微生物在食品發酵中的應用探究

封 雪，呂曉超，惠 香

（大連產品質量檢驗檢測研究院有限公司，遼寧大連 116000）

發酵食品是利用微生物進行加工和制作的食品，發酵工藝有極其悠久的發展歷史。隨著時代的發展，人們對食品發酵的探索與研究越來越深入，并掌握了越來越多的食品發酵相關知識以及經驗。使用微生物制成的發酵食品，不但口感突出，味道鮮美，而且能夠為人們提供重要的營養，使食品具備良好的保健功效，有益于人們的身體健康。因此，應當對食品發酵工程繼續進行深入的研究，創造出更加豐富的食材，提高食品的營養價值，使其更好地為人們服務。

1 微生物發酵工程概述

發酵是微生物特有的一種功能，在食物發酵過程中，微生物能夠在一定的工藝下，發展為規模相當的菌落，并產生一些反應，完成對食品性質的改變。圖1為微生物發酵工程的基本流程。

圖1 微生物發酵流程圖

由圖1可以看出，微生物發酵流程較為復雜，原始發酵生產工藝利用的是自然界中的微生物，而隨著時間的推移，現代的微生物發酵已經具備了比較高的生產工藝和技術，能夠對微生物的菌群進行有針對性的篩選與改造，還能夠根據具體的生產要求，對工程菌進行定向培養[1]。人們在利用微生物進行發酵食品生產的過程中，對原材料的使用率提高，縮短了生產制作周期，生產效率和食品的營養價值都獲得了較大幅度的提升。

2 微生物在食品發酵中的作用

在食物發酵的過程中，微生物能夠分泌出一種可以溶解細胞壁的酶，從而使食物發生一定的化學變化，改變了食品中物質的分子結構，能夠有效改善食物的口感[2]。經過發酵，面團內部結構發生改變，從而讓面食變得更加松軟，同時營養也更加豐富。泡菜、酸奶以及豆豉等，也是在經過發酵后變得口味俱佳、營養豐富，深受人們的喜愛[3]。此外，發酵后的酵母屬于抗氧化物質，具備一定解毒性，有利于保護人們的肝臟。酵母還含有硒、鉻等微量元素，能夠有效抗衰老、防腫瘤，對于提升人體免疫力以及預防心血管疾病都有一定的幫助。而隨著我國人們生活水平的提高，人們對健康問題的關注度也日益提升，因此健康的發酵食品也備受人們的 歡迎。

3 食品發酵中微生物的應用領域

隨著食品種類、樣式、口味等不斷多元化發展，運用微生物拓展食品發酵產品種類值得進行深入探討，本文對此作出梳理，對幾個重要的應用領域加以分析。

3.1 調味品

調味品是日常生活中常見的物質，如醬油、生抽等。醬油由小麥和大豆經過微生物的發酵制作而成，可以為食品增添味道，有利于“調味”作用的發揮，使食物的色澤也更加鮮亮，提升了食物的感官品質[4]。

3.2 食醋釀制

在食醋的釀制過程中，發揮主要作用的除了霉菌外，還有醋酸菌、乳酸菌以及酵母菌等，每種微生物都有著獨特的作用。例如，醋酸菌可以把乙醇氧化為醋酸，從而產生出有機酸[5]；酵母菌則可以在食醋的發酵過程中自然降解，產生能夠被其他微生物所吸收的有機物，進而增加食醋釀造的功效性；霉菌可通過對蛋白質和多糖等物質進行降解，起到加速發酵過程的作用[6]。而乳酸菌在發酵過程中則會產生大量的乳酸，能夠有效改善口感，并減少刺激性較強的酸味產生。由此可見，在進行食醋釀造的過程中，不同微生物功能各異，在改善口感、提升營養等方面有不同的作用[7]。

