发酵工程在食品工业中的应用
发酵工程的应用

发酵工程的应用在生物技术领域,发酵工程是一项非常重要的技术。
它可以从天然资源中提取出各种化学物质,尤其是在医药和食品工业中具有很广泛的应用。
这项技术也被应用于环境保护和能源生产领域。
本文将探讨发酵工程在不同领域的应用。
1. 食品工业中的发酵工程发酵食品的历史可以追溯到几千年前,最早的发酵食品包括面包、啤酒、酸奶和酱油等。
现在,发酵工程已经成为食品工业中的一个重要分支。
它可以对食品进行调味、去除有害成分、增加营养,并且可以延长食品的保质期。
例如,酸奶就是通过乳酸菌的发酵作用制成的。
这种食品含有丰富的蛋白质和乳酸菌,能够增强人体免疫力和消化系统功能。
此外,酱油也是一种使用发酵工艺制造的传统调味品。
这种酱油中含有丰富的氨基酸和多酚类物质,具有抗氧化、抗菌和抗癌的作用。
很多其他的发酵食品也具有类似的功效,比如泡菜、豆腐、味噌等。
2. 医药工业中的发酵工程在医药工业中,发酵工程也被广泛应用。
这个领域最常见的应用就是利用微生物发酵来制造各种药物。
首先,发酵技术可以用于生产抗生素和其他抗菌药物。
许多抗生素如青霉素、链霉素和庆大霉素等都是通过微生物的发酵生产的。
此外,一些生物制剂也是通过发酵工艺制造的,这些制剂可以用于治疗糖尿病、心血管疾病、肿瘤等疾病。
发酵工程也可以用于生产酶类制剂,这些制剂可以用于诊断和治疗。
例如,乳糖酶可以用于缓解乳糖不耐症患者的症状,而丝氨酸酶可以用于治疗特定类型的癌症。
3. 环境保护中的发酵工程发酵工程也可以用于环境保护。
例如,在工业和家庭废水处理中,微生物发酵是一种常用的处理方法。
这种方法可以将废水中的有机物质转化成水和二氧化碳等无害物质,从而减少对环境的污染。
一些研究还表明,发酵工程可以促进厌氧发酵,这种方法可以生产可再生的生物质燃料。
例如,甲烷是一种可以通过厌氧发酵生产的气体,它可以用作替代燃料,从而减少对化石燃料的依赖。
结论综上所述,发酵工程在食品、医药和环境等领域中的应用极其广泛。
食品行业中发酵工程的应用

食品行业中发酵工程的应用引言食品行业是一个涉及广泛的产业,而发酵工程作为食品加工中的一个重要环节,对食品的品质、口感、保存等方面有着重要的影响。
发酵工程是通过微生物的代谢过程,将食品原料转化为具有特殊香味、口感和营养价值的食品。
在食品加工中,发酵工程被广泛应用于面包、酸奶、酱腌制品等多个领域,为消费者提供了多种丰富的食品选择。
本文将探讨食品行业中发酵工程的应用,并重点介绍发酵工程在面包、酸奶和酱腌制品等领域的具体应用。
一、食品行业中发酵工程的重要性发酵工程作为食品加工中的一个重要环节,在食品行业中具有重要的地位和作用。
发酵工程可以改善食品的口感和营养价值。
通过微生物的代谢作用,发酵可以使食品中的成分更易消化吸收,提高食品的营养价值。
发酵还可以改变食品的风味、口感和质地,增加食品的口感和储存稳定性,使食品更加美味可口。
发酵工程可以延长食品的保质期。
在发酵过程中,微生物产生的酸、醇、抗生素等物质可以抑制有害微生物的生长,从而延长食品的保质期,减少食品腐败和变质的可能性。
发酵工程还可以提高食品加工的效率和经济性。
准确控制发酵工程中的温度、湿度、pH值等因素,可以有效提高食品生产的效率,降低成本,提高食品的质量和品味。
二、发酵工程在面包生产中的应用面包是人们日常生活中的重要食品之一,而发酵工程在面包生产中发挥着重要的作用。
面包的酵母发酵是面包生产中不可或缺的环节。
在面包的制作过程中,酵母菌利用发酵产生的二氧化碳气泡,使面团发酵膨胀,增加面包的体积和口感。
发酵还可以使面包增加香气和口感。
