备课素材：发酵工程技术在食品开发中的应用-高二下学期生物人教版选择性必修3.pdf

2019版高中生物学选择性必修三介绍了发酵工程技术的应用：

发酵工程技术在食品开发中的应用，更是与我们的生活密切相

关。

发酵工程技术是生物技术的关键分支，深入研究其在食品中的应

用可确保我国食品工业生产稳定进行，具有较高的经济价值、发展价

值及实践价值。

发酵工程是现代生物工程的重要组成部分，可利用微生物手段生

产符合人类生活所需的产品。在食品生产加工中，发酵技术发挥着不

可替代的作用，历经多次更新，有效推动了人类饮食的多样化发展。

在社会高度发展的背景下，人们对食品的需求日渐高涨，深入研究发

酵技术既可以确保人们饮食安全，又可以推动食品生产企业的稳定发

展。随着发酵技术的日渐普及，食品生产实现质的突破，二者相互促

进，为发酵技术带来极为广阔的发展前景，关注发酵技术是促进我国

食品工业可持续发展的必要前提。

1．发酵工程

发酵工程是对发酵技术的统称，是发酵技术的集成化表现形式。

相比于传统发酵技术，应用生物技术的发酵工程为食品生产带来了新

的机遇。在生物技术有力支持下，传统发酵技术朝向科技化方向发展，

并形成系统化的发酵工程。

发酵工程是采用现代工程技术手段，利用微生物的特定功能，为

人类生产有用的产品，或直接将微生物应用于工业生产过程的一种新

技术。发酵工程包括菌种选育、培养基配制、灭菌、扩大培养和接种、

发酵过程及产品分离提纯等环节。发酵工程与食品生产密切相关，随

着食品工业的发展，发酵食品种类及数量随之增加。

2．发酵工程技术在食品生产中的作用

生物发酵

生物发酵技术主要是从植物中直接提取出相关的食品添加剂，相

比于生物发酵，化学合成生产食品添加剂的方式成本较低，但合成率

不利于食品添加剂产业化生产，同时化学制品对人

类身体有一定损害，不适合长期食用，否则易导致癌症等病症。因此，

选用发酵技术已成为食品工业发展的必然趋势。

例如，发酵技术可生产氨基酸，在基因和细胞工程的辅助下，利

用发酵技术生产氨基酸可在确保人们身体健康的同时，降低生产成

本，提高食品生产产量。选择维生素的过程中，可利用酵母等微生物

进行发酵处理，运用黄杆菌进行培育，菌种培育过后进行分离精制操

作。发酵技术在防腐领域应用最为广泛，大多食品防腐都需要发酵技

术的支持。近年来，我国加大了对防腐剂的研究，得出了多种相关联

的细菌素，这些细菌素具有明显的抑制作用，可杀死相关的霉菌等。

改良传统发酵食品

在传统发酵食品生产工艺中应用发酵技术，可有效提高食品生产

质量。例如，可借助发酵技术的优势使用吸附-包埋法处理微生物细

胞，该技术广泛应用于我国啤酒市场。发酵技术可在很大程度上缩短

啤酒发酵周期，降低内耗，节省储存成本与生产成本。与此同时，还

可提升设备利用率，有利于啤酒企业的可持续发展。此外，一些国家

已经开始应用曲霉制造酱油，相比于传统酱油制法，运用曲霉改造可

提高酱油蛋白质含量。曲霉改造酱油为我国调料领域发展带来新的机

遇，不仅可改良调料口味，还可以增强调料营养机制。应用发酵技术

固定化醋酸菌制作食醋可有效提高醋化能力，提高醋化效果，相比于

传统食醋，结合发酵技术后其醋化效果可提升10倍以上。

3．发酵工程技术在食品研发中的应用

传统食品加工过程中，原材料浪费现象十分严重，不利于食品工

厂的可持续发展。在发酵技术的帮助下，可有效改良传统食品制造工

艺，提高原材料利用率，减少材料浪费，提高企业经济收益。比如，

酸水解技术是传统食品生产中十分常见的工艺，在借助发酵技术改良

后，可开发出双酶糖化发酵技术，可有效提高食品生产效率，为食品

配料市场长足发展奠定了坚实的基础。

食品添加剂的应用

在社会高度发展下，发酵技术被应用于众多领域，生物技术在食

品中的作用愈加重要。利用发酵技术制造食品添加剂已然成为必然趋

势，如生活中常见的香料、食品色素等都属于添加剂。目前，如何利

用发酵技术改良及生产食品添加剂成为国内外发酵工程研究的热点。

发酵技术在食品添加剂中的应用主要分为稳定剂、乳化剂、改良剂等

制品。近年来，食品添加色素安全问题是人们关注的热点话题，传统

添加剂多经过化学处理，对人体有一定损害。在微生物发酵技术的帮

助下，可改良传统化学色素制法，生产出低成本、高安全、高质量的

色素制品。

农产品加工的应用

几十年前，受到生活水平的限制，农产品种植收益较低，且农产

品领域社会收益较差。一方面是因为政府不重视，另一方面因为农产