食品行業(yè)中發(fā)酵工程的應(yīng)用探討

□ 杜敬河 廣東科隆生物科技有限公司

發(fā)酵工程就是在各種現(xiàn)代工程技術(shù)手段的基礎(chǔ)之上充分利用微生物從而生產(chǎn)處一系列有用的產(chǎn)品。在食品行業(yè)當(dāng)中，發(fā)酵工程已經(jīng)得到了較長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用，使得飲食逐漸變得多樣化。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)食品品質(zhì)提出了越來(lái)越高的要求，如何將發(fā)酵工程更好地應(yīng)用于食品行業(yè)已經(jīng)成為了人們的關(guān)注熱點(diǎn)。筆者結(jié)合自身多年工作經(jīng)驗(yàn)，就發(fā)酵工程在食品行業(yè)中的應(yīng)用介紹如下。

1 改造食品加工工藝

通過(guò)現(xiàn)代化的發(fā)酵技術(shù)來(lái)取代傳統(tǒng)的發(fā)酵食品，其最具代表性的例子就是通過(guò)雙酶法糖化工藝來(lái)代替過(guò)去傳統(tǒng)的酸法水解工藝生產(chǎn)食用調(diào)味料——味精。在國(guó)外，人們常常將啤酒稱(chēng)為“液體面包”，由固定化酵母連續(xù)發(fā)酵工藝取代傳統(tǒng)發(fā)酵方法，可以有效減少啤酒所需要的發(fā)酵時(shí)間，縮短生產(chǎn)周期。隨著發(fā)酵工程的不斷發(fā)展，在腐乳制造、酒類(lèi)生產(chǎn)以及醬類(lèi)加工等各種傳統(tǒng)的食品制造業(yè)當(dāng)中也逐漸出現(xiàn)了發(fā)酵工程的身影[1]。此外，通過(guò)發(fā)酵工程可以生產(chǎn)各種酶制劑以及天然色素等食品添加劑，例如：蛋白酶、淀粉酶、紅曲色素，這些產(chǎn)品可以逐漸取代傳統(tǒng)的人工合成的食品添加劑，因而已經(jīng)成為了食品添加劑行業(yè)未來(lái)的一個(gè)主要發(fā)展方向。

2 單細(xì)胞蛋白的生產(chǎn)

單細(xì)胞蛋白又被稱(chēng)為微生物蛋白，就是在人工培育的作用下通過(guò)大量的工農(nóng)業(yè)肥料以及石油肥料而生產(chǎn)出的微生物菌體。近年來(lái)，我國(guó)酵母各種產(chǎn)品呈現(xiàn)出高速發(fā)展的態(tài)勢(shì)。作為國(guó)內(nèi)最大的酵母蛋白生產(chǎn)公司，安琪酵母已相繼在埃及、俄羅斯建立生產(chǎn)線，酵母蛋白生產(chǎn)規(guī)模、市場(chǎng)占有率均居于國(guó)內(nèi)同行乃至亞洲之首。酵母蛋白作為食品添加劑和生物原料已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種各樣的食品和生物發(fā)酵工業(yè)當(dāng)中，因而被認(rèn)為是一種發(fā)展?jié)摿薮蟮牡鞍踪|(zhì)新資源。在單細(xì)胞蛋白中，往往存在著大量人體所需有益微量元素，如鉻酵母蛋白以及硒酵母蛋白等，在有效的解決當(dāng)前缺乏蛋白質(zhì)資源問(wèn)題的同時(shí)也能補(bǔ)充人體所需的微量元素。目前，國(guó)內(nèi)外眾多研究人員對(duì)單細(xì)胞蛋白的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用方面進(jìn)行了更為深入的探索，每年都有大量的科研成果和新產(chǎn)品問(wèn)世。

3 功能性保健食品的開(kāi)發(fā)

3.1 大型真菌的開(kāi)發(fā)

