發(fā)酵工程技術(shù)是生物技術(shù)的關(guān)鍵分支,,深入研究其在食品中的應(yīng)用可確保我國食品工業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定進(jìn)行,具有較高的經(jīng)濟價值,、發(fā)展價值及實踐價值,。 發(fā)酵工程是現(xiàn)代生物工程的重要組成部分,可利用微生物手段生產(chǎn)符合人類生活所需的產(chǎn)品,。在食品生產(chǎn)加工中,,發(fā)酵技術(shù)發(fā)揮著不可替代的作用,歷經(jīng)多次更新,,有效推動了人類飲食的多樣化發(fā)展,。在社會高度發(fā)展的背景下,人們對食品的需求日漸高漲,,深入研究發(fā)酵技術(shù)既可以確保人們飲食安全,,又可以推動食品生產(chǎn)企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。隨著發(fā)酵技術(shù)的日漸普及,,食品生產(chǎn)實現(xiàn)質(zhì)的突破,,二者相互促進(jìn),為發(fā)酵技術(shù)帶來極為廣闊的發(fā)展前景,,關(guān)注發(fā)酵技術(shù)是促進(jìn)我國食品工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必要前提,。 “1 發(fā)酵工程 發(fā)酵工程是對發(fā)酵技術(shù)的統(tǒng)稱,是發(fā)酵技術(shù)的集成化表現(xiàn)形式,。相比于傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù),,應(yīng)用生物技術(shù)的發(fā)酵工程為食品生產(chǎn)帶來了新的機遇。在生物技術(shù)有力支持下,,傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)朝向科技化方向發(fā)展,,并形成系統(tǒng)化的發(fā)酵工程。 發(fā)酵工程是采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段,,利用微生物的特定功能,,為人類生產(chǎn)有用的產(chǎn)品,,或直接將微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程的一種新技術(shù)。發(fā)酵工程包括菌種選育,、培養(yǎng)基配制,、滅菌、擴大培養(yǎng)和接種,、發(fā)酵過程及產(chǎn)品分離提純等環(huán)節(jié),。發(fā)酵工程與食品生產(chǎn)密切相關(guān),隨著食品工業(yè)的發(fā)展,,發(fā)酵食品種類及數(shù)量隨之增加,。 “2 發(fā)酵工程技術(shù)在食品生產(chǎn)中的作用 生物發(fā)酵 生物發(fā)酵技術(shù)主要是從植物中直接提取出相關(guān)的食品添加劑,相比于生物發(fā)酵,,化學(xué)合成生產(chǎn)食品添加劑的方式成本較低,,但合成率較差,周期較長,,不利于食品添加劑產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),,同時化學(xué)制品對人類身體有一定損害,不適合長期食用,,否則易導(dǎo)致癌癥等病癥,。因此,選用發(fā)酵技術(shù)已成為食品工業(yè)發(fā)展的必然趨勢,。 例如,,發(fā)酵技術(shù)可生產(chǎn)氨基酸,在基因和細(xì)胞工程的輔助下,,利用發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)氨基酸可在確保人們身體健康的同時,,降低生產(chǎn)成本,提高食品生產(chǎn)產(chǎn)量,。選擇維生素的過程中,,可利用酵母等微生物進(jìn)行發(fā)酵處理,運用黃桿菌進(jìn)行培育,,菌種培育過后進(jìn)行分離精制操作。發(fā)酵技術(shù)在防腐領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛,,大多食品防腐都需要發(fā)酵技術(shù)的支持,。近年來,我國加大了對防腐劑的研究,,得出了多種相關(guān)聯(lián)的細(xì)菌素,,這些細(xì)菌素具有明顯的抑制作用,可殺死相關(guān)的霉菌等,。 改良傳統(tǒng)發(fā)酵食品 在傳統(tǒng)發(fā)酵食品生產(chǎn)工藝中應(yīng)用發(fā)酵技術(shù),,可有效提高食品生產(chǎn)質(zhì)量,。例如,可借助發(fā)酵技術(shù)的優(yōu)勢使用吸附-包埋法處理微生物細(xì)胞,,該技術(shù)廣泛應(yīng)用于我國啤酒市場,。