浅谈发酵食品与发酵技术

浅谈发酵食品与发酵技术

说起发酵食品, 人们很容易就想到酱油、 腐乳、 豆豉、 咸菜等具有独特色香味的常见食品。但人们往往也容易把它们与细菌和腐烂联系起来。到底什么是发酵食品呢？

发酵食品是指利用乳酸菌或曲菌制成的食品。相对于普通食品而言, 发酵食品有着更为丰富的营养成分; 由于发酵的作用, 食品中的蛋白质被有效降解, 此类食品更易消化吸收。同时, 由于大多数致病菌只适应中性偏碱环境, 而发酵工艺产生的是酸性环境, 所以发酵食品更耐贮存。此外, 食用发酵食品还能获得几种人体必需但本身不能产生的氨基酸。 发酵食品分为5 种 ,一 种 是 酒类, 比如啤酒、 黄酒、白酒和葡萄酒; 一种是氨基酸类, 比如味精(其主要成分为谷氨酸); 一种是有机酸类, 如柠檬酸; 一种是蛋白质水解类, 大部分为传统酿制产品, 如酱油、腐乳、 醋都属于此类; 还有一种是酶制剂, 主要用于工业生产。

发酵技术有着悠久的历史，作为现代科学概念的微生物发酵工业，是在 20 世纪 40 年代随着抗生素工业的兴起而得到迅速发展的，而现代发酵技术又是在传统发酵技术的基础上，结合了现代的基因工程、细胞工程、分子修饰和改造等新技术。由于微生物发酵工业具有投资少、见效快、污染小、外源目的基因易在微生物菌体中高效表达等特点， 日益成为全球经济的重要组成部分。

1 发酵的类型

目前已知具有生产价值的发酵类型有五种： 1.1 微生物菌体发酵

比较传统的菌体发酵工业有用于面包制作的酵母发酵及用于人类食品或动物饲料的微生物菌体蛋白发酵两种类型。新的菌体发酵可用来生产一些药用真菌，这些药用真菌可以通过发酵培养的手段来产生与天然产品具有同等疗效的产物。有的微生物菌体还可用作生物防治剂， 防治害虫等， 并可制成新型的微生物杀虫剂，并用于农业生产中。

1.2 微生物酶发酵

微生物具有种类多、 产酶品种多、 生产容易和成本低等特点，所以目前工业应用的酶大多来自微生物发酵。微生物酶制剂有广泛的用途，多用于食品工业和轻工业中，也用于医药生产和医疗检测中。

1.3 微生物代谢产物发酵

微生物代谢产物的种类很多，分为初级代谢产物和次级代谢产物，从而形成各种不同的发酵工业，尤其是抗生素的大力发展，已成为发酵工业的重要支柱。

1.4 微生物的转化发酵

最古老的生物转化，就是利用菌体将乙醇转化成乙酸的醋酸发酵。此外，还包括甾类转化和抗生素的生物转化等。

1.5 生物工程细胞的发酵

是指利用生物工程技术所获得的细胞进行培养的新型发酵，其产物多种多样。容易大量培养，用于生产蛋白质药物等，因而可大大降低生产成本。

2 发酵技术的优点

微生物种类繁多、繁殖速度快、代谢能力强，容易通过人工诱变获得有益的突变株；微生物酶的种类很多，能催化各种生物化学反应；微生物能够利用有机物、无机物等各种营养源；可以用简易的设备来生产多种多样的产品；不受气候、季节等自然条件的限制，反应通常在常温常压下进行，条件温和，能耗少；原料通常以糖蜜、淀粉等碳水化合物为主，可以是农副产品、工业废水或可再生资源

（如植物秸秆、木屑等），微生物本身能有选择地摄取所需物质等优点。

3 发酵技术在农业的应用

在目前能源紧张， 人口、 粮食及污染问题日益严重的情况下，发酵工程作为现代生物技术的重要组成部分之一，得到越来越广泛的应用，这里主要谈一谈在农业方面的应用。

3.1 生物固氮

生物固氮，就是指微生物的固氮作用。生物固氮是固氮微生物特有的一种生理功能，这种功能是在固氮酶的催化作用下进行的。固氮技术为减轻化肥的污染、增加作物产量开拓了新局面。如我国研制的固氮兰藻用作晚稻肥源，取得了显著成效。植物不能直接利用游离状态的氮，只有经过微生物的作用，把游离的分子氮变为氮的化合物，才能被植物吸收利用。固氮的微生物可以分成两大类：一是共生性的固氮微生物，二是非共生性的固氮微生物。

3.2 生产生物农药

生物农药既杀虫又环保，生物农药主要指自然界存在的，对农作物病虫害具有抑制作用的各种具有生物活性的天然物质，包括对这些活性物质进行开发所获得的，对环境安全友好、不易产生抗药性的生物制品，以及利用病原微生物如各种真菌、细菌、病毒等抑制植物病虫害的发生，等等。生物农药最大的特点是以生物群治生物群，以虫治虫、以菌治虫、以菌治病。

3.3 生产微生物饲料

利用生物发酵技术可生产生物微生物菌肥和生物发酵饲料，它是现代高科技生物技术产品。是运用有益微生物秸秆等进行生物发酵处理后，添加一定的能量饲料、蛋白质饲料、维生素、矿物质和微量元素等复合制成。

展望21世纪发酵工业，它与人们生活密切相关的许多领域中，都有着难以估量的社会和经济效益。有关资料统计，在有些发达国家中，发酵工业的产值占国民生产总值的 5%。在医药产品中，发酵产品占有特别重要的地位，其产值占医药工业总产值的20%。因此，发酵技术随着时代的发展而不断向前发展，从传统的发酵工业到现代发酵工业， 再到微生物工程， 它不仅成为生物技术产业的重要支柱， 而且和基因工程技术的结合使它如虎添翼。

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