楊春霞

摘要：本文綜述了微生物發(fā)酵技術(shù)的研究現(xiàn)狀，從菌種選擇、發(fā)酵溫度和pH值等方面考察了微生物的發(fā)酵功能。同時(shí)，研究了微生物發(fā)酵技術(shù)對(duì)食品感官品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和生物活性的影響，為微生物發(fā)酵技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：發(fā)酵工程;微生物發(fā)酵技術(shù);食品品質(zhì);食品工業(yè)

早在10000年前，人們就開始品嘗發(fā)酵飲料，這是因?yàn)?蜂蜜酒"出人意料。據(jù)稱，這種"發(fā)酵飲料"已經(jīng)流傳了幾千年，隨著科技的進(jìn)步，發(fā)酵技術(shù)已經(jīng)成為工業(yè)化生產(chǎn)的一種技術(shù)手段。醫(yī)療、能源等領(lǐng)域，將基因工程、細(xì)胞再生和組學(xué)技術(shù)相結(jié)合，在醫(yī)藥、能源等領(lǐng)域，可生產(chǎn)有用生物制品或直接使用微生物參與某些工業(yè)生產(chǎn)過程的控制，將基因工程、細(xì)胞再生和組學(xué)技術(shù)結(jié)合起來，在醫(yī)藥、能源等領(lǐng)域，對(duì)菌種、細(xì)胞培養(yǎng)、產(chǎn)品包裝等進(jìn)行系統(tǒng)研究。在適當(dāng)條件下，微生物通過特定的代謝途徑，將原料轉(zhuǎn)化為人體所需的產(chǎn)物，在改善產(chǎn)品的感官特性、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和生物活性方面，出現(xiàn)了許多復(fù)雜的變化。

1微生物發(fā)酵技術(shù)在食品應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1酒類食品

從微生物發(fā)酵過程的分析可以看出，曲的生產(chǎn)過程是酒類發(fā)酵的重要環(huán)節(jié)，直接影響酒的發(fā)酵質(zhì)量。制曲過程中的微生物主要包括真菌、細(xì)菌和酵母菌，不同微生物的繁殖與代謝可以影響酒精食品的味道和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。

酵素在發(fā)酵酒精類食品中起著重要作用。微生物對(duì)酒精濃度有直接影響。在生產(chǎn)實(shí)踐中，制酒過程中必須對(duì)微生物組分進(jìn)行充分的控制，以提高發(fā)酵質(zhì)量和產(chǎn)品安全性，為消費(fèi)者提供優(yōu)質(zhì)的葡萄酒產(chǎn)品。

1.2醋類食品

在食醋發(fā)酵過程中，霉菌、酵母、醋酸菌、乳酸菌等起著重要作用。例如，醋酸菌可以將乙醇氧化成醋酸，分解大量的有機(jī)酸，發(fā)酵醋食品中的酵母是在微生物的作用下自然提取，為其他微生物的繁殖提供營(yíng)養(yǎng)，改善醋的口感和品質(zhì)。發(fā)霉能減少蛋白質(zhì)、糖類含量，提高食品發(fā)酵效率，保證食品質(zhì)量和安全。

在食醋食品發(fā)酵過程中，乳酸菌產(chǎn)生大量乳酸成分，在食品發(fā)酵過程中合理應(yīng)用微生物發(fā)酵技術(shù)，可以改善食品的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分，具有較高的實(shí)用價(jià)值。

1.3豆類食品

豆豉生產(chǎn)工藝成熟，可為消費(fèi)者提供多種發(fā)酵食品，滿足消費(fèi)者日常需要，賦予微生物發(fā)酵的價(jià)值，通過對(duì)豆豉生產(chǎn)工藝的分析與研究，揭示豆豉食品在豆豉食品加工過程中的重要作用，直接影響食品的風(fēng)味、風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)。

2影響微生物發(fā)酵作用的因素

2.1菌種選擇對(duì)微生物發(fā)酵作用的影響

各種培養(yǎng)基（或基質(zhì)）有不同的生長(zhǎng)繁殖狀態(tài)。發(fā)酵過程中，微生物菌株的篩選對(duì)食品生產(chǎn)具有重要意義。酵母、乳酸菌及混合菌的應(yīng)用非常廣泛。在不同壓力下，白昆禮茶飲料如含一定量的乙醇、有機(jī)酸、香料（酯）等，研究了發(fā)酵茶飲料在不同壓力下的口感和成分，使茶湯清澈透明，茶味難聞，酒精度較低;乳酸菌對(duì)茶中的單寧更為敏感。這茶味溫和又酸，就像日本的酸茶。

2.2發(fā)酵溫度對(duì)微生物發(fā)酵作用的影響

微生物生長(zhǎng)和繁殖的重要條件是環(huán)境溫度。促使微生物在適當(dāng)?shù)臏囟葪l件下發(fā)酵，反之則導(dǎo)致抑制或死亡。討論了溫度對(duì)最佳制備工藝的影響。從玉米胚芽中向?qū)幍染N發(fā)酵提取木聚糖的最佳生長(zhǎng)溫度為36℃，通過反應(yīng)產(chǎn)熱，確定了木聚糖制備木聚糖的最佳溫度條件是33℃。

