浅谈发酵工程在食品工业中的应用

浅谈发酵工程在食品工业中的应用 生产技 ?,,,??,,??,?????,?,??,???????,??,?,,,,，?????,??,,?,,?? ,,,,,,,,,,,, 潢谈发酵工程在食品工业巾的应用 ◎唐黎标 摘要:发酵工程是采用工程技术手段。利用生物和有活性的离体酶的某些功能，为人类生产有用的生物产品的一种技术。随着科学技术的进步。发酵技术也有了很大的发展，并且已经进入能够人为控制和改造微生物。使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程服务。现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分，具有广阔的应用前景。本文简要综述了现代发酵工程技术在食品领域的应用及其进展。包括改造传统的食品加工工艺、单细胞蛋白(,,,)的生产、开发功能性食品和微生物油脂的生产等，这些都为新型食品的开发和推广提供了理论依据。 关键词:发酵工程食品工业应用工艺 ,,,,,,;,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,，,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,————————————————————————————————————————————————————— ,,,,,,,,,,，,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,，,,,,,,,,,;,,,,,,,(,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,;,,,,,,;,,,,,,,，,,,,,,,,,,,, ;,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,，,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,，,,,,,,,;,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,;,,(,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,;,,,,,,,，,,, 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在现代发酵技术改造传统发酵食品中(最典型的是使用双酶法糖化工艺取代传统的酸法水解工艺。西方国家把啤酒称为液体的面包(传统的发酵方法时间太长(无法满足啤酒厂家现代化生产啤酒的 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 。自从采用了固定化酵母的连续发酵工艺后。大大缩短了啤酒发酵时间。随着发酵工程的应用与发展(,,分钟就达到了啤酒的发酵效果。随着发酵工艺的发展(发酵工程也在我国的黄酒、酱类、豆腐乳等传统制造业中开始了应用(发酵工程的优点是缩短了发酵周期，提高了原料的利用率，提升了风味品质。此外，发酵工程在食品的发酵过程中能生产出天然色素和天然香味型剂(这些天然色素和天然香味型剂可以取 巡:～匠两酥湎雨, 万方数据 代人工合成色素与味精，是未来食品添加剂发展的方向。 (二,单细胞蛋白的生产 ————————————————————————————————————————————————————— 单细胞蛋白也叫微生物蛋白，它是用许多工 农业废料及石油废料人工培养的微生物菌体。近 年来(随着酵母产品不断开发，单细胞蛋白作为一种微生物蛋白质资源(逐渐被人们广泛应用于 各种食品中(是近年来人们公认的最有应用前景的蛋白质新资源之一。单细胞蛋白含有硒酵母、 铬酵母(还有多种人体必需的维生素，单细胞蛋白解决了蛋白质资源不足问题。目前在许多发达国家都在积极探索和应用单细胞蛋白。