微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用及應(yīng)用中的關(guān)鍵注意事項(xiàng)！
小楊 / 2025-12-19 10:05:05
百歐博偉生物：微生物在食品工業(yè)中是核心角色，從發(fā)酵食品的風(fēng)味塑造，到食品保鮮、原料轉(zhuǎn)化，都發(fā)揮著不可替代的作用，其應(yīng)用主要集中在以下幾大類，涵蓋原理、典型菌種和代表產(chǎn)品：
一、發(fā)酵食品生產(chǎn) —— 微生物的“風(fēng)味魔法”
這是微生物在食品工業(yè)中最經(jīng)典、最廣泛的應(yīng)用，利用微生物代謝活動分解原料中的大分子物質(zhì)，產(chǎn)生有機(jī)酸、酒精、風(fēng)味物質(zhì)等，改善食品的口感、風(fēng)味和保質(zhì)期。
1、酒類發(fā)酵
原理：酵母（主要是Saccharomyces cerevisiae，
釀酒酵母）在無氧條件下將糖類發(fā)酵為酒精和二氧化碳，同時(shí)產(chǎn)生酯類、高級醇等風(fēng)味物質(zhì)。
代表產(chǎn)品：
白酒：除酵母外，還需霉菌（如
根霉、
曲霉）參與糖化，將糧食中的淀粉分解為可發(fā)酵糖（固態(tài)發(fā)酵）；
啤酒：專用啤酒酵母分為上面發(fā)酵酵母和下面發(fā)酵酵母，發(fā)酵麥芽汁產(chǎn)生酒精和二氧化碳；
葡萄酒：利用葡萄表皮的野生酵母或人工接種酵母，發(fā)酵葡萄汁制成。
2、發(fā)酵乳制品
原理：乳酸菌（如
保加利亞乳桿菌、
嗜熱鏈球菌、
雙歧桿菌）發(fā)酵牛乳中的乳糖，產(chǎn)生乳酸，使牛乳蛋白凝固，同時(shí)產(chǎn)生乙醛、丁二酮等風(fēng)味物質(zhì)。
代表產(chǎn)品：酸奶、奶酪、酸乳飲料、開菲爾。
特殊應(yīng)用：雙歧桿菌等益生菌酸奶，還能調(diào)節(jié)腸道菌群平衡。
3、發(fā)酵調(diào)味品
醬油：
米曲霉（Aspergillus oryzae）產(chǎn)生的蛋白酶、淀粉酶將大豆和小麥中的蛋白質(zhì)、淀粉分解為氨基酸、糖類，再經(jīng)乳酸菌和酵母發(fā)酵，形成醬油的鮮味和色澤；
食醋：醋酸菌（如
醋酸桿菌）將酒精氧化為醋酸，不同原料（大米、高粱、水果）發(fā)酵出不同風(fēng)味的醋；
豆瓣醬、腐乳：霉菌（
毛霉）分解大豆蛋白，后續(xù)經(jīng)乳酸菌發(fā)酵成熟。
4、發(fā)酵果蔬與肉制品
發(fā)酵蔬菜：泡菜、酸菜、酸黃瓜，核心菌種為
植物乳桿菌、
短乳桿菌，發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸抑制有害菌，同時(shí)提升脆爽口感；
發(fā)酵肉制品：火腿、香腸、臘肉，利用乳酸菌降低肉的 pH 值，抑制腐敗菌，同時(shí)產(chǎn)生獨(dú)特風(fēng)味；部分產(chǎn)品還會用霉菌（如
青霉）覆蓋表面，防止氧化變質(zhì)。
二、食品保鮮與防腐 —— 微生物的“抑菌作用”
利用有益微生物的代謝產(chǎn)物抑制有害微生物生長，替代部分化學(xué)防腐劑，更安全健康。
1、生物防腐劑生產(chǎn)
乳酸鏈球菌素（Nisin）：由乳酸鏈球菌產(chǎn)生的多肽類物質(zhì)，能抑制革蘭氏陽性菌（如
肉毒梭菌、
金黃色葡萄球菌），廣泛用于肉制品、罐頭、乳制品的防腐；
納他霉素：由納塔爾鏈霉菌產(chǎn)生的抗真菌抗生素，能抑制霉菌和酵母菌生長，用于面包、糕點(diǎn)、果汁的表面防腐，不影響食品風(fēng)味。
2、微生物源保鮮劑
某些酵母菌、乳酸菌分泌的有機(jī)酸、過氧化氫等代謝產(chǎn)物，可直接用于果蔬保鮮，延緩腐爛變質(zhì)。
三、食品原料與添加劑生產(chǎn) —— 微生物的“合成工廠”
通過微生物發(fā)酵大規(guī)模生產(chǎn)食品工業(yè)所需的原料和添加劑，效率高、成本低且環(huán)保。
1、糖類與甜味劑
檸檬酸：黑曲霉發(fā)酵糖蜜或淀粉，產(chǎn)生檸檬酸，作為食品酸味劑，用于飲料、糖果、果凍等；
高果糖漿：葡萄糖異構(gòu)酶（由放線菌或細(xì)菌生產(chǎn)）將葡萄糖轉(zhuǎn)化為果糖，甜度高于蔗糖，用于飲料、烘焙食品；
木糖醇：某些酵母菌發(fā)酵木糖生產(chǎn)，是無糖食品的甜味劑。
2、氨基酸與維生素
谷氨酸（味精）：Corynebacterium glutamicum（
谷氨酸棒桿菌）發(fā)酵葡萄糖生產(chǎn)，是最常用的鮮味劑；
賴氨酸：同樣由谷氨酸棒桿菌發(fā)酵生產(chǎn)，作為飼料添加劑和食品營養(yǎng)強(qiáng)化劑；
維生素：維生素 B2（核黃素）由酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)，維生素 B12 由假單胞菌發(fā)酵生產(chǎn)，用于營養(yǎng)強(qiáng)化食品。
四、新型食品開發(fā) —— 微生物的“營養(yǎng)轉(zhuǎn)化”
1、單細(xì)胞蛋白（SCP）
利用酵母菌、霉菌、藻類等微生物發(fā)酵生產(chǎn)的蛋白質(zhì)，可作為食品添加劑或飼料蛋白，例如：
酵母蛋白：添加到面包、餅干中，提升蛋白質(zhì)含量；
螺旋藻（藍(lán)細(xì)菌）：直接作為保健食品，富含蛋白質(zhì)和維生素。
2、食用真菌培養(yǎng)
蘑菇、香菇、金針菇等食用菌，本質(zhì)是大型真菌，通過人工培養(yǎng)菌絲體和子實(shí)體，成為高蛋白、低脂肪的食品。
五、應(yīng)用中的關(guān)鍵注意事項(xiàng)
菌種篩選與質(zhì)控：需選擇安全（GRAS 級，一般認(rèn)為安全）的菌種，避免產(chǎn)毒菌株；
發(fā)酵條件控制：溫度、pH、氧氣濃度等參數(shù)直接影響微生物代謝產(chǎn)物，決定食品品質(zhì)；
無菌操作：防止雜菌污染，避免發(fā)酵失敗或食品變質(zhì)。
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