功能性食品中各種有效成分往往來(lái)源于諸如冬蟲(chóng)夏草等各種名貴的具備良好防衰老、抗癌并且調(diào)節(jié)免疫工程作用的藥用真菌。可以通過(guò)人工種植或者從野外采摘的真菌實(shí)體處來(lái)獲取原料，進(jìn)而將其應(yīng)用于功能性食品的開(kāi)發(fā)。當(dāng)前，在冬蟲(chóng)夏草的人工發(fā)酵培育方面，我國(guó)已經(jīng)獲得了顯著的成效，與天然的冬蟲(chóng)夏草相比，人工發(fā)酵所培育的蟲(chóng)草菌在化學(xué)成分以及藥理功效方面基本相同，因而人工培育的蟲(chóng)草菌可以完全用于取代冬蟲(chóng)夏草來(lái)進(jìn)行慢性支氣管炎、高血脂癥以及性功能障礙等疾病的治療。更有甚者，采用人工培育的蟲(chóng)草菌，其對(duì)性功能障礙的治療效果要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的天然冬蟲(chóng)夏草。

3.2 制備微生態(tài)制劑

乳桿菌屬、鏈球菌屬以及雙歧桿菌屬等各種微生物菌體，其本身就可以作為一種功能性的配料或者保健食品添加劑。在保健食品當(dāng)中，雙歧桿菌作為一種微生態(tài)調(diào)節(jié)劑，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，其具體的生產(chǎn)過(guò)程為：首先，選擇嬰兒雙歧桿菌，通過(guò)對(duì)其純培養(yǎng)物進(jìn)行反復(fù)接種培養(yǎng)，幫助其恢復(fù)活力，接著將其接種到菌種繼代培養(yǎng)基當(dāng)中，在三角瓶以及微生物發(fā)酵罐培養(yǎng)以后，經(jīng)過(guò)菌體收集、冷凍干燥等工序即可制作出雙歧桿菌微生態(tài)制劑[2]。

3.3 有機(jī)形式微量元素的制作

鐵、鋅以及硒等各種微量元素往往是人體所必需的物質(zhì)，尤其是硒、鍺以及鉻這三種元素，往往與糖尿病、心血管疾病以及腫瘤等相關(guān)，因而微量元素已經(jīng)成為保健食品行業(yè)的重要研究?jī)?nèi)容。在無(wú)機(jī)形式下，硒、鍺以及鉻這三種元素的活性極低，同時(shí)存在一定毒性，要想使其在保健品中得到充分的利用，首先需要通過(guò)微生物轉(zhuǎn)化法以及植物種子發(fā)芽轉(zhuǎn)化法等將其由無(wú)機(jī)形式轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)形式。例如，對(duì)硒元素，酵母細(xì)胞具備良好的富集作用，在特定培養(yǎng)條件下，酵母可以充分吸收培養(yǎng)基中的硒并對(duì)其進(jìn)行利用以及轉(zhuǎn)化，通過(guò)酵母細(xì)胞的自溶即可獲得有機(jī)硒[3]。

4 開(kāi)發(fā)新糖源

隨著人們生活水平的不斷提高，人們逐漸開(kāi)始追求吃得健康以及延年益壽。因而，利用微生物發(fā)酵作用來(lái)開(kāi)發(fā)新糖原越來(lái)越受到了人們的重視。與傳統(tǒng)糖源相比，新糖源不僅口感更好，同時(shí)其甜度更高，熱量更低，可以使糖尿病患者、肝腎病患者以及肥胖癥患者對(duì)低糖食品的需求得到滿足。

5 結(jié)語(yǔ)

要想使食品行業(yè)得到更好的發(fā)展，就必須對(duì)發(fā)酵工作進(jìn)行有效的應(yīng)用。目前，在改造食品加工工藝、生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白、開(kāi)發(fā)功能性保健食品以及新糖源等方面發(fā)酵工程已經(jīng)得到了有效的應(yīng)用，如何做好其進(jìn)一步開(kāi)發(fā)工作還需人們進(jìn)行深入的研究。