微生物发酵工程在食品中的应用

窦伟峰，胡培泓，李会晓

（郑州澍青医学高等专科学校，河南郑州 450000）

在对生物工程技术手段不断探索的过程中，自然科学原理的应用对其发展起到了极为重要的促进作用。其中，以微生物发酵工程技术的研究成果最为突出。微生物发酵工程主要通过微生物体在适宜的条件下对细胞进行改造，将原材料经过特殊的代谢途径转化为人们所需要的产物，进一步激发原材料的有效利用价值[1]。通过操纵基因重组，促进细胞融合等方式，合理调控细胞内关键代谢酶的数量，最后利用高通量筛选、分离纯化等方式，实现对发酵质量的优化创新[2]。借助该类新型技术手段，相关食品的研发更加符合当前国民经济背景下人们的需求。从宏观角度分析，食品工业中对于发酵技术的应用已经有较长的历史，以该技术为基础的食品性能得到了进一步提升，在发展的过程中，人们的饮食习惯也随之改变，由此而来的最直接影响就是消费者的需求呈现出了多元化发展特征[3]。这为食品工业的发展带来了前所未有的环境空间，以此为基础的微生物发酵工程技术应用前景可观，特别是在功能性食品的生产中，其价值和作用是极为显著的。从某种程度上，二者表现出了相辅相成的发展关系，微生物发酵工程技术在一定程度上推动了功能性食品的优化创新。

本文提出微生物发酵工程在食品中的应用研究，在明确了微生物发酵工程应用优势的基础上，详细分析了其实际应用情况，以期为微生物发酵工程技术在食品生产行业中发挥出更大的价值提供帮助。

1 微生物发酵工程应用优势分析

作为一种前沿高新生物技术，微生物发酵工程已经实现了在食品工业中的广泛应用。在发酵技术的支撑下，加工食品在形式和性能上都表现出了更加全面的特征，从食用价值方面提高了食品在消费群体中的存在感和重要性。通过对微生物发酵工程具体情况进行分析可以发现，其主要是借助高精度的微生物代谢产物分离提纯技术，将生物酶类微生物产生的创新资源应用到食品的加工处理过程中，在严格的发酵与酿造的控制标准下，提高食品的营养价值。从经济价值角度分析，微生物发酵工程是一种循环经济，这对于食品生产成本控制而言，具有极为重要的现实意义。在此基础上，要产出更多优质性能的食品也离不开安全、稳定的微生物发酵工程[4]。从食品加工角度分析，微生物发酵工程的优势可以分为以下几个表现方面[5]。①借助微生物发酵产生的物质，可以在一定程度上延长生产后原始食品的保质期。一般情况下，原始食品的保质期往往较短，容易发生腐败编制的情况，而食品保存阶段出现的变质问题是影响食品质量和食品生产成本的重要因素之一，针对这一问题，微生物发酵工程可以利用自身的特性确保食品在长时间保存的条件下，保持品质稳定，由此在一定程度上延长了食品的保质周期。②对食品口感的影响，利用微生物发酵工程，单一的食物可以具备更加多样化的口感。例如，大多数调味品的生产过程中都应用了微生物发酵技术，其在日常烹饪中发挥的价值是毋庸置疑的。③对食品本身营养价值的影响，微生物发酵工程是通过各类酶菌实现对食品的改造，在此过程中，将产生对人体健康有益的菌群，因此在促进营养吸收等方面发挥着积极作用[6]。

由此不难看出，微生物发酵工程在食品生产行业具有重要的应用价值，并表现出了极为突出的应用优势。

2 食品中的微生物发酵工程

微生物发酵工程在食品加工生产领域的应用范围较广，其不仅可以实现食品的安全生产，保证食品口感和卫生，还可以满足不同消费人群的个性化需求，促进了食品加工行业的创新发展，丰富食品的口感和种类。在当前的食品工业中，微生物发酵技术具有促进产品生产以及判断食品卫生质量的作用，已有食品卫生标准将微生物含量检测作为判断食品质量好坏的指标，从而更好地保护人们的身体健康以及指导消费人群的消费理念。本文主要从以下几个方面对其应用情况进行分析。

2.1 微生物发酵工程在面制品中的应用

在微生物发酵工程的诸多应用环境中，以馒头和面包为主要的发酵面制品最为常见。制作前，对面制品进行发酵处理不仅可以提升其蓬松的口感，还能使相关营养物质更易被人体吸收，这对于传统面食加工工艺而言是无法实现的。作为重要的主食之一，面制品无论在做法上，还是在种类上，都表现出了多样性。在利用微生物对面制品发酵的过程中，主要需要考虑的控制因素是发酵温度、时间以及湿度等，这些指标参数与面制品的品种以及后续的加工工艺有关，一般发酵时间控制在1 ～6 h 不等，发酵温度控制在26 ～28 ℃，发酵温度不可过高。这是因为高温条件下，微生物的发酵速度快，不利于面团的充分膨胀以及面团持气，一般发酵温度控制在30 ℃以下，湿度控制在85%左右，主要以面团充分发酵作为标准。微生物发酵面制品实际上是一种物质与能量代谢的过程，因此对于患有糖尿病或肥胖症的群体，可以选择糙米馒头类发酵面制品，其碳水化合物在微生物发酵过程中被消耗，因此含糖量与普通面制品相比明显降低，不会对人体内的糖类指标造成明显影响[7-9]。

