食品发酵控制因素-食品加工原理

影响微生物生长和新陈代谢的因素很多，控制食品发酵过程中的主要因素有酸度、酒精含量、菌种的使用、温度、通气量和加盐量等。这些因素还决定着发酵食品后期贮藏中微生物生长的类型。

（一）酸度

不论是食品原有成分，还是外加的或发酵后生成的，酸都有抑制微生物生长的作用。这是由于高浓度的氢离子会影响微生物正常的呼吸作用，抑制微生物体内酶系统的活性，因此控制酸度可以控制发酵作用。

（二）温度

各种微生物都有其适宜生长的温度，因而发酵食品中不同类型的发酵作用可以通过温度来控制。以牛乳为例：温度为0℃时，牛乳中很少有乳酸菌活动；4.4℃时，微生物稍有生长即可使乳变味；21.1℃时，乳酸链球菌生长比较突出；37.8℃时，保加利亚乳杆菌迅速生长；温度升至65.6℃时，嗜热乳杆菌生长而其他微生物则死亡。

混合发酵中，各种不同类型的微生物也可以通过发酵温度的调节使它们各自分别突出生长。卷心菜的腌制对温度比较敏感，在其腌制过程中有三种主要菌种参与将糖分转化成乳酸、醋酸和其他产物的过程，分别为肠膜状明串珠菌、黄瓜发酵乳杆菌和短乳杆菌。肠膜状明串珠菌产生醋酸以及一些乳酸、酒精和二氧化碳。当肠膜状明串珠菌消失后，黄瓜发酵乳杆菌继续产生乳酸，黄瓜发酵乳杆菌消失后，则由短乳杆菌继续产生乳酸。这些菌的生长与温度关系密切。如果在发酵初期温度较高（超过21 ℃），则乳杆菌生长很快，同时抑制了能产生醋酸、酒精和其他预期产物的适宜较低温度的肠膜状明串珠菌的生长。因此，卷心菜在腌制初期发酵温度应低些，有利于风味物质的产生，而在发酵后期温度可增高，以利于乳杆菌的生长。同时，发酵时产生的一些产物之间也可发生反应，如乙醇和酸合成酯类，生成腌制品特有的风味。

（三）菌种的使用

发酵生产对菌种有许多要求，其中发酵产物高产、稳产和速产是最重要的。发酵开始时如有大量预期菌种存在，即能迅速繁殖并抑制其他杂菌生长，促使发酵向着预定的方向发展。馒头发酵、酿酒以及酸奶发酵都应用了这种原理。例如，在和面时加入酵头（俗称面肥），在葡萄汁中放入先前发酵时残余的酒液，在鲜乳中放入酸奶。用部分发酵产品作为酵种的发酵方法一直沿用至今，世界各地仍在使用。不过，随着发酵工业的发展，现已改为使用预先培养的商品菌种，这种培养菌种称为发酵剂或酵种。它可以是纯菌种，也可以是混合菌种。如在葡萄酒生产中，国内外已使用葡萄酒活性干酵母。目前德国、法国、美国及我国均已有优良的葡萄酒活性干酵母商品生产，产品除基本的酿酒酵母外，还有二次发酵用酵母、增果香酵母、耐高酒精含量酵母等许多品种。现在，除葡萄酒外，许多发酵食品，如啤酒、醋、酸奶、腌制品、肠制品、面包、馒头等的生产，都使用专门培养的菌种制成的酵种进行发酵，以便获得品质良好的发酵食品。这些酵种一般是特定条件下培养，然后在保护剂共存下，低温真空脱水干燥，在惰性气体保护下贮存备用。(www.xing528.com)

（四）氧的供应

霉菌是完全需氧型真菌，在缺氧条件下不能存活，控制供氧条件则可控制霉菌的生长。酵母是兼性厌氧菌，氧气充足时，酵母会大量繁殖，缺氧条件下，酵母则进行乙醇发酵，将糖分转化成乙醇。细菌中既有需氧的，也有兼性厌氧的和专性厌氧的品种，例如醋酸菌是需氧的，乳酸菌则为兼性厌氧，肉毒杆菌为专性厌氧。因此供氧或断氧可以促进或抑制某种菌的生长活动，同时可以引导发酵向预期的方向进行。

（五）食盐

食盐一般用于食品调味和腌制，食盐中常含有一些其他盐类，如钙、镁、铁的氯化物等。从食品质量方面考虑，这些杂质应越少越好。不同浓度的盐溶液对微生物有不同的影响。在高浓度时，所有的阳离子都会对微生物产生毒害作用，但不同的阳离子的毒性不一样。低浓度的阳离子对微生物的代谢活动有刺激作用，当盐溶液浓度在1%以下时，微生物的生长活动一般不会受到影响。因此，在其他因素相同的情况下，控制加盐量就能控制微生物生长及它们在食品中的发酵活动。

（六）乙醇

乙醇具有刺激的辛辣滋味。与酸一样，乙醇同样具有防腐作用，但与其浓度关系很大。酵母不能忍受它自己所产生的超过一定浓度的酒精及其他发酵产物，按容积计12%～15%发酵酒精就能抑制酵母的生长。