微生物在食品发酵中的应用探究

封 雪，吕晓超，惠 香

（大连产品质量检验检测研究院有限公司，辽宁大连 116000）

发酵食品是利用微生物进行加工和制作的食品，发酵工艺有极其悠久的发展历史。随着时代的发展，人们对食品发酵的探索与研究越来越深入，并掌握了越来越多的食品发酵相关知识以及经验。使用微生物制成的发酵食品，不但口感突出，味道鲜美，而且能够为人们提供重要的营养，使食品具备良好的保健功效，有益于人们的身体健康。因此，应当对食品发酵工程继续进行深入的研究，创造出更加丰富的食材，提高食品的营养价值，使其更好地为人们服务。

1 微生物发酵工程概述

发酵是微生物特有的一种功能，在食物发酵过程中，微生物能够在一定的工艺下，发展为规模相当的菌落，并产生一些反应，完成对食品性质的改变。图1为微生物发酵工程的基本流程。

图1 微生物发酵流程图

由图1可以看出，微生物发酵流程较为复杂，原始发酵生产工艺利用的是自然界中的微生物，而随着时间的推移，现代的微生物发酵已经具备了比较高的生产工艺和技术，能够对微生物的菌群进行有针对性的筛选与改造，还能够根据具体的生产要求，对工程菌进行定向培养[1]。人们在利用微生物进行发酵食品生产的过程中，对原材料的使用率提高，缩短了生产制作周期，生产效率和食品的营养价值都获得了较大幅度的提升。

2 微生物在食品发酵中的作用

在食物发酵的过程中，微生物能够分泌出一种可以溶解细胞壁的酶，从而使食物发生一定的化学变化，改变了食品中物质的分子结构，能够有效改善食物的口感[2]。经过发酵，面团内部结构发生改变，从而让面食变得更加松软，同时营养也更加丰富。泡菜、酸奶以及豆豉等，也是在经过发酵后变得口味俱佳、营养丰富，深受人们的喜爱[3]。此外，发酵后的酵母属于抗氧化物质，具备一定解毒性，有利于保护人们的肝脏。酵母还含有硒、铬等微量元素，能够有效抗衰老、防肿瘤，对于提升人体免疫力以及预防心血管疾病都有一定的帮助。而随着我国人们生活水平的提高，人们对健康问题的关注度也日益提升，因此健康的发酵食品也备受人们的 欢迎。

3 食品发酵中微生物的应用领域

随着食品种类、样式、口味等不断多元化发展，运用微生物拓展食品发酵产品种类值得进行深入探讨，本文对此作出梳理，对几个重要的应用领域加以分析。

3.1 调味品

调味品是日常生活中常见的物质，如酱油、生抽等。酱油由小麦和大豆经过微生物的发酵制作而成，可以为食品增添味道，有利于“调味”作用的发挥，使食物的色泽也更加鲜亮，提升了食物的感官品质[4]。

3.2 食醋酿制

在食醋的酿制过程中，发挥主要作用的除了霉菌外，还有醋酸菌、乳酸菌以及酵母菌等，每种微生物都有着独特的作用。例如，醋酸菌可以把乙醇氧化为醋酸，从而产生出有机酸[5]；酵母菌则可以在食醋的发酵过程中自然降解，产生能够被其他微生物所吸收的有机物，进而增加食醋酿造的功效性；霉菌可通过对蛋白质和多糖等物质进行降解，起到加速发酵过程的作用[6]。而乳酸菌在发酵过程中则会产生大量的乳酸，能够有效改善口感，并减少刺激性较强的酸味产生。由此可见，在进行食醋酿造的过程中，不同微生物功能各异，在改善口感、提升营养等方面有不同的作用[7]。

