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        微生物發(fā)酵技術(shù)對食品品質(zhì)的影響研究

        2021-11-14 10:09:54楊春霞
        科教創(chuàng)新與實踐 2021年37期
        關(guān)鍵詞:發(fā)酵工程食品工業(yè)

        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,研究了微生物發(fā)酵技術(shù)對食品感官品質(zhì)、營養(yǎng)價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,這是因為"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、營養(yǎng)價值和生物活性方面,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。微生物對酒精濃度有直接影響。在生產(chǎn)實踐中,制酒過程中必須對微生物組分進(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)味和營養(yǎng)成分,具有較高的實用價值。

        1.3豆類食品

        豆豉生產(chǎn)工藝成熟,可為消費者提供多種發(fā)酵食品,滿足消費者日常需要,賦予微生物發(fā)酵的價值,通過對豆豉生產(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)味和營養(yǎng)。

        2影響微生物發(fā)酵作用的因素

        2.1菌種選擇對微生物發(fā)酵作用的影響

        各種培養(yǎng)基(或基質(zhì))有不同的生長繁殖狀態(tài)。發(fā)酵過程中,微生物菌株的篩選對食品生產(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)酵溫度對微生物發(fā)酵作用的影響

        微生物生長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值對微生物發(fā)酵作用的影響

        酸堿性對微生物生長繁殖的影響主要體現(xiàn)在兩個方面:一是微生物對微生物 pH和 pH值的影響,二是對維持微生物生長繁殖的培養(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的方法主要是對現(xiàn)有技術(shù)的研究,從而影響其營養(yǎng)生理成分和生物活性。

        2.4其他因素對微生物發(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人體有害。鎘屬重金屬離子,通常來自空氣、土壤或水污染,長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。每一級稻米對鎘的去除率分別為80.02±1.10%和77.25±4.47%,使之達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn),與傳統(tǒng)的機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,植物或動物性食品會產(chǎn)生其獨特的味道,如茴香的刺鼻味、危險的刺鼻味、錘子味、魚味等,這些都可能對食品的生產(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,蘑菇溶糖對癌癥和癌癥有顯著作用,如目前市場已經(jīng)成熟;多糖能有效調(diào)節(jié)腸道菌群,對延緩衰老、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,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,可提高乳制品的營養(yǎng)價值,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,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,又能提高食品的營養(yǎng)價值,又具有一定的生物活性,高科技及新技術(shù)對食品質(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潛力。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 邱偉佳. 微生物發(fā)酵技術(shù)在食品工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用分析[J]. 科技創(chuàng)業(yè)家,2012(4):326.

        [2] 季秀芹,顧振磊. 利用微生物發(fā)酵技術(shù)讓食品更營養(yǎng)更健康[J]. 中國食品,2019(11):125.

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