在面包发酵的过程中,酵母菌代谢产生的乳酸、醇类物质可以使面包散发出浓郁的香味,增加面包的口感和营养价值。
发酵还可以促进面包中的淀粉分解,提高面包的营养价值和口感。
酸奶是一种受欢迎的乳制品,而发酵工程在酸奶生产中有着重要的应用。
发酵细菌对乳中的葡萄糖和乳糖进行代谢,产生乳酸,降低了乳的pH值,沉淀了大部分酪蛋白,增加了酸奶的口感和质地。
发酵工程的应用

发酵工程的应用发酵工程是指利用微生物(细菌、酵母、菌类、阿米巴等)进行发酵制品生产的一种工艺和方法。
发酵工程的应用范围十分广泛,从日常生活到工业生产都有着广泛的应用。
本文将详细介绍发酵工程的应用。
1. 生物制药生物制药是指利用微生物、动植物细胞等生物体制造的药物。
发酵工程在生物制药领域中有着重要的地位。
许多药物如抗生素、激素、维生素等都是利用发酵工艺生产的。
而且发酵工程可以大量生产药物,从而降低药物的生产成本,提高生产效率和药物的纯度。
2. 食品工业在食品工业中,发酵工程有重要的应用。
例如酸奶、酱油、啤酒等都是利用发酵工艺生产的。
发酵工程不仅可以提高食品品质和口感,还可以提高营养价值和保健作用。
发酵工程生产的食品还可以延长保质期,有利于食品的储存和运输。
3. 化学工业在化学工业中,发酵工程的应用也很广泛。
例如利用发酵工艺生产丙酮、氢气、酒精、乙酸等化学品。
这些化学品可以被用于真空管、绝缘材料、合成纤维、合成橡胶、制药等方面。
4. 能源生产发酵工程可以利用生物质制取能源。
例如利用发酵工艺生产生物乙醇、生物气体、生物柴油等,用于替代化石燃料。
这种利用发酵工艺生产的生物质能源具有环保、可再生、减少碳排放等优点。
5. 废水处理发酵工程可以用于废水处理。
例如利用微生物发酵工艺处理有机废水,使它们转化为无毒、无害的物质,从而减少废水的污染。
这种利用发酵工艺处理废水具有经济、高效的优势。
综上所述,发酵工程的应用非常广泛,不仅在生物制药、食品工业、化学工业等方面有着重要的地位,也具备了替代化石能源、减少废水污染等方面的应用前景。
发酵工程的应用有利于环保和经济发展,是一种非常重要的工艺方法。
食品生物技术概论廖威第四章发酵工程及其在食品工业

。
本世纪50年代以后,乍得把螺旋藻制成食品其商品 名为“Dihe”;
1964年,比利时植物学家Jean Lenoard从食用螺旋 藻和出售的“Dihe”中,分离出螺旋藻,在实验室进 行培养试验, 1967年3月首次发表了实验结果,为螺 旋藻的人工养殖开创了先例
螺旋藻的形态
螺旋藻的形态、分类及生态
螺旋藻有两种类型: 钝顶螺旋藻:主要特征是藻丝末端细胞钝圆,
藻丝宽约6~8µm,螺旋直径为28~36µ m ,螺距 约为43-57µm;
极大螺旋藻:其特征为藻丝末端细胞略粗,藻 丝约为3.4~15µm,螺旋直径约为40-67µm,螺距 为33~76µm。
螺旋藻的生态 螺旋藻可以在土壤、沼泽、淡水、盐水、
矿物质
lOOg螺旋藻干粉中含钾高达1 500-2000mg,含 镁200 ~ 300mg,含铁50-100mg,而钠的含量甚 微。钾能促进人体内钠的排泄,可预防高血压; 镁具有保护人体循环器官、预防心脏病等功能; 铁具有造血功能。另外,螺旋藻还含有微量元 素硒、锌、锰等
螺旋藻的营养类型
1、光合自养型:
1、烷烃类和石油化工产品 如甲烷、甲醇、乙醇、石蜡烃等。 2、各种有机废料和一些糖类物质 有机废料:如食品厂、酿造厂、造纸厂等废弃物 以及农作物秸杆等。 糖类物质:如糖蜜、淀粉类物质等。
(2) SCP的发酵生产工艺
一般SCP生产的概略流程图
(3) SCP的分离和纯化
SCP的发酵产品为菌体本身,分离工艺较 简单,过滤得到的菌体再用冷水洗涤,再过滤 得到酵母浓缩物,以30℃的热风干燥,并制成 块状或粒状。
