发酵食品生产技术

发酵食品生产技术（精选12篇）

发酵食品生产技术 篇1

在我国食品发酵有着悠久历史, 曾影响着韩国、日本等周边国家。近几年来, 发酵食品工业化水平在我国逐年得到提高, 比如酸奶、酒类等产品的工业化生产发展迅速, 其它产品如酱油、豆豉、腐乳腊肠等, 工业化程度相对较低。因此必须提高我国传统发酵食品工业化水平, 参与国际竞争。结合多年食品行业的相关调查, 针对发酵技术在食品行业的应用做相关如下的阐述。

微生物发酵在制作酸奶中的应用

酸奶是以新鲜的牛奶为原料, 加入一定比例的蔗糖, 经过高温杀菌冷却后, 再加入纯乳酸菌种培养而成的一种奶制品, 口味酸甜细滑, 营养丰富。其营养价值要好于鲜牛奶和各种奶粉。酸奶是以新鲜全脂牛奶为原料, 经乳酸菌发酵制成的乳制品。酸奶的生产工艺:1原料鲜奶必须选用不含抗菌素, 不含防腐剂, 脂肪含量不低于3%, 非脂干物质大于8.5%, 酸度小于0.16%的新鲜牛奶为原料。2加糖加糖量一般控制在5%-10%之间。3杀菌将称重后的鲜奶按比例加入上等白糖煮沸3min, 过滤。4降温、接种将煮沸过滤后的牛奶迅速降温到38-42℃后接入乳酸菌种。5发酵、冷却及成品抽样检验接入乳酸菌种后的鲜奶装瓶后及时封口36-38℃恒温发酵4-6 h。发酵后期随时抽样检查半成品的酸度和凝固情况, 酸度以0.58为佳。经检查确认酸度和凝固都达到要求即可停止发酵, 小心取出先在室内自然冷却至室温, 再移入2-6℃冰箱中冷却, 可以防止发酵过度, 有助于酸奶凝固。

微生物发酵在制作食醋中的应用

1.工艺流程:配料→蒸熟拌曲→入坛发酵→加水醋化→成品着色。

2.制作方法

蒸熟拌曲:将糯米浸渍, 水层比米层高出20厘米左右。浸债时间:冬春气温15℃以下时为12~16小时;夏秋气温25℃以下时, 以8~10小时为好。然后捞起放在甑上蒸至大汽上升后, 再蒸10分钟, 向米层洒入适量清水, 再蒸10分钟;米粒膨胀发亮, 松散柔软、嚼不粘牙即已熟透, 此时下甑, 再用清水冲饭降温;持水分沥干后, 倒出摊铺在竹席上, 拌入酒曲药。若是采用其它原料, 均要粉碎成湿粉, 然后上甑蒸, 冷却后拌曲。

加水醋化:人坛发酵过程中, 糖化和酒化同时进行, 前期以糖化为主, 后期以酒精发酵为主。为使糖化彻底, 还要继续发酵3~4天, 促使生成更多的酒精。当酒液开始变酸时, 每50公斤米饭或淀粉, 加入清水4~4.5倍, 使醋液中的酒精浓度降低, 以利其中醋酸菌繁殖生长, 自然醋化。

酿酒酵母的特点及除酿酒以外的生产应用

酿酒酵母是与人类关系最广泛的一种酵母产品, 酒类生产之所以使用酵母, 特别是人工培养的酵母, 其目的是为了调高出酒率。酵母根据人类是否可以食用可分成食用酵母和饲料酵母。食用酵母中又分成面包酵母、食品酵母和药用酵母等。饲料酵母:通常用假丝酵母或脆壁克鲁维酵母经培养、干燥制成是不具有发酵力, 细胞呈死亡状态的粉末状或颗粒状产品。它含有丰富的蛋白质 (30~40%左右) 、B族维生素、氨基酸等物质, 广泛用作动物饲料的蛋白质补充物。它能促进动物的生长发育, 缩短饲养期, 增加肉量和蛋量, 改良肉质和提高瘦肉率, 改善皮毛的光泽度, 并能增强幼禽畜的抗病能力。由此可见食用酵母、饲料酵母在人类生产生活以及畜牧产业中发挥着巨大的作用。

微生物发酵新应用技术

近年来微生物发酵新应用已经扩展到了农业、工业的其他行业, 诸如秸秆发酵制沼气, 畜牧业当中的发酵床养猪、养鸡等新技术的推广, 使发酵技术已不是单单食品行业的独树一帜。随着经济的高速发展, 能源的极大消耗, 迫切要求人们去寻求新技术、新能源。而微生物发酵所蕴藏着巨大的潜力, 既绿色环保, 有节省能源。他的地位将不可替代成为新技术、新应用当中的佼佼者。

现代发酵工程包括微生物菌种的选育、培养;微生物资源开发利用;固定化细胞计数;生物器设计;发酵条件的利用及自动化控制;产品的分离提纯等技术。发酵工程是古老而大有潜力的工业技术, 生物技术中的基因工程、酶工程、单克隆抗体、生物量的研究转化等研究成果为它注入新的内容, 使传统的发酵工艺焕发“青春”, 赋予了微生物发酵技术新的生命力, 使微生物发酵制品的品种不断增加。

发酵食品生产技术 篇2

而发现工程技术的使用，也逐渐成为当前我国食品领域发展的主要内容之一，它是生物工程重要的组成部分，在现代化人类社会发展的过程中，有着十分重要的意义。

本文首先发酵工程在发展阶段中的相关内容进行简要的介绍，其次讨论了现代化发酵工程技术在食品领域中的实际应用，以供相关人士参考。

【关键词】发酵工程;发展;应用

发酵工程技术作为生物工程中主要的内容之一，在社会经济发展的过程中有着十分重要的意义，目前发酵工程技术已经被人们广泛的应用在食品领域、工业发展等方面。

其中所谓的发酵工程也被人们称之为微生物工程，它主要是利用先进的科学技术，通过对微生物特征的相关研究分析，从而为人们的日常生活和生产作出卓越的贡献。

下面我们就对现代发酵工程技术在食品领域中的实际应用和相关进展进行研究分析。

1.发酵工程的发展阶段

目前，在人类社会发展的过程中，发酵工程技术已经得到了人们的广泛应用。

不过，由于发酵工作属于一门实践极强的科学项目，因此它在实际应用的过程中，有着一定的发展阶段，其中主要体现在农产品手工加工，近代发酵工程技术的发展以及现代化发酵工程技术这3个方面。

1.1农产品手加工

在古代由于科学技术不发达，社会经济比较落后，因此人类社会的发展主要是以农产品的生产为主要内容。

但是，在那是发酵工程已经开始萌芽，许多家庭或者作坊都开始以农产品为原料，来对其进行发酵制作，从而得到相应的加工发酵产品。

但是，由于这种制作方法主要是利用自然界中有效的微生物，来对农产品进行加工发酵出来，因此这就使得农产品手工发酵产品的提取效率比较低，没有良好的经济效益，进而使得发酵工程技术的发展受到了制约。

1.2近代发酵工程

而到了上个世纪代，近代发酵工程也逐渐的出现在了人们的生活当中，从而使得人们对工业生产、食品领域以及医药行业等方面的需求得到了一定的满足。

而在近代发酵工程发展的过程中，人们主要是采用化学的工艺手段，来将农产品生产和化学工程紧密的结合在一起，这不仅极大的提高了发酵制品的生产效率，还为发酵工程技术的发展奠定了扎实的基础，从而推动了社会经济的发展，给人们的生活带来了较大的便利。

1.3现代发酵工程

随着科学技术的不断进步，人也将许多先进的科学技术应用的发酵工程当中，而且由于利用化学生产的方法，来对发酵制品进行生产的过程中，可能会产生因此对人们有害的元素，这就对人们的身体健康有着极大的影响，因此我们在现代化发酵工程技术发展的过程中，就以“高效、高产、健康”为原则，来对发酵工程技术进行相关要求的改进，进而满足人们日常生活和生产的基本需求。

目前，在人类社会发展的过程中，现代化发酵工程技术的开发，主要是在微生物基因的基础之上，来对其进行改进，从而使得人们在微生物中可以很好的提取出人们工业生产、医疗行业、食品领域发展所需要的元素，这就使得发酵工程技术得到了更加迅速的发展。

2.发酵工程的食品中的应用

目前，现代化工程技术已经被人们广泛的应用在人类社会发展的过程中，这不仅给人们的生活和工程带来了极大的便利，还有着一定的环境保护作用，给人们带来极好的经济效益和社会效益。

而在食品领域发展的过程中，现代发酵工程技术也成为其中的主要内容。

现代发酵工程包括微生物资源开发利用;微生物菌种的选育、培养;固定化细胞技术;生物反应器设计;发酵条件的利用及自动化控制;产品的分离提纯等技术。

发酵工程是古老而大有潜力的工业技术，生物技术中的基因工程、酶工程、单克隆抗体、生物量的转换等研究成果为它注入新的内容，是传统的发酵工程技术焕发“青春”，赋予了微生物发酵技术新的生命，是微生物发酵制品的品种不断增加。

在食品工业的应用只要有这几类组成：生产传统的发酵产品、生产食品添加剂、改造传统的.食品加工技术、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。

2.1生产传统的发酵产品

传统的发酵产品是指传统食品发展中，一直存在的应用发酵技术的食品，如料酒、酱油、酒精等。

在传统食品的生产中，发酵技术是生产过程中的核心部分。

发酵技术的是否成熟，时刻关系到产品的好坏。

2.2 生产食品添加剂

随着人们的要求逐渐提高，生物技术在食品添加剂生产中发挥越来越大的作用。

利用生物技术生产各种食品添加剂已成为国内外研究的热点，例如：生活中常见的食用色素、香料等都成为食品工业中的一部分。

2.3 改造传统的食品加工技术

改造传统的食品加工技术是指在食品加工中，人们通过新的技术提高原料的利用率，使其达到人们需求的水平，从而取代传统的食品加工技术。

其中，最典型的就应是在味精生产中，使用双酶法糖化发酵技术取代传统的酸法水解技术。

目前，利用现代发酵工程技术改革传统工艺，已取得明显的效果。

例如：在传统酿酒工艺过程中，构建出己酸菌和甲烷组成的“人工老窖”，大大提高了产品的产量和成品味感。

在我国，由于发酵工程改造技术的广泛应用，有许多传统的食品加工工程都得到改变，这样不仅大大地提高了我们的生产效率，还对原料的利用起到了很好的节制，从而促进了社会经济的发展。

