微生物在食品发酵中的运用
李嘉怡
随着新时代的发展，为了进一步加强微生物在食品发酵中的有效运用，相关技术人员要深入工作实际，提高对微生物应用的认识，总结更有效的运用方法，从而提高食品生产质量与效率。本文对发酵食品的特点进行了分析，总结了食品发酵中微生物的应用现状以及发展方向，希望能为相关工作开展提供有效保证。
在食品生产过程中科学地借助微生物提高发酵水平是必要的，技术人员要结合具体食品类别，充分研究先进的微生物发酵技术，并科学运用到实践中，全面提高食品生产水平。作为新时期的技术人员，要不断学习先进的发酵技术方法，提升对微生物发酵技术的研究能力，不断探索更加有效的运用方法，为食品行业的稳定健康发展奠定良好的基础。
一、发酵食品生产过程特点
（一）发酵工艺与环境复杂
发酵食品在食品领域整体上属于比较特殊的一种类型，由于受到传统工艺技术的影响，其特点较为复杂，而且生产周期相对较长。比如，通过发酵产生的茅台酒，在实际生产时涉及很多环节，包括高温大曲作糖化发酵剂、高温堆积、多轮次发酵等。每个发酵环节在进行时的工艺都是比较复杂的，对环境的要求也很高，所以影响产品发酵效果的因素不只是一个方面，而是在多个方面呈现。
（二）混菌体系
关于发酵食品的发酵微生物，在实际应用时主要采用混菌发酵体系，而且微生物来源是从曲种、原料以及发酵环境中获取的，决定着发酵食品微生物群落的复杂性和多样性。在现代化技术的大力发展下，应用发酵食品微生物时原始混菌体系已经被逐渐淘汰掉，产生稳定的混菌体系，不仅食品的口感较好，且具有营养价值丰富的特点。而对混菌发酵体系来讲，本质上与微型工厂的作用保持一致，不仅各个微生物之间保持独立，且彼此也存在联系。
二、微生物在食品加工中的作用
实施微生物加工生产工作时，分泌的酶可以使细胞壁分解，致使食物结构产生不同程度的变化，通过发酵，食物口感有所提升，比原来的口感更好。人体摄入营养的时候，在矿物质、维生素等方面都有着较高要求，通过发酵形成的食物可以帮助人体补充需要的蛋白质。同时，食品发酵时食品中原来的碳水化合物会被消耗掉，有效降低了食物中的脂肪含量。所以，从食品的角度看，微生物发酵以后的食品营养价值更高。还需注意的是，发酵类的食品在运输时微生物会产生动植物不具有的维生素，加上酵母的抗氧化能力较强，促使其能发挥解毒功能，所以长期食用发酵食品对肝脏有保护作用。除此之外，发酵后的食品可以保护人体的肠胃功能，有利于人体更好的消化与吸收。通过对其应用作用的分析，进一步提高微生物发酵技术的认识。作为新时期的技术人员，要根据食品生产内容，针对性地研究高效的微生物发酵技术，全面提高食品的发酵水平，为人们提供更加健康的食品，促进社会的稳定发展。
三、食品发酵中微生物的应用现状
微生物发酵技术已被广泛运用到各个领域，在食品生产过程中通过借助微生物发酵技术，不仅提高了食品的营养价值，也为食品企业的发展提供了有效的技术保证。下面通过分析具体的应用现状，总结微生物发酵技术在各类食品生产中的运用实际。
（一）调味品
应用食品发酵过程中的微生物，在很多方面都取得了明显成果，尤其是在调味品方面更为突出。第一，当前市场上的发酵食品中，调味品有酱油、食醋、黄豆酱等，而类型不同的调味品可以改善食品的味道，从而加强食品的口感。第二，很多味精加工都在使用微生物发酵技术，把大米、玉米、高粱等作为原料，运用专门的设备粉碎原料，再依次采取处理工序，包括蒸煮、发酵、过滤等，从而精制处理后得到味精。第三，生产味精时，会随着生产过程中发酵液的形成，科学化调节pH，以此给味精提供充足的细菌氮源。第四，加工食醋的过程中，采用的微生物是醋杆菌，食醋在氧化条件下进行发酵，有酒精的食物就会产生醋酸。而从食醋整体发酵方面分析，若是在微生物发酵时，选择不同的微生物，食醋的味道也会有所不同，但目前市场上的食醋发酵使用的原料有多种，如谷物、大米、玉米、胡萝卜等。第五，比较常见的调味品还有酱油，在实际加工时应该选择小麦和大豆，并运用曲霉与其他微生物，在各道工序的配合下完成。
