霉菌及其在發(fā)酵產(chǎn)品中的應(yīng)用教案資料

1、第一頁，共42頁。 （一）（一） 霉菌霉菌(mjn)制曲制曲 （二）生產(chǎn)醬類產(chǎn)品（二）生產(chǎn)醬類產(chǎn)品 （三）腐乳（三）腐乳 （四）豆豉（四）豆豉 （五）檸檬酸（五）檸檬酸 （六）蘋果酸（六）蘋果酸第二頁，共42頁。第三頁，共42頁。第四頁，共42頁。利用(lyng)霉菌生產(chǎn)淀粉酶、糖化酶的常用菌種：根霉屬中常用的有日本根霉、米根霉、華根霉等；曲霉菌屬中常用的有黑曲霉、宇佐美曲霉、米曲霉、泡盛曲霉等；毛霉屬中常用的有魯氏毛霉；還有紅曲屬中的一些種也是較好的糖化劑，如紫紅曲霉、安氏紅曲霉等；第五頁，共42頁。第六頁，共42頁。第七頁，共42頁。第八頁，共42頁。第九頁，共42頁。（二）生產(chǎn)(shng

2、chn)醬類產(chǎn)品第十頁，共42頁。 醬類包括大豆醬、蠶豆醬、面醬、豆瓣醬、豆豉(duch)及其加工制品，都是由一些糧食和油料作物為主要原料，利用以米曲霉為主微生物經(jīng)發(fā)酵釀造制成的。 用于醬類生產(chǎn)的霉菌主要是米曲霉，生產(chǎn)上常用的有滬釀3.042、黃曲霉Cr-1菌株、黑曲霉等。 所用的曲霉具有較強的蛋白酶、淀粉酶及纖維素酶的活力，它們把原料中的蛋白質(zhì)分解為氨基酸，淀粉變?yōu)樘穷?，在其他微生物的共同作?zuyng)下生成醇、酸、酯等，形成醬類特有的風(fēng)味。第十一頁，共42頁。 醬油是以蛋白質(zhì)和淀粉質(zhì)原料為主料，利用曲霉及其他微生物的共同(gngtng)發(fā)酵微生物發(fā)酵釀造而成的具有特殊色、香、味、體齊備

3、，具有酸、甜、苦、咸、鮮五味調(diào)和的一種液體調(diào)味品。 醬油生產(chǎn)中常用的霉菌有米曲霉、黃曲霉和黑曲霉等，應(yīng)用于醬油生產(chǎn)的曲霉菌株應(yīng)符合如下條件：不產(chǎn)黃曲霉毒素；蛋白酶、淀粉酶活力高，有谷氨酰胺酶活力；生長速度快、培養(yǎng)條件粗放、抗雜菌能力強；不產(chǎn)生異味(ywi)，制曲釀造的醬制品風(fēng)味好；第十二頁，共42頁。醬油生產(chǎn)霉菌： 醬油生產(chǎn)上常用的米曲霉菌株有：AS 3.951；UE328、UE336；AS 3.863；渝3.811等。 生產(chǎn)中常常是由兩菌種以上復(fù)合使用，以提高原料蛋白質(zhì)及碳水化合物的利用率，提高成品中還原糖、氨基酸、色素以及香味物質(zhì)的水平。除曲霉外，還有酵母菌、乳酸菌參與(cny)發(fā)酵，它們

4、對醬油香味的形成也起著十分重要的作用。第十三頁，共42頁。（1）米曲霉（Aspergillus oryzae)蛋白酶、-淀粉酶、糖化酶及谷氨酰胺酶這四種酶與醬油的質(zhì)量(zhling)及原料的利用率關(guān)系密切，還含有纖維素酶及半纖維素酶。 米曲霉生長的最適溫度是3235，適宜pH為6.56.8，曲含水48%-50%，好氧微生物。第十四頁，共42頁。（2）醬油曲霉（）醬油曲霉（Aspergillus sojae) 日本學(xué)者坂口在日本學(xué)者坂口在20世紀(jì)世紀(jì)30年代從醬油中分年代從醬油中分離出來的，其分生孢子表面有小突起，多聚半離出來的，其分生孢子表面有小突起，多聚半乳糖醛酸酶活性較高。乳糖醛酸酶活性較

