发酵工程在食品工业中的应用

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1、微生物发酵工程及其在食品中的应用赵博宇13143112摘要：本文从传统微生物发酵在食品工业中的历史及现代发酵工程的发展，提出了发酵工程在生物工程中占有重要地位。只有通过发酵工程，才能使由基因工程或细胞工程获得的具有某种所需性状的目的菌株实现工业化生产，最终达到基因克隆或细胞融合，获得生产效益和经济效益，发酵工程是生物技术产业化的基础。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(SCP)的生产、开发功能性食品和微生物油脂的生产等。关键词：发酵工程食品工业应用微生物广泛存在

2、于自然界中，以微生物供应或制造食品并不是什么新的概念。现在发酵食品已经成为食品王业中的重要分支，就广义而言，凡是利用微生物的作用制取的食品都可称为发酵食品。现代科技中利用微生物生长速度快、生长条件简单以及代谢过程特殊等特点，在合适条件下，通过现代化工程技术手段，由微生物的某种特定功能生产出人类需要的产品称为发酵工程，亦称微生物工程。微生物在食品中的应用有三种方式：(1)、微生物菌体发酵是以获得具有多种用途的微生物菌体细胞为目的的产品，包括用于面包工业的酵母发酵，单细胞蛋白，活性乳酸菌剂等。(2)、微生物酶发酵，利用发

3、酵法制备微生物酶是当今发酵工业的重要组成部分，包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶、酸性蛋白酶、脂肪酶、凝乳酶等。(3)、微生物代谢产物，包括初级代谢产物一供菌体利用、中级和级次产物如酒类、食醋、有机酸、维生素供人们利用。近几年基因工程和细胞工程等现代生物技术为发酵工程的发展提供了新技术。重组DNA技术和细胞融合技术，使微生物从来不能产生的一些物质变成了发酵产品，为发酵工程开辟了新的领域。本文简要介绍发酵工程在食品工业中的应用。一、传统发酵在食品工业中的历史发酵技术起源干古老的酿造食品工业，如：

4、清酒、啤酒、葡萄酒、黄酒、白酒、酱油、醋、腐乳以及干酪等的制造。我们的祖先为了生存和发展，很早就发现了利用微生物的发酵作用（古代虽然不清楚微生物的知识）可以提高食物的消化性、保藏性、嗜好性，创造了一系列的发酵工艺和发酵食品。例如，以粮食为原料发酵制成的烧酒、白酒、豆豉、酱、醋等被称为是固体发酵的起源。我国传统发酵食品是中华食文化的代表，不仅至今为国人之生活必需，而且无论过去和现在都深刻影响着整个人类饮食文明。中国人历来视“柴、米、油、盐、酱、醋、茶”为生活的基本保障，其中酱、醋、茶都和发酵有关。我国传统发酵食品主要种

5、类如下表所示：原料食品种类谷类发酵面食（馒头、包子、烙饼、馕）、发酵米粉、酸浆面、醪糟、醋、面酱等豆类各种豆豉、腐乳、豆瓣酱、酱油、豆汁等蔬菜各种泡菜、腌渍菜、糖蒜、榨菜、酸菜等水果柿子醋、西瓜酱、山楂酱、其他果酒、果醋等肉类金华火腿、腊肉、香肠等水产熏鱼、腊鱼、虾酱、鱼酱、鱼酱油等奶类扣碗酪、奶豆腐、乳扇、酪干、奶卷、奶饽饽、酥油等其他各种酒类、茶等中国传统发酵食品有着非常丰富的内涵，其种类之多，方法之妙在其他国家都是罕见的。除了各种酒类产品之外，在人们的日常饮食中发酵食品几乎无处不在。我国各地的泡菜、腌渍菜有很好

6、的保健效果。例如赵丽珺利用降胆固醇能力较强的乳酸菌SUF-1发酵泡菜，并通过体外实验证实泡菜具有一定的降胆固醇效果。二、现代发酵工程在食品工业中的发展自20世纪70年代以来，随着基因工程为核心内容，包括细胞工程、酶工程和发酵工程的现代生物技术广泛应用于食品生产与开发，食品工业也有了飞速的发展。利用现代生物技术不仅能改造食品资源、同时还能改进传统工艺，改良食品品质、提高产品加工深度，增加食品包装功能并将其产业化。现代生物技术也将成为解决食品工业生产所带来的环保和健康等问题的有效途径。发酵工程是生物工程技术的重要组成部分

7、，是生物技术产业的重要环节，是一门利用微生物的生长和代谢活动来生产各种有用物质的工程技术。包括培育优良菌种、发酵生产某些代谢产物、生产微生物菌体、改造某些天然物质等。目前，现代发酵工程技术已作为一种新兴的工业体系发展起来，已深入到生产的各个行业，如工业、农业、矿业、化工、医药、食品、能源和环境保护等。现代发酵工程对食品工业的影响主要表现在利用现代发酵技术改造传统发酵食品以及加速开发高附加值的现代发酵产品。涉及到新食品配料、食品加工催化剂、饮料稳定剂、D-氨基酸及其衍生物制造等诸多食品工业领域。三、发酵工程在食品工业中

8、的应用3.1改造传统的食品加工工艺利用现代发酵技术改造传统发酵食品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，用于味精生产。可提高原料利用率10％左右。在啤酒生产中，国外采用固定化酵母的连续发酵工艺进行啤酒酿造。可将啤酒的发酵时间缩短至1d，甚至90rain。我国对传统酿造制品，如黄酒、酱类、豆腐乳等利用优选的菌种发酵．提高了原料的利用