（二）乳制品
社会的发展促进人们生活水平的提高，乳制品由于营养丰富已经成为人们生活中的主要食品类型，不仅可以为人们提供丰富的营养，还能充分满足人体需要的各种营养。在此基础上，关于乳制品的需求开始逐渐增多，其生产工艺也走向成熟化，而发酵乳制品的营养价值更高，具有容易吸收、口感好、可以发挥乳制品功效的优势。对于发酵的乳制品，原料主要是乳液，在实施杀菌、微生物发酵后可以形成优质化的乳酸食品。乳酸菌发酵后可以形成酸奶。如果在发酵中同步进行乳糖的分解，再形成有机酸和乳酸，产生微生物后就形成酸奶。目前乳制品市场较常见的酸奶是双歧杆菌，该类型的酸奶在加工生产时使用的关键技术是共生发酵、共同发酵。而在实施酸奶发酵时，可以发挥作用的是细菌、霉菌和酵母，再通过相互之间的配合作用，乳制品特性能够得到相应的改善。最后，依据乳制品的深入研究，酸奶中有乳酸菌，有利于人体肠道腐败菌的生长，在这方面的抑制作用尤为突出。
（三）酶制劑
酶制剂是高分子的化合物，在功能上具有生物催化的作用，而且在细胞活动过程中酶也是参与主体。在实际化学反应环节，酶的作用也是催化，所以会产生消耗，不会干扰到反应中的化学平衡性。而酶的另一个明显特征是专一，只在反应条件充足的情况下才能让自身作用得以发挥。在众多的食品加工中，通常酶制剂使用的比较多，通过科学化、合理化的使用可以让催化作用得到进一步发挥。目前食品加工阶段应用生物酶较多，同动植物中酶的获取相比，微生物发酵工艺下，制作的酶制剂生产效率更高。在酶制剂的运用过程中，食品制作水平不断提高，也更有效地保证了食品的生产质量。
（四）酒精饮料
酒精饮料在食品市场中并不陌生，呈现出多样化的状态，由于这样的饮料口感特殊，非常受人们的喜爱，其发展空间也很大，如现在常见的果酒等。酒精饮料在加工时，通常会使用微生物发酵技术，在特定化的环境下可以运用酿酒酵母对酒精饮料进行加工。实施酿酒时，淀粉在酶的作用下会形成葡萄糖，通过发酵工艺流程形成酒精，而在整个过程中，果糖、葡萄糖等糖类的物质，还会转变成乙醇等醇类物质，从而同步产生二氧化碳。从酵母菌酿酒工艺来看，我国结合制作工艺可以划分成两类，一类是蒸馏酒，另一类是非蒸馏酒。在这两种类型中最为常见的蒸馏酒类型是白酒，其主要成分是酒精和水，也有一定量的脂类物质。除此之外，比较常见的酒精饮料还有啤酒，在人们的日常生活中几乎成了饭桌上不可缺少的一部分。在实际制作时，原料以优质的大麦芽、酒花和大米为主，具体加工时有几个处理环节很重要，包括制麦、糖化和酵母发酵，通过规范化的实施形成酒精浓度低，有二氧化碳含量的酒精饮料。
四、微生物发酵在食品应用中的发展方向
随着新时期技术的不断发展，微生物发酵过程，借助有效的技术手段，不仅提高了发酵水平，也保证了食品生产安全。微生物发酵技术在不断发展，通过明确其发展方向，有利于助力企业可持续发展。
（一）对固态发酵工艺技术的革新