(2)温度:螺旋藻的最适生长温度为35 ~ 37℃。 (3)氮源:螺旋藻除能利用无机氮外,还能利 用尿素。 (4)光照:当营养和温度正常的情况下,光照 就成为影响螺旋藻生长的一个重要因素。
发酵工程在食品工业中的应用

发酵工程在食品工业中的应用随着人类对食品安全和健康越来越重视,食品工业需要寻求使其食品更加安全和健康的新方案。
发酵工程是食品工业中提高食品安全和营养的一种重要的技术,它采用分子生物学、生物化学、微生物学等科学技术及手段,利用微生物发酵技术产生有益的生物产物,调控环境因子,使微生物受到良好的促进,实现对特定有机物的高效生物转化,以达到食品加工方面的理想效果,是食品工业中获得食品安全和改善营养成分的重要手段之一。
一、发酵产物合成。
利用发酵技术,可以制备出一些特殊的发酵产物,如乳酸、乳酸菌、胆固醇、糖精、醋酸钠等。
这些产物在食品中有着重要的应用,可以使食品拥有更优质的口感和风味,增加食品的营养价值和提升食品的可食用安全性。
二、发酵作物减缓发酵。
利用发酵技术,可以抑制有害的微生物的生长,从而延缓食物的变质。
比如,葡萄酒发酵可以抑制酢酸乙酯的生长,从而阻止糖分过度发酵;面包发酵可以抑制有毒物质产生,从而延缓食物降解;乳品发酵能够在乳制品表面形成乳头菌拮抗肽,抑制乳腺炎之类的细胞群体病原菌。
三、发酵变性技术,改变食品的口感和风味。
食物发酵过程中还可以产生多种抗氧化成份,使食品拥有独特的口感和风味。
比如,大豆酱的发酵可以改变它的口感和风味,使之更加好吃;白酒、黄酒发酵可以增加酒精浓度,使酒有更好的口感和风味;酱油发酵也可以产生抗氧化成分,改善酱油的口感和风味。
四、发酵技术和其他食品加工方法的结合应用。
发酵技术可以利用抗酸剂和热处理防止食品的降解,使食品的营养价值得到锁定;可以运用抗氧化剂预防发酵过程中的氧化反应。
例如,金锣酱发酵前先用热油炸,抑制酪胺酸类的游离形式,防止发酵过程中胡萝卜素等营养物质失去;牛奶发酵前先用抗酸剂进行pH调节,使微生物得以增殖。
以上就是发酵工程在食品加工中的应用。
发酵工程被越来越多地应用于食品加工过程中,为改善食品营养素含量,提高食品安全性和口味,提供了有效和可靠的手段。
食品行业中发酵工程的应用

食品行业中发酵工程的应用
食品发酵工程是一种利用微生物进行发酵的技术,广泛应用于食品行业中。
发酵工程
可以改善食品的品质、增加营养、延长保质期、改善口感和增加食品的功能性。
下面将介
绍食品行业中发酵工程的一些应用。
发酵工程在食品行业中被广泛应用于面包、饼干、蛋糕等烘焙食品的生产中。
制作面
包时,发酵工程可以通过添加酵母菌,将面团中的淀粉发酵产生二氧化碳,使面团膨胀发酵,从而制造出松软、口感好的面包产品。
发酵工程在奶制品行业中也有着重要的应用。
酸奶生产中通过添加乳酸菌,在适当的
温度和酸度条件下进行发酵,使奶中的乳糖转变为乳酸,从而降低了乳糖含量,增加了乳
酸含量,改变了奶的口感和风味,并且乳酸菌还能够增强人体对奶中钙的吸收。
发酵工程在酿酒和酱油等调味品的制造中也起到了至关重要的作用。
在酿酒过程中,
通过添加酵母菌,使酒料中的糖分发酵,产生酒精和二氧化碳,从而制造出酒类产品。
而
在酱油生产中,通过添加酵母菌和盐蔗酱菌等发酵剂,使大豆及小麦粉中的蛋白质和碳水
化合物发酵,产生香味物质和有机酸,从而增加酱油的风味和口感。
发酵工程在肉制品中的应用也非常重要。
在腊肉、腊肠等腌制肉制品的生产过程中,
通过添加盐蔗酱菌、糖化酶、乳酸菌等微生物和酶类,使肉中的蛋白质、脂肪和糖类发酵,产生有机酸,调节肉制品的酸碱度和水分含量,增强风味和延长保质期。
食品行业中发酵工程的应用