2.4 单细胞蛋白的生产

由于微生物菌体的蛋白质含量高，因此，把它作为蛋白质资源不仅可以解决全球蛋白质资源紧缺的问题，还减少的物质的消耗。

为了区别于植物、动物蛋白，人们就把微生物蛋白成为单细胞蛋白。

利用微生物生产出来的蛋白质，有的可以供人直接食用，有的可用做饲料来提供家禽、家畜的食物供应。

2.5 开发功能性食品

功能性食品是指在某些食品中含有某些有效的成分，这些成分可以对人体的生理作用产生功能性影响和调节，让人们在膳食是具有良好的营养性、保健性和治疗性，从而达到健康和延年益寿的目的。

因此，功能性食品的开发成为目前人们健康生活的必然需求。

目前，功能性食物主要有：大型真菌的开发、有机形式的微量元素的制备、超氧化物歧化酶的制备。

其中，大型真菌的开发在对人们日常生活健康有着很重要的意义。

在进行大型真菌的卡法师，我不仅要直接取自天然源的药用真菌，来作用于功能性食品的开发，还要通过发酵途径实现工业化的生产大量索取。

2.6 微生物油脂的生产

在日常生活中，人们所使用的油类产品大都是从植物、动物中提取出来的，但是由于大量生物油脂的产生，使得许多东西都供不应求，这样的做法对经济发展很不利，于是微生物油脂就这样的产生了。

在自然界中有许多微生物都含有油脂，低的含油率为2%～3%，高的60%～70%，并且其中有大部分微生物油脂富含多不饱和脂肪酸，这种脂肪酸由益于人体健康。

目前，在我国武汉福星生物制药有限公司已经开始大规模的生产这种微生物油脂。

由此可见，微生物的应用在社会实践中已经势不可挡。

3.结束语

由此可见，在当前人力社会发展的过程中，食品行业的发展必须要将高产、健康、安全等理念为基本原则，从而将先进的科学技术应用到其中，这样不仅有效的提高人们的生活水平，还保障了社会经济的发展。

而现代化发酵工程技术在食品领域中的应用，也促进了食品工程的发展，使得食品的生产效率和经济效益得到了极大的提高。

从而促进了人类社会经济的增长，实现了食品领域的工业化生产。

[科]

【参考文献】

[1]李彬.现代发酵工程展望[J].商洛师范专科学校学报，(04).

[2]郑华学，赵永学，李彩霞.试论生物技术在我国食品工业中的应用[J].河西学院学报，2003(05).

发酵食品生产技术 篇3

关键词：纤维素酶 食品发酵 加工

中图分类号：TS201.25 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2014）08-0028-02

纤维素是高等植物细胞壁的主要组成部分，占植物总干质量的20%-50%，其也是地球上分布最广、含量最丰富的天然可再生性碳水化合物，占地球生物总量的45%。通常情况下，产生纤维素酶的菌种容易退化，导致产酶能力降低。纤维素酶是降解纤维素生成葡萄糖的一组酶的总称，它不是单成分酶，而是由多种酶共同作用的复合酶。近年来 纤维素酶技术已被使用到食品发酵以及加工等各个行业。目前，生产纤维素酶的主要方法包括：第一，筛选优良菌株，生产出多纤维素酶复合体；第二，用基因工程技术来构建含纤维素酶基因的克隆菌株，产生具有活力的纤维素酶。本文主要对纤维素酶技术在食品发酵及加工中的应用作分析。

1 纤维素酶及获取方式

纤维素酶的来源非常广泛，昆虫、微生物、细菌、放线菌、真菌、动物体内等都能产生纤维素酶，另外，玉米灯农作物秸秆等也能够生产出纤维素酶。纤维素作为一种天然可再生物质，在纤维素酶技术的作用下，纤维素能够被发酵为乙酸、乳酸以及乙醇等含纤维素的物质，小分子的纤维二糖以及葡萄糖等。近年来，食品发酵和加工中均广泛利用到纤维素酶。目前，纤维素酶的生产主要有固体发酵法和液体发酵法。其中，固体发酵法是以玉米等天然的农作物秸秆为主要发酵原料，因其具有投资少，操作简单，价格低廉，易于获得等优势，所以，国内绝大部分纤维素生产厂家均采用该技术生产纤维素酶。实践证明，采用固体发酵法提取以秸秆中的纤维素酶是非常困难的。而液体发酵法以秸秆为原料时，其生产过程主要是将玉米秸秆粉碎到一定程度，并进行灭菌处理，然后送发酵釜内发酵，并加入纤维素酶菌种，发酵的时间夏秋季节约为65h，温度低于60℃；冬季约为72h，温度低于65℃。然后还需采用除菌后的无菌空气从釜低通入进行通气搅拌，发酵完毕后的物料经压滤机板框过滤----超滤浓缩-----喷雾干燥后制得纤维素酶产品。据分析显示：液态发酵法具有培养的温度、湿度、时间等容易控制，所以在制作过程中有不易染杂菌，生产效率高等优势，目前已成为广泛引用的办法。

2 纤维素酶技术在食品发酵中的应用

纤维素酶作为一种生态健康的复合酶，在食品发酵以及加工中得到了广泛的使用。例如，制酒、酱油酿造、味精、食用醋的酿造等都应用了纤维素酶技术。本文对部分食品发酵中纤维素酶的使用做介绍。

2.1 制酒

制酒原料通常为玉米、高粱等，这些原料中含有大量的淀粉以及少量的纤维素、半纤维素以及碳水化合物等物质。这些物质不能被淀粉酶直接利用，但是其能够被纤维素酶分解，并产生出可发酵性糖。通常情况下，在制酒原料中加入纤维素酶后，原料中所含有的纤维素成分就会被纤维素酶中的C1以及Cx分解成为纤维二塘，纤维二塘又会被β-葡萄甘酶分解为葡萄糖，形成的葡萄糖被酵母发酵成为酒精。

制酒中纤维素酶技术的使用主要是在酒精发酵时，添加适量的纤维素酶能够提高酒精和白酒的出酒率以及酒的纯度以及就得味道等。同时，还能降低酒精溶液的粘度，缩短发酵时间，使得酒味香醇。据调查显示，纤维素酶技术的使用能够使酒的纯度提高4.5%左右。而纤维素酶技术在制酒中影响较大，主要是因为部分纤维素分解成葡萄糖供酵母使用以及纤维素酶对植物细胞壁的分解，有利于淀粉的释放和被利用等优势的存在。同样，在啤酒生产过程中，纤维素酶技术的使用能够提高麦粒的溶解度，加快发芽的速度，改善过滤性能。

2.2 酱油酿造

酱油作为一种富含身体所需营养物质的调味品。它能够将无味蛋白质、淀粉等原料发酵，在各种酶的作用下，便会形成氨基酸以及甘油等呈味物质。在后期发酵中，加入食盐即可形成新鲜的调味品。

酿造酱油过程中纤维素酶技术的作用：在酱油的酿造过程中添加适量的纤维素酶，目的是使大豆类原料的细胞膜膨胀软化破坏，使包藏在细胞中的蛋白质和碳水化合物释放，以提高酱油的浓度，保证酱油的质量，同时还可缩短酱油的生产时间，提高酱油生产率，增加酱油产量。

纤维素酶技术在酱油发酵中应用的作用原理包括三个方面。第一，纤维素酶能够是原料中的纤维素成分得到分解；第二，纤维素酶能够破坏制造酱油使用的原料中谷物的细胞壁；第三，纤维素酶能够结合米曲霉在制造酱油中产生作用。

2.3 味精制造

味精的生产原料为小麦、淀粉等。在味精生产的过程中，加入纤维素酶使得淀粉液化反应快，蛋白絮凝好，还能加快糖水过滤速度，提高所得糖液透光效果，能改善生产成品后的味精味道，增加味精产量。

2.4 食用醋的酿造

食用醋的酿造中，纤维素酶技术的使用主要就是将适量的纤维素酶和糖化酶混合使用以提高食用醋的纯度以及出品率。有调查显示，使用纤维素酶技术发酵的食用醋的出品率能够提高6%-15%，食用醋的纯度能够提高2%。

纤维素酶技术在食用醋酿造中的应用提高了食用醋的纯度浓度，還能优化食用醋的味道。

3 纤维素酶在食品加工中的应用

3.1 大豆加工中的应用

在大豆加工过程中，加入纤维素酶，可促使大豆脱皮。同时，由于它能使细胞壁破坏，使包含其中的蛋白质、油脂完全分离出来，增加从大豆和豆饼中提取优质水溶性蛋白质和油脂的量，在降低了生产成本的同时，还缩短了加工时间，提高了加工效率。

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3.2 饮料加工中的应用

在各类饮料加工中，例如豆制品饮料的加工，用纤维素酶处理豆腐渣后融合乳酸菌进行发酵，即可制得营养、美味的发酵饮料。另外，在各类果蔬饮料的加工中，可将纤维素酶放入果蔬榨汁、花粉饮料中，能够提高汁液的提取率（约12%）以及促进汁液澄清率，使汁液透明，不沉淀，色彩鲜艳。有报道显示，已有已成功地将柑橘皮渣用纤维素酶分解后制取全果饮料的实例，这些饮料中的粗纤维有40%-50%降解为短链低聚糖，也就是全果饮料中的膳食纤维，在医疗保健中作用显著。

在果品和蔬菜加工过程中如果采用纤维素酶技术适当处理，可使植物组织软化膨松，能提高可消化性和口感。

3.3 茶叶加工中的应用

近年来，速溶茶因其携带方便，饮用简单，饮用后不留渣等优势的存在，被广大群众所接受，在生产过程中，通常采用热水浸提法提取茶叶中的有效成分。但是，如果在提取的过程中，浸泡时放入适量的纤维素酶能够缩短提取的时间，还能提高提取的质量，保证茶叶的色泽、香味、性能等。