5、高。（3）黑曲霉（）黑曲霉（Aspergillus niger) 含有含有(hn yu)較高的酸性蛋白酶，可彌較高的酸性蛋白酶，可彌補以上兩種霉菌的蛋白酶的不足補以上兩種霉菌的蛋白酶的不足第十五頁，共42頁。（1）曲霉）曲霉 提供酶類，入池后很快自溶。提供酶類，入池后很快自溶。（2）酵母菌）酵母菌 合成酒精，產(chǎn)香；魯氏酵母的自溶可促進球擬酵母合成酒精，產(chǎn)香；魯氏酵母的自溶可促進球擬酵母的生長。的生長。（3）細(xì)菌）細(xì)菌 前期前期(qinq)足球菌多，后期四鏈球菌多；與酵母足球菌多，后期四鏈球菌多；與酵母有協(xié)同發(fā)酵作用。有協(xié)同發(fā)酵作用。第十六頁，共42頁。第十七頁，共42頁。 固體曲使用廣泛，制曲

6、方法有厚層通風(fēng)制曲、曲盤制曲、固體曲使用廣泛，制曲方法有厚層通風(fēng)制曲、曲盤制曲、圓盤式機械制曲等。圓盤式機械制曲等。以豆粕和麩皮以豆粕和麩皮(f p)為原料的厚層通風(fēng)制曲工藝流程：為原料的厚層通風(fēng)制曲工藝流程： 種曲種曲豆粕、麩皮豆粕、麩皮(f p)混合混合潤水潤水蒸料蒸料冷卻冷卻接種接種入池培養(yǎng)入池培養(yǎng)第一次翻曲第一次翻曲第二次翻曲第二次翻曲成曲成曲第十八頁，共42頁。醬醪：成曲拌入大量鹽水，成為濃稠的半流動狀態(tài)。醬醪：成曲拌入大量鹽水，成為濃稠的半流動狀態(tài)。 醬醅：成曲拌入少量鹽水，成為不流動狀態(tài)。醬醅：成曲拌入少量鹽水，成為不流動狀態(tài)。 將醬醪或醬醅裝入發(fā)酵將醬醪或醬醅裝入發(fā)酵(f ji

7、o)容器中，利用曲中酶和微生容器中，利用曲中酶和微生物作用，將其中原料分解、轉(zhuǎn)化、形成醬油獨有的色、香、味、物作用，將其中原料分解、轉(zhuǎn)化、形成醬油獨有的色、香、味、體成分。體成分。工藝流程：工藝流程：成曲成曲粉碎粉碎制醅制醅保溫發(fā)酵保溫發(fā)酵(f jio)成熟醬醅成熟醬醅 第十九頁，共42頁。 發(fā)酵(f jio)室 發(fā)酵(f jio)池第二十頁，共42頁。第二十一頁，共42頁。1 .腐乳發(fā)酵腐乳發(fā)酵(f jio)微生物及其作用微生物及其作用（1）毛霉菌(mjn)（2）根霉菌(mjn)（3）曲霉（4）青霉（5）酵母菌特點：自然(zrn)培養(yǎng)、 混菌發(fā)酵， 毛霉為主第二十二頁，共42頁。第二十三頁，

