微生物在食品加工中的應用探析
任付君
(平度市職業教育中心學校崔召校區,山東平度 266700)
摘 要:隨著生活水平的提升,人們對食品的要求也逐漸提升。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種類,并且能用于食品保鮮,在很大程度上滿足了人們對食品的個性化需求。對此本文主要介紹了食品加工中常用的微生物,并在此基礎上分析了食品加工中微生物的具體應用。
關鍵詞:微生物;食品加工;應用探析
微生物是無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們所發現并用于食品加工中,如古代的釀酒技術就是使用微生物[1]。此外,微生物還被用于食品的制作、保存中,創造出了獨具中國特色的美食文化。新時期下,隨著現代科學技術的快速發展,微生物在食品加工中的應用也更加廣泛,其應用形式也呈現多樣化的特征。
1 食品加工中常用微生物
1.1 細菌
在食品加工中,細菌是最常用的微生物類型,用于食品加工的微生物細菌主要有乳酸菌、醋酸菌等[2]。其中乳酸菌在生產乳酸脫氫酶中具有良好的應用,而生產乳酸脫氫酶可以促進糖類代謝,依據糖類代謝產物中是否有乳酸將其分成同型發酵乳酸菌、異型發酵乳酸菌,其中同型發酵乳酸菌包含鏈球菌、乳酸鏈球菌等情況,而異型乳酸菌包含了番茄乳桿菌、短乳桿菌等情況。在食品加工中,乳酸菌主要是用于發酵果蔬制品生產、發酵乳制品生產,同時乳酸菌也是一種比較常見的益生菌添加劑。醋酸菌會在有氧條件下將糖類、乙醇分解成醋酸、有機酸,醋酸菌會利用酶對醋酸進行發酵,同時利用乙醇脫氧酶可以將乙醇氧化成乙醛,而乙醛則可以在乙醇脫氧酶作用下被氧化成醋酸。一般情況下,在食品加工環節,醋酸菌在果醋、食醋等食品加工中有良好的應用。
1.2 真菌
在食品加工中,常用的真菌有酵母菌、霉菌兩種類型。其中酵母菌在酸性比較大的糖水中生長,是比較常見的厭氧菌,在有氧因素下真菌可以將糖轉變成水與二氧化碳,如果是在無氧下則可以將糖分解成酒精及二氧化碳[3]。在食品加工領域中,酵母菌的應用有比較久的歷史,特別是在面包等發酵類食品加工中,同時酵母菌還可以作為一種自溶物食品添加劑,以此達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,其可以分泌出各種生物酶,分解蛋白質大分子,使食物中的蛋白質能分解為多肽、氨基酸,當前霉菌在醬油制作中有良好的應用。
1.3 食品微生物檢測方法
當前在檢測食品微生物時,經常會用到改良微生物培養方法及免疫學檢測方法,其中改良微生物培養方法是根據傳統檢測方法,對其進行改良得出。將熒光物質、抗菌劑融入到微生物中,可以很好地增強菌類檢測效果,在應用改良微生物培養方法時,需要對多個環節合并檢測,能有效減少檢測時間。免疫學檢測方法主要是根據抗原抗體反應原理進行的,在實際檢測中,可以將酶標抗體融入到提取的樣品中,然后融入產生反應的物品,如果兩者沒有結合,也沒有反應,表明其中缺少酶標抗體。免疫學檢測方法能讓檢測人員直觀地了解到反應過程、變化程度,并且其靈敏性比較強,實驗過程很快。
2 食品加工中微生物的具體應用
2.1 在白酒加工的應用
