微生物在食品加工中的应用分析

石 勇 廖 玲 杨雪琴 余玉亭 廖大敏

(贵州省铜仁职业技术学院，贵州 铜仁 554300)

引言

综合来说，微生物主要是指一些肉眼不可见的微小生物，在生物学界，微生物有着多种形式，主要分为原核微生物、真核微生物以及一些亚病毒等等。古人很早就掌握了微生物在事物中的应用，并利用微生物进行酿酒和食物制作等等。随着科学技术和生物技术的发展，微生物在食品中的应用范围也有所拓展。

一、食品中常用的微生物

(一)乳酸菌

在食品加工过程中，最常见的一种微生物就是乳酸菌，乳酸菌又称革兰氏阳性菌，乳酸菌产生于发酵的糖类，再由糖类经过代谢后形成乳酸。依据发酵糖类的代谢产物可以将乳酸菌分为同型发酵和异型发酵两种。这两种乳酸菌都可以应用到食品加工过程中。

(二)酵母菌

酵母菌和乳酸菌不同，酵母菌是一种单细胞真菌，产生于性质偏酸的糖类水解环境，在形成酵母菌的过程中同时会产生一些兼性厌氧菌。酵母菌可以将单质糖类进行水解，从而形成二氧化碳和氧气，并产生一定含量的酒精。在史前社会时期，原始人类就已经掌握了发酵技术，并懂得利用酵母菌进行酿酒。随着科学技术的发展，酵母菌产生的自溶物也可以作为食品添加剂，从而改善食品的口感和风味。

二、微生物在食品加工中的应用

(一)微生物在白酒加工中的应用

结合前文可知，酒是微生物作用下的产物，在公元前社会，古人就已经掌握了酿酒技术。结合图1可知，主要利用酒曲来制作白酒，在进行酿酒之前，首先要对粮食进行蒸煮，从而使得粮食糖化，然后在糖化后的粮食中加入酒曲。酒曲主要由红曲霉、根霉以及木霉构成，将其和粮食有机融合在一起进行发酵，最后产生原浆。酒曲霉菌和粮食的融合可以产生大量的淀粉酶和活性蛋白酶，除此之外，微生物还会对白酒的口感和风味产生影响。在酒曲霉中含有梭菌属和芽孢杆菌属，在一些浓香型白酒之中，即含有大量的梭菌属和芽孢杆菌属，在这些菌种的作用下，增加了白酒浓烈醇厚的香味。除此之外，在一些酱香型的白酒之中，含有大量的四甲基吡嗪，在其作用下，白酒可以散发出浓厚的酱香风味。

图1 白酒的制作过程

(二)微生物在食醋加工中的应用

食醋作为日常调味品，对增加食物的香气和风味有着至关重要的作用。醋酸是食醋的主要成分，但是在一些陈醋之中，会产生大量由霉菌、酵母菌和醋酸菌构成的微生物，这些微生物可以将食醋半成品中的粮食进行水解，粮食发生水解之后，其淀粉和蛋白质会转化为氨基酸和葡萄糖，而葡萄糖在霉菌的作用下又可以进行发酵，从而增进食醋的香气。随着时间的沉淀，霉菌的水解作用愈加明显，这也就是老陈醋醋味浓厚，香气浓郁的原因之一。

(三)酸奶以及其他发酵乳制品

乳制品作为微生物在食品加工中的应用典范，在食品界有着重要的地位，特别是在一些以乳制品为主的欧美国家，可以利用乳酸菌制作酸奶、干乳酪、酸奶油等食品。乳酸菌在发酵乳制品形成过程中非常重要，乳酸菌可以同乳制品中的乳糖和蛋白质发生反应，从而改变乳制品的口感和风味。一般情况下，在发酵乳制品过程中最常用的乳酸菌包括双歧杆菌、链球菌等菌种，这类菌种不仅可以抵抗一些霉菌，同时也有助于增加乳制品的保质期。有学者研究发现，在一些蛋白酶活性较高的益生乳杆菌之中，存在一种干酪乳杆菌，在该乳杆菌的作用下，可以有效增加酸奶的酸味和延长酸奶的保质期。