3.3 酶制剂

酶在催化方面具有显著效果，因而如果将微生物加以融入，这种催化效果会更强[8]。因为在化学反应过程中，酶也是一种重要的催化剂，不仅可以助力化学反应速度，自身还不会消减，因而酶被广泛应用到多种领域。酶制剂主要提取自生物体，属于具有酶特性的物质，在食品加工过程中的化学反应中发挥催化的作用。当前在加工制造行业中已经发现了近10多种的生物酶，应用于微生物发酵，酶制剂的生产效率更强，应用效果也更加显著，克服了因为气候、地域等原因的不利影响，具有低成本、高效率、操作简单、种类繁多及适用广泛等优势。微生物在酶制剂的形成过程中有着广泛的应用价值[9]。

3.4 乳制品制作

如今，人们的生活品质不断提高，对乳制品的需求量与需求方向不断增加，在进行乳制品的选择时，需要考虑营养、口感及助消化功能等方面。在乳制品中，比较常见的有酸奶、干酪、乳酸菌制剂以及酸乳粉等[10]。酸奶是采用微生物发酵制成的，不但口感好，并且营养丰富，且有助于肠道的消化，因此备受人们的喜爱。酸奶发酵过程中，使用了乳酸菌以及其他微生物，进行了两次发酵[11]。先使用乳酸菌将牛奶进行初步发酵，再向其中加入乳糖，使各种细菌进行再发酵。成品酸奶中，存在大量的有机酸、乳酸以及蛋白质和维生素等，不仅具有丰富的营养，还有着较好的口感，可促进人们的肠道消化吸收。

4 食品发酵中微生物应用中的不足与改进措施

4.1 存在问题剖析

随着时代的发展、科技的进步，食品发酵技术的发展速度相对落后，且与发达国家相比具有一定的差距[12]。目前，在对食品发酵中微生物应用的研究和对优良菌种的筛选和培育方面都有待提升。此外，产业规模不尽合理，造成了一定程度的资源浪费与环境污染，这些食品发酵行业所面临的问题都有待完善。

4.2 改进措施

鉴于食品发酵行业目前存在的一系列问题，应从以下4个方面来进行改进与完善[13]。①注重对先进科技的利用，重视对优良菌种的筛选与培育，并做好相应的改进与应用，不断研发出新的产品。②严格把控整个生产的过程，只有各个步骤、各个方面都做得足够到位，才能够确保最终所生产出来的产品具有稳定的质量[14]。③加快产业结构改革，使食品发酵行业的产业规模渐趋完善，并能够与我国当下行业技术水平的发展相协调，稳步前进。④注重环保方面的问题，尽可能地提升对原材料的使用效率，减少浪费与污染，走可持续发展的道路。

5 固态发酵工艺技术的突破

随着时代的发展，人们对于食品的需求日渐多样化，也更加注重食品安全问题。因此，食品发酵也应当在发展的同时，注重安全化、功能化与多元化[15]。常见的发酵方式是基于溶液进行，但是随着时代的发展，应对食品发酵的多元性发展进行一定的研究，尝试技术方面的突破，让发酵过程更加高效，效果更加显著。其中固态发酵工艺技术就是一个大胆的尝试，但还需要进一步完善与提升[16]。展望未来应当逐步扩大对固态发酵工程技术的突破，创新微生物在食品发酵领域发挥作用的路径，应当不断进行技术突破，尝试从乳制品、调味剂、酶制剂等方面进行运用推广，汲取液态与固态工艺各自的优点对固态发酵工艺技术进行改良，不断推动技术创新，助力食品发酵效果凸显[17]。

6 结语

本文对微生物发酵工程的概念进行了阐述，分析了微生物在食品发酵中的作用，包括改善食物口感，加强食物营养与使食物更加有利于人们的健康等方面。另外，还对食品发酵中微生物的应用现状进行了详细的论述，从微生物在大豆发酵食品、食醋及乳制品发酵过程中的应用进行了详细阐述，并对食品发酵中微生物的发展方向进行了探讨。微生物被广泛应用于调味品、食醋酿制、酶制剂和乳制品的制作等，并发挥重要作用，但在未来发展中仍需在技术方面不断突破。