3.4 烟草品质改良中的应用

近年来，烟草销量一直居高不下，利用纤维素酶混合现代的新兴技术融合，能够将次级烟草中的烟叶和烟梗中的木质纤维部分降解，降解物质又能够提高烟草品质的可溶性糖类、有机酸以及氨基酸等成分。经过该方式处理后加工而成的烟草，降低了生产成本的同时，也降低了烟草中尼古丁、焦油的含量。

4 结语

综上所述，纤维素酶本身是一种由蛋白酶、淀粉酶、果胶酶和纤维素酶等组成的多酶复合物，在这种多酶复合体系中一种酶的产物可以成为另一种酶的底物。

纤维素酶技术应用中使用的纤维素酶大多数属于植物纤维，植物纤维作为一种含有大量纤维素、半纤维素的地球上丰富而又廉价的可再生资源。在食品发酵中，可以将这些纤维素和半纤维素酶降解成为可发酵的糖类，例如葡萄糖，麦芽糖等，进而又可通过发酵制取酒精、单细胞蛋白、有机酸、甘油、丙酮等重要原料。纤维素酶除直接分解纤维素，促进其分解为易被动物所消化吸收的低分子化合物外，纤维素酶因其活性会随着PH值、温度、湿度以及盐离子等的浓度、密度的改变而改变，并且来源非常广泛，并且成本低。目前，广泛应用与食品发酵以及加工行业。

参考文献

[1]杨友坤，朱凤香，王卫平，等.纤维素酶及其应用现状[J].安徽农学通报，2009，15（13）：59-62.

[2]王在贵，张莉，张宏福，等.纤维素酶的酶学性质研究[J].中国饲料，2006（01）：12-17.

[3]李西騰.纤维素酶及其在发酵食品工业中的应用[J].江苏调味食品，2009，26（04）：33-41.

[4]李瑞丰.纤维素酶在小麦淀粉生产味精中的应用实验[j].发酵科技通讯，2008，37（03）：7-8.

[5]袁铸.纤维素酶的发酵及应用前景[J].四川食品与发酵，2007（3）：1-4.

[6]刘颖，林亲录.纤维素酶制取与应用研究进展[J].中国食物与营养，2006（04）；33-35.

[7]何秀菁.纤维素酶的研究应用新进展[J].科技资讯，2006，32：7.

[8]余兴莲，王丽，徐伟民.纤维素酶降解纤维素机理的研究进展[J].宁波大学学报，2007，20（01）：78-83.

发酵食品生产技术 篇4

1 发酵工程的发展阶段

发酵工程是一个由实践科学组成的一种生产手段, 早已广泛的应用于我们的生活中。就现阶段发酵工程的发展而言, 它已经历了“农产手加工”、“近代发酵工程”、现代发酵工程这3个阶段。

1.1 农产手加工

由于以前, 社会经济不发达, 人们主要以农产品生产为主, 那时发酵工程就只用于家庭或作坊中的发酵制作, 而这种发酵制作也就是我们所说的农产手加工。当时, 由于科技不发达, 人们只有通过自然界中以存在的微生物, 来进行加工, 但是这种方式只应用于生产中, 而且由于自然界中的微生物纯在这许多问题, 如:提取效率高, 存活率低, 甚至有可能处于病态等。这也大大的制约了发酵工程在食品领域的发展。

1.2 近代发酵工程

近代发酵工程兴起于20世纪20年代, 由于科技的兴起, 工业、食品和医药的大量需求, 传统的生产方式已不能满足。于是, 人们就利用化学和化学工技术, 向农业化学和化学工程学习, 来对发酵生产工艺进行来了规范。利用机械生产和化学培养, 来代替了传统的手工操作, 这不仅加快了生产效率, 也使的发酵工程在发酵生产中得到了第一次历史性的进步。

1.3 现代发酵工程

通过发酵工程的不断发展, 人们逐渐认识到, 按照化学工程的模式来处理发酵工业生产的问题, 玩玩难以达到预期的效果, 而且, 由于通过化学化生产出来的微生物有可能存在着对人体有害的化学物质, 严重影响了人们的身体健康。因此, 很快的就被生物工程技术所取代。而这种生物工程技术是利用微生物的基因, 对其进行有效地改造, 从而达到人民需要的效果, 这也满足人们生活的需求。现代化发酵工程的发展不但认定了发酵工程具有生物学的属性, 还对发酵工程指明了发展方向, 对发酵工程技术起到了非常重要的作用。

2 发酵工程的食品中的应用

发酵工程作为一个新兴产业, 在现在生活已得到广泛的应用, 如工业、医药、食品、冶金、环境保护等。而在食品这个方面, 发酵工程早已成为不可缺少的重要角色。

现代发酵工程包括微生物资源开发利用;微生物菌种的选育、培养;固定化细胞技术;生物反应器设计;发酵条件的利用及自动化控制;产品的分离提纯等技术。发酵工程是古老而大有潜力的工业技术, 生物技术中的基因工程、酶工程、单克隆抗体、生物量的转换等研究成果为它注入新的内容, 使传统的发酵工程技术焕发“青春”, 赋予了微生物发酵技术新的生命, 使微生物发酵制品的品种不断增加。在食品工业的应用只要有这几类组成:生产传统的发酵产品、生产食品添加剂、改造传统的食品加工技术、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

2.1 生产传统的发酵产品

传统的发酵产品是指传统食品发展中, 一直存在的应用发酵技术的食品, 如料酒、酱油、酒精等。在传统食品的生产中, 发酵技术是生产过程中的核心部分。发酵技术的是否成熟, 时刻关系到产品的好坏。

2.2 生产食品添加剂

随着人们的要求逐渐提高, 生物技术在食品添加剂生产中发挥越来越大的作用。利用生物技术生产各种食品添加剂已成为国内外研究的热点, 例如:生活中常见的食用色素、香料等都成为食品工业中的一部分。

2.3 改造传统的食品加工技术

改造传统的食品加工技术是指在食品加工中, 人们通过新的技术提高原料的利用率, 使其达到人们需求的水平, 从而取代传统的食品加工技术。其中, 最典型的就应是在味精生产中, 使用双酶法糖化发酵技术取代传统的酸法水解技术。目前, 利用现代发酵工程技术改革传统工艺, 已取得明显的效果。例如:在传统酿酒工艺过程中, 构建出己酸菌和甲烷组成的“人工老窖”, 大大提高了产品的产量和成品味感。在我国, 由于发酵工程改造技术的广泛应用, 有许多传统的食品加工工程都得到改变, 这样不仅大大地提高了我们的生产效率, 还对原料的利用起到了很好的节制, 从而促进了社会经济的发展。

2.4 单细胞蛋白的生产

由于微生物菌体的蛋白质含量高, 因此, 把它作为蛋白质资源不仅可以解决全球蛋白质资源紧缺的问题, 还减少物质的消耗。为了区别于植物、动物蛋白, 人们就把微生物蛋白成为单细胞蛋白。利用微生物生产出来的蛋白质, 有的可以供人直接食用, 有的可用做饲料来提供家禽、家畜的食物供应。

2.5 开发功能性食品

功能性食品是指在某些食品中含有某些有效的成分, 这些成分可以对人体的生理作用产生功能性影响和调节, 让人们在膳食上具有良好的营养性、保健性和治疗性, 从而达到健康和延年益寿的目的。因此, 功能性食品的开发成为目前人们健康生活的必然需求。目前, 功能性食物主要有:大型真菌的开发、有机形式的微量元素的制备、超氧化物歧化酶的制备。其中, 大型真菌的开发在对人们日常生活健康有着很重要的意义。我不仅要直接取自天然源的药用真菌, 来作用于功能性食品的开发, 还要通过发酵途径实现工业化的生产大量索取。

2.6 微生物油脂的生产

在日常生活中, 人们所使用的油类产品大都是从植物、动物中提取出来的, 但是由于大量生物油脂的产生, 使得许多东西都供不应求, 这样的做法对经济发展很不利, 于是微生物油脂就这样的产生了。

在自然界中有许多微生物都含有油脂, 低的含油率为2%~3%, 高的60%~70%, 并且其中有大部分微生物油脂富含多不饱和脂肪酸, 这种脂肪酸由益于人体健康。目前, 在我国武汉福星生物制药有限公司已经开始大规模的生产这种微生物油脂。由此可见, 微生物的应用在社会实践中已经势不可挡。

结束语

中国食品发酵工业研究院 篇5

建院56年来，共完成国家科研成果600多项，其中荣获国家科技进步奖和发明奖56项，各类省部级科技进步奖123项，获得国家发明专利40项。累计完成国家标准400项以上，行业标准260项以上，军标20项，为产业结构调整和行业技术进步做出了重要贡献。

研究院拥有国家食品质量监督检测中心、国家青少年食品质量监督检测中心、中国工业微生物菌种保藏中心、全国食品发酵标准化中心、全国食品发酵情报信息中心，发酵行业生产力促进中心等机构。设有食品工程研究发展部、发酵工程研究发展部、传统发酵（酿酒）工程研究发展部、食品安全研究发展部、标准信息研究发展部、功能肽产业化研究发展部、科技发展与国际合作部七个研发部门。

传统发酵食品一览 篇6

发酵是生产和保存食品的最古老、经济的方法之一。在公元前三世纪，古代中国人便开始食用混合蔬菜发酵食品即酸菜。直到今天，在世界很多地方，由动植物发酵的食品仍然是人们饮食中的必需组成部分。据统计，世界上每个民族至少有一种发酵食品，如中国的酱油和腐乳，日本的纳豆和清酒，韩国的泡菜，意大利的色拉米香肠。高加索地区的开菲尔奶，土耳其的tamana，非洲的qam，印度的天培，以及西方许多国家的面包、干酪和酸奶，都是人们餐桌上必不可少的美味佳肴。在人们的普遍印象中，微生物似乎都不是什么好东西。这种看法实在有失偏颇。通过合理的利用，小小的微生物能给食物带来的神奇变化。发酵食品使用的微生物有酵母菌、霉菌和多种细菌等。如中国的著名曲酒——茅台，其发酵所用的大曲是由大麦、小麦等粮食原料保温培菌制得的。曲中的微生物构成十分复杂，有曲霉、红曲霉、根霉等霉菌，假丝酵母、汉逊酵母等酵母菌以及乳酸菌、丁酸菌、耐高温芽孢杆菌等细菌。正是它们，造就了回味绵长、醇馥幽郁的国酒茅台。

