竇偉峰，胡培泓，李會曉

（鄭州澍青醫(yī)學高等?？茖W校，河南鄭州 450000）

在對生物工程技術(shù)手段不斷探索的過程中，自然科學原理的應(yīng)用對其發(fā)展起到了極為重要的促進作用。其中，以微生物發(fā)酵工程技術(shù)的研究成果最為突出。微生物發(fā)酵工程主要通過微生物體在適宜的條件下對細胞進行改造，將原材料經(jīng)過特殊的代謝途徑轉(zhuǎn)化為人們所需要的產(chǎn)物，進一步激發(fā)原材料的有效利用價值[1]。通過操縱基因重組，促進細胞融合等方式，合理調(diào)控細胞內(nèi)關(guān)鍵代謝酶的數(shù)量，最后利用高通量篩選、分離純化等方式，實現(xiàn)對發(fā)酵質(zhì)量的優(yōu)化創(chuàng)新[2]。借助該類新型技術(shù)手段，相關(guān)食品的研發(fā)更加符合當前國民經(jīng)濟背景下人們的需求。從宏觀角度分析，食品工業(yè)中對于發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)有較長的歷史，以該技術(shù)為基礎(chǔ)的食品性能得到了進一步提升，在發(fā)展的過程中，人們的飲食習慣也隨之改變，由此而來的最直接影響就是消費者的需求呈現(xiàn)出了多元化發(fā)展特征[3]。這為食品工業(yè)的發(fā)展帶來了前所未有的環(huán)境空間，以此為基礎(chǔ)的微生物發(fā)酵工程技術(shù)應(yīng)用前景可觀，特別是在功能性食品的生產(chǎn)中，其價值和作用是極為顯著的。從某種程度上，二者表現(xiàn)出了相輔相成的發(fā)展關(guān)系，微生物發(fā)酵工程技術(shù)在一定程度上推動了功能性食品的優(yōu)化創(chuàng)新。

本文提出微生物發(fā)酵工程在食品中的應(yīng)用研究，在明確了微生物發(fā)酵工程應(yīng)用優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，詳細分析了其實際應(yīng)用情況，以期為微生物發(fā)酵工程技術(shù)在食品生產(chǎn)行業(yè)中發(fā)揮出更大的價值提供幫助。

1 微生物發(fā)酵工程應(yīng)用優(yōu)勢分析

作為一種前沿高新生物技術(shù)，微生物發(fā)酵工程已經(jīng)實現(xiàn)了在食品工業(yè)中的廣泛應(yīng)用。在發(fā)酵技術(shù)的支撐下，加工食品在形式和性能上都表現(xiàn)出了更加全面的特征，從食用價值方面提高了食品在消費群體中的存在感和重要性。通過對微生物發(fā)酵工程具體情況進行分析可以發(fā)現(xiàn)，其主要是借助高精度的微生物代謝產(chǎn)物分離提純技術(shù)，將生物酶類微生物產(chǎn)生的創(chuàng)新資源應(yīng)用到食品的加工處理過程中，在嚴格的發(fā)酵與釀造的控制標準下，提高食品的營養(yǎng)價值。從經(jīng)濟價值角度分析，微生物發(fā)酵工程是一種循環(huán)經(jīng)濟，這對于食品生產(chǎn)成本控制而言，具有極為重要的現(xiàn)實意義。在此基礎(chǔ)上，要產(chǎn)出更多優(yōu)質(zhì)性能的食品也離不開安全、穩(wěn)定的微生物發(fā)酵工程[4]。從食品加工角度分析，微生物發(fā)酵工程的優(yōu)勢可以分為以下幾個表現(xiàn)方面[5]。①借助微生物發(fā)酵產(chǎn)生的物質(zhì)，可以在一定程度上延長生產(chǎn)后原始食品的保質(zhì)期。一般情況下，原始食品的保質(zhì)期往往較短，容易發(fā)生腐敗編制的情況，而食品保存階段出現(xiàn)的變質(zhì)問題是影響食品質(zhì)量和食品生產(chǎn)成本的重要因素之一，針對這一問題，微生物發(fā)酵工程可以利用自身的特性確保食品在長時間保存的條件下，保持品質(zhì)穩(wěn)定，由此在一定程度上延長了食品的保質(zhì)周期。②對食品口感的影響，利用微生物發(fā)酵工程，單一的食物可以具備更加多樣化的口感。例如，大多數(shù)調(diào)味品的生產(chǎn)過程中都應(yīng)用了微生物發(fā)酵技術(shù)，其在日常烹飪中發(fā)揮的價值是毋庸置疑的。③對食品本身營養(yǎng)價值的影響，微生物發(fā)酵工程是通過各類酶菌實現(xiàn)對食品的改造，在此過程中，將產(chǎn)生對人體健康有益的菌群，因此在促進營養(yǎng)吸收等方面發(fā)揮著積極作用[6]。

