周一至周五 | 9:00—22:00

期刊论文网 > 工业技术论文 > 食品工业论文 > 食品加工工业论文 微生物在食品加工中的应用

食品加工工业论文 微生物在食品加工中的应用

2018-12-19 17:02:05来源:组稿人论文网作者:婷婷

  摘要:微生物乃自然界存在的一类生物,微生物的存在对于我们赖以生存的食品有着紧密相连的关系。微生物在食品生产加工过程中起着重要的作用,但是许多有害微生物也是导致食品腐败变质的元凶。因此本文讨论了微生物与食品加工工业的关系,有益、有害微生物在食品加工中的应用,微生物在传统食品加工中的应用以及微生物在现如今食品加工应用中存在的问题及展望。

  关键词: 微生物,食品加工,食品工业

  引言:微生物是所有形体微小、单细胞或者个体结构简单的多细胞以至没有细胞结构的低等生物的总称[1]。微生物的种类繁多、分布广、代谢类型多、代谢能力强、生长繁殖快、容易培养、易变异、适应能力强[2]。正是因为这一些的条条特征,才得以使得微生物与人们的生活关系密切。微生物不止是与自然界有着密切的联系,在我们常吃的食品中更是起到了重要的作用,微生物在食品加工过程中有着非常广阔的应用。因此,本文便论述了微生物在食品加工工业中的应用以及在加工过程中存在的问题及微生物以后的前景展望。

  1.微生物与食品工业的关系

  从古至今,人们日常食用的许多产品均为微生物的作用生产得到的。譬如制醋,制酱油,传统酒类的生产以及泡菜的腌制都是在微生物的作用下得到的。像是食醋就是利用粮食等淀粉质为原料,经过微生物制曲、糖化、酒精发酵、醋酸发酵等阶段酿制而成的;而啤酒的生产也少不了微生物的功劳,啤酒的生产是选用优质大麦为主要的原料,大米、各种酒花为辅料,经过制麦、糊化、糖化、回旋沉淀、啤酒酵母发酵、过滤等工序酿造而成。像食醋和啤酒这样生产的食品还有许许多多,由此可见微生物在食品加工过程中发挥着巨大的作用,而食品腐败变质同样是受到微生物的作用,微生物污染。现实生活中存在许多有害人体健康的微生物。有害的一方面主要表现在微生物的大量繁殖造成食品品质的变化,导致食品变质。譬如,在腌制泡菜时,如果温度过高,丁霉菌便会大量迅速繁殖导致泡菜变腐臭味;像是在制作面包的时候,如果不用高温充分烘烤,面包中的芽孢杆菌便会大量迅速繁殖导致面包变味。因此,微生物在食品加工工业中既有利又有害。而我们人类需要做的就是充分利用起微生物有利的方面为食品加工工业服务,同时消除微生物的有害影响,做到这样我们就可以充分享受到微生物带给我们人类的福利。

  2.微生物在食品添加剂,食品防腐剂等中的应用

  2.1微生物在食品添加剂中的应用

  微生物多糖-一种利用生物技术开发的新型的发酵产品。具有非常多的优质特性,譬如微生物多糖安全、无毒、理化性质独特等等。微生物多糖是微生物工业的新产品,它的利用要比动物多糖、植物多糖广泛的多。其产量和质量都很稳定并且性价比要高,微生物多糖的各方面的性能良好并且比其他多糖有着更加独特的特殊功效。由于有着许多特殊并优良的特性,因此到目前为止,大量投产到食品工业中的微生物多糖得到了广泛的应用。例如,黄原胶作为增稠剂、乳化剂、稳定剂等应用于果汁饮料、调味品、肉制品、面制品中;短梗霉多糖作为品质改良剂、被膜剂等应用于肉制品、大豆产品、面包、糕点中;热凝胶作为凝胶剂、增稠剂、稳定剂、持水剂等应用于面制品、水产品、冰淇淋中;结冷胶作为凝胶剂、增稠剂、稳定剂、悬浮剂或在食品中形成薄膜等应用于面制品、乳制品、糖果、饮料中。由此可以看出,微生物多糖在很多程度上可以满足人们对天然无公害食品的需求。因此可以看出微生物多糖在食品加工工业中起着非常重要的作用。

  2.2 微生物在食品防腐剂中的应用

  随着社会的发展以及人民生活水平的不断提高,人们对于食品防腐剂的安全隐患问题越来越多的关注,由于传统的化学防腐剂有着较大的安全隐患,因此人们现如今逐渐的把注意力转移到了天然防腐剂的开发以及利用上来。而天然防腐剂大多利用微生物的资源进行开发。因此从微生物的资源中开发天然的食品防腐剂有着十分广阔的前景。不同于传统的化学防腐剂,天然微生物防腐剂具有安全、健康、天然的特点,由于微生物的生长速度迅速,合成速度迅速,生长基因稳定,因此作为开发利用天然防腐剂的资源有着非常强大的优势。例如,乳链球菌素应用于乳制品、罐藏果蔬食品、啤酒、葡萄酒酿造、乳酪制品、果蔬饮料、肉类制品、焙烤食品中;曲酸应用于酱油、豆瓣酱、酒类中。