發(fā)酵技術(shù)可在很大程度上縮短啤酒發(fā)酵周期,降低內(nèi)耗,,節(jié)省儲存成本與生產(chǎn)成本,。與此同時,還可提升設(shè)備利用率,,有利于啤酒企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,。此外,一些國家已經(jīng)開始應(yīng)用曲霉制造醬油,,相比于傳統(tǒng)醬油制法,,運用曲霉改造可提高醬油蛋白質(zhì)含量。曲霉改造醬油為我國調(diào)料領(lǐng)域發(fā)展帶來新的機遇,,不僅可改良調(diào)料口味,,還可以增強調(diào)料營養(yǎng)機制。應(yīng)用發(fā)酵技術(shù)固定化醋酸菌制作食醋可有效提高醋化能力,,提高醋化效果,,相比于傳統(tǒng)食醋,結(jié)合發(fā)酵技術(shù)后其醋化效果可提升10倍以上,。 “3 發(fā)酵工程技術(shù)在食品研發(fā)中的應(yīng)用 改良傳統(tǒng)食品加工技術(shù) 傳統(tǒng)食品加工過程中,,原材料浪費現(xiàn)象十分嚴(yán)重,不利于食品工廠的可持續(xù)發(fā)展,。在發(fā)酵技術(shù)的幫助下,,可有效改良傳統(tǒng)食品制造工藝,提高原材料利用率,,減少材料浪費,,提高企業(yè)經(jīng)濟收益。比如,,酸水解技術(shù)是傳統(tǒng)食品生產(chǎn)中十分常見的工藝,,在借助發(fā)酵技術(shù)改良后,可開發(fā)出雙酶糖化發(fā)酵技術(shù),,可有效提高食品生產(chǎn)效率,,為食品配料市場長足發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。 食品添加劑的應(yīng)用 在社會高度發(fā)展下,,發(fā)酵技術(shù)被應(yīng)用于眾多領(lǐng)域,,生物技術(shù)在食品中的作用愈加重要。利用發(fā)酵技術(shù)制造食品添加劑已然成為必然趨勢,如生活中常見的香料,、食品色素等都屬于添加劑,。目前,如何利用發(fā)酵技術(shù)改良及生產(chǎn)食品添加劑成為國內(nèi)外發(fā)酵工程研究的熱點,。發(fā)酵技術(shù)在食品添加劑中的應(yīng)用主要分為穩(wěn)定劑,、乳化劑、改良劑等制品,。近年來,,食品添加色素安全問題是人們關(guān)注的熱點話題,傳統(tǒng)添加劑多經(jīng)過化學(xué)處理,,對人體有一定損害,。在微生物發(fā)酵技術(shù)的幫助下,可改良傳統(tǒng)化學(xué)色素制法,,生產(chǎn)出低成本,、高安全、高質(zhì)量的色素制品,。 農(nóng)產(chǎn)品加工的應(yīng)用 幾十年前,,受到生活水平的限制,農(nóng)產(chǎn)品種植收益較低,,且農(nóng)產(chǎn)品領(lǐng)域社會收益較差,。一方面是因為政府不重視,另一方面因為農(nóng)產(chǎn)品加工多借助經(jīng)驗,,缺乏科學(xué)的加工手段,。為提高農(nóng)產(chǎn)品收益,我國大量家庭以自身種植基地為實驗場地,,積累發(fā)酵處理技術(shù)經(jīng)驗,,研發(fā)出多種發(fā)酵產(chǎn)品。但是,,發(fā)酵技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品加工中應(yīng)用難度非常大,,不僅要分析植物生長特性,還應(yīng)分析市場需求及考慮成本,。從目前發(fā)展現(xiàn)狀看,,在農(nóng)產(chǎn)品加工中應(yīng)用發(fā)酵技術(shù)尚處發(fā)展階段。 研發(fā)功能性食品 隨著生活水平的不斷提高,,人們溫飽問題得到有效解決,,人們逐漸注重膳食營養(yǎng)。在此背景下,,功能性食品應(yīng)運而生。在發(fā)酵工程技術(shù)的幫助下,我國已成功研發(fā)多種功能性食品,,運用藥用天然細(xì)菌,,借助發(fā)酵工程技術(shù),實現(xiàn)功能性食品的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),。在培養(yǎng)藥用真菌過程中,,發(fā)酵工程技術(shù)具有極強的輔助作用。 微生物油脂生產(chǎn) 人們?nèi)粘I钪谐J秤玫挠椭惍a(chǎn)品大都為油類制品,,如豆油,、花生油、芝麻油等,。常規(guī)油脂制品含有飽和脂肪酸,,不利于人們身體健康。在油類制品生產(chǎn)中應(yīng)用微生物發(fā)酵技術(shù),,可制成富含不飽和脂肪酸的油類制品,,可有效避免多種疾病。 開發(fā)新糖源的應(yīng)用 利用微生物發(fā)酵技術(shù)可生產(chǎn)出甜度高,、熱量低的健康食品,,可滿足肥胖人群飲食需求。由于患有肝腎病,、糖尿病的患者不能直接攝食糖分高的食品,,通過微生物發(fā)酵技術(shù)制備的甜味制品可有效解決此類病患的飲食需求。