2.3pH值對(duì)微生物發(fā)酵作用的影響

酸堿性對(duì)微生物生長(zhǎng)繁殖的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是微生物對(duì)微生物 pH和 pH值的影響，二是對(duì)維持微生物生長(zhǎng)繁殖的培養(yǎng)基。由于 PH中微生物代謝產(chǎn)物差異較大，目前微生物控制 pH的方法主要是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的研究，從而影響其營(yíng)養(yǎng)生理成分和生物活性。

2.4其他因素對(duì)微生物發(fā)酵作用的影響

發(fā)酵過程中除了菌種選擇外，還受發(fā)酵溫度、酸堿度、接種量、發(fā)酵時(shí)間和金屬離子的影響。很多科學(xué)家在鐵、鋅、錳、銅等金屬離子條件下研究了發(fā)酵過程。結(jié)果表明，一定濃度的金屬離子可以促進(jìn)發(fā)酵，但在微生物發(fā)酵過程中，可以有效地控制重金屬對(duì)人體有害。鎘屬重金屬離子，通常來自空氣、土壤或水污染，長(zhǎng)期攝入并積聚在人體中容易引起高血壓、心血管病，影響鈣的消化吸收，引起骨鈣，微生物發(fā)酵可使鎘含量大大降低。每一級(jí)稻米對(duì)鎘的去除率分別為80.02±1.10%和77.25±4.47%，使之達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，與傳統(tǒng)的機(jī)械加工和酸回歸工藝相比，具有明顯的優(yōu)越性。

3微生物發(fā)酵技術(shù)對(duì)食品品質(zhì)的影響

3.1感官品質(zhì)

由于揮發(fā)性成分的不同，植物或動(dòng)物性食品會(huì)產(chǎn)生其獨(dú)特的味道，如茴香的刺鼻味、危險(xiǎn)的刺鼻味、錘子味、魚味等，這些都可能對(duì)食品的生產(chǎn)、加工、銷售產(chǎn)生一定的負(fù)面影響，并可在一定程度上得到改善。以甘草為原料，采用乳酸菌和酵母二次發(fā)酵除去魚腥味，使甘草提取物酸甜爽口、有酒香;天然發(fā)酵大豆粉中的酵母能去除豆腥味，產(chǎn)生酯類香氣成分，另外，它還可以添加特殊的發(fā)酵香味，使其口感更加柔和。

3.2營(yíng)養(yǎng)成分

3.2.1多糖

多糖是一種多羥基結(jié)構(gòu)。多種多糖生物活性，蘑菇溶糖對(duì)癌癥和癌癥有顯著作用，如目前市場(chǎng)已經(jīng)成熟;多糖能有效調(diào)節(jié)腸道菌群，對(duì)延緩衰老、預(yù)防心腦血管疾病有重要作用。

3.2.2蛋白質(zhì)

不同品種的發(fā)酵對(duì)產(chǎn)品蛋白質(zhì)含量有很大的影響。菌種發(fā)酵能顯著提高蛋白質(zhì)的溶解度和原料蛋白質(zhì)的體外消化率。同時(shí)，粗蛋白和總磷含量增加，氨基酸分布平衡;不同菌株發(fā)酵后，食品中的粗蛋白質(zhì)、酸溶性蛋白質(zhì)和氨基酸含量顯著提高，多菌種發(fā)酵產(chǎn)物的原始蛋白質(zhì)和總氨基酸含量顯著提高，多菌種發(fā)酵產(chǎn)物總蛋白質(zhì)含量明顯高于單一菌株。此外，將一種新型蛋白質(zhì)-單細(xì)胞蛋白應(yīng)用于微生物發(fā)酵后的食品加工中，可提高乳制品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，改善風(fēng)味。

3.3生物學(xué)活性

由于微生物發(fā)酵過程的特點(diǎn)，發(fā)酵過程中不同的成分在發(fā)酵過程中產(chǎn)生不同的生物活性。酶是一種典型的發(fā)酵產(chǎn)品，它根據(jù)微生物的特性，為動(dòng)物、植物、真菌等提供生物活性成分的培養(yǎng)基，具有顯著的生物活性，如石榴汁中的抗氧化酶?？梢哉{(diào)整血壓，通過調(diào)整胃腸菌群有助于提高免疫力，還可改善肌力結(jié)構(gòu)和消化率。

結(jié)論

綜上所述，微生物發(fā)酵技術(shù)既能改善食品的口感，又能提高食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，又具有一定的生物活性，高科技及新技術(shù)對(duì)食品質(zhì)量的控制也越來越嚴(yán)格，如通過馴化、選育優(yōu)良基因工程菌種、適應(yīng)不同環(huán)境的混合發(fā)酵、雙螺桿擠壓膨化預(yù)處理改善食品質(zhì)地等，都具有廣闊的發(fā)展前景和巨大的市場(chǎng)潛力。

參考文獻(xiàn)：

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