于宗玄，董艷，楊慶麗

（黑龍江省科學院大慶分院，黑龍江大慶163000）

新技術在發(fā)酵食品加工中的應用

于宗玄，董艷，楊慶麗

（黑龍江省科學院大慶分院，黑龍江大慶163000）

在對采用傳統(tǒng)方式進行發(fā)酵食品加工的缺點深入分析的基礎上，闡述了新的生物學技術在發(fā)酵食品加工中的應用，包括在菌種的改善上，采用生物學工程技術；在殺菌方面，采用冷殺菌或超濾技術；在風味多樣化方面，利用催陳技術和脫鹽技術等。

發(fā)酵；基因工程；細胞工程；催陳；脫鹽

1　發(fā)酵食品簡介

對食品進行發(fā)酵，其最早的目的是為了延長食品的可使用期限，即防腐與保存。后來隨著發(fā)酵技術應用范圍的增大，發(fā)酵的功能也開始向食物口味改變、食物營養(yǎng)加強、食物功能改變等方向發(fā)展?，F(xiàn)階段，發(fā)酵已經在食品加工的很多領域得到應用，包括谷物發(fā)酵制成的食品（米醋、甜面醬、米酒、發(fā)酵饅頭與面包等），豆類發(fā)酵制成食品（醬油、豆腐乳、豆瓣醬、豆豉等），乳類發(fā)酵制成食品（酸奶、干酪等），等等，受到人們的喜愛，而經過發(fā)酵的饅頭和面包，其口感更佳。這些發(fā)酵食品通常具有特殊的營養(yǎng)價值，包含豐富的蛋白、礦物質、維生素等。比如乳酸菌可增強人體抵抗力，米酒可增強記憶力，豆制品可增強鈣吸收等，在現(xiàn)代營養(yǎng)學、保健醫(yī)學中被頻頻提及。

2　國內發(fā)酵食品生產現(xiàn)狀與問題分析

21世紀以來，國內發(fā)酵食品加工產業(yè)發(fā)展迅速，部分產品也走向產業(yè)化生產的道路，包括醬油、醋、米酒等產品，并誕生了眾多食品品牌，比如海天等，但仍有很多發(fā)酵食品加工處于小作坊狀態(tài)，有待精細化、產業(yè)化發(fā)展，包括豆豉、豆腐乳等。分析其存在的問題如下：第一，安全性差。傳統(tǒng)的食品發(fā)酵過程通常置于露天環(huán)境中，對菌株也沒有嚴格的控制，同時在制作過程中不太注意衛(wèi)生問題，制作者甚至徒手操作，因此容易出現(xiàn)食品安全問題。具體來說，有害菌株在發(fā)酵過程中會產生有毒的代謝廢物，給食品帶來安全隱患，同時環(huán)境（包括操作環(huán)境與發(fā)酵環(huán)境）中的微生物也會帶來一定的干擾，使得食品具有毒性和致癌性等。第二，質量參差不齊。因為不能對發(fā)酵原料、發(fā)酵菌株和發(fā)酵環(huán)境進行嚴格的控制，傳統(tǒng)作坊式發(fā)酵食品，即使為同一批出產的，其質量也參差不齊，口感與風味不能一致。第三，部分工藝創(chuàng)新的缺陷。近年來也有很多企業(yè)對發(fā)酵食品加工工藝進行了創(chuàng)新，但因單純地追求效率和產量，失去了傳統(tǒng)的可口風味，效果適得其反。對于上述問題，采用新技術能夠進行一定的優(yōu)化和改善。

3　新技術在發(fā)酵食品加工中的應用分析

3.1生物技術對菌種的改善

采用合適的生物學技術，能夠對菌株的種類進行分離和選擇，能夠對現(xiàn)有菌株進行定性改良，根據(jù)需求對不同菌株進行最佳比例的配置，使發(fā)酵食品的質量與產量得到保證。主要使用到的技術包括基因工程和細胞工程。

3.1.1基因工程

該技術也被稱為DNA重組，利用分子生物學的方法，把代表特定功能的基因片段在生物體外進行重組，再注入到微生物中，以達到改變其基因、改變其生理功能的目的?；蚬こ棠軌蛟诙唐趦扰嘤罅刻囟üδ艿奈⑸?，用于發(fā)酵食品的加工。

3.1.2細胞工程

相對于基因工程，細胞工程在視角上微觀程度不夠，但能夠基于細胞這一層面，把具有不同功能的細胞體進行融合，使其在交互中達到生物特性的互助和增強，并進一步大量復制與繁殖，達到發(fā)酵食品的目的。利用細胞融合工程，能夠很容易生成新的微生物體系。

基因工程和細胞工程在發(fā)酵食品加工中有諸多應用。比如在香腸制造中，所需要的菌株對抗菌性的要求非常高，可以將傳統(tǒng)制腸過程中使用的微生物進行提取，并制作成純種的發(fā)酵劑，使得在加工中更好地控制。比如在酒類制作中，不同菌株間不同的組合所發(fā)酵成品酒的口味不同，可以將不同種類的菌株按照所需的比例，進行精準組合，以達到不同的目標口味。一些特殊酒類的釀造中（代表是黃酒），所需要的酵母菌十分苛刻，不但要求純種，還需要抗高溫，能生香?？梢酝ㄟ^基因工程對酵母菌進行有針對性的培育，最終選擇適合特種生產目的的菌類。