釀酒技術是應用微生物加工食品的典型案例[4]。白酒主要是通過酒曲制作,正式進行釀酒前,需要蒸煮糧食,使糧食糖化,隨后將酒曲加入到糧食中。木霉、根霉、紅曲霉是酒曲的主要組成要素,其與糧食融合發酵會形成原漿。并且酒曲霉菌與糧食融合后,會產生大量活性蛋白酶、淀粉酶,并且在白酒生產中,微生物還會對其口感、風味帶來一定影響。同時酒曲霉含有芽孢桿菌屬、梭菌屬,在生產濃香型白酒時,就有很多芽孢桿菌屬、梭菌屬,這些微生物會在很大程度上增強白酒的香味。此外對于醬香型白酒,還有很多四甲基吡嗪可以讓白酒發出濃厚的醬香味。
2.2 在食醋加工的應用
在日常生活中,食醋是很常見的調味品,其可以很好地增強食物香氣及口味[5]。在食醋中醋酸是很重要的成分,在陳醋中有很多酵母菌、霉菌、醋酸菌等微生物,借助這些微生物,能水解食醋半成品中的糧食,經過水解反應后,糧食中蛋白質、淀粉就會轉變成葡萄糖、氨基酸。同時在霉菌作用下,葡萄糖又會繼續發酵,在極大程度上促進了香醋香味提升。隨著時間的推移,霉菌在水解中的作用更加突出,而陳醋的味道也更加濃厚,這也是陳醋具有十分濃郁的香氣。
2.3 在酸奶及其他發酵乳制品的應用
在食品加工中,乳制品可以說是微生物應用的典型代表,其在食品加工領域具有很高的地位[6]。在西方歐美國家,經常會用到乳酸菌制作干乳酪、酸奶、酸奶油等食品。在制作發酵乳制品中,乳酸菌起著很重要的作用,在乳制品中,乳酸菌能與蛋白質、乳糖等發生相應的反應,達到改善乳制品口味、口感的目的。一般而言,發酵乳制品制作中,經常會用到鏈球菌、雙歧桿菌等乳酸菌,這些乳酸菌能具有良好的抗霉菌作用,同時還能適當地增加乳制品保存時間。此外干酪乳桿菌存在于部分蛋白酶活性比較高的益生乳桿菌中,其可以提升酸奶的酸味,并且能延長酸奶的保存期限。
2.4 在醬類食品加工中應用
在日常生活中,醬是很常見的一種調味劑,從原材料的角度看,可以將醬類食品劃分成豆醬、肉醬、甜面醬、海鮮醬等,而在不同的醬類食品制作中,微生物也起著很重要的作用[7]。在豆類醬食品生產中,微生物能產生黑曲霉菌、米曲霉菌,并且在有氧環境下,可以產生蛋白酶,讓黃豆發出特殊的氣味。在豆醬制作中,利用單一菌種產生的米曲霉,既可以增加豆醬的顏色,又能增加大豆醬中還原糖的含量。因此在實踐生產中,進行豆醬制作時,一般都會應用單一的菌類,以此保障豆醬的生產質量。此外,在豆醬生產中通過畢赤酵母的應用,能進一步增強豆醬的黏稠度、口感,有助于豆醬質量提高。
2.5 在蔬菜食品加工中應用
在現代蔬菜食品加工中,微生物也有廣泛的應用,能使蔬菜產品的口感更加爽脆,尤其是在泡菜的加工中[8]。泡菜是利用乳酸菌、少量酵母菌共同發酵形成的食品,蔬菜會在乳酸菌作用下,保留其原來的成分、色澤,并且乳酸菌還會產生相應的蛋白酶,其可以改善蔬菜的口感。在發酵乳酸時,會有大量的乙酸、丙酸產生,并且還會產生少部分氨基酸短肽,其共同作用形成了獨具風味的泡菜。就目前而言,在泡菜制作中大部分使用自然微生物,其成本相對比較低,并且制作方法簡單,但是會由于發酵時間長而影響泡菜的口感。所以在很多食品加工廠,會通過菌種投放的發酵及時進行泡菜生產。相關學者通過研究泡菜中的乳酸菌得出,以胡蘿卜、洋蔥、甜菜等蔬菜為原材料制作泡菜時,可以利用乳酸片球菌、植物乳桿菌來發酵制作,這樣既可以保證乳酸菌良好發酵,又能增加泡菜保質期。