食品行业中发酵工程的应用【摘要】食品行业中的发酵工程是一种古老而重要的食品生产技术,通过微生物对食品原料进行代谢作用,改善食品的口感、保质期和营养价值。
发酵工程在食品生产中扮演着重要的角色,历史悠久。
在食品加工中,发酵工程可用于制作酸奶、面包、啤酒等产品,提高食品的品质和口感。
在食品保鲜方面,发酵工程可以抑制食品腐败,延长食品的保存期限。
发酵工程还可以增加食品的营养价值,为消费者提供更健康的食品选择。
未来,食品行业中发酵工程的应用前景广阔,重要性不言而喻,发展方向也将更加多样化和创新。
食品行业将不断探索利用发酵工程技术,为人们带来更加优质、健康的食品。
【关键词】发酵工程,食品行业,应用,历史背景,作用,保鲜,营养增值,创新,前景,重要性,发展方向。
1. 引言1.1 食品行业中发酵工程的应用食品行业中发酵工程的应用是一项历史悠久且广泛运用的技术,在食品生产中起着至关重要的作用。
发酵工程通过利用微生物或生物化学过程来改变食品的性质、口感、保鲜性和营养价值,从而满足人们对食品品质的需求。
发酵工程在食品加工中的作用不容忽视,通过发酵处理,可以将原本不易消化的食材转化为易消化的食品,增加食品的营养价值和口感。
发酵工程还可以帮助食品延长保鲜期,降低食品变质的风险,保持食品的长期新鲜度。
在食品保鲜中的应用方面,发酵工程通过产生酸、酒精、抗菌物质等物质来抑制微生物生长,从而延长食品的保鲜期。
发酵工程还可以帮助食品进行均匀发酵,提高食品的品质和口感。
食品行业中发酵工程的应用对于食品的保鲜、营养增值和创新具有重要意义,有着广阔的发展前景和重要性。
未来,随着技术的不断进步和消费者对于健康、美味食品的需求增加,发酵工程在食品行业中的应用将会得到更大的发展。
2. 正文2.1 发酵工程在食品生产中的历史背景发酵工程在食品生产中起源于远古时代,当人类发现发酵过程可以将食物保鲜、提高食物口感和营养价值时,就开始了对发酵工艺的探索和应用。
食品行业中发酵工程的应用

食品行业中发酵工程的应用发酵工程是指在特定的条件下,利用微生物发酵控制或改变食品的性质、质量和味道等的过程。
在食品工业中,发酵技术是一种常见的加工方式,广泛应用于乳制品、面包、啤酒、酱油、酸菜等食品的生产中。
发酵工程的应用在食品产业中具有重要的意义,本文将从三个方面探讨其应用。
一、产生有益菌发酵工程能够在食品中产生有益菌,这些有益菌可以生长并繁殖,提高食品的营养价值、口感和品质。
在生产乳制品中,利用发酵工艺能够在牛奶中添加乳酸菌,发酵后,牛奶中的乳糖会被分解成乳酸,乳酸菌也会释放出其他营养物质。
此外,发酵产品中常含有很多乳酸菌等有益菌,这些有益菌可以调节肠道菌群平衡,改善消化吸收功能,提高免疫力,有利于人体健康。
二、改变食品的营养价值在食品工业中,发酵工程也能改变食品的营养价值。
发酵过程中,微生物能够分解一些难以消化的成分,增加食品的易消化性,维生素含量也会有所提高。
在面包的生产中,利用发酵工艺可以使面团中的淀粉分解成糖,增加面包的甜味和香味,同时还能增加维生素B1、B2和铁等营养物质的含量。
在腌制过程中,发酵过程可以分解一些蛋白质和碳水化合物,使食品内的营养物质释放出来,同时增加了食品的风味。
三、控制食品的味道和品质在食品工业中,发酵工程还能控制食品的味道和品质。
不同的微生物在发酵过程中产生的代谢产物也不同,这种代谢产物能够改变食品的香味、风味和口感。
在酱油和酱汁的生产中,利用发酵工艺,可以产生独特的芳香和风味。
啤酒的口感和味道也是由酵母菌在发酵过程中产生的化学物质决定的。
利用发酵工程可以制作出更加丰富多样的食品,提高食品的味觉和食欲。