例如,,淀粉經(jīng)酶解成葡萄糖后,,經(jīng)過嗜高滲酵母發(fā)酵之后進(jìn)行濃縮、結(jié)晶,、分離,、抽離以及干燥可以制得赤蘚糖醇;利用酵母發(fā)酵可將木糖制成木糖醇,。 協(xié)助生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白 微生物含有豐富的蛋白質(zhì),,所以可將微生物作為蛋白質(zhì)資源,可有效緩解蛋白質(zhì)資源緊缺的問題,。蛋白質(zhì)可以分為植物蛋白質(zhì),、動物蛋白質(zhì)和微生物蛋白質(zhì),微生物蛋白質(zhì)又被稱為單細(xì)胞蛋白質(zhì),。微生物產(chǎn)生的蛋白質(zhì)可以直接為人類食用,,或者可當(dāng)作家禽飼料。由于微生物蛋白質(zhì)易于存儲,,且符合大眾口味,,所以可取代部分蛋白質(zhì)制品,。 乳酸菌及發(fā)酵產(chǎn)品 乳酸菌常見于奶類制品,一般是經(jīng)過葡萄糖,、乳糖等原料發(fā)酵后產(chǎn)生,。攝入乳酸菌可有效促進(jìn)腸胃蠕動、調(diào)節(jié)人類胃腸道正常菌種,、維持微生態(tài)平衡,,從而改善腸胃消化功能,起到預(yù)防疾病的作用,。乳酸菌中,,雙歧桿菌耐酸腸溶微膠囊可將活菌輸送到人體腸胃內(nèi),發(fā)揮抑制有害菌群生長的作用,。乳酸菌發(fā)酵制品是對乳酸菌發(fā)酵食品的統(tǒng)稱,,人們?nèi)粘o嬘玫乃崮獭⒛汤业戎破范紝儆谌樗峋破贰?/p> 酵素食品 食用酵素是指以一種或多種新鮮蔬菜,、水果,、菌菇、藥食同源中草藥等為原料,,經(jīng)多種有益菌發(fā)酵而成的功能性產(chǎn)品,,含有豐富的酶、維生素,、礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分,。酵素不僅含有豐富的次生代謝產(chǎn)物,而且保留了水果蔬菜等原料本身具有的營養(yǎng)成分及發(fā)酵帶來的功能成分,,具有美白護膚,、分解消化、抗癌解毒,、調(diào)節(jié)免疫等多種益生作用,。與消費者對食品口感、色澤等方面的要求有所差異,,酵素產(chǎn)品更強調(diào)功能性,。隨著現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)的發(fā)展,將已知優(yōu)良菌種和發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用于酵素產(chǎn)品的生產(chǎn)中,,成為酵素行業(yè)未來發(fā)展的研究方向之一,。 “4 發(fā)酵工程技術(shù)的應(yīng)用前景 發(fā)酵工程技術(shù)適用于眾多領(lǐng)域,為我國食品制備提供諸多便利,,為人們生活提供很多優(yōu)越條件,。在日后的發(fā)展中,人們只有不斷研發(fā)新的生物技術(shù),,才可研發(fā)出與時俱進(jìn)的發(fā)酵技術(shù),。想要提升食品生產(chǎn)效率,,應(yīng)加大發(fā)酵工程研究力度,秉持創(chuàng)新思想,,勇于開拓,,充分發(fā)揮生物工程在食品行業(yè)的重要作用。面向未來的發(fā)酵工程技術(shù),,必須順應(yīng)時代發(fā)展,結(jié)合時代特征與先進(jìn)的科技手段催生嶄新的發(fā)展思路,,創(chuàng)新技術(shù)理念,。隨著食品發(fā)酵工程技術(shù)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用,在國民生活中將占據(jù)更加重要的地位,。所以,,應(yīng)充分重視發(fā)酵工程技術(shù),立足于我國基本國情,,在發(fā)展中不斷創(chuàng)新,,從而促進(jìn)食品工業(yè)的跨越式發(fā)展。 隨著食品的多元化發(fā)展,,食品研發(fā)工業(yè)發(fā)展和食品安全問題成為社會各界十分關(guān)注的熱點話題,。發(fā)酵工程技術(shù)已經(jīng)在食品生產(chǎn)中得到了極為廣泛的應(yīng)用,在科技高度發(fā)展的背景下,,借助發(fā)酵工程技術(shù)有助于食品研發(fā),,可提高食品生產(chǎn)效率,提高企業(yè)收益,,應(yīng)用發(fā)酵工程技術(shù)已經(jīng)成為食品工業(yè)的必然舉措,。只有不斷研發(fā)新的生物技術(shù),提高發(fā)酵工程技術(shù)適用性,,才可以推動食品工業(yè)的穩(wěn)定前行,。所以,作為生物技術(shù)重要分支的發(fā)酵工程技術(shù),,應(yīng)朝向精細(xì)化發(fā)展,,充分發(fā)揮其效用。 |
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