毛中華+龍小川+張琳
【摘 要】發(fā)酵食品是利用微生物加工生產(chǎn)的一種食品,具有非常重要的保健功能,可以為人們提供多種營養(yǎng),是現(xiàn)代生活中不可或缺的食品構成。本文結合食品發(fā)酵行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,在簡要闡述微生物在食品發(fā)酵中作用的基礎上,歸納總結了食品發(fā)酵中微生物的應用類型與現(xiàn)狀,并重點分析了食品發(fā)酵中微生物應用的發(fā)展方向,以期為相關主體提供有益參考與借鑒。
【關鍵詞】發(fā)酵食品;微生物;應用現(xiàn)狀;發(fā)展前景
在食品發(fā)酵中,微生物會形成一個完善的微生態(tài)系統(tǒng),在相關工藝的加持作用下,微生物個體會逐漸發(fā)展為規(guī)??捎^的菌落,并由此發(fā)生一系列的反應,完成對食物的相關處理。微生物培養(yǎng)技術的不斷發(fā)展,必然會促進食品發(fā)酵工藝的更新,這就要求更加深入地了解微生物,以便充分發(fā)揮其在食品發(fā)酵中的作用。因此,加強食品發(fā)酵中微生物應用現(xiàn)狀與發(fā)展方向的研究,具有重要的現(xiàn)實必要性和重要性。
1微生物在食品發(fā)酵中的作用
食品發(fā)酵過程中,微生物分泌的酶具有分解細胞壁的功能,進而改變物質(zhì)結構,所以發(fā)酵后的饅頭、面包不僅松軟可口,而且營養(yǎng)豐富。酵母中含有許多人體所需的礦物質(zhì)、維生素等營養(yǎng)成分,研究表明,發(fā)酵食品是優(yōu)質(zhì)蛋白的重要來源,發(fā)酵會對碳水化合物進行能量消耗,進而有效降低食品脂肪含量。權威數(shù)據(jù)顯示,1公斤干酵母中的蛋白質(zhì)含量相當于5公斤大米、2.5公斤豬肉、2公斤大豆的蛋白質(zhì)含量,也就是說,面包、饅頭的蛋白質(zhì)含量是面條、油餅蛋白質(zhì)含量的兩倍,屬于標準的健康食品。
此外,在食品發(fā)酵過程中,微生物會分泌一些動植物自身不能生成的維生素,且酵母屬于抗氧化性物質(zhì),具有一定的解毒功效,對保護肝臟具有重要作用,如硒、鉻等微量元素就具有抗衰老、抗腫瘤、防腦梗、增強免疫之效用。所以,發(fā)酵食品更適合腸胃功能較弱的人群食用。發(fā)酵食品可以在較短時間內(nèi)將能量充分釋放出來,以快速補充人體能量,所以面包、奶酪等食品成為了越來越多人的早餐首選。
2微生物在食品發(fā)酵中的應用現(xiàn)狀
2.1微生物在大豆發(fā)酵食品中的應用
醬油、腐乳、豆醬等都是生活中常見的大豆發(fā)酵食品,這些食品的生產(chǎn)關鍵環(huán)節(jié)就是制曲,而曲中的微生物能夠?qū)κ称凤L味、營養(yǎng)構成、功能因子的生成產(chǎn)生重要影響。傳統(tǒng)醬油釀制過程中所使用的發(fā)酵劑,主要成分就是霉菌,且以米曲霉為主。在大豆食品的發(fā)酵中,米曲霉會分泌出多種水解酶,并對食品原料中的碳水化合物和蛋白質(zhì)進行消解,而所產(chǎn)生的物質(zhì)能夠被其他微生物吸收,最終形成獨特的食品風味和營養(yǎng)構成。此外,微生物能夠?qū)⒃S多不溶性膳食纖維降解成可溶性糖類,進而增強大豆發(fā)酵食品的功能性。
2.2微生物在食醋釀制中的應用
在食醋釀制中,醋酸菌、酵母菌、霉菌、乳酸菌等是必不可少的功能性微生物。其中醋酸菌能夠?qū)⒁掖佳趸癁闈舛容^高的醋酸,并會分泌出大量有機酸。酵母菌會在醋酸發(fā)酵過程中出現(xiàn)自然降解,所生成的有機物能夠供其他微生物吸收,進而增強食醋釀制的功能性。霉菌會對蛋白質(zhì)、多糖等大分子物質(zhì)形成降解,進而加快整個發(fā)酵過程的完成。乳酸菌會分泌大量乳酸,對降低刺激性酸味,增強口感有著重要作用??梢姡谑炒装l(fā)酵過程中,微生物在調(diào)節(jié)風味、增強色澤、改善營養(yǎng)等方面扮演著關鍵角色,有著非常重要的現(xiàn)實應用價值。
2.3微生物在酒類釀造中的應用
在釀酒過程中,酒曲的釀制是最為關鍵的步驟,而酒曲中的霉菌、細菌、酵母菌等微生物直接決定著酒的風味和營養(yǎng)構成。以酵母菌為例,主要有假絲酵母菌、產(chǎn)醋酵母菌、子囊孢子酵母菌、酒精酵母菌等,其中子囊孢子酵母菌和酒精酵母菌是酒曲中的兩大優(yōu)勢酵母菌,前者可以分泌淀粉酶、酸性蛋白酶和β-糖苷酶,后者屬于酒化功能菌,是一些產(chǎn)酒精能力較強的菌株。其他的一些非釀酒酵母具有非常重要的酯合成作用,并決定著酒香的醇厚度。
