发酵工程在食品领域的应用

盖伟东

随着现代科技的发展，发酵这项技术已经取得了十分显著的成效在食品领域中占有极其重要的地位。发酵工程对食品营养与健康的发挥着非常重要的作用。基于此，本文对发酵工程在食品领域的应用进行了简要的分析，仅供参考。

发酵工程的定义

发酵工程是指通过生物（主要是微生物）的某些特定功能，结合现代工程技术直接应用于工业生产并制造出产品的一项技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配置、灭菌、扩大培养和接种、发酵工程和产品的分离提纯等方面。发酵工程的应用主要在医药工业、食品工业、化学工业、能源工程、环境科学领域，其中在食品工业的应用主要有三大类产品，一是生产传统的发酵产品，如奶酪、啤酒、酱油、食醋等；二是生产食品添加剂，改善食品的品质及色、香、味；三是帮助人们解决粮食问题。

发酵工程在食品领域的应用

低聚糖。低聚糖又称寡糖，是2个或3个以上单糖组成的糖，被广泛用于功能食品中。在食品工业中，主要利用酶水解法或酶转换法来生产低聚糖。徐艳冰采用基因工程手段克隆黑曲霉的内切菊粉酶基因，使其在毕赤酵母中高效表达，内切菊粉酶工程菌株在3L发酵罐中，初始诱导菌浓OD600nm为180，诱导温度28℃，pH值5，溶氧维持在20%左右，诱导表达120h，酶活为858U/mL。该重组内切菊粉酶制备低聚果糖的最佳反应条件为温度60℃，pH值6，底物用量400g/L和酶用量40U/g菊粉；此条件下重组内切菊粉酶水解菊粉4h时，低聚果糖产量最高，为365.1g/L。

L-肉碱。M- L-肉碱是营养补充剂，合成方法有直接提取法、化学合成法、酶转化及微生物发酵，国内主要采用化学合成，但此法污染环境，并浪费D-肉碱，而生物转化法既不污染也不浪费，因此用生物转化法合成L-肉碱成为如今的研究热点。早在1996年，瑞士在捷克的工厂就利用γ-丁基甜菜碱为底物转化生成L-肉碱，在假单胞菌、农杆菌等微生物中含有γ-丁基甜菜碱转化酶的菌株。用具有较高酶活力的γ-丁基甜菜碱转化酶微生物菌株在发酵罐中培养，当加入前体γ-丁基甜菜碱继续发酵时，产肉碱量可以达到60g/L，转化率在90%以上。

食品防腐剂。枯草芽孢杆菌是一种非致病型细菌，在生产代谢过程中产生的抗菌肽，可抑制食品中真菌、细菌、酵母菌的生长，且无毒、无残留、抑菌效果显著、无耐药性。规模化培养枯草芽孢杆菌是食品领域的关键技术之一，枯草芽孢杆菌采用高密度发酵、补料的方式扩大培养。目前，补料策略包括分批发酵、连续发酵、补料分批发酵3种。

发酵法生产新型食品。

（1）红薯饮料：甘薯作为我国主要农作物，具有较高的营养价值，高附加值的甘薯食品已成为当今市场研究的热点。以甘薯为主要原料，通过优化发酵液制备条件，利用乳酸菌和啤酒酵母發酵固定化发酵特点，可制备一种具有较高营养价值和纯正风味的发酵饮料。在甘薯发酵饮料制备过程中，通过进一步优化发酵液制备条件，将甘薯通过切片、热烫、打浆、蒸煮、酶解、过滤以及调配等工艺过程。甘薯切片以后在95℃下热烫5min，从而实现最佳的护色效果，同时能够使薯浆更加的细腻均匀；95℃下糊化30min，薯浆当中的淀粉可以充分的糊化，并防止蒸煮味的产生；饮料的料水配比为1：6时，饮料具有最佳的色泽、香味以及口感。

（2）猕猴桃果醋及其果醋饮料的研究：以成熟猕猴桃为主要原料，通过酒精发酵以及醋酸发酵进行猕猴桃果醋生产。通过对比试验确定酒母配比（果酒酵母与酒精酵母比2∶1）以及适宜的发酵条件（酒精发酵25℃、48h，醋酸发酵34℃、16d）与澄清的具体方法，最终将果醋调配成果醋饮料。

综上所述，现代食品工业发展迅速，充分显示出发酵工程具有很强的生命力。因此我们要加强现代发酵工程在食品工业中的应用，增加食品的性能和附加值，生产出更多种类的食品，使现代发酵工程和食品工业得以稳定发展。