《食品安全导刊》刊号:CN11-5478/R 国际:ISSN1674-0270

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微生物在食品加工中的应用探析

2022-01-05 10:22:11 来源: 食品安全导刊

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任付君

(平度市职业教育中心学校崔召校区,山东平度 266700)

摘 要:随着生活水平的提升,人们对食品的要求也逐渐提升。在食品加工中,微生物是很重要的元素,其可以有效增加食品的种类,并且能用于食品保鲜,在很大程度上满足了人们对食品的个性化需求。对此本文主要介绍了食品加工中常用的微生物,并在此基础上分析了食品加工中微生物的具体应用。

关键词:微生物;食品加工;应用探析

微生物是无法用肉眼看到的微小生物,在自然界中有很多微生物,并且微生物很早就被人们所发现并用于食品加工中,如古代的酿酒技术就是使用微生物[1]。此外,微生物还被用于食品的制作、保存中,创造出了独具中国特色的美食文化。新时期下,随着现代科学技术的快速发展,微生物在食品加工中的应用也更加广泛,其应用形式也呈现多样化的特征。

1 食品加工中常用微生物

1.1 细菌

在食品加工中,细菌是最常用的微生物类型,用于食品加工的微生物细菌主要有乳酸菌、醋酸菌等[2]。其中乳酸菌在生产乳酸脱氢酶中具有良好的应用,而生产乳酸脱氢酶可以促进糖类代谢,依据糖类代谢产物中是否有乳酸将其分成同型发酵乳酸菌、异型发酵乳酸菌,其中同型发酵乳酸菌包含链球菌、乳酸链球菌等情况,而异型乳酸菌包含了番茄乳杆菌、短乳杆菌等情况。在食品加工中,乳酸菌主要是用于发酵果蔬制品生产、发酵乳制品生产,同时乳酸菌也是一种比较常见的益生菌添加剂。醋酸菌会在有氧条件下将糖类、乙醇分解成醋酸、有机酸,醋酸菌会利用酶对醋酸进行发酵,同时利用乙醇脱氧酶可以将乙醇氧化成乙醛,而乙醛则可以在乙醇脱氧酶作用下被氧化成醋酸。一般情况下,在食品加工环节,醋酸菌在果醋、食醋等食品加工中有良好的应用。

1.2 真菌

在食品加工中,常用的真菌有酵母菌、霉菌两种类型。其中酵母菌在酸性比较大的糖水中生长,是比较常见的厌氧菌,在有氧因素下真菌可以将糖转变成水与二氧化碳,如果是在无氧下则可以将糖分解成酒精及二氧化碳[3]。在食品加工领域中,酵母菌的应用有比较久的历史,特别是在面包等发酵类食品加工中,同时酵母菌还可以作为一种自溶物食品添加剂,以此达到改善食品口味的目的。霉菌在食品加工中可以用于食品糖化,其可以分泌出各种生物酶,分解蛋白质大分子,使食物中的蛋白质能分解为多肽、氨基酸,当前霉菌在酱油制作中有良好的应用。

1.3 食品微生物检测方法

当前在检测食品微生物时,经常会用到改良微生物培养方法及免疫学检测方法,其中改良微生物培养方法是根据传统检测方法,对其进行改良得出。将荧光物质、抗菌剂融入到微生物中,可以很好地增强菌类检测效果,在应用改良微生物培养方法时,需要对多个环节合并检测,能有效减少检测时间。免疫学检测方法主要是根据抗原抗体反应原理进行的,在实际检测中,可以将酶标抗体融入到提取的样品中,然后融入产生反应的物品,如果两者没有结合,也没有反应,表明其中缺少酶标抗体。免疫学检测方法能让检测人员直观地了解到反应过程、变化程度,并且其灵敏性比较强,实验过程很快。

2 食品加工中微生物的具体应用

2.1 在白酒加工的应用

酿酒技术是应用微生物加工食品的典型案例[4]。白酒主要是通过酒曲制作,正式进行酿酒前,需要蒸煮粮食,使粮食糖化,随后将酒曲加入到粮食中。木霉、根霉、红曲霉是酒曲的主要组成要素,其与粮食融合发酵会形成原浆。并且酒曲霉菌与粮食融合后,会产生大量活性蛋白酶、淀粉酶,并且在白酒生产中,微生物还会对其口感、风味带来一定影响。同时酒曲霉含有芽孢杆菌属、梭菌属,在生产浓香型白酒时,就有很多芽孢杆菌属、梭菌属,这些微生物会在很大程度上增强白酒的香味。此外对于酱香型白酒,还有很多四甲基吡嗪可以让白酒发出浓厚的酱香味。