  2.3 微生物在食品增鲜剂中的应用

  微生物在食品加工过程中有着增鲜的作用,应用于增鲜剂的食品生产的产品有我们常吃的味精、鸡精、酵母降解提取物等。其中酵母降解提取物被称之为第三代调味剂,它是以新鲜的啤酒酵母、面包酵母以及元酵母为原料,利用生物酶解的技术,将酵母细胞中的蛋白质、核酸等进行生物降解而制作而成的复合型天然增鲜剂。

  2.4 微生物在食品增稠剂中的应用

  在食品加工工业中增稠剂作为一种食品添加剂应用十分广泛,像是植物胶和海藻胶作为传统的增稠剂,而利用微生物发酵来生产增稠剂的越来越多,因为微生物的资源广泛并且安全无毒且理化性质独特等所以用来生产增稠剂也越来越多的得到人们的注意与关注。例如,黄原胶具有很好的兼容性以及良好的分散作用和高粘性,黄原胶的菌种来源于黄单胞杆菌,因此黄原胶是利用微生物生产得到的优良的增稠剂;结冷胶的菌种来源是多沼单胞菌。结冷胶热稳定高,透明度高,香气释放能力强等优点因此是一种十分好的增稠剂;茁霉多糖的的菌种来源是出芽短梗霉。茁霉多糖易溶于水、安全、无毒、成膜性好、胶黏性强、粘度低,也是一大好的增稠剂。

  3.有益或有用的微生物在食品加工工业中的应用

  3.1 微生物在传统食品加工工业中的应用

  3.1.1 面制品

  中国人生活过程中食品以面制品为主,无论南方北方人们一天都离不开面制品,可见面制品在我们的生活中具有重要意义和作用。面食中的馒头、面包、面条等均是由面粉作为原料,然后加入水和一定量的酵母粉混合均匀,经过发酵、蒸煮或焙烤等工艺制作而成。在这一系列的过程当中,当属发酵最为关键。在发酵的过程当中,原料面粉当中的蔗糖、葡萄糖和果糖等为酵母菌提供了营养物质,原料面粉中的淀粉酶等作用使得酵母菌分解糖,得到的产物有二氧化碳、醛、醇还有一些有机酸等物质。在蒸煮或焙烤的过程中,由于产生的二氧化碳在面团中受热膨胀造成了多孔海绵状的结构产生,而面团中的其他发酵产物便为馒头、面包的香味做出了贡献。因此,在生产面包、馒头的生产工艺过程来看,属于微生物的酵母菌真的起到了关键以及重要性的作用。

  3.1.2 酸奶制品

  酸奶作为一种人们常喝的饮品,在生产酸奶的过程中可是少不了微生物的功劳。现如今对于酸奶的生产过程中一般都会加入乳酸菌,常用的有保加利亚乳酸菌以及嗜热链球菌。以牛奶为原料经过巴氏杀菌冷却后,在适宜的温度下加入纯种的乳酸菌并在该温度下进行培养。随着时间的延长,牛乳逐渐酸化,钙、磷离子游离了出来与乳酸结合生产乳酸钙。当PH成弱酸性的时候,酪蛋白粒子就开始失去稳定然后沉淀,当PH降至等电点的时候发生完全沉淀,这些蛋白质沉淀物可以将乳清和脂肪球包起来,由于此使得乳制品呈现半流体状。

  3.1.3 酱腌菜

  通常人们利用圆白菜作为原料进行腌酱菜的制作,所以泡菜作为腌酱菜的最主要的也是最常见的乳酸发酵制品。它的制作工艺主要是通过在厌氧的条件下利用乳酸菌来进行乳酸发酵和酵母菌进行的酒精发酵制得而成。在腌制泡菜的过程中用到的乳酸菌种类比较多,常见以及常用的有短乳杆菌、植物乳杆菌、粪链球菌以及肠膜状明串珠菌。这一些的乳酸菌都是以圆白菜等蔬菜中的糖类、蛋白质等物质作为底物发酵而制得的酸口,脆嫩的泡菜。圆白菜等蔬菜中的乳酸发酵可以依靠自然发酵也可以通过人工接种乳酸菌来进行发酵。但是在食品加工过程中通常采用多种微生物混合进行发酵,根据不同的原料以及不同的发酵阶段,便于生长的优势菌也不同,但植物乳酸菌在整个的发酵过程中起到了主导作用。