看到这些明目繁多的微生物，有人不禁会担心发酵食品的安全性。这种担心是完全没有必要的，用来发酵的微生物都是经过精心筛选的菌种，不但对人体没有危害，还会在发酵时降低环境pH值，抑制其它有害微生物的生长。另外，发酵还可以提高食物的营养价值。例如，一些不能被人体利用的物质(如乳糖、棉子糖、水苏糖等)，经发酵后会转变成能被人体利用的形式。再比如，薯类含有对人体有害的氰基化合物，经发酵，能使其转化成安全无毒的物质。另外，发酵使用的微生物还可以合成大量的B族维生素和维生素K，使食品的营养价值大大提升。

制作发酵食品的原料来源广泛，人们日常食用的谷类、豆类、蔬菜、乳、肉等食物几乎都可以制作发酵食品。在日常生活中，与酒类相比，谷类、豆类、乳类、蔬菜等发酵食品与人们的联系更为紧密。

发酵谷类食品

常见的谷物类发酵食品有馒头、面包、醪糟、面酱、醋、发酵米粉及发面饼类等。

研究表明，谷物类发酵食品中含有很多生理活性成分，如功能性低聚糖、多肽及氨基酸、抗氧化活性物质、降胆固醇及降血压物质、益生菌及酶、B族维生素和功能性脂类等。馒头有利于保护胃肠道，胃酸过多、胀肚及消化不良而致腹泻的人吃烤馒头可减轻症状。醪糟可促进胃液分泌、增加食欲和帮助消化等，还具有潜在的降血压和降糖作用。经乳酸菌发酵后的米粉。其中的维生素、氨基酸、矿物质元素从淀粉中游离出来，从而使食品的营养价值和消化率增加。

还有一种非常有价值的谷物类发酵食品，那就是我国的传统调味品——醋。食醋蕴含着大量的食物精华，有很好的抑菌和杀菌作用，能有效预防肠道疾病、流行性感冒和呼吸道疾病，可软化血管、降低胆固醇。食醋还可消除疲劳，促进睡眠，减轻晕车晕船的不适症状等。

发酵豆制品

我国传统发酵大豆食品是指以大豆或大豆制品为发酵基质，经微生物作用所形成的食品，主要包括酿造酱油、豆酱、豆豉和腐乳四大类。很早以前，我国人民就认识到了大发酵食品的生理功能，梁朝的陶弘景说：“酱，多以豆作，纯麦者少，入药当以酱，陈久者弥好也”涮、思邈《千金要方》中有“浙狗啮人，豆酱清除之”。“手足指掣痛，酱清和蜜温除之”等记载。

大豆的营养成分十分丰富，同时也含有植酸和胰蛋白酶抑制剂、凝集素和抗原蛋白等抗营养因子。因而影响到人体对营养成分的消化、吸收和利用。通过微生物的发酵，可以把不溶性高分子物质分解成可溶性低分子化合物，保留了大豆异黄酮和低聚糖等原有功能性物质。并产生了大豆原来没有的营养成分和生物活性物质。使产品具有较高的营养价值和功能特性。例如豆豉具有助消化、增强脑力、防治高血压等作用；酱油有很强的抗氧化能力和抗变易原性，并能使放射性物质排出体外：纳豆中不仅含有可以促进溶解血栓的纳豆激酶。还具有抗肿瘤、抗氧化、防治骨质疏松等多种功能。

发酵乳制品

发酵乳制品是以牛、羊、马乳为原料，经乳酸菌、双歧杆菌和酵母菌等发酵制成的，其代表性产品有酸奶、干酪、开菲尔乳等。乳品经过发酵，其中的各种成分发生降解，增加了可溶性的磷和钙，并合成了一些水溶性的维生素，因而营养价值比鲜奶更高。同时它们还具有调整肠道菌群，提高蛋白质和维生素的代谢，防止便秘，产生抗菌素，缓解乳糖不耐症，治疗肝损伤，降低结肠癌的发病率，抗肿瘤，增强免疫系统，降低胆固醇等生理功能。

发酵蔬菜制品

对于蔬菜的发酵，主要采用的是腌渍的方式。我国腌渍菜起源于3100年前的商周时期。北魏贾思勰的《齐民要术》中专门记录了29种腌菜的方法，有仅用盐腌的，也有加醋、糟、糖或蜜腌的。公元753年，唐高僧鉴真和尚第6次东渡日本成功，把我国的盐渍菜制作方法传入日本。后来，腩渍菜加工方法传到了韩国，并结合韩民族的饮食文化。发展成为今日的韩国泡菜。研究发现，经过发酵的蔬菜，对各种心血管疾病、缺铁性贫血、免疫力低下和肠道疾病等具有一定的预防效果。

发酵肉制品

我国是采用腌制、干燥与发酵等方法加工贮存肉类生产腌腊肉制品的历史极其悠久的国家。传统的发酵肉制品，除了火腿和腊肠，还有发酵鱼酱等调味品。

研究发现，肉类经过发酵后。可以避免有害物质生物胺的生成；抑制病原微生物的增殖与产生毒素；降低致癌前体物质，可减少致癌物污染的危害。发酵过程中，由于细菌产生的酶分解蛋白质，提高了游离氨基酸的含量和蛋白质的消化率，同时形成酸类、醇类、杂环化合物、氨基酸和核苷酸等风味物质，使产品的营养价值和风味得以提高。发酵过程还能改善肉制品的组织结构，促进发色，降低亚硝酸盐的残留量，减少有害物质的形成。

发酵食品生产技术 篇7

关键词：辅酶Q10,发酵,应用

辅酶Q10, 别名癸烯醌、泛醌, 简称Co Q10, 为脂溶性醌类化合物。在动植、微生物细胞内与线粒体内膜相结合, 是呼吸链中重要递氢体, 是一种有效的生化药物。辅酶Q10化学名称为2- (3, 7, 11, 15, 19, 23, 27, 31, 35, 39-癸甲基-2, 6, 10, 14, 18, 22, 26, 30, 34-四十癸烯基) -5, 6-二甲氧基-p-苯醌, 分子式为C59H90O4, 相对分子质量为863.36。辅酶Q10呈黄色至橙黄色结晶性粉末, 无臭无味, 遇光易分解, 在三氯甲烷、苯、丙酮、乙醚或石油醚中溶解, 在乙醇中极微溶解, 在水中不溶[1]。在细胞线粒体呼吸链中, 辅酶Q1 0接受黄素蛋白和铁硫蛋白复合物传递来的氢而被还原成氢醌型, 该还原体可再将电子传递给细胞色素系统, 将质子留在环境中, 而本身又被氧化成醌型[2]。

1957年, 美国的Crane教授在牛心脏线粒体中发现了辅酶Q10;同年英国的Morton教授从维生素A缺陷的小鼠肝脏中也得到了这种化合物, 并将其命名。1972年, 意大利的Littarru教授证明缺乏辅酶Q10是引发心脏病等疾病的原因之一。1977年, 日本实现了微生物工业化生产辅酶Q10。1978年, Mitchell教授用化学渗透理论解释了在生物能量转移包括在能量转换系统中辅酶Q10起重要的质子转移作用, 并获得了诺贝尔化学奖。1990年, Folkers教授的研究表明辅酶Q10具有类维生素性质。在日本及欧洲国家, 关于辅酶Q10的基础研究和临床研究已广泛深入地展开, 目前涉及辅酶Q1 0的独立成分或复合成分的药品超过100项[3]。

我国于20世纪80年代中期开始采用微生物发酵法生产辅酶Q10的研究, 但其发酵产率低, 纯化费用大, 成本与提取法生产相当。90年代开始, 国内已有科研院校对其进行深入研究, 但如何选育Q10高产的菌种及其发酵过程优化等研究, 国内外尚未见报道。本文旨在菌种选育、优化发酵过程工艺条件提高产率及其在医药与功能性食品应用等方面进行探索。

1 辅酶Q1 0的作用和生产方法

1.1 辅酶Q1 0的作用

辅酶Q10作为呼吸链中的递氢体, 为线粒体合成三磷腺苷 (ATP) 的必要成分;同时它还是线粒体氧化磷酸化反应中几种重要酶的辅助成分, 能阻止A T P合成代谢所需物质的减少、激活细胞的呼吸功能, 因此, 辅酶Q10在细胞能量生成、增强生物体活力方面可作为一种潜在的功能性药物或保健食品添加剂[4]。

1.2 辅酶Q1 0生产方法

辅酶Q10的制备方法主要有动植物提取法、化学合成法和微生物发酵法。目前国内大多采用提取法, 如皂化法、溶剂萃取法和吸附层析法等, 由于成本高, 不适合现代工业法生产;化学合成法, 不仅生产成本高、反应复杂、步骤多, 而且有许多副产物;利用微生物发酵法生产具有原料成本低, 反应条件温和及可实现大规模生产等许多优点, 是一种非常经济的生产方法。

2 微生物发酵法生产辅酶Q1 0

2.1 发酵法生产辅酶Q1 0的微生物

目前, 可以用于生产辅酶Q10微生物很多, 其在几种微生物体内含量如表1所示。辅酶Q10在各种微生物内分布是不均匀的, 在不需氧呼吸的细胞中无辅酶Q10, 如革兰氏阳性菌, 而对革兰氏阴性菌则具有较高浓度的辅酶Q10。由于辅酶Q10是由芳香环及异戊烯基侧链组成的, 则在微生物体内必须首先合成芳香环。其合成途径有两条:一是由莽草酸经对羟苯甲酸合成芳香环;二是由乙酸-丙酸途径合成芳香环, Rudney于1976年提出了Co Q10的微生物合成途径主要分为芳香环合成及聚异戊二烯基侧链的生物合成路线[5]。