2.2 在食醋加工的应用

在日常生活中,食醋是很常见的调味品,其可以很好地增强食物香气及口味[5]。在食醋中醋酸是很重要的成分,在陈醋中有很多酵母菌、霉菌、醋酸菌等微生物,借助这些微生物,能水解食醋半成品中的粮食,经过水解反应后,粮食中蛋白质、淀粉就会转变成葡萄糖、氨基酸。同时在霉菌作用下,葡萄糖又会继续发酵,在极大程度上促进了香醋香味提升。随着时间的推移,霉菌在水解中的作用更加突出,而陈醋的味道也更加浓厚,这也是陈醋具有十分浓郁的香气。

2.3 在酸奶及其他发酵乳制品的应用

在食品加工中,乳制品可以说是微生物应用的典型代表,其在食品加工领域具有很高的地位[6]。在西方欧美国家,经常会用到乳酸菌制作干乳酪、酸奶、酸奶油等食品。在制作发酵乳制品中,乳酸菌起着很重要的作用,在乳制品中,乳酸菌能与蛋白质、乳糖等发生相应的反应,达到改善乳制品口味、口感的目的。一般而言,发酵乳制品制作中,经常会用到链球菌、双歧杆菌等乳酸菌,这些乳酸菌能具有良好的抗霉菌作用,同时还能适当地增加乳制品保存时间。此外干酪乳杆菌存在于部分蛋白酶活性比较高的益生乳杆菌中,其可以提升酸奶的酸味,并且能延长酸奶的保存期限。

2.4 在酱类食品加工中应用

在日常生活中,酱是很常见的一种调味剂,从原材料的角度看,可以将酱类食品划分成豆酱、肉酱、甜面酱、海鲜酱等,而在不同的酱类食品制作中,微生物也起着很重要的作用[7]。在豆类酱食品生产中,微生物能产生黑曲霉菌、米曲霉菌,并且在有氧环境下,可以产生蛋白酶,让黄豆发出特殊的气味。在豆酱制作中,利用单一菌种产生的米曲霉,既可以增加豆酱的颜色,又能增加大豆酱中还原糖的含量。因此在实践生产中,进行豆酱制作时,一般都会应用单一的菌类,以此保障豆酱的生产质量。此外,在豆酱生产中通过毕赤酵母的应用,能进一步增强豆酱的黏稠度、口感,有助于豆酱质量提高。

2.5 在蔬菜食品加工中应用

在现代蔬菜食品加工中,微生物也有广泛的应用,能使蔬菜产品的口感更加爽脆,尤其是在泡菜的加工中[8]。泡菜是利用乳酸菌、少量酵母菌共同发酵形成的食品,蔬菜会在乳酸菌作用下,保留其原来的成分、色泽,并且乳酸菌还会产生相应的蛋白酶,其可以改善蔬菜的口感。在发酵乳酸时,会有大量的乙酸、丙酸产生,并且还会产生少部分氨基酸短肽,其共同作用形成了独具风味的泡菜。就目前而言,在泡菜制作中大部分使用自然微生物,其成本相对比较低,并且制作方法简单,但是会由于发酵时间长而影响泡菜的口感。所以在很多食品加工厂,会通过菌种投放的发酵及时进行泡菜生产。相关学者通过研究泡菜中的乳酸菌得出,以胡萝卜、洋葱、甜菜等蔬菜为原材料制作泡菜时,可以利用乳酸片球菌、植物乳杆菌来发酵制作,这样既可以保证乳酸菌良好发酵,又能增加泡菜保质期。

2.6 在微生态制剂中应用

在实践中,微生物不仅可以用于食品加工,同时也能制作成相应的微生态制剂[9]。近年来,随着现代科学技术的快速发展,微生物已经可以被加工成益生菌、合生元、益生元等微生态制剂。在现有的微生态制剂中,酵母菌、双歧杆菌、乳酸菌等含量适中,如果身体抵抗力比较弱,肠胃功能不好,可以服用适量微生态制剂,能很好地平衡人体肠道益生菌群,促进人体肠道运动,提升了人体免疫力。就目前而言,部分食品企业会将益生菌、合生元作为食品添加剂,加入到奶粉、乳制饮料中,此外医学研究还表明益生菌在抗癌方面具有一定效果。