从环保和物尽其用的原则出发(单细胞蛋白具有开发前景(我国单细胞蛋白的开发研究始于,,世纪,,年代，到目前为止，已建立了大规模的养殖生产基地。 (三)功能性食品的开发 功能性食品是指在特定食品中含有某些有效成分(它们具有对人体生理作用产生功能性影响及调节之功效(以实现“医食同源”的目的。不仅能够调节膳食结构。而且能够益寿延年。因此(这类功能性食品在保健食品产业中形成了一个新的主流。 ,(大型真菌的开发 功能性食品的有效成分主要来自名贵中药材如灵芝、冬虫夏草、茯苓、香菇、蜜环菌等药用真菌(原因在于这些真核微生物含调节机体免疫机能、抗癌或抗肿瘤、防衰老的有效成分。功能性食品的主要原料来源一方面是直接取白天然源 的药用真菌，用于功能性食品的开发;另一方面是通过发酵途径————————————————————————————————————————————————————— 实行工业化生产(从中提取我们 所需要的药用真菌。在实际应用中(人工发酵培育虫草菌已经有了较大的突破(中国医学科学院药物研究所通过研究发现(人工发酵培育出来的虫草菌(它的化学成分和药理功效与天然冬虫夏草类同(完全可以替代天然冬虫夏草(广泛应用于高脂血症、性功能障碍、慢性支气管炎等领 „„„„„„„„„„„„„„„站茁己矗茁，,?‘小,„„„, 生产技术?，, 域。据研究证实(虫草菌在治疗性功能障碍方面比天然冬虫夏草的效果更好。 ,(,一亚麻酸的制备 ,一亚麻酸是人体必需的一种不饱和脂肪酸，对人体许多组织特别是脑组织的生长发育至关重 要。,一亚麻酸具有明显的降血压、降低血清甘油 三酯和胆固醇水平的功效。目前以月见草为其主要来源(但是月见草有明显的缺陷。如种子的产量和含油量很不稳定、受气候和产地等条件影响较大、生产周期较长、精炼成本高等。于是，科学家开始利用豆粕、玉米粉、麸皮等作培养，经过液体的深层发酵方法提取所需要的,一亚麻酸。在发酵提取，,一亚麻酸的过程中，要保持所需要的温度为,,?。经过,天时间，就能提出,,,一,,,的，,一亚麻酸。它具有产量稳定、周期短、工 ————————————————————————————————————————————————————— 艺简单的优点(便于大规模使用。 ,(微生态制剂的制备 微生态制剂是利用正常微生物或促进微生物生长的物质制成的活的微生物制剂。它的主要生理功能:第一，抑制和杀死肠道病原菌，从而改善肠道的微生态环境:第二，阻断肠道内致癌物质的生成(产生具有抗肿瘤特性的胞外多糖，同时分泌双歧杆菌素和类溶菌物质，提高巨噬细胞的吞噬能力(增强机体免疫力和抗病能力，在肠道内自然合成多种维生素。双歧型微态制剂一般多用于婴儿双歧杆菌(制备工艺一般采用将双歧杆菌纯培养物进行反复接种培养以恢复其活力，并将活化后的菌种接种到以脱脂乳为主的菌种继代培养基中(依次进行三角瓶和种子罐培养，利用冷冻干燥机进行冷冻干燥即制成双歧杆菌微生态制剂。 ,(有机形式的微量元素的制备 人体必需的微量元素包括硒、铬、锗、碘、锌、铁等，其中硒、锗、铬,种元素与目前严重危害人类健康的肿瘤、心血管疾病和糖尿病等关系较大(因此也成为保健食品研究的热点之一。由于无机形式的硒、锗、铬活性很低，同时具有 万方数据 不同程度的毒性(所以其应用于保健品首先要通过生物方法(将无机形式的这些元素转化成有机形式微量元素。经过研究发现(酵母细胞对硒具有富集作用(吸收率约,,,)。利用这一特点，可以在特定培养环境下及不同阶段在培养基中加入硒(使它被酵母吸收利用————————————————————————————————————————————————————— 而转化为酵母细胞内的有机硒(然后由酵母自溶制得产品。富硒酵母,,,以上的硒是以有机硒形式存在的(其抗衰老及抑制肿瘤功能较亚硒酸钠显著(而其毒性却大大低于亚硒酸钠。 ,(超氧化物歧化酶(,,,)的制备 ,,,广泛存在于动植物和微生物细胞中(目前国内,,,的生化制品主要是从动物血液的红细胞中提取的。