总之,发酵工程在食品产业中具有广泛的应用,能够改善食品的营养价值、口感和品质,生产出更加适合人们口味的食品。
同时,发酵工程也能够保持和增加食品的保质期和卫生质量。
在今后的食品工业中,发酵工程的应用将会越来越广泛,为人们带来更多、更好、更健康的食品选择。
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发酵工程在食品工业中的应用摘要:本文从传统微生物发酵在食品工业中的历史及现代发酵工程的发展,提出了发酵工程在生物工程中占有重要地位。
只有通过发酵工程,才能使由基因工程或细胞工程获得的具有某种所需性状的目的菌株实现工业化生产,最终达到基因克隆或细胞融合,获得生产效益和经济效益,发酵工程是生物技术产业化的基础。
简要综述了现代发酵工程技术在食品领域的应用及其进展,包括改造传统的食品加工工艺、单细胞蛋白(SCP)的生产、开发功能性食品和微生物油脂的生产等。
关键词:发酵工程食品工业应用微生物广泛存在于自然界中,以微生物供应或制造食品并不是什么新的概念。
现在发酵食品已经成为食品王业中的重要分支,就广义而言,凡是利用微生物的作用制取的食品都可称为发酵食品。
现代科技中利用微生物生长速度快、生长条件简单以及代谢过程特殊等特点,在合适条件下,通过现代化工程技术手段,由微生物的某种特定功能生产出人类需要的产品称为发酵工程,亦称微生物工程。
微生物在食品中的应用有三种方式:(1)、微生物菌体发酵是以获得具有多种用途的微生物菌体细胞为目的的产品,包括用于面包工业的酵母发酵,单细胞蛋白,活性乳酸菌剂等。
(2)、微生物酶发酵,利用发酵法制备微生物酶是当今发酵工业的重要组成部分,包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶、酸性蛋白酶、脂肪酶、凝乳酶等。
(3)、微生物代谢产物,包括初级代谢产物一供菌体利用、中级和级次产物如酒类、食醋、有机酸、维生素供人们利用。
近几年基因工程和细胞工程等现代生物技术为发酵工程的发展提供了新技术。
重组DNA技术和细胞融合技术,使微生物从来不能产生的一些物质变成了发酵产品,为发酵工程开辟了新的领域。
本文简要介绍发酵工程在食品工业中的应用。
一、传统发酵在食品工业中的历史发酵技术起源干古老的酿造食品工业,如:清酒、啤酒、葡萄酒、黄酒、白酒、酱油、醋、腐乳以及干酪等的制造。
我们的祖先为了生存和发展,很早就发现了利用微生物的发酵作用(古代虽然不清楚微生物的知识)可以提高食物的消化性、保藏性、嗜好性,创造了一系列的发酵工艺和发酵食品。
例如,以粮食为原料发酵制成的烧酒、白酒、豆豉、酱、醋等被称为是固体发酵的起源。
我国传统发酵食品是中华食文化的代表,不仅至今为国人之生活必需,而且无论过去和现在都深刻影响着整个人类饮食文明。
中国人历来视“柴、米、油、盐、酱、醋、茶”为生活的基本保障,其中酱、醋、茶都和发酵有关。
我国传统发酵食品主要种类如下表所示:中国传统发酵食品有着非常丰富的内涵,其种类之多,方法之妙在其他国家都是罕见的。
除了各种酒类产品之外,在人们的日常饮食中发酵食品几乎无处不在。
我国各地的泡菜、腌渍菜有很好的保健效果。
例如赵丽珺利用降胆固醇能力较强的乳酸菌SUF-1发酵泡菜,并通过体外实验证实泡菜具有一定的降胆固醇效果。
二、现代发酵工程在食品工业中的发展自20世纪70年代以来,随着基因工程为核心内容,包括细胞工程、酶工程和发酵工程的现代生物技术广泛应用于食品生产与开发,食品工业也有了飞速的发展。
利用现代生物技术不仅能改造食品资源、同时还能改进传统工艺,改良食品品质、提高产品加工深度,增加食品包装功能并将其产业化。
现代生物技术也将成为解决食品工业生产所带来的环保和健康等问题的有效途径。