2.4微生物在茶類發(fā)酵中的應用
在發(fā)酵類茶葉中,普洱茶無疑是最具代表性的,研究顯示,在普洱茶發(fā)酵過程中的微生物主要有霉菌、細菌、酵母菌和放線菌等。其中霉菌作為優(yōu)勢菌群,能夠分泌多種蛋白酶和有機酸,很大程度上決定著普洱茶的營養(yǎng)成分和香氣成分。酵母菌可以分泌多種生理活性物質(zhì),直接影響著普洱茶干、醇、厚的品質(zhì)特征。以芽孢桿菌為代表的細菌會分泌多種多酚氧化酶和過氧化物酶等,不僅能夠提高發(fā)酵效率,而且能夠優(yōu)化普洱茶品質(zhì)。而放線菌可以分泌大量茶多酚、氨基丁酸等有利于身體健康的營養(yǎng)物質(zhì)。
3微生物在食品發(fā)酵中的發(fā)展方向
3.1新興發(fā)酵技術的研發(fā)與應用
生活中常見的食品發(fā)酵主要采用的是液態(tài)發(fā)酵工藝,固態(tài)發(fā)酵盡管有著許多優(yōu)勢,但目前因技術限制并沒有得到廣泛應用。對此,在未來的食品發(fā)酵中,如何加強固態(tài)發(fā)酵技術的研發(fā)與推廣,如何進一步提高食品發(fā)酵技術優(yōu)越性,將成為重要的發(fā)展方向。目前,固態(tài)發(fā)酵技術主要應用于茶類發(fā)酵中,正如上文所述,在普洱茶發(fā)酵中,以芽孢桿菌為代表的細菌會分泌多種多酚氧化酶和過氧化物酶等,不僅能夠提高發(fā)酵效率,而且能夠優(yōu)化普洱茶品質(zhì)。而放線菌可以分泌大量茶多酚、氨基丁酸等有利于身體健康的營養(yǎng)物質(zhì)。對此,在今后發(fā)酵工藝改進中,我們可以專門針對固態(tài)工藝的產(chǎn)量和健康物質(zhì)提取進行重點攻破,進而獲取全新的技術,進一步挖掘和利用微生物在食品發(fā)酵中的優(yōu)勢作用。
3.2微生物防治技術的突破與應用
盡管微生物在食品發(fā)酵中扮演著關鍵角色,但也會帶來許多負面影響和問題。例如,在紅曲發(fā)酵過程中,研究發(fā)現(xiàn)優(yōu)勢微生物紅曲霉在分泌多種具有正面功效的物質(zhì)時,也會生成真菌毒素桔霉素這一有害身體健康的物質(zhì)。對此,我們必須客觀審視微生物在食品發(fā)酵中的優(yōu)劣勢,重視微生物防治技術的研發(fā)。結合不同微生物的生理活性,我們可以將食品發(fā)酵中微生物分泌的有害物質(zhì)單獨消除,但如何才能在抑制桔霉素等有害物質(zhì)的同時,確保其他微生物共生,這無疑是未來微生物防治技術的研發(fā)重點。此外,我們可以對傳統(tǒng)發(fā)酵食品進行空缺微生物發(fā)酵實驗,以加深對微生物不同環(huán)境下生理活性特征的認知。
可以說,在食品發(fā)酵中,微生物的應用已經(jīng)有了很長歷史,但人類對微生物的認識還遠遠不夠。隨著分子技術的不斷發(fā)展與成熟,人類對微生物的研究將得到進一步深入,這也為食品發(fā)酵技術的研發(fā)提供了有力保障。所以,我們有必要加強對食品發(fā)酵中微生物應用現(xiàn)狀與發(fā)展前景的研究,明確未來食品發(fā)酵工藝的改進路徑,以進一步提高微生物在食品發(fā)酵中的功能效率,為人類生產(chǎn)出更可口、更健康的發(fā)酵食品。
參考文獻:
[1]柳杰,劉文慧,王晚晴等.產(chǎn)油微生物及其發(fā)酵原料的研究進展[J].環(huán)境工程,2017(03):132-136.
[2]杜莎,李柯,黃晴等.人工發(fā)酵劑對湘西臘腸微生物菌群和理化特性的影響[J].現(xiàn)代食品科技,2017(04):241-247.
[3]孫慧君,張穎,王洪玉等.傳統(tǒng)發(fā)酵錦州小菜中主要微生物多樣性分析[J].食品科學,2017(02):15-19.
[4]張聰,周光宏,徐幸蓮等.一種復合微生物發(fā)酵劑對發(fā)酵香腸品質(zhì)的影響[J].食品工業(yè)科技,2017(01):182-188.
[5]譚雅,黃晴,曹熙等.發(fā)酵肉制品中常見有益微生物及其功能研究進展[J].食品工業(yè)科技,2016(21):388-392.