,,,不仅能清除人体内过多的氧自由基(起到延缓衰老，提高人体免疫能力并增强对各种疾病的抵抗力的作用，而且作为一种临床药物(在治疗由于自由基的损害而引发的多种疾病时效果显著(可与放化疗结合治疗癌症、治疗骨髓损伤、炎症及消除肌肉疲劳等。并且临床应 用证明,,,作为人体组织细胞的正常成分是安全 的、有效的，可以广泛应用于化妆品、牙膏和保健食品中。 ,(,一肉碱的制备 ,一肉碱(,,,,,,,)的化学名称是,一,一羟 基,一三甲铵丁酸(普遍存在于机体组织内，是我国新批准的营养强化剂。因为它能促进脂肪 酸的运输和氧化(可以应用在运动员食品中，以提高其耗氧量和氧化代谢能力，从而增强机体耐受力:同时可用在特殊群体中如婴幼儿食品、老年食品和减肥健美食品中。如今发酵法和酶法已经取代了传统的化学生产法，目前,一肉碱已应用于医药、保健和食品等领域，并已被瑞士、法国、美国和世界卫生组织规定为法定的多用途营养剂。 (四)微生物油脂的生产 ————————————————————————————————————————————————————— 人们日常食用的油脂分植物油脂和动物油脂(植物油脂主要来源于芝麻、大豆、花生、油 ,添面丽丽匐～～～～:～ „„一侈彗瑟“„„„„„„„„„„一 菜子等植物:动物油脂取自于猪、牛、羊等动物的脂肪熬制而成。经科学研究发现。微生物油脂 含有不饱和脂肪酸，对人体健康更加有益。微生 物油脂是由酵母、霉菌、细菌和藻类等微生物在一定条件下生成的一种具有商业价值的油脂。随着食品科学的发展(微生物油脂的含油率已经从,,一,,提高到了,,,一,,,。目前，微生物油脂已经在美国、,,本、英国、法国等发达国家大量上市(微生物油脂将是未来油脂发展的大势所趋。 (五)新糖源的开发 糖是人体所必需的营养素(糖在食物中的含量十分丰富。随着生活水平的不断提高，传统的糖容易形成肥胖症和糖尿病等富贵病。物质生活的丰富和改善，也随之改变了人们的饮食观念。追求吃饱和吃好的时代已成过去(在如今(人们更需要吃出健康长寿。因此(微生物发酵生产的新糖源逐渐被人们认识和接受。新糖源具有甜度高、口感好、热量低的特点，能够满足肥胖症、肝肾病和糖尿病人对低糖食品的要求。据研究发现，新糖源还具有增强免疫力、降血糖、抗肿瘤、防衰老等多种功效。新糖源可以经过食物内的真菌体进行深层发酵来提取(经过发酵工程提取的真菌多糖(其淀粉经酶解成葡萄糖后(由————————————————————————————————————————————————————— 嗜 高渗酵母发酵后经过浓缩、结晶、分离、干燥等 过程制得赤藓糖醇。 ～～堕对两酥两矿 万方数据 结 语 综上所述(随着现代发酵工程技术在食品领域的广泛应用(食品工业将不再被认为是传统农业食品(它将在人们,,常生活中占据重要的地位。现代食品工业的蓬勃发展，已显示出发酵工程技术的巨大生命力，我们不仅要充分利用世界生物技术迅猛发展的契机(重视发酵工程技术的研究(而且要促进我国食品工业的改革，实现我国食品工业健康有序的发展。 参考文献: ,,,蒋立刚(微生物油脂——人类营养素的新资源 ,,】(中国食品报，,,,,(,,—,,)( ,,】罗明典(生物技术领域十个方面的发展趋势,,,】( 生物工程进展，,,,,(,):,,,,,( 『,,郑华学，等(试论生物技术在我国食品工业中的应用阴(河西学院学报，,,,,(,):,,—,,,( ,,】姬德衡(发酵工程在功能食品开发中的应用【,】(食品技术，,,,,(,):,,,,( ————————————————————————————————————————————————————— 【,】李彬(现代发酵工程展望,,】(商洛师范专科学校 学报，,,,,(,):,,—,,( 『,,牛天娇，马莺(中国传统发酵豆制品中微生物的发掘与利用,,】(中国酿造，,,,,(,):,一,( ,,,吴献花，王树坤(植物性微生物发酵食品的研究进展,,】(中国微生态学杂志，,,,,(,):,,,—,,,( (作者单位:杭州市食品有限公司) —————————————————————————————————————————————————————