微生物在食品加工中的应用分析.docx
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1、 微生物在食品加工中的应用分析 摘要:在人类漫长的发展历史中,微生物的发现和利用在人类在食品领域的一个里程碑的突破,人类通过运用微生物,可以满足人们对日常食品的要求,提高营养元素的补充和供给。而在在科学技术不断进步的今天,微生物在食品加工中应用范围广泛,已经从传统发酵工业向着现代发酵工业转变,通过引入现代科技元素,满足人类对食品质量提升的要求。因此,本文立足于现代微生物的研究现状,阐述了微生物在食品加工中的应用策略,以供参考。关键词:微生物;食品加工;应用策略引言目前,在食品加工领域经常用到的微生物种类有乳酸菌、醋酸菌、酵母菌等,微生物的运用丰富了传统发酵食品加工的内容,推动了现代化食品工业的
2、发展历程,满足了人们在日常生活中的食品需求,是现代化食品加工中必不可少的新元素。因此,微生物在食品加工行业中的应用具有非常重要的价值。1. 微生物的概念微生物是指肉眼难以看清,需要借助光学显微镜或电子显微镜才能观察到的一切微小生物的总称。包括细菌、病毒、真菌和少数藻类等。(但有些微生物是肉眼可以看见的,像属于真菌的蘑菇、灵芝等。)病毒是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的“非细胞生物”,但是它的生存必须依赖于活细胞。根据存在的不同环境分为空间微生物、海洋微生物等,按照细胞结构分类分为原核微生物和真核微生物。二、食品加工中应用的微生物种类(一)乳酸菌 乳酸菌(lactic acid bacte
3、ria,LAB)是革兰氏阳性菌,可产生乳酸脱氢酶并发酵糖类从而代谢得到乳酸。根据代谢产物中是否只含有乳酸将其分为同型发酵 LAB(如干酪乳酸菌、乳酸链球菌、链球菌等的代谢只有乳酸)和异型发酵 LAB(如明肠膜状明珠菌、短乳杆菌、番茄乳杆菌等);LAB 在食品加工中常用于生产发酵乳制品和发酵果蔬制品等,也可作为益生菌添加到食品中,增加特定功能。(二)醋酸菌 醋酸菌(acetic acid bacteria,AAB)是一类好氧型革兰氏阴性菌的总称,在有氧条件下能将糖类、乙醇氧化为醋酸及其他有机酸。醋酸菌主要靠细胞膜结合酶来进行醋酸发酵,乙醇通过乙醇脱氢酶氧化转化为乙醛,乙醛进而通过乙醛脱氢酶作用被
4、氧化为醋 酸;食品加工中常用的醋酸菌主要为醋酸杆菌属,广泛用于发酵制备食醋、果醋饮料等系列产品(三)酵母菌 酵母菌(yeasts)一般泛指可发酵糖类的各种单细胞真菌,主要存在于偏酸含糖的水生环境,属于兼性厌氧菌;有氧条件下,酵母菌可将糖分解为二氧化碳和水;无条件下,可将糖分解为酒精和二氧化碳。很久前人类就将酵母运用于发酵酒类和面包。除此之外,酵母的自溶物也可以作为调味料添加到食品中,来改善食品风味,提高功能特性。(四)霉菌 霉菌(moulds)是丝状真菌的统称,在食品加工中常用的 有曲霉属、根霉属、毛霉属、木霉属等,通常将霉菌用作糖化剂。霉菌具有分泌多种酶的功能,分泌的蛋白酶能将蛋白质降解为小
5、分子的多肽和氨基酸,糖化酶可将淀粉水解为单糖7;霉菌在酒类、食醋、酱油、腐乳、酱类、大豆干酪等传统食品的加工中应用较为广泛。三、应用微生物的行业(一)白酒行业我国的酒文化历史悠久、源远流长,早在原始社会时期我们的祖先已经能够进行简单的酿酒活动,白酒的酿造是多种微生物共同发挥作用的复杂过程。酒曲中的霉菌以曲霉属最常见,另外包括红曲霉 属、根霉属、木霉属等,它们在白酒酿造过程中能够产生淀粉酶、蛋白酶等功能性酶。(二)食醋行业食醋的酿造有着上千年的历史,在传统的酿造工艺中有着复杂的微生物,主要为霉菌、酵母菌、醋酸菌等微生物,霉菌在食醋的酿造中,通过功能酶的分泌将淀粉、蛋白质等大分子物质酶解为葡萄糖、
6、氨基酸等小分子物质。食醋酿造过程中以淀粉质为主要原料时,需通过霉菌产生糖化酶将淀粉水解为糖,进而为酒精发酵以及醋酸发酵提供原料,米曲霉、黑曲霉是传统食醋发酵的关键微生物。(三)发酵乳制品行业乳制品在世界各国很受欢迎,甚至在一些国家和地区的人们饮食结构中占据着重要地位。常见的发酵乳制品有酸奶、干酪、酸性奶油等,乳制品一般以乳液为主要原料,通过乳酸菌发酵或者是乳酸菌和酵母菌共同发酵来制得,乳酸菌在发酵乳制品中起着重要作用,它能够分解乳糖产生乳酸及风味物质,还可以抑制霉菌生长延长产品保质期,双歧杆菌、链球菌、乳杆菌等为最常用的乳酸菌。(四)面食加工行业 面食一般是指以小麦磨成的面粉制成的食品,例如我
7、国的馒头和西方的面包等,历史悠久,种类繁多,作为主食之一在人类生活中占据重要位置。一些面食在制作过程中需要加入酵母或相关发酵剂进行发酵,传统发酵是利用酵母菌、乳酸菌等微生物的混合发酵,在现代食品的加工工业中主要是加入面包酵母进行发酵。酵母对于发酵面制品是必不可少的,食品加工中常用的面包酵母有鲜酵母(压榨酵母)、活性干酵母等,发酵过程中产生的二氧化碳可以使面团蓬松并增大体积,产生低分子有机酸、醇类等物质形成独特的发酵风味。(五)酱类行业酱类食品一般作为调味品被食用,在许多国家深受欢迎,我国饮食中更是离不开酱。发酵酱类主要有以豆类为原料的豆酱、以肉类为原料的肉酱、以小麦粉为原料的甜面酱、以鱼虾为原
8、料的鱼酱和虾酱等,深受人们的喜爱。以豆酱为例,豆酱生产中一般用的是霉菌,常用的有米曲霉和黑曲霉,可以分泌蛋白酶、淀粉酶等多种酶,促进后期酵母菌和乳酸菌的生长繁 殖,使豆酱产生其特有的香味。(六)泡菜行业泡菜是我国传统发酵食品中的最为常见的蔬菜制品,制作原料选用新鲜蔬菜,经乳酸菌群和少量酵母协同发酵而成,产品具有价格低廉、酸鲜纯正、开胃理气的特点,很受消费者青睐。生产泡菜的核心技术是乳酸菌的乳酸发酵,这是因为乳酸发酵不仅有利于保留蔬菜的营养成分和色泽,而且可以进一步丰富产品的感官品质和营养品质。乳酸菌在发酵过程中产生的有机酸(包括乳酸、丙酸、乙酸等)、氨基酸短肽、2-庚酮等风味物质能够赋予泡菜柔
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