2.2 发酵生产菌种选育的探索

目前, 用于微生物生产辅酶Q10的微生物较多, 如烟曲霉、脱氮极毛杆菌、胶红酵母、新型隐球酵母及红极毛杆菌等, 但长期的发酵产率较低。随着酶工程和基因工程的迅猛发展, 辅酶Q10生产工艺取得很大进步。如利用重组菌R.Spheroides Co22-1在适当的无菌培养基中30℃下通气培养3~7天, 发酵液中辅酶Q10的含量高达300 mg/L, 为普通生产菌种发酵量的2~5倍。由此可见, 目的基因的插入更加利于辅酶Q10在菌种中的积累及发酵收率的提高。因此, 选择适当的菌种在优化培养条件下不仅可以在发酵液中获得高产的辅酶Q1 0, 同时干菌体中的含量亦很可观。

工业发酵若获得较高目的产物产量, 应突破 (或解除) 微生物细胞自我调节控制机制, 最常用且有效的方法就是从遗传的角度解除微生物正常代谢控制机制的突变株。辅酶Q10发酵生产的代谢调控育种基本途径有:应用营养缺陷型菌株、选育抗反馈调节突变株、利用营养缺陷型回复突变株或条件突变株的方法, 解除终产物对关键酶的调节、构建目的工程菌株等。

2.3 发酵条件的优化

2.3.1 培养模式的优化

(1) 流加培养。由Co Q10生产菌的呼吸强度、糖代谢与其相关关系研究及氧供应量与葡萄糖供应的动力学分析, 发酵过程维持较低的葡萄糖浓度有利于产物的形成。因此, 采用补料流加培养。其它营养素通过不同的培养阶段添加效果试验, 以确定最佳的添加量和添加时间。

(2) 多级发酵系统。对于次级代谢产物的生产应用多级发酵系统的不同阶段有恒浊培养、通风培养, 该系统对于节约发酵时间和生产费用, 提高产量具有重要意义。

2.3.2 培养条件的优化

培养条件控制好坏直接影响到代谢方式及代谢流量的变化, 从而影响到目的产物 (次级代谢产物) 的产量。

2.3.2.1 培养条件参数的优化

(1) 氧气。搅拌—通气, 培养基中的溶氧在Q1 0生产中是一项重要的影响因素。研究发现细菌在Q1 0生产中搅拌—通气产生的影响因生产菌株的不同而异, 一种是能促进Co Q10的发酵生产, 另一种是抑制作用[5]。Yoshida等[6]发现R.sphaeroides的一株突变株Co-22-11 Co Q10的产量是野生株的3.6倍, 但在供氧充足条件下其含量仅为野生株的1/3。Sakato等[7]利用R.sphaeroi des KY8598发酵生产Co Q10, 研究了搅拌—通气对Co Q10产量的影响, 结果表明, 通氧量是Co Q10发酵的重要研究参数。

(2) 碳源。Park等[8]在重组菌的发酵罐培养上通过分批补加葡萄糖和醋酸碳源能解除多余底物的抑制和对菌体的危害, 又可以保证发酵液中营养成分及时得到补充, 生物量及产物的积累都比单独分批培养有显著的提高。

(3) 氮源。研究表明[5], 在所用氮源中, 有机氮源因为含有丰富的营养成分故而比无机氮源效果好。有机氮源中, 玉米浆对细胞生长和产辅酶Q10效果最好, 可能是因为玉米浆中含有能促进Co Q10合成的因子。其次为酵母膏, 蛋白胨相对较差。单一的无机氮源对试验菌生长与产辅酶Q10效果都较差。

(4) 生长因子。补加不同生长物质 (如氨基酸、核酸碱基、维生素、天然氮化物或其它发酵调节剂等) , 考察发酵产量, 以探索对产物形成影响很大的生长因子。

(5) 其它添加物质。培养基中无机盐种类及浓度、添加发酵前体物是发酵条件优化的重要参数。袁静等[9]在研究光合细菌时发现, 在实验取值范围内Co2+、Fe2+、Mg2+对Co Q10产量的贡献大。已证实, Mg2+是Co Q10合成关键酶的辅基, Mn2+是3-聚十异戊二烯-4-对羟基苯甲酸脱羧酶的辅基, Fe2+在Co Q10的电子转移过程中起传递电子体的作用。因此, 提高培养基中Mg2+、Mn2+、Fe2+的含量可能会提高Co Q10的产量。

2.3.2.2 完善发酵过程参数检测

完善发酵过程参数检测技术, 以满足发酵过程优化控制的检测要求, 采用高压液相色谱系统 (HPLC) 和流动注射式分析仪 (FLA) 等先进检测手段, 有利于在线检测控制。

工业发酵还可利用生化工程控制方法, 如神经网络与遗传算法相耦联用于发酵培养基配方的优化, 利用生物反应与产品分离组合技术等提高生产过程效率以及生化过程建模等技术, 使Q10工业发酵生产达到最优化。

3 辅酶Q1 0在功能性食品的应用

3.1 延缓衰老功能性食品

辅酶Q10在是细胞自身产生的天然抗氧剂, 能抑制线粒体的过氧化, 保护生物膜结构的完整性, 具有抗氧化作用, 是良好的自由基清除剂之一, 也可以与其它的天然抗氧剂原料配合制成复合型的延缓衰老功能性食品。可制成粉剂、胶囊或口服液等。

3.2 耐缺氧功能性食品

辅酶Q10在细胞能量转移中具有重要作用, 增强心脏对缺氧的忍耐力等。可利用其菌体物或精制品开发目耐缺氧功能性食品。用于高原或登山运动或旅游的消费者食用。若与高原植物红景天、真菌多糖蜜环菌体等配合调制成为复合性的耐缺氧功能性食品, 其开发的空间更大。

4 展望

实现辅酶Q10的工业化生产, 需要亟待解决以下问题:

(1) 重组菌株的遗传改造。重组菌株的选择与分离及在发酵培养过程中的稳定性。

(2) 诱变菌种。筛选方法的设计, 筛选效率的提高。

(3) 发酵工艺的完善。寻求最佳的发酵工艺参数条件。

(4) 提取分离成本。找到一种最佳的提取途径, 主要考察提取所用试剂、工艺及效率等。

(5) 废水处理。废水成分跟发酵工艺配料组成、菌种代谢特征等有关, 通过对废水成分的分析, 作出相应的处理方法。

参考文献

[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典 (二部) [M].北京:化学工业出版社, 2005, 653—654.

[2]吴梧桐.生物化学 (第4版) [M].北京:人民卫生出版社, 2004.192—193.

[3]Bonakdar R A, Guarneri E.Coenzyme Q10[J].Am FamPhysician, 2005, 72 (6) :1065.

[4]吴祖芳, 翁佩芳, 陈坚.辅酶Q10的功能研究进展[J].宁波大学学报, 2001, 14 (2) :85—88.

[5]韩少英, 窦洁, 周长林.发酵法生产辅酶Q10的研究进展[J].药物生物技术, 2006, 13 (3) :227—232.

[6]Yoshida H, Kotani Y.Production of ubiquinone-10using bacteria[J].Gen Appl Microbiol, 1998, 44:19.

[7]Sakato K, Tanaka H, Shibata S, et al.Agitation-aeration studies on Coenzyme Q10 production usingRhodopseudo-monas spheroids[J].Biotech ApplBiochem, 1992, 16:19.

[8]Park YC, Kim SJ, Choi J H.Batch and fed-batch production of coenzyme Q10 in recombinant Escherichiacoli containing the decaprenyl diphosphate synthasegene from Gluconobacter suboxy dans[J].ApplMicrobiol Biotechnol, 2005, 67:192.

食品发酵教学改革的实践 篇8

一、紧扣课程主线, 优化课程体系, 精选教学内容

(一) 优化课程体系。

食品发酵涉及生物工农业的许多领域, 如抗生素、有机酸、酶制剂、氨基酸工业, 还有新能源的开发及生态环境治理等。在这些生物工农业领域中, 各种具体的生产工艺, 从原材料到菌种、生物反应器、产物的分离与提纯等都有着很大的差异, 但其基本生产模式相同、理论基础相同。要调整该课程体系, 我们可以对课程内容进行分类和归纳, 并选择有代表性的内容进行讲解, 而对于其他相关内容布置自学提纲, 通过举一反三, 使学生收到触类旁通的学习效果。

(二) 优化教学内容, 努力加强学生工程素质的培养。

“食品发酵”是一门严密的工程学, 各个工艺操作步骤密切关联、互相配套, 从培养基的配制到发酵乃至产物提纯等一系列流程是一个次序井然、丝毫不能出错的严密过程。为此, 我们对教学内容的编排进行了调整。

首先, 在章节顺序编排上为:食品发酵总论、发酵微生物菌种制备、发酵工业原料及其处理、食品发酵的灭菌及无菌空气制备、发酵设备与反应器、氧的供需与传递、发酵机制与发酵动力学、发酵过程工艺控制、发酵染菌及其防治、产物的提取与精制工程、发酵工业废物、废水处理与清洁生产以及研究展望。这样的课程体系有利于学生更容易、更清楚、更完整地掌握发酵的全过程, 又有利于各章节内容的衔接;注重各单元工艺操作有机结合, 强调发酵生产的单元工艺与操作既相互独立又相互依存, 各种因素和多种参数相互制约相互影响的动态过程, 有利于学生从整体观念出发分析问题, 提高实际操作能力和创新能力。

其次, 我们以教材为主, 融合其他参考书对教学内容加以充实拓展, 同时, 通过阅览国内外专业期刊、杂志, 浏览专业网站, 将新理论、新设计、新方法及时介绍给学生, 使教学内容更加充实, 超前于教材, 加大了课堂的信息量等。在讲授时, 对新内容要区别对待, 有的讲深讲透, 有的适当介绍, 有的点到为止, 既不能舍本求末, 一味求新, 又不能因自身钻研不深, 回避不提。

(三) 丰富教学内容。

随着发酵技术的不断丰富和发展, 其教学内容必须不断更新, 尽可能增加一些新内容、介绍一些学科发展前沿信息, 补充当前该领域研究中的新技术、新成果方面的资料, 这样有利于拓宽学生的视野, 使学生听而不烦, 学而不厌。教师在教学中, 应以教材为主, 并对教学内容加以充实扩展, 同时通过阅览国内外专业期刊、浏览专业网站等, 将国内外最新的相关科研成果和技术, 分门别类地穿插在有关章节中讲授, 使学生在系统学习中获得新知识。