根据发酵工艺的发展进程分析，多数情况下都是液态发酵，在技术发展背景下，市场上的固态发酵工艺也开始盛行。不同于其他的发酵形式，固态发酵的优势有很多，但是整体技术上有一些不足，在以后的发展中需要积极研究，创新相关的工艺。伴随食品发酵增加的微生物，未来研究的重点是固态发酵，研究人员要适当地对固态发酵方法加以调整和优化，从而让发酵技术优势得以发挥。进行茶叶发酵时，应用最多的是固态发酵，如普洱茶可以使用芽孢杆菌，在细菌分解与氧化酶实现发酵效果后，切实提高发酵效率，还在很大程度上缩短了发酵时间。因放线菌的特殊化，发酵时会产生茶多酚以及氨基丁酸，让发酵茶叶中的营养成分损失得以避免。为此，人们越来越重视固态发酵工艺，在以后的发展过程中，工作人员要把重点放在对工艺技术的集中化创新研究上。通过革新技术手段，加强固态发酵工艺的运用，提高微生物在食品中的运用效率，全面保证食品的生产质量，这对于食品生产企业来说，更是新的发展机遇。在此过程中，需要相关技术人员不断探索更完善的技术手段，针对性地开展技术创新研究，以提高固态发酵工艺在食品生产中的运用水平。
（二）对微生物防治技术的研究
进行食品发酵时，有着较为明显优势的是微生物，但是食品发酵时，如果微生物发酵技术使用过多，也会危害环境。以红曲发酵为例，红霉素在提取时会同步产生有害真菌毒素类的物质，对人体的危害较大。所以，在食品发酵对微生物的依赖性日趋提高的今天，必须在加工食品时多方面考虑微生物的实际作用，积极作用和消极影响都要考虑到，从而让微生物防治技术的应用得到进一步加强，有效避免应用微生物产生的问题。为让微生物防治技术得到有效的应用，专业人员要详细分析常见微生物作用的机制，在反复试验中找到微生物不利因素的影响，也要找到消除方法。微生物的发酵过程，需要借助有效的防治技术，避免出现食品安全问题。随着现阶段人们对食品质量的要求越来越高，食品生产企业更应该保证食品质量，以高质量生产为前提，在使用微生物发酵技术的过程中，要根据企业发展实际，针对性地加强安全防控能力，以全面提高运用效率。
（三）对传统微生物发酵过程进行改良
关于微生物发酵的整个流程，负责作业的工作人员需要在相应原理的基础上，开展微生物发酵流程的管理控制和有效的优化工作。为此，在微生物实施发酵的具体化阶段，作业人员要在相关理论的支持下，开展详细的分析与深入的探究工作，如此才能最大程度地让发酵质量得到保证。与此同时，需要引入极大值原理，针对以往传统意义上的微生物发酵基本流程，实施全方位的管理与控制，并进一步优化繁琐的作业流程。但是使用极大值原理管理控制微生物发酵流程，虽然可以简单地对控制曲线加以优化，但是根据庞大的外界因素分析，这个原理从本质上忽略了传统意义上的微生物发酵流程。所以作业人员应该积极探索，仔细分析理论展开的必要性，可以通过原来的变量形式，优化和升级微生物发酵流程的管理控制，进而让微生物发酵整体质量得到有效保证，也让发酵流程管理控制获得预期效果。总体而言，微生物发酵流程管理控制目前沒有实现较为理想化的效果，根据准确性、简便性的发展要求，仍存在一些不足之处，需要专业人员继续深入探究生物发酵基本流程，便于更好地在食品发酵过程中进行应用。
结语
随着生活水平的提高，人们的健康意识也在不断提高，微生物发酵食品备受人们喜爱。微生物发酵食品具有一定的营养价值。随着研究人员的深入探索，微生物发酵技术更是被广泛运用到食品工程领域。为了提高运用水平，技术人员要根据具体工作实际，全面地进行创新研究，总结更有效的微生物发酵技术，深入开展应用实践研究，以确保微生物发酵制品的生产安全，促进企业的不断发展。
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