2.6 在微生態制劑中應用
在實踐中,微生物不僅可以用于食品加工,同時也能制作成相應的微生態制劑[9]。近年來,隨著現代科學技術的快速發展,微生物已經可以被加工成益生菌、合生元、益生元等微生態制劑。在現有的微生態制劑中,酵母菌、雙歧桿菌、乳酸菌等含量適中,如果身體抵抗力比較弱,腸胃功能不好,可以服用適量微生態制劑,能很好地平衡人體腸道益生菌群,促進人體腸道運動,提升了人體免疫力。就目前而言,部分食品企業會將益生菌、合生元作為食品添加劑,加入到奶粉、乳制飲料中,此外醫學研究還表明益生菌在抗癌方面具有一定效果。
2.7 在面食類產品中應用
在人們的生活中,面食起著很重要的作用。在實踐中,進行面食類食品生產、制作時,也會用到微生物發酵,如饅頭、面包等,在制作過程中都會用到酵母,通過酵母菌會讓面團變得更加柔軟、蓬松,同時在酵母菌作用下,面食的口感也會發生變化。相關研究表明,低分子的酵母菌能改善發酵面類的口感、口味,并且能增加發酵面類保鮮時間。
2.8 在果酒及果醋中應用
果酒是當前很受歡迎的低酒精度飲料,隨著人們生活水平的提升,人們對于飲品的要求也逐漸提升。果酒的酒精度相對比較低,并且具有多種營養成分,在人體保健上具有一定作用,飲用果酒可以在一定程度上防止高血壓、動脈硬化等疾病發生,同時果酒具有果香等風味,深受消費者喜愛。在果酒釀造中,釀酒酵母起著重要的作用,釀酒酵母的性狀直接影響果酒的釀制口感、風味,所以果酒酵母篩選很關鍵。當前有的企業利用葡萄酒酵母生產果酒,但是葡萄酒酵母會造成果酒品質比較差,所以選擇適宜的蘋果發酵菌種很重要。
果醋是利用酵母酒精、醋酸菌,以水果為原材料,發酵而成的保健、營養型液態食品,果醋的發酵條件比較溫和,可以很好地保留水果中的營養成分、活性物質,并且在微生物作用下,水果的營養成分、活性物質可以更加豐富。果醋發酵一般會采取控制簡單、發酵周期短的液態純種發酵技術,同時在發酵過程中,可以聯合使用植物乳桿菌、葡萄糖酸桿菌、明串珠菌進行混合發酵,從而豐富果醋的口感及品質。在實際中,果醋的生產能進一步促進水果資源深加工,能改善水果滯銷狀況。
2.9 在果蔬汁及休閑食品中應用
在食品加工過程中,以胡蘿卜、芒果、南瓜等果蔬為原材料,益生菌為發酵菌種,生產果蔬汁飲料,這種技術屬于果樹深加工技術延伸,可以很好地改善果樹汁飲料的口味,并且能保持果樹原材料的營養功能。近幾年果蔬制品在醫療保健領域的應用也逐漸提升,在國外發達國家,發酵果蔬汁市場具有很好的發展態勢。益生菌發酵果汁能很好地保留原來蔬菜營養成分,并且經過益生菌發酵,還會增加有益成分。
休閑食品是當前極受歡迎的快速消費食品,包括干果制品、薯類制品、谷物類制品等,其生產工藝包括油炸、調配、烘焙等。隨著益生菌在食品加工中的廣泛應用,其在休閑食品加工中也有了較好的發展,經過益生菌發酵的大豆休閑食品,可以將大分子蛋白分解成相應的小分子物質,產品的口味及營養價值都有了明顯提升。
3 結語
將微生物應用到食品加工中,可以豐富食品種類,增強食品口感,能更好地滿足人們對食品的個性化需求,因此,在實踐中,要充分了解食品加工中常用的微生物,借助微生物來提升食品加工質量。
參考文獻
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