(四) 指定内容更为广泛的参考用书。

任何一本教材都有各自的独特风格和内容的侧重, 而学生的学习兴趣各有不同, 我们在指定教材的同时, 还为学生指定了十多种专一性、侧重点不同的参考用书, 如新版的《食品发酵最优化控制》、《现代生物技术概论》、《食品发酵实验技术》、《食品发酵共性技术与重要产品》、《食品生物技术》等, 学生可根据学习兴趣, 各取所需, 收到了良好的教学效果, 拓宽了学生在食品发酵领域的视野。

二、优化教学模式, 调动学生学习的积极性和主动性

迅速发展的科学技术、日益丰富的知识, 与陈旧教学手段、有限的教学学时和紧缺的教学资金投入之间的矛盾日益突出。提高教学效率、改革教学方法和手段是解决这一问题的有效措施。

(一) 教学方式的综合应用。

课堂教学的方法有多种形式, 我们根据教材内容、特点、性质以及授课对象的不同, 采用不同的授课模式, 主要模式有:启发式教学、讨论式教学、设计式教学、演示式教学和实践式教学等, 构建和谐的生态教学课堂, 收到较好的效果。

食品发酵中的概念、原理、法则等, 是课程的基本点, 也是课程的难点、重点, 在讲解时, 不仅要讲清定义、内涵, 还要讲清原理、条件、思路和方法及适用范围限制等。为了使学生完全理解、融会贯通, 我们采用了启发式、讨论式等互动教学模式。

食品发酵是一门技术科学, 我们购买一些VCD、DVD光盘和设计模型、设备模型等, 用于生动有趣的课堂演示, 引起学生的兴趣与好奇心, 增加真实感, 加深学生的印象。

食品发酵进行的场所是发酵罐, 发酵原料通过菌种完成工业化转化成产品要靠一个完整的工艺流程来实现。我们针对课程的主要内容, 除了在实验室进行实验课操作外, 凭借我们有利位置, 组织学生到相关厂家进行观摩教学, 使理论学习内容与生产实际对应起来, 学生的实际能力得到提高。

(二) 应用多媒体课件, 优化教学模式。

多媒体技术的应用, 为教学带来了新的活力, 打破了传统教学中粉笔加黑板的模式, 实现文字、图像、声音的同步输出, 超越时空界限, 提供了视觉、听觉等多感官刺激, 较短时间内向学生输送大量信息, 活跃课堂气氛, 提高学生学习的效率。

我们运用多媒体把教学中的难点内容通过动画、图片等形式分解, 使抽象的内容具体化、直观化, 胜过文字的描述, 避免空洞的说教。对较易理解、篇幅较大的工艺流程和操作技术, 单靠课堂的枯燥讲授, 不能调动学生的兴趣, 也浪费时间, 我们自己制作动画或将工厂实际生产的工艺过程及操作要点制成光盘, 穿插于课堂教学中。形象、直观的现代化教学手段加强了学生对知识的理解, 提高了学习热情。当然, 多媒体课件只能是辅助教学, 千万不能“为计算机辅助教学而教学”, 在课堂中, 起主导作用的仍是教师, 教师要适时、适当地运用科学的教育手段去教书育人。

(三) 完善考核制度, 提高学生的综合水平。

我们将课程的成绩考核分为4部分, 即平时成绩考核 (10%) 、课程论文成绩 (10%) 、实验课成绩 (20%) 和期末成绩 (60%) 。平时成绩除考核学生的课堂表现和课堂纪律等基本的考核内容外, 还将学生对各种教学方法的参与程度纳入考核范畴。在课程结束前, 要求学生完成一篇课程论文, 内容是食品发酵方面自己最感兴趣的, 题目自拟, 要求把参考文献的电子档一并上传教师信箱, 杜绝了学生抄袭现成的论文。论文完成后, 进行课堂交流, 一方面加强了对学生前沿内容的了解, 拓宽知识面, 另一方面, 增强了学生的表达能力, 培养独立思考和解决问题的能力。为引导学生对所学内容进行总结、归纳, 在期末命题时, 除了要求掌握的基本知识点外, 尽量减少死记硬背单个知识点的考核, 增大知识面的考核力度, 需要学生进行融会贯通, 提高学生灵活运用知识解决实际问题的能力。

发酵食品:薰衣草啤酒研制初探 篇9

由于啤酒的制作工艺不同, 啤酒所产生的风味亦有所不同[1]。例如根据酒花的种类、添加的时间以及添加的数量不同, 形成苦味啤酒和柔性清淡啤酒等;根据乳酸含量和麦芽种类的不同, 形成酸味和甜味的啤酒等等。

2 薰衣草的简介

一般来说, 不同风味的啤酒同时具有相应的保健功效, 这也是目前人们越来越青睐他们的原因之一[2]。薰衣草中所含有的天然化学成分, 具有杀菌、消炎、镇痛等功效, 同时它还能够促进人体血液循环, 提高人体免疫力, 达到相应的保健功效[3]。

3 本文研究的内容

本项研究主要通过对啤酒制造工艺的调整与改变, 达到使其口味具有特色的效果。其研究的主要内容包括对各生产阶段中生产时间的调整, 生产原材料种类的调整以及原材料投放数量的调整, 进而改变啤酒中特色风味物质的侧重方向, 使其成为一种新型的风味饮品。

4 研制过程中所需要的设备与材料

为了达到最佳试验效果, 本试验采取“全麦”方式进行试验[4], 以传统工艺“淡色啤酒”为试验对照组及研究改造对象。

4.1 试验设备

台秤, 北京宣武衡器厂;电子天平, 上海乾峰电子仪器有限公司;磨粉磨浆机, 济南市章丘发达机械厂;管式过滤机, 上海戴娜过滤设备有限公司1个;啤酒生产用糖化锅, CG-200L山东中德设备有限公司1个;啤酒生产用过滤槽, CG-200L山东中德设备有限公司1个;啤酒生产用煮沸锅, CG-230L山东中德设备有限公司1个;啤酒生产用旋沉槽, CG-200L山东中德设备有限公司1个;换热器, 山东中德设备有限公司1个;啤酒生产用发酵罐, CG-200L山东中德设备有限公司1个;冰水罐, CG-500L山东中德设备有限公司1个;糖度计, 0~10°Bx10~20°Bx各一支;二氧化碳气瓶1支。

4.2 试验材料

奥麦大麦芽40kg;苦型酒花颗粒80g;香型酒花颗粒40g;薰衣草干燥颗粒200g;啤酒干酵母 (下面酵母) 220g。

5 薰衣草啤酒的研制方法与过程[5]

5.1 物料预处理阶段

1) 运用台秤称取澳麦大麦芽40kg, 用电子天平分别称取苦型酒花颗粒20g, 苦型酒花颗粒60g, 香型酒花颗粒40g, 薰衣草干燥颗粒50g (两份) , 薰衣草干燥颗粒100g (一份) ;

2) 将大麦芽进行均匀润湿, 并利用磨粉磨浆机将其粉碎, 备用;

5.2 糖化阶段

3) 向糖化锅中加入180L经过管式过滤机过滤后的酿造水, 并以1.5℃/min的速率升温至37℃, 在此过程中始终开启搅拌。与此同时开始加入大麦芽粉, 当物料与水混匀后静置20min;

4) 重新开启搅拌, 并以1.5℃/min的速率升温至50℃, 然后静置40min;

5) 第三次开启搅拌, 同样以1.5℃/min的速率升温至65℃, 然后静置70min;

6) 最后一次在糖化锅中开启搅拌, 以1.5℃/min的速率升温至78℃;

5.3 过滤阶段

7) 打开管路与其附属移液泵, 将糖化锅中醪液输送至过滤槽, 同时开启耕刀进行搅拌, 待物料均匀后静置20min;

8) 利用过滤槽上的循环泵使待过滤醪液进行回流, 直至固液分离, 液体澄清, 方可将液体输送至煮沸锅;

5.4 煮沸阶段

9) 利用糖度计测量煮沸锅中此时麦汁浓度, 同时加入洗糟水进行稀释, 直至比所需糖度低一度即可。

煮沸锅开始升温, 升至105℃麦汁煮沸, 同时以沸腾开始为起点进行计时;

当煮沸10min时, 加入苦型酒花颗粒20g, 同时加入薰衣草干燥颗粒50g;

当煮沸30min时, 加入苦型酒花颗粒60g, 同时加入薰衣草干燥颗粒50g;

当煮沸60min时, 加入香型酒花颗粒40g, 同时加入薰衣草干燥颗粒100g, 继续煮沸10min;

5.5 旋沉阶段

10) 当麦汁煮沸70min后, 停止加热, 同时令热麦汁通过管路输送至旋沉槽中, 利用压力差产生的动能进行回旋, 最终使麦汁煮沸过程中产生的热固物与麦汁本身进行固液分离;

5.6 发酵阶段

11) 利用冰水罐与换热器将热麦汁冷却至9℃附近, 导入相应发酵罐, 同时加入活化后的啤酒酵母。恒温至12℃, 利用二氧化碳恒压至0.03Mpa。运用糖度计进行测定发酵液糖度, 当糖度降至5bx时, 恒压至0.15Mpa, 温度保持不变;

12) 发酵8~10天后, 检测双乙酰是否还原完全, 若未还原完全可根据实际情况延长发酵时间。当双乙酰还原完毕后, 将发酵液降温至2℃, 继续发酵5天左右;

13) 发酵完成后, 经过过滤后即为生鲜啤酒, 可直接饮用。

6 薰衣草啤酒与传统工艺“淡色啤酒”的感官对比

6.1 感官评价规则与标准的制定

感官评价小组由10名行业评委组成, 对薰衣草啤酒与传统工艺“淡色啤酒”进行感官评价与对比, 两种产品的感官评价均由此小组完成, 每次感官评价的成绩是以10名评委得分的平均值作为评价结果。薰衣草啤酒与传统工艺“淡色啤酒”感官评价评分标准如表1所示。

6.2 感官对比结果

表2即为此次试验的感官评价结果:

7 薰衣草啤酒研制结论

根据以上研究我们可以看到, 所研发的薰衣草啤酒在各感官评价中, 分数均高于或等于传统工艺啤酒所得分数, 尤其是在保证泡沫持久度和风味物质愉悦性方面, 大大优于后者。

因而我们可以初步得出, 薰衣草啤酒的整体品质优于传统工艺制作的啤酒, 在啤酒消费市场上具有巨大的市场潜力, 可作为扩大未来市场的一个重点开发项目。

参考文献

[1]韩龙.啤酒风味的感官分析与风味优化[J].啤酒科技, 2012, 8:7-9, 15.