2.2 微生物发酵工程在豆制品中的应用

微生物发酵工程在豆类制品中也有广泛的应用。与其他发酵食品的发酵原理相比，豆制品的发酵原理具有更加简单的特点。利用微生物中的蛋白酶对大豆中的部分蛋白质进行水解，通过这样的方式降低大豆的硬度，当达到目标硬度后，即为发酵成熟，此时大豆中原有的活性成分并不会受到破坏，且其含有的对人体健康有益的营养物质将会更容易被人体吸收。由此，借助微生物发酵工程使得豆类制品的营养价值得到最大利用。另外，经过发酵制成的豆腐和豆干等豆制品在携带和保存方面表现出更高的便捷性，其能够补充人体所需蛋白质，且不会增加油脂的摄入量，这对于人们保持身体健康也起到了一定的积极作用。

2.3 微生物发酵工程在乳制品中的应用

近些年来，人们的生活水平显著提高，人们对高品质产品的消费占比明显增加。在此背景下，微生物发酵工程在乳制品加工过程中得到了广泛应用，其中，酸奶和奶酪是较为突出的类型。乳产品中的营养物质与人体需求的适应度明显提高，且在口感和风味也表现出了更加多样化的特征，这就使得乳制品的营养更加突出。常规的乳制品在气味上大多表现出明显的特异性，导致人们对其的接受程度较低；在口感上受乳制品原材料本身分子构成的影响，表现出了相对单一的特性；乳制品本身是高蛋白类物质，极易发生变质，且对保存环境的要求较高。在上述因素的综合作用下，乳制品生产、加工、销售都面临着一定的困难。微生物发酵工程技术的应用有效解决了上述问题。例如，酸奶中益生菌含量较高，对于促进肠道循环，提高对乳制品中营养物质的吸收具有积极作用；除此之外，酸奶中有害菌的活性被有效抑制，因此在保存阶段，产品品质具有更高的稳定性，对保存环境的要求更低，保存周期也更长；根据添加微生物的比例，酸奶可以表现出不同形态和口感，包括液态、半固态、固态等，使其具有更加丰富的口感。综合上述分析可以看出，微生物发酵工程在乳制品中的应用，可以提高其在调节人体肠道功能方面的作用，延长保质期，并使其口感更加丰富。

2.4 微生物发酵工程在食品添加剂中的应用

随着社会经济水平以及科学技术的发展，食品添加剂已经成为食品加工中不可或缺的组成部分，其作用主要是改善食品品质，避免食品出现腐败变质的问题。现阶段，微生物发酵工程已经成为了生产食品添加剂的主要方法，按照功能对其进行划分，可以分为以保障食品质量为目标的防腐剂、保鲜剂等；以增加食品风味为目标的甜味剂、增味剂等；以改善食品口感为目标的疏松剂；以提高食品外观为目标的着色剂；以提高食品营养价值为目标的营养强化剂、酶制剂等。就应用最为普遍的食品胶而言，其是利用黄单孢细菌与碳水化合物之间的微生物反应形成的，作为一种微生物多糖，食品胶在亲水性、稳定性和增稠性方面都表现出了较高的优越性。将其应用在果汁饮料中，可以实现增稠稳定的作用；将其应用在蛋白饮料中，可以实现乳化的作用；将其应用在面包、糖果中，可以实现高黏度填充作用；将其应用在肉制品中，可以实现嫩肉持水作用；将其应用在罐头食品中，可以实现改善口感、增强风味作用；将其应用在果蔬中，可以实现果蔬保鲜的作用。由此可以看出，以微生物发酵工程为基础的食品添加剂具有多样性，在食品的各个环节中都发挥着重要价值。

3 结语

在食品市场竞争逐渐激烈，人们的饮食需求不断多元化，饮食质量标准不断提升的背景下，营养丰富、功能多样的食品的发展迎来了新的机遇与挑战。本文从食用价值、经济价值以及食品加工3 个角度分析了微生物发酵工程的应用优势，提出了微生物发酵工程在不同种类食品中的应用研究。为了适应不断发展的经济水平以及饮食结构，提高微生物发酵工程本身的技术水平是确保其拥有更大应用范围的基础，同时不断拓展以微生物发酵工程为核心的产品类型也是食品加工行业需要重点关注的问题。