3.3 酶制劑

酶在催化方面具有顯著效果，因而如果將微生物加以融入，這種催化效果會更強[8]。因為在化學反應過程中，酶也是一種重要的催化劑，不僅可以助力化學反應速度，自身還不會消減，因而酶被廣泛應用到多種領域。酶制劑主要提取自生物體，屬于具有酶特性的物質，在食品加工過程中的化學反應中發揮催化的作用。當前在加工制造行業中已經發現了近10多種的生物酶，應用于微生物發酵，酶制劑的生產效率更強，應用效果也更加顯著，克服了因為氣候、地域等原因的不利影響，具有低成本、高效率、操作簡單、種類繁多及適用廣泛等優勢。微生物在酶制劑的形成過程中有著廣泛的應用價值[9]。

3.4 乳制品制作

如今，人們的生活品質不斷提高，對乳制品的需求量與需求方向不斷增加，在進行乳制品的選擇時，需要考慮營養、口感及助消化功能等方面。在乳制品中，比較常見的有酸奶、干酪、乳酸菌制劑以及酸乳粉等[10]。酸奶是采用微生物發酵制成的，不但口感好，并且營養豐富，且有助于腸道的消化，因此備受人們的喜愛。酸奶發酵過程中，使用了乳酸菌以及其他微生物，進行了兩次發酵[11]。先使用乳酸菌將牛奶進行初步發酵，再向其中加入乳糖，使各種細菌進行再發酵。成品酸奶中，存在大量的有機酸、乳酸以及蛋白質和維生素等，不僅具有豐富的營養，還有著較好的口感，可促進人們的腸道消化吸收。

4 食品發酵中微生物應用中的不足與改進措施

4.1 存在問題剖析

隨著時代的發展、科技的進步，食品發酵技術的發展速度相對落后，且與發達國家相比具有一定的差距[12]。目前，在對食品發酵中微生物應用的研究和對優良菌種的篩選和培育方面都有待提升。此外，產業規模不盡合理，造成了一定程度的資源浪費與環境污染，這些食品發酵行業所面臨的問題都有待完善。

4.2 改進措施

鑒于食品發酵行業目前存在的一系列問題，應從以下4個方面來進行改進與完善[13]。①注重對先進科技的利用，重視對優良菌種的篩選與培育，并做好相應的改進與應用，不斷研發出新的產品。②嚴格把控整個生產的過程，只有各個步驟、各個方面都做得足夠到位，才能夠確保最終所生產出來的產品具有穩定的質量[14]。③加快產業結構改革，使食品發酵行業的產業規模漸趨完善，并能夠與我國當下行業技術水平的發展相協調，穩步前進。④注重環保方面的問題，盡可能地提升對原材料的使用效率，減少浪費與污染，走可持續發展的道路。

5 固態發酵工藝技術的突破

隨著時代的發展，人們對于食品的需求日漸多樣化，也更加注重食品安全問題。因此，食品發酵也應當在發展的同時，注重安全化、功能化與多元化[15]。常見的發酵方式是基于溶液進行，但是隨著時代的發展，應對食品發酵的多元性發展進行一定的研究，嘗試技術方面的突破，讓發酵過程更加高效，效果更加顯著。其中固態發酵工藝技術就是一個大膽的嘗試，但還需要進一步完善與提升[16]。展望未來應當逐步擴大對固態發酵工程技術的突破，創新微生物在食品發酵領域發揮作用的路徑，應當不斷進行技術突破，嘗試從乳制品、調味劑、酶制劑等方面進行運用推廣，汲取液態與固態工藝各自的優點對固態發酵工藝技術進行改良，不斷推動技術創新，助力食品發酵效果凸顯[17]。

6 結語

本文對微生物發酵工程的概念進行了闡述，分析了微生物在食品發酵中的作用，包括改善食物口感，加強食物營養與使食物更加有利于人們的健康等方面。另外，還對食品發酵中微生物的應用現狀進行了詳細的論述，從微生物在大豆發酵食品、食醋及乳制品發酵過程中的應用進行了詳細闡述，并對食品發酵中微生物的發展方向進行了探討。微生物被廣泛應用于調味品、食醋釀制、酶制劑和乳制品的制作等，并發揮重要作用，但在未來發展中仍需在技術方面不斷突破。