[2]张映辉, 等.综述沙棘啤酒的研制及其工艺流程[J].内蒙古农业科技, 2015, 43 (2) :128-129.

[3]张秋霞.薰衣草精油的研究进展[J].香料香精化妆品, 2006, 6:21-24.

[4]李志华.自制着色特种麦芽生产风味啤酒[J].啤酒科技, 2004, 7:30-32.

发酵食品生产技术 篇10

1 传统的发酵食品分类以及该食品的相关信息

1.1 豆类食品

在中国, 很多豆类食品都是由发酵工艺而得来的, 像豆豉、豆酱、酱油、腐乳等, 这些都是中国人们经常食用的豆类食品, 像其中的豆豉就早在2300多年前就已经有记载, 而豆酱更早, 是在3000多年前的周朝就已经开始应用, 并成为百姓的重要食材。

1.2 谷类食品

谷类发酵食品是最常见的食品之一, 是中国人们的主食之一, 像馒头、醋、发面饼等都属于谷类发酵食品, 其中的馒头主要是通过小麦发酵而成的, 还有食醋也是通过谷类发酵而来的, 指人们食用的主要调味品之一, 在中国已经有2000多年的历史。

1.3 腌制蔬菜食品

中国的腌制蔬菜也有着非常悠久的历史, 早在3100年前的商周时期就已经开始食用, 古代主要是应用盐、醋、糖等食材进行腌制, 而现在却也受到更加广泛的应用, 有着更为精密的腌制工艺流程, 而韩国的泡菜也是根据中国的腌制蔬菜中获得了启发因为形成的。

2 发酵食品的营养价值

中国发酵食品具有良好的保健功能, 并且很多发酵食品还具有一定程度上的保健功能, 这在《本草纲目》上都有所记载, 不同的发酵食品对于不同的症状都有着一定程度的缓解作用, 例如豆豉就有消化、开胃、祛风散寒的功效, 根据科学调查, 谷类发酵食品一般都有降血糖等功效, 由于发酵食品是由微生物发酵而来, 一些有益的微生物在食用后都有利于肠道的保护功能, 综上所述, 发酵食品是具有一定程度的营养价值, 并且具有一定程度的保健功能。

3 中国传统发酵食品的现状

由于中国发酵食品的一些显著的有点, 赢得了中国人民的喜爱, 而且发酵食品还具有良好的保健功能, 所以致力于制作发酵食品的人群在逐年增加, 中国发酵食品主要是依托中国的市场, 还有中国人民的习惯, 大多的制作过程和设备都依托与中国的环境来进行生产, 随着人民意识的增强, 中国人们越来越热爱发酵食品, 现在人们的主食也基本上都以馒头等谷类发酵食品为主, 并且每天大量的食用, 由于中国的人口众多, 所以在对于这类发酵食品的需求也是非常大的, 但小作坊中的安全问题却不得不让我们担心, 他们的卫生物体无疑是我们担心的重点, 还有就是其生产加工的技术问题, 由于小作坊的资金有限, 他们是否会加大资金的投入来让这类产品更加的让人放心, 这也是一个疑问, 在豆类的市场, 虽然已经有了较大规模的企业开始加大资金进行生产, 但是毕竟是小数, 在这类发酵产品上绝大部分也是来源于民间的一些小作坊, 在腌制蔬菜的食品中, 韩国的泡菜逐渐受到中国消费者的一致热爱, 每年的销售量达到了相当高的数字, 这样的形式无疑是给中国的腌制蔬菜行业重重一击, 这样我国传统的发酵产品还没有外国进口的发酵食品受欢迎, 无疑也是对我国传统发酵食品的一次重大的考验, 以上所说的就是照目前的情形下, 中国传统发酵食品的现状。

4 中国传统发酵食品的进展分析

发酵产品主要就是起源于中国, 中国更应该加大力度来对自己的食品进行相应的保护措施, 以下笔者就分点来对中国传统发酵食品进行相应的进展分析。

(1) 发酵食品是古代劳动人民思想智慧的结晶, 也是这么久以来人们习惯的食物, 大到每日食用的主食, 小到人们进场食用的酸奶等, 无疑不是人们不可缺少的食物, 而且这一类食物还极具有代表性, 能够代表中国的饮食文化, 所以在具体的生产上一定不能放松警惕, 现在谷类和豆类的发酵食品主要以民间的一些小作坊制作为主, 但是像这样的小作坊的安全问题确实是令人堪忧的, 而且近些年来, 中国的食品安全问题层出不穷, 所以在这方面的管理中更是要纳入重点, 对于像谷类等这方面的发酵食品更要加以严查, 因为谷类食品的市场需求太过庞大, 所以一旦出现问题后果绝对是不敢设想的, 还有就是为了避免小作坊的一些问题, 建议国家加大一些资金上的投入, 让一些大企业合并一些小企业, 将一些民族的传统发酵工艺通过大的企业进行制作, 让人们可以吃上比较放心的发酵食品, 并且鼓励一些民办单位, 引进一些新技术来服务于中国传统的发酵食品行业。

(2) 对于一些外来的发酵食品对中国传统发酵食品的冲击, 我们能做的只要将我们自主的发酵食品的质量提高上来, 并且通过相应的技术来改善我国传统发酵食品的味道, 因为只有通过这一点才能将我们原有的市场抢回来, 用味道吸引人们, 用质量说话, 只有这样才能真正的树立我国自己的民族产业, 这是需要通过商家和我国政府统一协调才能后达到的。

5 结语

发酵食品是中国的民族食品, 是通过上百甚至上千年流传下的食品, 但是随着市场需求的增加, 中国发酵食品中出现了很多明显的问题, 针对于这些问题应该及时提出相关的解决措施, 以保障中国发酵食品的美好前景。

参考文献

[1]陈朝银, PatoompronChim-anage.泰国发酵食品Tuanua中蛋白酶菌株的分离及初步鉴定[J].食品与发酵工业, 1997 (3) .

[2]柏芸, 熊善柏, 王欢欢, 等.传统发酵食品米发糕生产工艺的革新与现代化[J].粮食与食品工业, 2009 (5) .

[3]林海军, 张惟广, 王明强, 等.传统发酵食品中功能成分的研究进展[J].农业工程技术 (农产品加工) , 2007 (10) .

[4]邹磊, 汪立君, 程永强, 等.豆豉提取物对乙酰胆碱酯酶的抑制能力[J].食品科学, 2006 (3) .

[5]林海军, 张惟广, 王明强, 等.传统发酵食品中功能成分的研究进展[J].农业工程技术 (农产品加工) , 2007 (10) .

爱发酵食品的美国人 篇11

我的建筑力学教授名叫埃瑞卡，是位长相端庄、学识渊博的中年女士，对东方文化颇有研究，经常找我问东问西，时间一长，我们就成了私交不错的朋友。只是没到半年，埃瑞卡就怀孕了，因为是第一次，身体上的反应很大，连我都替她感到难受。

一天课后，埃瑞卡突然喜滋滋地说她找到缓解孕后不良反应的办法了，我好奇地问她是什么，她说出了一个我猜一百遍也想不到的答案——酸菜。原来上个周末她和老公一起逛街的时候，意外地在家附近发现了一家中国人开的“健康商店”。店主人很会招揽生意，因为担心美国人不一定能接受中国人习惯吃的食物，便现场制作了一些中餐供顾客品尝，如果觉得好吃自然就会购买，而老板娘递给埃瑞卡的那个一次性纸杯里，装的就是酸菜。

埃瑞卡说她此前虽然也经常去中餐馆吃饭，但酸菜却是第一次品尝。吃了几口后，感觉真的十分爽口，不但恶心的感觉没了，嘴巴对味道也变敏感了，当即便决定购买一袋。埃瑞卡是个凡事喜欢琢磨的人，酸菜拿回家之后，她打开包装研究了半天，还上网查了关于酸菜的相关资料，然后她胸有成竹地对老公说：“我可以做得更好。”

刚开始，身边的人都觉得埃瑞卡“疯”了：一个美国人，研究中国的酸菜干嘛？可没过多久，他们就发现埃瑞卡并不是说着玩的，她不但查找了酸菜的制作方法，还把一大堆瓶瓶罐罐搬进了自家厨房，然后就真的动手干起来了。再后来，她居然先后弄出了十种不同样式的酸菜，从配有盐、苹果和葛缕子的酒酿腌酸菜，到海藻酸菜，让很多人都不敢相信。

最初，埃瑞卡只是试着把自己做的酸菜拿给一些素食者和一些在饮食上有特殊习惯的人来吃，没想到吃过的人都连声称好，大呼过瘾。很快，埃瑞卡会做美味中国酸菜的事就变得远近皆知，而她对发酵食品的热情也与日俱增，此后开始自己做试验，尝试其他的发酵蔬菜。后来见面时，她给我看了一些她的发酵“作品”的照片，其中有发酵了10个月的墨西哥辣椒，有被发酵成了黑色的蒜头，埃瑞卡说这些发酵蔬菜的味道十分独特，是一种全新的味觉体验。看着她欢欣雀跃的样子，我知道她已经完全爱上了发酵食物。和我一样爱吃酸菜的美国人，还真的是第一次看见。

制作发酵食品的行家

我一直有些疑惑：虽然说像啤酒、面包、奶酪、酸奶这些也都属于发酵食品，美国人平时也经常食用或饮用这些东西，但毕竟它们都比较常见，也大多在营养价值和味道口感上都获得了人们的认同，那其他不常见的发酵食物，美国人会像埃瑞卡接受中国的酸菜一样地接受吗？

