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发酵技术的发展及应用 摘要：介绍了传统发酵的现状、应用，传统食品发酵存在的问题，以及传统发酵食品工艺的高新技术改造；现代发酵技术及其应用。 关键词：发酵 传统发酵 现代发酵 引 言 发酵指微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物同时释放能量并产生各种不同的代谢产物。根据发酵的特点和微生物对氧的不同需要可以将发酵分成若干类型：按发酵原料来区分糖类物质发酵、石油发酵及废水发酵等类型按发酵产物来区分如氨基酸发酵、有机酸发酵、抗生素发酵、酒精发酵、维生素发酵等按发酵形式来区分，固态发酵和深层液体发酵按发酵工艺流程区分分批发酵、连续发酵和流加发酵按发酵过程中对氧的不同需求来分，一般可分为厌氧发酵和通风发酵两大类型。发酵现象早巳被人们所认识，但了解它的本质却是近200年来的事我国传统发酵食品历史悠久分布广泛原料来源广口感风味多样, 具有丰富的营养价值和保健功能深受人们的喜爱然而我国传统发酵食品的总体工业化程度较低技术发展滞后[1]在传统发酵食品生产中采用现代高新技术实现生产的现代化是继承、发扬和发展传统发酵食品的方向[2]。[3] 一．传统发酵技术及其应用 1.传统发酵现状 传统发酵食品大多是以促进自然保护、防腐、延长食品保存期，以及拓展在不同食用季节的可食性为目的的，最初起源于食品保藏，作为保证食品安全性 最古老的手段之一。后来，发酵技术经过不断的演变、分化，已成为一种独特的食品加工方法，用于满足人们对不同风味、口感，乃至营养和生理功能的要求。我国典型的传统发酵产品有腐乳、豆豉、豆瓣酱、甜米酒、酱菜、黄酒、酱油、醋和黄酒等，品种繁多。[4]中国有着悠久的发酵制品基础，但凡是利用微生物来制作的食品都可以称之为发酵食品，由于中国发酵食品的一些显著的有点，赢得了中国人民的喜爱，随着人民意识的增强，中国人们越来越热爱发酵食品，现在人们的主食也基本上都以馒头等谷类发酵食品为主，并且每天大量的食用。[5] 2.传统发酵技术的应用 酒类的制作：传统的酿酒在当地主要有烧酒和甜酒。烧酒的酒曲主要为酵母菌，其生产工艺流程是：原料准备→发酵容器及场地准备→原料蒸煮→冷却→拌酒曲→装缸密封→发酵→浸泡→蒸馏→检查→成品。甜酒，原料主要为糯米，也有用粳稻米的，制作甜酒的工艺流程为：原料准备→发酵容器及场所准备→原料蒸煮→冷却→拌酒曲→装坛密封→检查→成品。[6] 霉豆腐渣的制作[6] 低盐发酵、无盐发酵：1957年我国为了“发展生产，保障供给”的需要，从前苏联引进固态无盐发酵法生产酱油。其后在无盐发酵法的基础上，根据日本的酱油固态发酵堆积速酿法，结合我国实际情况，研究成功低盐固态酱油发酵法。经过30多年的研究改进，使工艺具有多菌种制曲，先低盐固态后高盐稀醪、淋浇发酵和原池浸出等特点，为我国目前广为采用的酱油生产工艺。[7] 此外还有果酒、果醋等的制作，如图1：[8] 图1 果酒、果醋等的制作 4.传统发酵食品存在的主要问题 我国传统发酵食品总体工业化程度不高，目前有酱油、醋等少数产品实现了高度工业化，国外国家传统发酵食品发展较快，日本纳豆早已实现规模化生产，韩国也大力发展泡菜工业，使泡菜这一传统食品成为该国重要的出口产品。[9]产品质量不稳定[10]；产品存在安全隐患，黄曲霉素已确认为强致癌物，展青霉素也具有遗传毒性， 其他青霉如桔青霉、扩展青霉、岛青霉均能产生毒素，具有不同程度的遗传性及致癌性[11]；生产工艺革新滞后，有的企业因循守旧，生产工艺落后，对传统酿造工艺中的一些不利因素而不去革新；有的企业在工艺革新过程中盲目追求效率和效益，而失去产品的传统特色，这种工艺革新的滞后严重制约了我国传统发酵食品产业的发展。[12] 5.传统发酵食品工艺的高新技术改造 发酵菌种的生物技术改造：基因工程，是指用酶学方法，将异源基因与载体DNA在体外进行重组，将形成的重组基因转入受体细胞，使异源基因在其中复制表达，从而改造生物特性，大量生产出目标产物的高新技术。基于此项技术，英国研制出转基因啤酒酵母，可直接利用淀粉和糊精，提高了发酵产率[13]；细胞工程，应用细胞生物学方法，按照研究人员预定的设计，有计划地改造遗传物质和细胞的培养技术，包括细胞融合技术、动物细胞工程和植物细胞工程的大量控制性培养技术。 冷杀菌技术：白光闪照强光灭菌技术，能显著延长透明物料预包装食品以及新鲜食品的货架寿命，可将大多数微生物、滤过性病毒和孢子致死，是一种表面杀菌高新技术，可用作发酵食品原料表面灭菌操作工艺，同时避免了使用H2O2或电离辐射等引起的食品安全问题[14]；超高压杀菌技术，超高压食品加工技术是将食品原料置于200-600MPa的均衡压力下，进行低温短时间加压处理，使微生物细胞膜破裂而抑制或杀死微生物的食品加工技术，酵母、霉菌等一般细菌在 300-400M