由此不難看出，微生物發(fā)酵工程在食品生產(chǎn)行業(yè)具有重要的應(yīng)用價值，并表現(xiàn)出了極為突出的應(yīng)用優(yōu)勢。

2 食品中的微生物發(fā)酵工程

微生物發(fā)酵工程在食品加工生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍較廣，其不僅可以實現(xiàn)食品的安全生產(chǎn)，保證食品口感和衛(wèi)生，還可以滿足不同消費人群的個性化需求，促進了食品加工行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，豐富食品的口感和種類。在當前的食品工業(yè)中，微生物發(fā)酵技術(shù)具有促進產(chǎn)品生產(chǎn)以及判斷食品衛(wèi)生質(zhì)量的作用，已有食品衛(wèi)生標準將微生物含量檢測作為判斷食品質(zhì)量好壞的指標，從而更好地保護人們的身體健康以及指導消費人群的消費理念。本文主要從以下幾個方面對其應(yīng)用情況進行分析。

2.1 微生物發(fā)酵工程在面制品中的應(yīng)用

在微生物發(fā)酵工程的諸多應(yīng)用環(huán)境中，以饅頭和面包為主要的發(fā)酵面制品最為常見。制作前，對面制品進行發(fā)酵處理不僅可以提升其蓬松的口感，還能使相關(guān)營養(yǎng)物質(zhì)更易被人體吸收，這對于傳統(tǒng)面食加工工藝而言是無法實現(xiàn)的。作為重要的主食之一，面制品無論在做法上，還是在種類上，都表現(xiàn)出了多樣性。在利用微生物對面制品發(fā)酵的過程中，主要需要考慮的控制因素是發(fā)酵溫度、時間以及濕度等，這些指標參數(shù)與面制品的品種以及后續(xù)的加工工藝有關(guān)，一般發(fā)酵時間控制在1 ～6 h 不等，發(fā)酵溫度控制在26 ～28 ℃，發(fā)酵溫度不可過高。這是因為高溫條件下，微生物的發(fā)酵速度快，不利于面團的充分膨脹以及面團持氣，一般發(fā)酵溫度控制在30 ℃以下，濕度控制在85%左右，主要以面團充分發(fā)酵作為標準。微生物發(fā)酵面制品實際上是一種物質(zhì)與能量代謝的過程，因此對于患有糖尿病或肥胖癥的群體，可以選擇糙米饅頭類發(fā)酵面制品，其碳水化合物在微生物發(fā)酵過程中被消耗，因此含糖量與普通面制品相比明顯降低，不會對人體內(nèi)的糖類指標造成明顯影響[7-9]。

2.2 微生物發(fā)酵工程在豆制品中的應(yīng)用

微生物發(fā)酵工程在豆類制品中也有廣泛的應(yīng)用。與其他發(fā)酵食品的發(fā)酵原理相比，豆制品的發(fā)酵原理具有更加簡單的特點。利用微生物中的蛋白酶對大豆中的部分蛋白質(zhì)進行水解，通過這樣的方式降低大豆的硬度，當達到目標硬度后，即為發(fā)酵成熟，此時大豆中原有的活性成分并不會受到破壞，且其含有的對人體健康有益的營養(yǎng)物質(zhì)將會更容易被人體吸收。由此，借助微生物發(fā)酵工程使得豆類制品的營養(yǎng)價值得到最大利用。另外，經(jīng)過發(fā)酵制成的豆腐和豆干等豆制品在攜帶和保存方面表現(xiàn)出更高的便捷性，其能夠補充人體所需蛋白質(zhì)，且不會增加油脂的攝入量，這對于人們保持身體健康也起到了一定的積極作用。