发酵工程是生物工程技术的重要组成部分,是生物技术产业的重要环节,是一门利用微生物的生长和代谢活动来生产各种有用物质的工程技术。
包括培育优良菌种、发酵生产某些代谢产物、生产微生物菌体、改造某些天然物质等。
目前,现代发酵工程技术已作为一种新兴的工业体系发展起来,已深入到生产的各个行业,如工业、农业、矿业、化工、医药、食品、能源和环境保护等。
现代发酵工程对食品工业的影响主要表现在利用现代发酵技术改造传统发酵食品以及加速开发高附加值的现代发酵产品。
涉及到新食品配料、食品加工催化剂、饮料稳定剂、D-氨基酸及其衍生物制造等诸多食品工业领域。
三、发酵工程在食品工业中的应用3.1改造传统的食品加工工艺利用现代发酵技术改造传统发酵食品最典型的是使用双酶法糖化工艺取代传统的酸法水解工艺,用于味精生产。
可提高原料利用率10%左右。
在啤酒生产中,国外采用固定化酵母的连续发酵工艺进行啤酒酿造。
可将啤酒的发酵时间缩短至1d,甚至90rain。
我国对传统酿造制品,如黄酒、酱类、豆腐乳等利用优选的菌种发酵.提高了原料的利用率,缩短了发酵周期,改良了风味品质。
此外,利用发酵工程生产天然色素、天然新型香味剂等食品添加剂,逐步取代人工合成的色素和香精,这也是当前食品添加剂研究的方向。
如甜味剂中的木糖醇、甘露糖醇、阿拉伯糖醇、甜味多肽等;酸味剂中的苹果酸、琥珀酸等;氨基酸中各种必需氨基酸;增稠剂中的黄原胶、普鱼兰、茁霉多糖、热凝性多糖等;风味剂中的多种核苷酸、琥珀酸钠、香茅醇、双乙酰;芳香剂中的脂肪酸酯、异丁醇等;色素中的类胡萝卜素、红曲色素、虾青素、番茄红素等;维生素中的维生素C、维生素B12、核黄素、肉碱;生物活性添加剂中的各种保键活菌、活性多肽等;防腐剂中的乳链菌肽、杀菌肽、瓜蟾抗菌肽、防御素等。
3.2生产单细胞蛋白单细胞蛋白(SoleCellProtein,SCP)主要指酵母、细菌、真菌等微生物蛋白质资源。
由于微生物菌体的蛋白质含量高,同时还含有多种维生素。
因此人们已公认SCP是最具应用前景的蛋白质新资源之一,对于解决世界蛋白质资源不足问题方面将发挥重要作用。
用于生产SCP的微生物以酵母和藻类为主。
也有一些是采用细菌、丝状真菌和放线菌等菌种。
现在许多国家都在积极进行球藻及螺旋藻SCP的开发,如美国、日本、墨西哥等国所生产的螺旋藻食品既是高级营养品.又是减肥品,在国际市场上很受欢迎。
我国螺旋藻的开发研究始于20世纪70年代。
目前已建立了大规模的养殖生产基地。
发展前景看好。
3.3开发功能性食品所谓功能性食品是指在某些食品中含有某些有效成分,它们具有对人体生理作用产生功能性影响及调节之功效,实现“医食同源”,使人们的膳食具有良好的营养性、保健性和治疗性,从而达到健康及延年益寿的目的。
因此,这类功能性食品在保健食品产业中形成一个新的主流,也是它发展的必然趋势。
3.3.1 大型真菌的开发功能性的有效成分主要来自那些名贵中药材如灵芝、冬虫夏草、茯苓、香菇、蜜环菌等药用真菌,因为这些真核微生物含调节机体免疫机能、抗癌或抗肿瘤、防衰老的有效成分,这是发展功能性食品的一个最主要原料来源。
一方面直接取白天然源的药用真菌,用于功能性食品的开发;另一方面通过发酵途径实行工业化生产,大量索取。
灵芝、冬虫夏草菌发酵培养都取得成功,如河北省科学院微生物研究所等筛选出繁殖快、生物量高的优良灵芝菌株,应用于深层液体发酵研究取得成功,建立了一整套发酵和提取新工艺,为研制功能性食品提供更为广阔的药材原料源。
人工发酵培养虫草菌已在中国医学科学院药物研究所实现,成果卓著,分析产品的化学成分和药理等方面,与天然冬虫夏草类同,临床上应用对高血脂症、性功能障碍、慢性支气管炎等均有疗效,而治疗性功能障碍优于天然冬虫夏草;对病毒性肝炎(乙肝)有显著疗效。