(四)微生物在酱类食品加工之中的应用

酱，是一种日常生活中最为常见的调味料，一般情况下，可以按照原料对酱类食品进行区分，有黄豆制作而成的豆酱，肉类制作而成的肉酱以及小麦制作而成的甜面酱、海产品制作而成的海鲜酱等等。在不同原料的酱类食品中，微生物发挥的作用也不同。微生物可以在豆类酱料中产生米曲霉菌和黑曲霉菌，在氧气的帮助下，可以产生一种让黄豆散发别样风味的蛋白酶。有学者通过研究发现，利用单一的菌种产生的米曲霉来制作豆酱，不仅可以增加增加豆酱内部的还原糖，同时还可以增加豆酱的颜色。由此可见，利用微生物发酵豆酱的过程中，应该使用较为单一的菌类，这样才能保障豆酱的品质。除此之外，还可以通过加入毕赤酵母来增加豆酱的口感和粘稠度，从而提升豆酱的质量。

(五)微生物在蔬菜食品加工之中的应用

将微生物应用于新鲜蔬菜加工，既可以产生口感爽脆，风味独特的泡菜。泡菜是由少量的酵母菌和乳酸菌共同发酵形成的一种特殊的食物。在乳酸菌的作用下，蔬菜原有的色泽和成分得以最大限度的保留，同时乳酸产生恩多蛋白酶也赋予了新鲜蔬菜不同的口感。乳酸在进行发酵的过程中，会产生大量可以产生的酸味的乙酸和丙酸，同时也会产生少量的氨基酸短肽。在这些物质的共同作用下，造成了泡菜别具一格的风味。目前，我国多采用自然微生物来进行泡菜制作，这一制作方法虽然简易、成本低，但是却存在发酵时间长、泡菜口感不佳等问题，鉴于此，目前很多的食品加工工厂都会采用菌种投放类的发酵技术来生产泡菜。有学者通过对泡菜中乳酸菌的研究发现，用甜菜、洋葱、胡萝卜等蔬菜制作泡菜时，可以采用植物乳杆菌以及乳酸偏球菌进行发酵，这样一方面可以确保乳酸菌得以最大程度的发酵，同时也可以适当延长泡菜的保存周期。

(六)微生物在微生态制剂中的应用

微生物不仅可以应用在常见的食品加工过程中，还可以将其制作成为微生态制剂。随着科学技术的不断提高，可以将微生物制作成合生元、益生菌以及益生元等微生态制剂。在微生态制剂中，含有含量适中的酵母菌、乳酸菌和双歧杆菌。对一些身体机能低下、肠胃不适的人来说，服用一定的微生态制剂可以有效平衡肠道内的益生菌群，从而促进肠道运动和调节人体的免疫力和抵抗力。目前，很多公司都会将一些益生菌和合生元作为食品添加剂添加到一些乳制饮料和奶粉之中。此外，通过科学研究发现，益生菌还具有一定的抗癌效果。有学者利用患有肝癌的小白鼠进行试验，发现服用一个周期后的小白鼠其肿瘤体积会缩小。

(七)微生物在面食类产品中的应用

面食是人类生活中最常食用的食物，人类食用面食可以追溯到史前，由此可见，面食对人类发展和生活有着至关重要的作用。在一些面类食品的生产和制作过程中，也需要运用到微生物进行发酵。如中国的馒头和西方的面包，在制作馒头和面包的过程中，要用到酵母，在酵母菌的作用下，可以使得面团变得更加的蓬松和柔软，同时面类食品的口感也会在酵母菌的作用下产生变化。有学者指出，在酵母菌中，低分子的酵母菌相对于高分子酵母菌，不仅可以增加发酵面类的保鲜时间，同时也可以增加发酵面类的口感和风味。

三、总结

微生物虽然是细菌中的一种，但是却被广泛的应用到食品加工行业和食品加工领域，一些普通的食物在微生物菌群的作用下，不仅产生了独特的香气，同时还产生了不同的口感。在现代食品加工领域之中，对微生物技术的应用更为广泛，除了将其应用在一些传统食物之中，科学家还通过技术生产微生物生态制剂，用以调节人体的免疫机能。随着技术的不断发展和大众对微生物认识的不断加深，微生物在食品中的应用会变的更加广泛。