  3.1.4 酒精类饮品

  在我国,酿造酒类饮品具有悠久的历史,而且产品的种类繁多,酒精浓度差距甚大。主要有白酒的酿造、啤酒的酿造以及果酒的酿造。

  白酒属于我国最传统的蒸馏酒。白酒酿造的原料主要是选择淀粉含量高的谷物或者植物块茎,利用大曲作为糖化发酵剂来使得淀粉糖化,后经过酿酒酵母发酵后蒸馏制得的饮品。

  果酒中最常见的便是葡萄酒了,葡萄酒的酿造原料主要是成熟好的葡萄,后经过葡萄酵母的发酵制得而成的一类酒精类饮品。

  啤酒的生产也少不了微生物的功劳,啤酒的生产是选用优质大麦为主要的原料,大米、各种酒花为辅料,经过制麦、糊化、糖化、回旋沉淀、啤酒酵母发酵、过滤等工序酿造而成。

  4.有害或间接有害的微生物

  4.1 细菌性的食物中毒

  4.1.1 金黄色葡萄球菌食物中毒

  食用受到金黄色葡萄球菌污染的食物后容易中毒,因为金黄色葡萄球菌可以产生外毒素和肠毒素。像我们平时经常性食用的乳及乳制品、鸡蛋、腌制的肉制品以及含有淀粉的食品容易受到此菌的污染,但是只有这种细菌的数量和毒素达到一定的程度才会造成食物中毒。

  4.1.2 沙门氏菌类造成食物中毒

  主要能够引起食物中毒的微生物有猪霍乱沙门氏菌以及肠炎沙门氏菌,这两种细菌均为革兰氏阳性菌且无荚膜无芽孢。沙门氏菌类的细菌主要是污染乳及乳制品、蛋类、鱼肉等食品,污染途径为在食品中大量繁殖并释放毒素。食用过量的菌体必会导致中毒现象。

  4.2 霉菌性的食物中毒

  4.2.1 黄曲霉毒素造成的食物中毒

  黄曲霉毒素是黄曲霉和寄生曲霉产生的一种类似结构的代谢混合产物。能够产生黄曲霉毒素的霉菌主要是污染花生、大米等粮食作物以及花生油、棉籽油等。黄曲霉毒素的毒性极强,主要是能够伤害肝脏,造成肝细胞出血、坏死,有致癌的作用。因此在食用粮食作物以及制品的时候要格外注意及小心。

  4.2.2 黄变米导致食物中毒

  米粒受到霉菌及其代谢产物的污染后会有变黄的现象,将这种米粒称之为黄变米。黄变米共有三种类型,分别为黄绿青霉黄变米、桔青霉黄变米、岛青霉黄变米。黄变米之所以可以分成这三种类型主要是因为污染的霉菌不同。黄绿青霉黄变米是受到黄绿青霉素的污染;桔青霉黄变米是受到桔青霉的毒素桔青毒素的污染;岛青霉黄变米是受到岛青霉产生的黄天精和岛青霉毒素的污染。

  5.微生物在食品加工工业中存在的问题以及前景展望

  在我国,微生物已经大量广泛的应用在了食品加工工业当中,尽管已经应用在食品的生产当中,但与国外的先进技术以及水平来看,我国的技术还是有一定的差距的。譬如,我国生产的微生物制剂大多数均以水制剂的形式存在并非像国外生产的,像国外生产的片状的、胶囊状的容易保存且质量较好较安全。

  随着现代生物工程技术的发展,微生物在食品添加剂中的应用更加广泛起来。微生物更加容易被调节,可以利用一系列的基因工程技术等来改变微生物的代谢途径,通过基因工程技术改变而来的微生物具有优良的品质,可以用来开发和利用在天然食品添加剂的生产。一系列的基因工程技术的应用拓宽了微生物在食品加工工业中的应用范围,为生产出天然、无毒、物美价廉的食品添加剂做出巨大的贡献。

  同样,微生物在传统发酵食品中的应用也越来越广泛。利用微生物进行食品发酵要比运用传统化学合成的方法进行更加安全、天然,因为利用微生物进行食品发酵不但可以提高原料的利用率、生产周期的缩短,还可以做到减少污染,降低生产成本。由此可以看出,微生物在食品加工工业中的广泛应用,肯定会为人类带来更多的福利,因为通过利用微生物我们可以得到更加物美价廉的、更天然的、更安全、更营养的食品。相信在不久的将来,微生物的研究及利用将会取得更大的发展,为国民经济和社会发展以及人们的生活水平的提高做出巨大的贡献,它将为食品加工工业的发展与前进开拓出更加广阔的前景。

栏目分类