因此,通过发酵途径生产这种药用真菌所具有的有效成分,按科学配比掺入功能性食品的研制,必将为人类保健和延年益寿发挥特定的功能作用。
3.3.2 γ-亚麻酸的制备γ-亚麻酸是人体必需的一种不饱和脂肪酸,对人体许多组织特别是脑组织的生长发育至关重要。
γ-亚麻酸具有明显的降血压、降低血清甘油三脂和胆固醇水平的功效。
目前以月见草为一亚麻酸的主要来源,但是月见草种子的产量和含油量很不稳定,受气候、产地等条件影响较大,生产周期较长,精炼成本高,不能满足市场日益增长的需要。
而利用经筛选高含油的鲁氏毛霉、少根根霉等蓄积油脂较高的菌株为发酵剂,以豆粕、玉米粉、麸皮等作培养基,经液体深层发酵法制备γ-亚麻酸,发酵温度为30℃,时间为2d,干燥菌体中油脂含量25%-35%,其中γ-亚麻酸含量为12%-15%,与植物源相比具有产量稳定、周期短、成本低、工艺简单等优越性。
3.3.3 微生态制剂的制备许多微生物菌体本身可作为保健食品的功能性配料或添加剂,例如乳酸菌(乳杆菌属、链球菌属、明串珠菌属、双歧杆菌属和片球菌属等)和醋酸菌等,其中双歧杆菌作为微生态调节剂在保健食品中的应用最为广泛,主要的生理功能是抑制和杀死肠道病原菌,从而改善肠道的微生态环境;阻断肠道内致癌物质的生成,产生具有抗肿瘤特性的胞外多糖,能分泌双歧杆菌素和类溶菌物质,提高巨噬细胞的吞噬能力,增强机体免疫力和抗病能力,在肠道内自然合成多种维生素。
双歧型微生态制剂一般选用婴儿双歧杆菌,制备工艺为将取用的双歧杆菌纯培养物进行反复接种培养以恢复其活力,将活化后的菌种接种到以脱脂乳为主的菌种继代培养基中,依次进行三角瓶和种子罐培养,利用冷冻干燥机进行冷冻干燥即制成双歧杆菌微生态制剂。
3.3.4 有机形式的微量元素的制备人体必需的微量元素包括硒、铬、锗、碘、锌、铁等,其中硒、锗、铬3种元素与目前严重危害人类健康的肿瘤、心血管疾病和糖尿病等关系较大,作为活性成分也成为保健食品研究的热点之一。
由于无机形式的硒、锗、铬活性很低同时具有不同程度的毒性,所以通过生物方法将无机形式的这些元素转化成有机形式微量元素是其应用于保健食品的前提。
转化方法有植物转化法(富硒苹果、富硒水稻、富硒茶叶等)、植物种子发芽转化法(如富硒麦芽或富硒豆芽等)和微生物转化法(如富硒酵母或富硒食用菌等)等。
经研究发现酵母细胞对硒具有富集作用(吸收率约75%),利用酵母的这一特点,在特定培养环境下及不同阶段在培养基中加入硒,使它被酵母吸收利用而转化为酵母细胞内的有机硒,然后由酵母自溶制得产品。
富硒酵母95%以上的硒是以有机硒形式存在的,并且动物试验亦证明其抗衰老及抑制肿瘤功能较亚硒酸钠显著,而其毒性却大大低于亚硒酸钠,因此酵母是将无机硒转化为有机硒的安全有效的载体。
富硒酵母在国外己实现工业化并进入实用阶段。
与富硒酵母一样,也可以利用啤酒酵母将无机锗和铬转化成为非常活化的有机锗和有机铬。
3.3.5 超氧化物歧化酶(SOD)的制备SOD广泛存在于动植物和微生物细胞中,目前国内SOD的生化制品主要是从动物血液的红细胞中提取的。
SOD能清除人体内过多的氧自由基,延缓衰老,提高人体免疫能力并增强对各种疾病的抵抗力。
SOD作为一种临床药物在治疗由于自由基的损害而引发的多种疾病效果显著,可与放化疗结合治疗癌症、治疗骨髓损伤、炎症及消除肌肉疲劳等。
临床应用证明SOD作为人体组织细胞的正常成分是安全的、有效的,因此广泛应用于化妆品、牙膏和保健食品中。
鉴于动、植物特别是动物血液来源困难,而微生物具有可以大规模培养的优势,故利用微生物发酵法制备SOD将具有更大实际意义,能制备SOD的菌株有酵母、细菌及霉菌。