发酵菌种：食品加工的秘密武器

发酵菌种：食品加工的秘密武器

发酵菌种在食品加工中的应用历史悠久，从传统的酸奶、酱油、食醋，到现代的食品添加剂和功能性食品，发酵技术始终是食品工业的重要支柱。随着生物技术的发展，发酵工程已经成为现代食品工业不可或缺的核心技术。

发酵菌种主要包括细菌、酵母菌和小型丝状真菌三大类。其中，细菌类如醋杆菌科的醋化醋杆菌、果实醋杆菌等，主要用于食醋的醋酸发酵；芽胞杆菌科的解淀粉芽胞杆菌在醋酸发酵阶段产糖化酶和蛋白酶；梭菌科的酪丁酸梭菌存在于白酒的窖泥中，具有较强产丁酸和己酸的能力；肠球菌科的粪肠球菌在酱油制曲前期产乳酸，抑制枯草芽胞杆菌繁殖。

酵母菌类如地霉双足囊菌分离于新疆伊犁牧区哈萨克族自制传统发酵乳制品，产多种风味化合物；涎沫假丝酵母应用于内蒙古和新疆酸马奶、云南大理乳扇等发酵乳中，主要为产酸、产乙醇和产胞外多糖；喜仙人掌毕赤酵母在内蒙古和新疆酸马奶的发酵过程中主要产酸、产乙醇。

小型丝状真菌如扣囊复膜孢酵母主要在白酒大曲生产过程前期发酵，具有发达菌丝体，高产淀粉酶，提升了大曲品质。

发酵技术在食品工业中的应用广泛而深入，不仅改良了传统发酵食品，还推动了食品添加剂和功能性食品的研发。

改良传统发酵食品

在传统发酵食品生产工艺中应用发酵技术，可有效提高食品生产质量。例如，可借助发酵技术的优势使用吸附-包埋法处理微生物细胞，该技术广泛应用于我国啤酒市场。发酵技术可在很大程度上缩短啤酒发酵周期，降低内耗，节省储存成本与生产成本。与此同时，还可提升设备利用率，有利于啤酒企业的可持续发展。此外，一些国家已经开始应用曲霉制造酱油，相比于传统酱油制法，运用曲霉改造可提高酱油蛋白质含量。曲霉改造酱油为我国调料领域发展带来新的机遇，不仅可改良调料口味，还可以增强调料营养机制。应用发酵技术固定化醋酸菌制作食醋可有效提高醋化能力，提高醋化效果，相比于传统食醋，结合发酵技术后其醋化效果可提升10倍以上。

食品添加剂生产

发酵技术在食品添加剂生产中具有显著优势。例如，发酵技术可生产氨基酸，在基因和细胞工程的辅助下，利用发酵技术生产氨基酸可在确保人们身体健康的同时，降低生产成本，提高食品生产产量。选择维生素的过程中，可利用酵母等微生物进行发酵处理，运用黄杆菌进行培育，菌种培育过后进行分离精制操作。发酵技术在防腐领域应用最为广泛，大多食品防腐都需要发酵技术的支持。近年来，我国加大了对防腐剂的研究，得出了多种相关联的细菌素，这些细菌素具有明显的抑制作用，可杀死相关的霉菌等。

功能性食品研发

随着生活水平的不断提高，人们温饱问题得到有效解决，人们逐渐注重膳食营养。在此背景下，功能性食品应运而生。在发酵工程技术的帮助下，我国已成功研发多种功能性食品，运用药用天然细菌，借助发酵工程技术，实现功能性食品的产业化生产。在培养药用真菌过程中，发酵工程技术具有极强的辅助作用。

发酵食品不仅口感独特，还具有显著的营养价值和健康益处。研究显示，发酵食品富含益生菌，有助于改善肠道微生态平衡和增强人体免疫功能。例如，摄取双歧杆菌等益生菌可以改善轻度认知障碍患者的认知功能，有效抑制脑萎缩的发展。此外，发酵食品还能减少体内炎症，改善肠道菌群的多样性。

发酵过程还能提高矿物质的生物利用率、增加维生素含量、改善消化等。例如，豆类发酵后去除了豆腥味和抗营养物质，提高了蛋白质、矿物质的利用率，并产生了丰富的维生素K、维生素B12等。纳豆在发酵过程中产生的生物活性物质纳豆激酶，有助于“溶血栓”、保护血管。酸奶和奶酪在乳酸菌的作用下，不仅适合乳糖不耐受者食用，还富含B族维生素，提高了钙、镁等矿物质的吸收利用率。

随着生物技术的发展，发酵技术在食品工业中的应用不断拓展。最新的研究进展包括：

• 废弃物处理：微生物发酵技术在废弃物处理领域取得了突破性进展。通过基因工程培育高效降解菌株，将废弃物转化为生物燃料，以及利用智能化控制系统提高处理效率等。

• 能源转化：通过厌氧发酵技术，可以将有机废弃物转化为生物燃料，如生物氢气、生物甲烷等。

• 智能化控制：智能化控制系统被广泛应用于微生物发酵过程，通过智能化控制，可以实现对发酵过程的实时监控和调节，提高废弃物的处理效率和质量。

发酵技术的不断创新和发展，为食品工业带来了新的机遇。未来，随着生物技术的进一步发展，发酵技术将在食品工业中发挥更加重要的作用，为人类提供更安全、更营养、更健康的食品。