微生物技术在食品中的广泛应用 韩朝伟.docx

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1、微生物学技术在食品中的广泛应用韩朝伟四川大学生命科学学院生物科学类学号【摘要】本文采取综述的形式，对近年来微生物学技术在食品应用领域的最新成果与进展进行介绍，重点介绍白色农业的发展，新型微生物产品作为食品添加剂以及微生物学在食品保鲜防腐领域的应用。【关键词】微生物技术食品白色农业发酵食品安全随着时代的不断发展，各种社会问题开始显现，能源紧张、环境污染、人口问题、资源匮乏……人类在享受发展成果的同时，也开始面临这些新的挑战，其中资源、能源、人口、环境等问题都关系到农业发展与粮食安全，而在传统农业已不适应现代社会的需求时，各种高科技、高产、低耗的新型农业应运而生，其中以微生物

2、应用为主的白色农业开始崭露头角。此外，微生物技术在食品生产、食品添加剂、食品质量和食品安全检测方面也都发挥着越来越重要的作用。1、传统微生物技术与现代微生物技术的比较本文重点介绍现代微生物技术在食品领域的重要作用，但为了对比突出，特在此对微生物技术的传统应用作简要介绍。微生物的传统应用主要是指微生物发酵技术，我们生活中的许多食品都是来源于微生物发酵，如中国的酱油和腐乳，日本的纳豆和清酒，韩国的泡菜，以及西方国家的面包、干酪和酸奶等。其中最为著名的还属酒类，在我国，利用微生物进行谷物酿酒的历史，至少可追溯到距今4000多年的龙山文化时期。我国原始氏族社会末期的龙山文化遗址中

3、，就出土了大量陶制的酒器如尊、高脚杯、小壶等，证明这时期酿酒工艺已相当发达，谷物酒已成为当时较为普遍的饮料。以制酱、酱油、豆豉、醋、腐乳为代表的酿造业在我国也有3000多年悠久的历史[1]。与传统微生物发酵技术相比，现代微生物技术无论从应用范围还是生产效率上都有极大的进步。首先在对生产菌种的认识上，现代微生物技术有了更加科学的了解。传统自然发酵中的微生物体系成分复杂，单一菌种发酵活力较低，不适合工业化大规模生产。而随着微生物科学的发展进步，人类对发酵过程中的微生物有了科学的认识，能够采用纯种的菌株进行发酵，大大提高了产率，同时还运用基因工程技术选育新的菌种，利用辐射等理化

4、因素进行诱变育种以及菌株杂交等手段来产生形状更加优良的菌种。其中我国在一些主要发酵产品中的菌种选择如下：制醋采用AS1．41、沪粮101等，制酱油选用沪粮3．042(中科AS3．951)米曲霉，酸奶生产用保加利亚乳杆菌及嗜热链球菌，味精发酵的菌种有北京棒杆菌AS1．299、钝齿棒杆菌AS1．542、谷氨酸棒杆菌等[2]。在发酵技术上，现代微生物食品加工一般在发酵罐等发酵设备中，连续自动地进行，发酵的全部参数，如温度、pH、罐压、溶解氧、空气流量、二氧化碳含量等均可自动记录控制，工作效率大大提高。而且食品加工过程都有着良好生产操作规范，在容易发生食品安全问题的环节上，建立了

5、相应的预防控制措施，充分保证产品的安全性[1]。同时现代发酵技术在获取发酵产物的同时，还开始利用微生物产生的酶来生产食品，这也是较传统发酵食品的一大进步。如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶等已被广泛应用于苏打饼干、面包、蛋品、奶酪等各类食品的生产。2、现代微生物技术生产新型食品添加剂随着人民生活水平的提高，人们对食品的要求已经从过去的“量”上升到“质”的追求了，人们开始越来越关注所谓的绿色食品、健康食品、保健食品以及食品安全。在对原料的要求越来越高的同时，对各种食品添加剂的安全性也迫切关注，尤其是经常接触的防腐剂、色素等更是众多添加剂中的“明星”。现代科学技术的发展也带来

6、了许多全新的食品添加剂，其中微生物学技术也起着重要作用。近年来，一种糖类——壳寡糖作为新型的食品添加剂引起了人们的关注。几丁质又名甲壳素、甲壳质，是地球上仅次于纤维素的第2大类天然高分子化合物，素有“软黄金”之美誉。壳聚糖是几丁质脱乙酰后的产物，含有游离氨基，能结合酸分子，是天然多糖中唯一的碱性多糖[3]。其水溶性差，应用十分有限，而壳寡糖就是壳聚糖的降解产物，其水溶性>99％，人体对其吸收率达到99.9％，因此比壳聚糖具有更优越的生物活性。近年来，随着对壳聚糖的研究不断深入，发现其有很多重要的生理功能：(1)早在20世纪70年代末，壳寡糖就被发现具有降血压、血脂、胆固醇

7、的作用。壳寡糖是聚阳离子，易与胆汁结合并能全部排出体外，大大降低胆固醇酶催化活性，阻碍胆固醇的转化吸收。同时壳寡糖能聚集带负电荷的脂肪，形成屏障，阻碍脂肪消化酶活化，从而阻碍脂肪消化吸收。(2)壳寡糖能够提高巨噬细胞的吞噬功能，促进抗体生成，抑制肿癌生长活性。同时壳寡糖能够提高T淋巴细胞和B淋巴细胞活力，增加免疫活性细胞的数量，提高其质量，从而增强机体免疫功能。由于壳寡糖兼具分子量小和成膜特性，容易进入细胞壁干扰细胞的新陈代谢，并且能在细胞表面形成膜从而阻止营养物质的输入，从而起到抑菌和杀菌作用。(3)壳寡糖具有促进双歧杆菌生