2.7 在面食类产品中应用

在人们的生活中,面食起着很重要的作用。在实践中,进行面食类食品生产、制作时,也会用到微生物发酵,如馒头、面包等,在制作过程中都会用到酵母,通过酵母菌会让面团变得更加柔软、蓬松,同时在酵母菌作用下,面食的口感也会发生变化。相关研究表明,低分子的酵母菌能改善发酵面类的口感、口味,并且能增加发酵面类保鲜时间。

2.8 在果酒及果醋中应用

果酒是当前很受欢迎的低酒精度饮料,随着人们生活水平的提升,人们对于饮品的要求也逐渐提升。果酒的酒精度相对比较低,并且具有多种营养成分,在人体保健上具有一定作用,饮用果酒可以在一定程度上防止高血压、动脉硬化等疾病发生,同时果酒具有果香等风味,深受消费者喜爱。在果酒酿造中,酿酒酵母起着重要的作用,酿酒酵母的性状直接影响果酒的酿制口感、风味,所以果酒酵母筛选很关键。当前有的企业利用葡萄酒酵母生产果酒,但是葡萄酒酵母会造成果酒品质比较差,所以选择适宜的苹果发酵菌种很重要。

果醋是利用酵母酒精、醋酸菌,以水果为原材料,发酵而成的保健、营养型液态食品,果醋的发酵条件比较温和,可以很好地保留水果中的营养成分、活性物质,并且在微生物作用下,水果的营养成分、活性物质可以更加丰富。果醋发酵一般会采取控制简单、发酵周期短的液态纯种发酵技术,同时在发酵过程中,可以联合使用植物乳杆菌、葡萄糖酸杆菌、明串珠菌进行混合发酵,从而丰富果醋的口感及品质。在实际中,果醋的生产能进一步促进水果资源深加工,能改善水果滞销状况。

2.9 在果蔬汁及休闲食品中应用

在食品加工过程中,以胡萝卜、芒果、南瓜等果蔬为原材料,益生菌为发酵菌种,生产果蔬汁饮料,这种技术属于果树深加工技术延伸,可以很好地改善果树汁饮料的口味,并且能保持果树原材料的营养功能。近几年果蔬制品在医疗保健领域的应用也逐渐提升,在国外发达国家,发酵果蔬汁市场具有很好的发展态势。益生菌发酵果汁能很好地保留原来蔬菜营养成分,并且经过益生菌发酵,还会增加有益成分。

休闲食品是当前极受欢迎的快速消费食品,包括干果制品、薯类制品、谷物类制品等,其生产工艺包括油炸、调配、烘焙等。随着益生菌在食品加工中的广泛应用,其在休闲食品加工中也有了较好的发展,经过益生菌发酵的大豆休闲食品,可以将大分子蛋白分解成相应的小分子物质,产品的口味及营养价值都有了明显提升。

3 结语

将微生物应用到食品加工中,可以丰富食品种类,增强食品口感,能更好地满足人们对食品的个性化需求,因此,在实践中,要充分了解食品加工中常用的微生物,借助微生物来提升食品加工质量。

参考文献

[1]石勇,廖玲,杨雪琴,等.微生物在食品加工中的应用分析[J].江西化工,2020(4):56.

[2]南家莲.新型杀菌技术在食品加工中的运用探析[J].电子工程学院学报,2020(2):199.

[3]励建荣,李婷婷,王当丰.微生物群体感应系统及其在现代食品工业中应用的研究进展[J].北京工商大学学报(自然科学版),2020(1):1-11.

[4]陈亮,秦素雅,衡军影,等.微生物抗菌肽在食品工业中的应用研究进展[J].河南工业大学学报:自然科学版,2018(5):119-126.

[5]毕文慧,桂伦,姚健.微生物酯酶的开发及其在食品工业中的应用现状[J].食品与发酵工业,2019(17):272-277.

[6]张栩.微生物在食品发酵中的运用[J].食品界,2019(2):1.

[7]崔航.新技术在食品微生物检验检测中的应用[J].黑龙江科技信息,2019(20):57-58.

[8]李亚楠.微生物源食品防腐剂在调味品中的应用价值分析[J].粮食流通技术,2019(11):22-23.

[9]阮雁春.新技术在食品微生物检验检测中的应用[J].粮食流通技术,2019(24):24-25.

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