2.3 微生物發(fā)酵工程在乳制品中的應(yīng)用

近些年來，人們的生活水平顯著提高，人們對高品質(zhì)產(chǎn)品的消費占比明顯增加。在此背景下，微生物發(fā)酵工程在乳制品加工過程中得到了廣泛應(yīng)用，其中，酸奶和奶酪是較為突出的類型。乳產(chǎn)品中的營養(yǎng)物質(zhì)與人體需求的適應(yīng)度明顯提高，且在口感和風味也表現(xiàn)出了更加多樣化的特征，這就使得乳制品的營養(yǎng)更加突出。常規(guī)的乳制品在氣味上大多表現(xiàn)出明顯的特異性，導致人們對其的接受程度較低；在口感上受乳制品原材料本身分子構(gòu)成的影響，表現(xiàn)出了相對單一的特性；乳制品本身是高蛋白類物質(zhì)，極易發(fā)生變質(zhì)，且對保存環(huán)境的要求較高。在上述因素的綜合作用下，乳制品生產(chǎn)、加工、銷售都面臨著一定的困難。微生物發(fā)酵工程技術(shù)的應(yīng)用有效解決了上述問題。例如，酸奶中益生菌含量較高，對于促進腸道循環(huán)，提高對乳制品中營養(yǎng)物質(zhì)的吸收具有積極作用；除此之外，酸奶中有害菌的活性被有效抑制，因此在保存階段，產(chǎn)品品質(zhì)具有更高的穩(wěn)定性，對保存環(huán)境的要求更低，保存周期也更長；根據(jù)添加微生物的比例，酸奶可以表現(xiàn)出不同形態(tài)和口感，包括液態(tài)、半固態(tài)、固態(tài)等，使其具有更加豐富的口感。綜合上述分析可以看出，微生物發(fā)酵工程在乳制品中的應(yīng)用，可以提高其在調(diào)節(jié)人體腸道功能方面的作用，延長保質(zhì)期，并使其口感更加豐富。

2.4 微生物發(fā)酵工程在食品添加劑中的應(yīng)用

隨著社會經(jīng)濟水平以及科學技術(shù)的發(fā)展，食品添加劑已經(jīng)成為食品加工中不可或缺的組成部分，其作用主要是改善食品品質(zhì)，避免食品出現(xiàn)腐敗變質(zhì)的問題?，F(xiàn)階段，微生物發(fā)酵工程已經(jīng)成為了生產(chǎn)食品添加劑的主要方法，按照功能對其進行劃分，可以分為以保障食品質(zhì)量為目標的防腐劑、保鮮劑等；以增加食品風味為目標的甜味劑、增味劑等；以改善食品口感為目標的疏松劑；以提高食品外觀為目標的著色劑；以提高食品營養(yǎng)價值為目標的營養(yǎng)強化劑、酶制劑等。就應(yīng)用最為普遍的食品膠而言，其是利用黃單孢細菌與碳水化合物之間的微生物反應(yīng)形成的，作為一種微生物多糖，食品膠在親水性、穩(wěn)定性和增稠性方面都表現(xiàn)出了較高的優(yōu)越性。將其應(yīng)用在果汁飲料中，可以實現(xiàn)增稠穩(wěn)定的作用；將其應(yīng)用在蛋白飲料中，可以實現(xiàn)乳化的作用；將其應(yīng)用在面包、糖果中，可以實現(xiàn)高黏度填充作用；將其應(yīng)用在肉制品中，可以實現(xiàn)嫩肉持水作用；將其應(yīng)用在罐頭食品中，可以實現(xiàn)改善口感、增強風味作用；將其應(yīng)用在果蔬中，可以實現(xiàn)果蔬保鮮的作用。由此可以看出，以微生物發(fā)酵工程為基礎(chǔ)的食品添加劑具有多樣性，在食品的各個環(huán)節(jié)中都發(fā)揮著重要價值。

3 結(jié)語

在食品市場競爭逐漸激烈，人們的飲食需求不斷多元化，飲食質(zhì)量標準不斷提升的背景下，營養(yǎng)豐富、功能多樣的食品的發(fā)展迎來了新的機遇與挑戰(zhàn)。本文從食用價值、經(jīng)濟價值以及食品加工3 個角度分析了微生物發(fā)酵工程的應(yīng)用優(yōu)勢，提出了微生物發(fā)酵工程在不同種類食品中的應(yīng)用研究。為了適應(yīng)不斷發(fā)展的經(jīng)濟水平以及飲食結(jié)構(gòu)，提高微生物發(fā)酵工程本身的技術(shù)水平是確保其擁有更大應(yīng)用范圍的基礎(chǔ)，同時不斷拓展以微生物發(fā)酵工程為核心的產(chǎn)品類型也是食品加工行業(yè)需要重點關(guān)注的問題。