发酵工程在食品中的应用论文

发酵工程的前景 2007-08-14 10:36:17 本文已公布到博客频道校园·教育分类 关于发酵工程的个人观点：1 该学科前途无量，需要发展：发酵工程作为最早从事微生物学的研究领域，在过去的3个世纪中为人类的生活、生存、社会的发展作出了重大的贡献。但这些都是过去的成就。发酵工程与现在的生物工程（基因工程）相比，是处于劣势，因为其是个老学科，在很多人看来，其没有什么大的学问，通过一些操作过程的控制和菌种的筛选难以达到基因工程那样迅捷的效果。但目前发酵工程不断在发展自己，不断整合其他学科的优点来发展自己：1 上游方面：在菌种选育方面与基因工程相结合，从源头上来发展自己的优势。但这一方面存在很大的问题，因为搞基因的人对发酵不很熟悉，使得许多基因工程菌难以发酵生产产品，而且基因工程菌发酵的乙酸问题到现在还没有解决；另一方面，基因工程领域的专家对发酵工业具有很大应用价值的菌种还没有做深入研究（我指的是国内情况），国内还没有哪个基因中心对工业微生物进行基因测序，据我知道，华中农业大学已经在农业微生物方面已经与基因中心在进行农业微生物的测序工作，而工业微生物还没有第一个吃螃蟹的人，主要是因为工业微生物这个菌种生产上不行了，换个就是了，舍不得花钱。当然哦，测序的费用也很大，需要基因工程进一步提高技术降低测序成本。2工艺方面： 在过程控制中，与微生物学、微生物生理学、计算机工程、控制工程、化工工程等学科相结合，将过程操作变数与微生物生理状态结合起来。基于微生物反应原理的培养基组成优化；基于微生物代谢特性的分阶段培养策略；基于代谢通量分析的发酵优化策略。等等策略的利用，华东理工大学的多尺度控制策略（叶勤教授等）就是将化工领域的策略运用到微生物学领域的典型范例，并取得很大的成就（华北制药等等）。3 下游方面：也是我个人认为最薄弱、最需要发展的方面。从我所知道的情况，目前我们很多产品都能通过发酵工程发酵生产出来，但我们没有办法将其从发酵液中拿出来，这是我们发酵工程最需要解决的问题。为什么会出现这样的问题呢？因为搞发酵工程的人大多是搞微生物学或者食品方向的，缺乏化学工程的学术背景，而发酵产品提取需要化工背景的人来做，但我们国家化学工程方面的人不屑于做这些事情，一方面是发酵工程方面的人搞不定产品的提取，一方面是化工背景的人不屑于做这样的事情，才导致我们国家很多发酵产品虽然能发酵出来，但不能提出出来进入市场。2 该学科在积极拓展自己的领域：最明显的例子是交叉学科的出现，如发酵工程与环境工程的交叉形成了环境生物技术，与化工交叉的生物化工，与纺织工业交叉的纺织生物工程等的等。

发酵工程在食品中应用上十分的广泛。比如我们日常生活中啤酒、醋、果酒等都是通过发酵来产生的。此外，在目前的食品工业中常见的食品添加剂也多为发酵所制得，比较常见的有果酱、果汁、罐头等。除以上两种以外，还有一些更为微妙的发酵工程，这些发酵工程常常以发酵作为途径，然后利用微生物来形成单细胞蛋白。在许多国家中都有应用发酵来进行单细胞蛋白菌体的制备研究。通常，在我国其应用于一些制糖、淀粉水解液等废液来作为原料制备一些家禽的饲料，据相关资料显示，采用单细胞蛋白所制备的饲料，能够有效提高家禽增重并且有助于家禽的产蛋。传统食品加工工艺中的应用在现代发酵技术的推动下，能够有效地对传统发酵食品加工工艺进行改良。目前比较典型的现代发酵技术为双酶法糖化工艺，其发酵的效率和食品的品质都远超过传统的发酵工艺。在我国的传统酿造食品工业中，通过利用现代发酵工程技术，能够使得原料的利用率大幅提升，并且能够有效地缩短发酵周期，并改良食品的风味和品质。可以说在发酵工程应用下，传统食品加工工艺得到了较好的优化和改良，为我国的传统食品加工工业发展提供了充足的推动力。新糖原的开发和利用食品工业中，糖原的开发和应用具有十分重要的意义。随着目前社会人群的糖尿病、肥胖症、肝肾病等问题的不断提高，对于低糖食品的要求不断提升，在这种情况下，如何开发有效的甜味剂对于食品工业发展而言有着十分重要的意义。发酵工程得以应用，并取得了较好的开展效应，在发酵工程所得出的天冬精甜味剂下，能够实现低糖份和甜味的保障，并且发酵工程所用到的真菌，对于提高人体免疫力、抗肿瘤、抗衰老等方面都有着十分重要的生理功能作用。比方说目前比较常见的木糖醇口香糖，其中的木糖醇就是利用发酵工程来由木糖通过发酵产生。推动食补产品的研发目前随着保健意识提升，人们对于食补的需求不断提高，在此阶段对食补产品的研发对于扩充食品工业市场而言有着十分重要的意义。而在发酵工程下，其利用真菌的医疗保健效力及发酵后产物的绿色健康作用，很大程度上填补了我国目前的食补产品空白，为我国的食品工业发展打下了坚实的基础。

它是一级学科“轻工技术与工程”中的一个重要分支和重点发展的二级学科，在生物技术产业化过程中起着关键作用。1）“发酵”有“微生物生理学严格定义的发酵”和“工业发酵”，词条“发酵工程”中的“发酵”应该是“工业发酵”。（2）工业生产上通过“工业发酵”来加工或制作产品，其对应的加工或制作工艺被称为“发酵工艺”。为实现工业化生产，就必须解决实现这些工艺（发酵工艺）的工业生产环境、设备和过程控制的工程学的问题，因此，就有了“发酵工程”。（3）发酵工程是用来解决按发酵工艺进行工业化生产的工程学问题的学科。发酵工程从工程学的角度把实现发酵工艺的发酵工业过程分为菌种、发酵和提炼（包括废水处理）等三个阶段，这三个阶段都有各自的工程学问题，一般分别把它们称为发酵工程的上游、中游和下游工程。（4）微生物是发酵工程的灵魂。近年来，对于发酵工程的生物学属性的认识愈益明朗化，发酵工程正在走近科学。（5）发酵工程最基本的原理是发酵工程的生物学原理。

利用微生物的发酵工程在食品和饮料工业占据着重要的位置。目前使用微生物生产柠檬酸可以满足全世界的需要。在欧洲与美洲，乳制品及谷物的发酵是重要的食品发酵过程，在牛乳中可发生6种主要的发酵反应。现代牛乳发酵需要接种专用的微生物。谷物制品的发酵中最重要的是面包和焙烤食品的生产。用于面包制作的酵母，通常采用菌种在糖蜜中发酵而获得。酿造工业在欧美主要生产啤酒与葡萄酒、苹果酒等，在中国主要生产白酒、酱制品、醋等。中国在蔬菜腌制中也广泛采用发酵方法。