普洱茶营养丰富、历史悠久、风味独特的特点。通过多种生物活动确定酵母菌对普洱液干度与嫩度的影响。枯草芽孢杆菌中放线菌酶能降解多种氧化酶及过氧化酶，使得发酵更加高效，改善普洱液品质，生产出一系列有益于人体健康的产品。

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

在发酵工艺发展过程中，常规发酵条件大多为液体发酵，而固态发酵工艺却因科技的进步而逐步在市场中兴起。相比较而言，固态发酵过程具有较多优点，但是其出现得比较慢，并且具有一定的不足，还需对该过程进行深入研究与革新。随着食品发酵过程中微生物应用的日益广泛，固态发酵必将是今后研究的重要课题，研究者需顺应实际情况，才能充分发挥其技术优势。固态发酵是茶叶发酵中较为普遍的一种发酵方式，例如普洱茶是利用芽孢杆菌与数种氧化酶对真菌进行分解来达到最好的发酵效果，采用这种发酵方式之后，发酵效率得到了极大的提高，并且发酵需要的时间也得到了极大的缩短。这样就避免了发酵时茶叶营养成分损失。对固态发酵工艺的研究日益重视，工艺技术上的革新应成为今后的发展热点。

3.2微生物防治技术的研究

尽管微生物应用于食品发酵有明显优势，但是过度应用微生物发酵技术进行食品发酵会给环境造成相当大的危害。如从红曲米中提取红霉素进行发酵时，可同步生产出危害人体的霉菌毒素类。所以随着食品发酵过程中微生物利用的增多，要从正反两方面评估微生物对食品加工过程的影响，加大微生物控制技术的利用力度，从而降低微生物利用所带来的危害。要想有效落实微生物控制技术，就必须由专家对常见微生物作用机制加以分析，并做出相应检测，进而找出预防其不利影响的途径与方式。

结束语：

食品工业蓬勃发展，利用发酵工艺生产的发酵食品以其特有的风味与口感备受人们青睐。微生物对食品发酵具有重要影响，其机理在多种发酵食品加工过程中有重要用途，预计今后还会有所发展，对食品工业工艺创新具有促进作用。

参考文献：

[1]冯志合.食品发酵中微生物的应用现状与发展方向探讨[J].食品安全导刊,2022(01):156-158.

[2]封雪,吕晓超,惠香.微生物在食品发酵中的应用探究[J].食品安全导刊,2022(10):169-171.

[3]路宏科.食品发酵中微生物的应用现状与发展方向探讨[J].轻工标准与质量,2021(03):97-98.

[4]洪妍.发酵食品微生物多样性研究方法进展[J].黑龙江科技信息,2016(17):16.