微生物在食品加工中的應用探析
2022-01-05 10:22:11 來(lái)源: 食品安全導刊
任付君
(平度市職業(yè)教育中心學(xué)校崔召校區,山東平度 266700)
摘 要:隨著(zhù)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(lèi),并且能用于食品保鮮,在很大程度上滿(mǎn)足了人們對食品的個(gè)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(guān)鍵詞:微生物;食品加工;應用探析
微生物是無(wú)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(fā)現并用于食品加工中,如古代的釀酒技術(shù)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(chuàng )造出了獨具中國特色的美食文化。新時(shí)期下,隨著(zhù)現代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)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(lèi)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(chǎn)乳酸脫氫酶中具有良好的應用,而生產(chǎn)乳酸脫氫酶可以促進(jìn)糖類(lèi)代謝,依據糖類(lèi)代謝產(chǎn)物中是否有乳酸將其分成同型發(fā)酵乳酸菌、異型發(fā)酵乳酸菌,其中同型發(fā)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(fā)酵果蔬制品生產(chǎn)、發(fā)酵乳制品生產(chǎn),同時(shí)乳酸菌也是一種比較常見(jiàn)的益生菌添加劑。醋酸菌會(huì )在有氧條件下將糖類(lèi)、乙醇分解成醋酸、有機酸,醋酸菌會(huì )利用酶對醋酸進(jìn)行發(fā)酵,同時(shí)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(huán)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(lèi)型。其中酵母菌在酸性比較大的糖水中生長(cháng),是比較常見(jiàn)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(wú)氧下則可以將糖分解成酒精及二氧化碳[3]。在食品加工領(lǐng)域中,酵母菌的應用有比較久的歷史,特別是在面包等發(fā)酵類(lèi)食品加工中,同時(shí)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(zhì)大分子,使食物中的蛋白質(zhì)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(shí),經(jīng)常會(huì )用到改良微生物培養方法及免疫學(xué)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(jìn)行改良得出。將熒光物質(zhì)、抗菌劑融入到微生物中,可以很好地增強菌類(lèi)檢測效果,在應用改良微生物培養方法時(shí),需要對多個(gè)環(huán)節合并檢測,能有效減少檢測時(shí)間。免疫學(xué)檢測方法主要是根據抗原抗體反應原理進(jìn)行的,在實(shí)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(chǎn)生反應的物品,如果兩者沒(méi)有結合,也沒(méi)有反應,表明其中缺少酶標抗體。免疫學(xué)檢測方法能讓檢測人員直觀(guān)地了解到反應過(guò)程、變化程度,并且其靈敏性比較強,實(shí)驗過(guò)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(shù)是應用微生物加工食品的典型案例[4]。白酒主要是通過(guò)酒曲制作,正式進(jìn)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(fā)酵會(huì )形成原漿。并且酒曲霉菌與糧食融合后,會(huì )產(chǎn)生大量活性蛋白酶、淀粉酶,并且在白酒生產(chǎn)中,微生物還會(huì )對其口感、風(fēng)味帶來(lái)一定影響。同時(shí)酒曲霉含有芽孢桿菌屬、梭菌屬,在生產(chǎn)濃香型白酒時(shí),就有很多芽孢桿菌屬、梭菌屬,這些微生物會(huì )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(fā)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(jiàn)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(jīng)過(guò)水解反應后,糧食中蛋白質(zhì)、淀粉就會(huì )轉變成葡萄糖、氨基酸。同時(shí)在霉菌作用下,葡萄糖又會(huì )繼續發(fā)酵,在極大程度上促進(jìn)了香醋香味提升。隨著(zhù)時(shí)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(fā)酵乳制品的應用
在食品加工中,乳制品可以說(shuō)是微生物應用的典型代表,其在食品加工領(lǐng)域具有很高的地位[6]。在西方歐美國家,經(jīng)常會(huì )用到乳酸菌制作干乳酪、酸奶、酸奶油等食品。在制作發(fā)酵乳制品中,乳酸菌起著(zhù)很重要的作用,在乳制品中,乳酸菌能與蛋白質(zhì)、乳糖等發(fā)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(fā)酵乳制品制作中,經(jīng)常會(huì )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(shí)還能適當地增加乳制品保存時(shí)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(cháng)酸奶的保存期限。
2.4 在醬類(lèi)食品加工中應用