答案很快就揭晓了。2012年夏天我去伯克利旅行，竟然意外地发现了一家名为“培育酱园”的食品商店。说是食品商店，其实主要卖的是各种各样的发酵食品。真是不看不知道，一看吓一跳。都说美国人干什么事情都喜欢玩极致，此言的确不虚，那里的很多发酵食物都令人大开眼界。用老板凯文的话来说，“我们可以发酵一切东西，使它们成为世间少有的美味。”

在那间空间不大，但却摆放着无数瓶罐和坛瓮的店铺里，凯文热情地向我介绍着他的得意之作。他培育了200多种生态环境，从普通的酸奶益生菌到由细菌、酵母和霉菌组成的复杂乳制品系统，简直应有尽有。而被他尝试用来进行发酵的食物种类也是多得惊人。凯文几乎是用一种玩乐的心态去创新和打破界限，从蓟根、胡萝卜、芦笋，到绿草莓、海胆卵，再到扇贝、牡蛎、金枪鱼，几乎没有他不敢发酵的东西。

凯文说他曾将金枪鱼和石首鱼放在一个微生物环境中发酵了160天，我惊奇地问他味道如何，他笑着回答：“完全是世间美味，能让人想起上等火腿。”凯文认为发酵可以在很大程度上让食物改变原有的口感，变得更好吃，比如海胆卵的味道很重，而把它放在微生物环境下进行发酵，只要一天它就会失去刺激性气味，并发出很纯正的鱼味，极受大家的欢迎。让食物变得好吃美味，是凯文制作发酵食品的主要目的。

看我对他的工作很感兴趣，凯文还带我参观了他的菌室，玻璃杯和压力罐都在咕噜咕噜地冒着泡，凯文每天都要对这些微生物进行看护，撇去黄色、棕色、红色的液体，然后打开压力阀，把菌种从满是汁液的罐子里取出来使用。

除此之外，凯文还借鉴了亚洲人的一些发酵“原料”，比如日本料理的主要配料味噌，它是由豆和米等经过霉菌和酵母发酵而成的;再比如中国的酒糟，是用糯米通过酒饼发酵后酿制而成的。凯文也学会了自己研制“糠床”，这是日本人制作发酵食品的一种手段，已经有几百年的历史，它同时有酵母、霉菌和乳酸菌共同参与发酵过程，制作方法也十分用心，要将米糠和蔬菜混合，第二天再换一批新的蔬菜，连续这样操作8周，其间需要经常搅拌，让它呼吸氧气，否则会变酸。

“糠床”制作成功后，凯文会将南瓜、蒜头、黄瓜、萝卜、各种海鲜类食品，甚至还有肉类放进“糠床”，然后耐心等待这些发酵的美味食品“长大成人”。我问凯文为什么对发酵食品如此执着，他的回答十分简单：“因为我喜欢吃好吃的东西，更喜欢这种化腐朽为神奇的过程。”

发酵食品登上大雅之堂

美国人的饮食种类要比中国人少得多，更不吃所谓的“奇怪的东西”，那么到底有多少美国人对除了啤酒、奶酪、面包之外的发酵食品感兴趣，甚至吃得上瘾呢？凯文告诉我，他制作的这些发酵食品除了卖给普通人，主要还是面向餐厅和酒店供应。

加州两个三星级餐厅之一的米德伍德餐厅厨房，用的就是凯文提供的发酵甜柠檬;美国西海岸最时尚的比里特美食店也从凯文的店里采购发酵食材;而来自旧金山“季节餐厅”的明星厨师斯格尼斯，则对凯文制作的发酵鱼赞不绝口。事实上自从凯文的发酵食品店积攒了很多人气之后，几乎每周都会有来自美国各地的厨师登门拜访，向凯文请教取经。更让凯文感到自豪的是，美国最著名的美食记者迈克尔·博兰还专门用了两天的时间对凯文制作发酵食品的整个过程进行调查研究。

很显然，美国人对于发酵食品的接受程度并没有想象中那样低，需求量也不小，而且大多是喜欢尝试美味并且注重健康的有钱人在消费发酵食品，这在无形中也抬高了发酵食品的身价。

不过令人有些遗憾的是，美国人吃发酵食品大多是因为它新奇独特的味道和口感，并不像中国人那样清楚发酵食品在营养健康上的价值。或许等到有一天他们像了解维生素丸一样地了解了发酵食品，发酵食品便也会成为经常光临普通美国人餐桌的一位“常客”了。

发酵食品中的微生物及代谢作用 篇12

发酵食品和发酵工艺在我国有着悠久历史, 常见的发酵食品有发酵乳制品、豆制品、酒类产品、食醋和面包等。传统的发酵食品, 其发酵体系是由一种或多种微生物构成的, 在传统发酵工艺中, 参与代谢的微生物在各自原产地统一富集, 共同组成完整复杂的结构体系。由于传统发酵工艺是在自然环境下形成的, 不同地区的环境、气候等因素会使发酵食品的风味存在区别, 微生物群发挥的作用也各不相同。通过对发酵工艺深入研究后发现, 部分重要微生物并未将其自身作用发挥出来, 有时难以保证食品的发酵质量, 因此, 分析发酵食品的微生态环境及代谢作用对提升发酵食品的质量有着重要意义。

常用发酵食品的微生物及代谢作用

大豆发酵食品的微生物及代谢作用

大豆的发酵品主要有酱油、豆酱、豆豉等, 在这些发酵品的制作过程中, 制曲是关键步骤。曲中含有微生物, 微生物会分泌胞外霉, 这些胞外酶在食品发酵后期对风味的形成、营养成分变化及功能因子的形成有着重要影响。比如, 酱油的酿造已有两千多年历史, 主要原料是蛋白质和淀粉物质, 其在发酵过程中所使用的发酵剂叫“KOJI” (这是源自于日本的叫法) , 这种发酵剂的主要微生物是霉菌, 其中又以米曲霉为主。其发酵代谢过程如下:发酵过程中, 米曲霉会分泌出多种水解酶, 水解酶会将原料曲中的蛋白质和碳水化合物进行水解, 水解出来的物质会被其他微生物利用, 从而生成风味独特和营养特别的物质。与此同时, 在霉菌作用下, 不溶性膳食纤维降解为水溶性糖类, 使发酵豆制品的功能性和可利用性都得到了提高。此外, 形成酱油独特风味的还有各类乳酸菌, 譬如酱油四联菌、植物乳杆菌、噬盐片球菌等, 特别是一些耐高渗透压、耐盐性强的酵母对酱油香气的形成影响极大。

食醋的微生物及代谢作用

在我国, 比较出名的食醋有山西老陈醋和镇江香醋, 在食醋酿造过程中, 起主要功能的微生物有醋酸菌、乳酸菌、霉菌及酵母菌等。其中霉菌的作用是降解蛋白质、多糖等大分子物质;在酒精发酵阶段, 酵母菌利用单糖使其自身发生自然降解, 释放出营养物质供其他微生物使用;醋酸菌的作用是氧化糖和乙醇, 将乙醇氧化, 生成高浓度醋酸和大量有机酸;乳酸菌的作用是能够产生大量乳酸, 以释缓食醋中带有刺激性的酸味, 从而改善食醋口感。芽孢杆菌会产生活性度高的蛋白酶, 这些蛋白酶可以将蛋白质水解成氨基酸, 氨基酸主要对食醋色泽和风味产生影响。不同地理环境和气候条件下发酵出来的食醋, 微生物菌落结构不一样, 口味和营养方面也会存在差异。比如, 山西陈醋的主要微生物是酵母菌和细菌, 镇江香醋的主要微生物是乳酸菌、醋酸菌等。由此可见, 不同区域下, 代谢物质、功能微生物、作用机制都存在差异, 从而造就了不同的风味和口感。

酒类的微生物及代谢作用

白酒、啤酒、果酒等酒的酿造基本是利用酿酒酵母, 在厌氧条件下进行发酵, 将葡萄糖转化为酒精。白酒经过蒸馏, 剩下的成分主要是水、酒精和酯类, 醇类和低碳醛酮类化合物含量相对较少。果酒和啤酒是没有经过蒸馏的, 在发酵时, 酵母会将果汁或是发酵液中的葡萄糖转化为酒精, 其他成分则会在酵母作用下产生氨基酸、维生素等代谢物质融入酒液中。

常用发酵食品的发酵技术改良

酱油

利用基因组重排现代生物技术, 对耐盐酵母进行遗传改造, 选育生产酱油用的优良菌种, 以获取能够生产大量蛋白酶的米曲霉菌株和具有耐高渗、增香作用的耐高盐酵母菌株, 并通过改造菌种、优化发酵工艺及膜分离技术等关键技术的集成应用, 以这种方式酿造出来的酱油, 对原料蛋白的利用率可高达90%以上, 氨基酸转化率可达到22%以上, 而且酱油香气更浓郁、乙醇味更明显, 从而更好地提升酱油风味和质量。

食醋

利用分子微生态学技术分析醋发酵过程中的微生物群落结构, 并结合纯培养技术筛选出高质量的有机酸和功能菌株, 建立功能微生物菌种库, 其中风味物质和功能性微生物包括川弓嗪、黄酮类、多酚类物质。利用这些功能微生物可以使发酵系统快速启动, 以减少醋酸发酵周期, 以便大量雷击功能因子, 并保证功能因子具有良好稳定性, 并通过添加乳酸菌、芽孢杆菌以提高食醋风味和功能性物质含量。此外, 还需通过建立过程自控的高浓度醋酸深层液态发酵生产工艺, 以控制发酵液中的酒精浓度。

啤酒

将传统诱变手段与现代分子生物学技术相结合, 选育低产的双乙酰、发酵糊精、蛋白酶、乙醛、低聚多糖、高产谷胱甘肽啤酒酵母以及可以改善啤酒乙醇含量的生产用功能性微生物菌株。采取隔氧与减热糖化工艺, 改善啤酒品质, 增加抗氧化能力。采用无压发酵, 控制啤酒醇酯稳定性, 以生物膜过滤代替高温灭菌处理培养基, 采用连续发酵技术, 既能降低能耗, 又能提高产品质量。

结语