發酵工程在食品領域的應用

蓋偉東

隨著現代科技的發展，發酵這項技術已經取得了十分顯著的成效在食品領域中占有極其重要的地位。發酵工程對食品營養與健康的發揮著非常重要的作用。基于此，本文對發酵工程在食品領域的應用進行了簡要的分析，僅供參考。

發酵工程的定義

發酵工程是指通過生物（主要是微生物）的某些特定功能，結合現代工程技術直接應用于工業生產并制造出產品的一項技術。發酵工程的內容包括菌種的選育、培養基的配置、滅菌、擴大培養和接種、發酵工程和產品的分離提純等方面。發酵工程的應用主要在醫藥工業、食品工業、化學工業、能源工程、環境科學領域，其中在食品工業的應用主要有三大類產品，一是生產傳統的發酵產品，如奶酪、啤酒、醬油、食醋等；二是生產食品添加劑，改善食品的品質及色、香、味；三是幫助人們解決糧食問題。

發酵工程在食品領域的應用

低聚糖。低聚糖又稱寡糖，是2個或3個以上單糖組成的糖，被廣泛用于功能食品中。在食品工業中，主要利用酶水解法或酶轉換法來生產低聚糖。徐艷冰采用基因工程手段克隆黑曲霉的內切菊粉酶基因，使其在畢赤酵母中高效表達，內切菊粉酶工程菌株在3L發酵罐中，初始誘導菌濃OD600nm為180，誘導溫度28℃，pH值5，溶氧維持在20%左右，誘導表達120h，酶活為858U/mL。該重組內切菊粉酶制備低聚果糖的最佳反應條件為溫度60℃，pH值6，底物用量400g/L和酶用量40U/g菊粉；此條件下重組內切菊粉酶水解菊粉4h時，低聚果糖產量最高，為365.1g/L。

L-肉堿。M- L-肉堿是營養補充劑，合成方法有直接提取法、化學合成法、酶轉化及微生物發酵，國內主要采用化學合成，但此法污染環境，并浪費D-肉堿，而生物轉化法既不污染也不浪費，因此用生物轉化法合成L-肉堿成為如今的研究熱點。早在1996年，瑞士在捷克的工廠就利用γ-丁基甜菜堿為底物轉化生成L-肉堿，在假單胞菌、農桿菌等微生物中含有γ-丁基甜菜堿轉化酶的菌株。用具有較高酶活力的γ-丁基甜菜堿轉化酶微生物菌株在發酵罐中培養，當加入前體γ-丁基甜菜堿繼續發酵時，產肉堿量可以達到60g/L，轉化率在90%以上。

食品防腐劑。枯草芽孢桿菌是一種非致病型細菌，在生產代謝過程中產生的抗菌肽，可抑制食品中真菌、細菌、酵母菌的生長，且無毒、無殘留、抑菌效果顯著、無耐藥性。規模化培養枯草芽孢桿菌是食品領域的關鍵技術之一，枯草芽孢桿菌采用高密度發酵、補料的方式擴大培養。目前，補料策略包括分批發酵、連續發酵、補料分批發酵3種。

發酵法生產新型食品。

（1）紅薯飲料：甘薯作為我國主要農作物，具有較高的營養價值，高附加值的甘薯食品已成為當今市場研究的熱點。以甘薯為主要原料，通過優化發酵液制備條件，利用乳酸菌和啤酒酵母發酵固定化發酵特點，可制備一種具有較高營養價值和純正風味的發酵飲料。在甘薯發酵飲料制備過程中，通過進一步優化發酵液制備條件，將甘薯通過切片、熱燙、打漿、蒸煮、酶解、過濾以及調配等工藝過程。甘薯切片以后在95℃下熱燙5min，從而實現最佳的護色效果，同時能夠使薯漿更加的細膩均勻；95℃下糊化30min，薯漿當中的淀粉可以充分的糊化，并防止蒸煮味的產生；飲料的料水配比為1：6時，飲料具有最佳的色澤、香味以及口感。

（2）獼猴桃果醋及其果醋飲料的研究：以成熟獼猴桃為主要原料，通過酒精發酵以及醋酸發酵進行獼猴桃果醋生產。通過對比試驗確定酒母配比（果酒酵母與酒精酵母比2∶1）以及適宜的發酵條件（酒精發酵25℃、48h，醋酸發酵34℃、16d）與澄清的具體方法，最終將果醋調配成果醋飲料。

綜上所述，現代食品工業發展迅速，充分顯示出發酵工程具有很強的生命力。因此我們要加強現代發酵工程在食品工業中的應用，增加食品的性能和附加值，生產出更多種類的食品，使現代發酵工程和食品工業得以穩定發展。