在日常生活中,醬是很常見(jiàn)的一種調味劑,從原材料的角度看,可以將醬類(lèi)食品劃分成豆醬、肉醬、甜面醬、海鮮醬等,而在不同的醬類(lèi)食品制作中,微生物也起著(zhù)很重要的作用[7]。在豆類(lèi)醬食品生產(chǎn)中,微生物能產(chǎn)生黑曲霉菌、米曲霉菌,并且在有氧環(huán)境下,可以產(chǎn)生蛋白酶,讓黃豆發(fā)出特殊的氣味。在豆醬制作中,利用單一菌種產(chǎn)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(shí)踐生產(chǎn)中,進(jìn)行豆醬制作時(shí),一般都會(huì )應用單一的菌類(lèi),以此保障豆醬的生產(chǎn)質(zhì)量。此外,在豆醬生產(chǎn)中通過(guò)畢赤酵母的應用,能進(jìn)一步增強豆醬的黏稠度、口感,有助于豆醬質(zhì)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(chǎn)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(fā)酵形成的食品,蔬菜會(huì )在乳酸菌作用下,保留其原來(lái)的成分、色澤,并且乳酸菌還會(huì )產(chǎn)生相應的蛋白酶,其可以改善蔬菜的口感。在發(fā)酵乳酸時(shí),會(huì )有大量的乙酸、丙酸產(chǎn)生,并且還會(huì )產(chǎn)生少部分氨基酸短肽,其共同作用形成了獨具風(fēng)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(jiǎn)單,但是會(huì )由于發(fā)酵時(shí)間長(cháng)而影響泡菜的口感。所以在很多食品加工廠(chǎng),會(huì )通過(guò)菌種投放的發(fā)酵及時(shí)進(jìn)行泡菜生產(chǎn)。相關(guān)學(xué)者通過(guò)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(shí),可以利用乳酸片球菌、植物乳桿菌來(lái)發(fā)酵制作,這樣既可以保證乳酸菌良好發(fā)酵,又能增加泡菜保質(zhì)期。
2.6 在微生態(tài)制劑中應用
在實(shí)踐中,微生物不僅可以用于食品加工,同時(shí)也能制作成相應的微生態(tài)制劑[9]。近年來(lái),隨著(zhù)現代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,微生物已經(jīng)可以被加工成益生菌、合生元、益生元等微生態(tài)制劑。在現有的微生態(tài)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(tài)制劑,能很好地平衡人體腸道益生菌群,促進(jìn)人體腸道運動(dòng),提升了人體免疫力。就目前而言,部分食品企業(yè)會(huì )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(xué)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(lèi)產(chǎn)品中應用
在人們的生活中,面食起著(zhù)很重要的作用。在實(shí)踐中,進(jìn)行面食類(lèi)食品生產(chǎn)、制作時(shí),也會(huì )用到微生物發(fā)酵,如饅頭、面包等,在制作過(guò)程中都會(huì )用到酵母,通過(guò)酵母菌會(huì )讓面團變得更加柔軟、蓬松,同時(shí)在酵母菌作用下,面食的口感也會(huì )發(fā)生變化。相關(guān)研究表明,低分子的酵母菌能改善發(fā)酵面類(lèi)的口感、口味,并且能增加發(fā)酵面類(lèi)保鮮時(shí)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(zhù)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(yíng)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(dòng)脈硬化等疾病發(fā)生,同時(shí)果酒具有果香等風(fēng)味,深受消費者喜愛(ài)。在果酒釀造中,釀酒酵母起著(zhù)重要的作用,釀酒酵母的性狀直接影響果酒的釀制口感、風(fēng)味,所以果酒酵母篩選很關(guān)鍵。當前有的企業(yè)利用葡萄酒酵母生產(chǎn)果酒,但是葡萄酒酵母會(huì )造成果酒品質(zhì)比較差,所以選擇適宜的蘋(píng)果發(fā)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(fā)酵而成的保健、營(yíng)養型液態(tài)食品,果醋的發(fā)酵條件比較溫和,可以很好地保留水果中的營(yíng)養成分、活性物質(zhì),并且在微生物作用下,水果的營(yíng)養成分、活性物質(zhì)可以更加豐富。果醋發(fā)酵一般會(huì )采取控制簡(jiǎn)單、發(fā)酵周期短的液態(tài)純種發(fā)酵技術(shù),同時(shí)在發(fā)酵過(guò)程中,可以聯(lián)合使用植物乳桿菌、葡萄糖酸桿菌、明串珠菌進(jìn)行混合發(fā)酵,從而豐富果醋的口感及品質(zhì)。在實(shí)際中,果醋的生產(chǎn)能進(jìn)一步促進(jìn)水果資源深加工,能改善水果滯銷(xiāo)狀況。
2.9 在果蔬汁及休閑食品中應用
在食品加工過(guò)程中,以胡蘿卜、芒果、南瓜等果蔬為原材料,益生菌為發(fā)酵菌種,生產(chǎn)果蔬汁飲料,這種技術(shù)屬于果樹(shù)深加工技術(shù)延伸,可以很好地改善果樹(shù)汁飲料的口味,并且能保持果樹(shù)原材料的營(yíng)養功能。近幾年果蔬制品在醫療保健領(lǐng)域的應用也逐漸提升,在國外發(fā)達國家,發(fā)酵果蔬汁市場(chǎng)具有很好的發(fā)展態(tài)勢。益生菌發(fā)酵果汁能很好地保留原來(lái)蔬菜營(yíng)養成分,并且經(jīng)過(guò)益生菌發(fā)酵,還會(huì )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(lèi)制品、谷物類(lèi)制品等,其生產(chǎn)工藝包括油炸、調配、烘焙等。隨著(zhù)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(fā)展,經(jīng)過(guò)益生菌發(fā)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(zhì),產(chǎn)品的口味及營(yíng)養價(jià)值都有了明顯提升。
3 結語(yǔ)
將微生物應用到食品加工中,可以豐富食品種類(lèi),增強食品口感,能更好地滿(mǎn)足人們對食品的個(gè)性化需求,因此,在實(shí)踐中,要充分了解食品加工中常用的微生物,借助微生物來(lái)提升食品加工質(zhì)量。
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