3.2冷殺菌技術對滅菌效果的提升

發(fā)酵食品的制作雖然利用了微生物，但還需要防止其他有害真菌、病毒、細菌對食品的危害，因此需要在出廠前進行殺菌。如果使用傳統(tǒng)的熱殺菌技術，很容易降低食品的品質，縮短其保存期限，降低其營養(yǎng)價值。為此，采用冷殺菌技術就顯得十分必要。利用現(xiàn)代物理科技，人們可以針對發(fā)酵食品采用輻射、超聲波、磁力、超高壓、高壓脈沖電場、強光等措施進行殺菌。因為這些技術不會產生太多的熱量，不會造成食品的大幅度升溫，被稱為冷殺菌技術。在豆類發(fā)酵食品中，可以進行廣泛的應用推廣。

強光滅菌技術，為美國Foodco公司所發(fā)明，其原理是使用某類惰性氣體，產生超高強度的光線，用以對發(fā)酵食品進行照射，以得到滅菌的效果。

超高壓滅菌技術，是將食品放在400MPa甚至更強的壓力之下，使其中的菌類難以承受而死亡。通常情況下，霉菌等菌類會在400MPa壓力下死亡，而一些有芽孢的菌類則會在600MPa壓力下死亡。但食品的營養(yǎng)成分不會因此而改變。

超聲波滅菌技術，利用高于20kHz/s的聲波裂解、粉碎細菌細胞，但缺點是滅菌效果不夠徹底。

3.3超濾技術對滅菌效果的提升

超濾技術主要針對發(fā)酵后的食品，即使發(fā)酵過程較為衛(wèi)生，也無法避免被雜菌感染，有必要進行殺菌。對于醬油、醋以及酒類等液體發(fā)酵產品而言，還可以采用超濾技術。該技術利用膜分離原理，將直徑低于0.3μm的離子和其他離子、溶劑分離，該技術具有較高的效率，且不需要嚴格的工藝條件，能夠有效增強液體發(fā)酵食品的安全性。

3.4催陳技術的應用

一些傳統(tǒng)發(fā)酵食品，具有放置時間越長，其風味越獨特的特點，比如陳年酒、陳醋等，而采用催陳方法，可以將新鮮的發(fā)酵食品在比較短的時間內產生放置很久的效果。在白酒催陳領域，可以采用高溫、光、磁感、靜電、x射線、離子等多種方式。雖然上述方法均能夠達到催陳的效果，但如果采用激光照射、微波處理、輻射處理、超聲波等方式，會對產品中的光敏感成分造成傷害，酒中的糠醛、2,3-丁二酮、芳醛等物質會產生一些不可預知的成分，它們可能會影響白酒的口味，甚至會危害人體健康，因此在使用時需要慎重。醋的催陳技術與注意要點與白酒類似。

3.5脫鹽技術的應用

醬油是重要的調味品，也是發(fā)酵食品中重要的類型，在發(fā)酵成功后，通常具有很高的含鹽量，而隨著人們口味的豐富化，低鹽醬油開始受到消費者的青睞。為此可以采用一定的脫鹽技術對醬油的含鹽量進行降低。在實踐中，可以采用納濾技術或電滲析技術等，前者是利用納濾膜對離子進行分離，后者則利用電滲析對其進行分離，后者會對氨基氮有一定的影響，比如在鹽分降低10%的情況下，氨基氮會下降8%左右，依然是值得采用的方法。

3.6新固態(tài)發(fā)酵技術的應用

固態(tài)發(fā)酵技術是指利用固態(tài)基質進行食品發(fā)酵，是以氣體為連續(xù)的生物反應。相對于液態(tài)發(fā)酵，其具有多方面的優(yōu)勢。所謂新固態(tài)發(fā)酵技術，能夠于密閉容器內把基質進行殺菌處理，并引入多種菌種進行發(fā)酵，這是傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵技術的一種進步，不僅能夠實現(xiàn)多菌種共存，還避免了不良菌種的危害，同時基于現(xiàn)代化的密封效果，其還具有發(fā)酵效率高、原料利用性高、生產成本低等優(yōu)勢。

4　結語

通過全文分析可以看出，利用生物學知識與技術，對傳統(tǒng)的發(fā)酵技術進行完善是十分可行的。隨著生物學技術的進一步發(fā)展，發(fā)酵技術將會在更多的領域發(fā)揮作用，給人類造福。

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Application of new technology in fermented food processing

YU Zong-xuan,DONG Yan,YANG Qing-li
(Daqing Branch of Heilongjiang Academy of Sciences,Daqing163000,China)

On the basis of in-depth analysis of faults in traditional fermented food processing,this paper expounded application of the new biological technology in processing offermented foods,including the use of biological engineering technologyon the improvement of the strains;the cold sterilization or ultrafiltration technology in terms of sterilization; accelerating aging and desalination technology in terms of flavor diversity.

Fermentation;Genetic engineering;Cell engineering;Accelerating aging;Desalination

TS205

A

1674-8646（2016）19-0056-02

2016-09-03

于宗玄（1987-），男，學士，研究實習員。