8、共42頁。第二十四頁，共42頁。 不產(chǎn)生毒素，菌絲壁細(xì)軟，棉絮狀，色白或淡黃；不產(chǎn)生毒素，菌絲壁細(xì)軟，棉絮狀，色白或淡黃； 生長繁殖快速，且抗雜菌力強；生長繁殖快速，且抗雜菌力強； 生產(chǎn)的溫度范圍大，不受季節(jié)限制；生產(chǎn)的溫度范圍大，不受季節(jié)限制； 有蛋白酶、脂肪酶、肽酶及有益于腐乳質(zhì)量的酶系；有蛋白酶、脂肪酶、肽酶及有益于腐乳質(zhì)量的酶系； 使產(chǎn)品質(zhì)地細(xì)膩使產(chǎn)品質(zhì)地細(xì)膩(xn)柔糯，氣味正常良好柔糯，氣味正常良好第二十五頁，共42頁。 腌制腐乳腌制腐乳 豆腐坯豆腐坯煮沸煮沸腌坯腌坯裝壇裝壇后發(fā)酵后發(fā)酵成品成品霉菌型腐乳霉菌型腐乳 豆腐坯豆腐坯接種接種(jizhng)主發(fā)酵主發(fā)酵搓毛搓毛鹽坯鹽坯裝

9、壇裝壇后發(fā)酵后發(fā)酵成品成品細(xì)菌型腐乳細(xì)菌型腐乳 豆腐坯豆腐坯上蒸上蒸鹽腌鹽腌切洗切洗接種接種(jizhng)前發(fā)酵前發(fā)酵烘干烘干裝壇裝壇后發(fā)酵后發(fā)酵成品成品食鹽(shyn)毛霉或根霉各種輔料小球菌各種輔料第二十六頁，共42頁。第二十七頁，共42頁。第二十八頁，共42頁。第二十九頁，共42頁。第三十頁，共42頁。第三十一頁，共42頁。 檸檬酸分子式為C6H8O7，外觀為白色顆粒狀或白色結(jié)晶粉末，無臭，具有令人愉快的強烈的酸味，相對密度為1.6550。 檸檬酸易溶于水、酒精，不溶于醚、酯、氯仿等有機溶劑。商品檸檬酸主要是無水檸檬酸和一水檸檬酸。它天然存在于果實中，其中以柑橘、菠蘿、檸檬、無花果等含

10、量較高。 檸檬酸是生物體主要代謝產(chǎn)物之一。早期的檸檬酸生產(chǎn)是以檸檬、柑橘等天然果實為原料(yunlio)加工而成的。檸檬酸（五）檸檬酸的生產(chǎn)（五）檸檬酸的生產(chǎn)(shngchn)第三十二頁，共42頁。1、檸檬酸在食品中的應(yīng)用（1）飲料與冰激凌 檸檬酸廣泛用于配制各種水果型的飲料以及軟飲料。（2）果醬與釀造酒 檸檬酸在果醬與果凍中同樣可以增進(zngjn)風(fēng)味，并使產(chǎn)品抗氧化作用。 （3）腌制品 各種肉類和蔬菜在腌制加工時，加入或涂上檸檬酸可以改善風(fēng)味，除腥去臭，抗氧化。第三十三頁，共42頁。（4）罐頭制品 加入檸檬酸除了調(diào)酸作用之外，還有螯合金屬(jnsh)離子的作用，保護其中的抗壞血酸，使之不

11、被金屬(jnsh)離子破壞。（5）豆制品及調(diào)味品 用含有檸檬酸的水浸漬大豆(ddu)，可以脫腥并便于后續(xù)加工。（6）其他 檸檬酸在醫(yī)藥、化學(xué)等其他(qt)工業(yè)中也有一定的作用。第三十四頁，共42頁。2、檸檬酸發(fā)酵菌種（1）黑曲霉的形態(tài)特征 在固體培養(yǎng)基上，菌落由白色逐漸變至棕色。孢子區(qū)域為黑色，菌落呈絨毛狀，邊緣不整齊(zhngq)。菌絲有隔膜和分支。是多細(xì)胞的菌絲體，無色或有色，有足細(xì)胞，頂囊生成1層或2層小梗，小梗頂端產(chǎn)生一串串分生孢子。第三十五頁，共42頁。（2）檸檬酸發(fā)酵機制(jzh) 關(guān)于檸檬酸發(fā)酵的機制(jzh)雖有多種理論，但目前大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為它與三羧酸循環(huán)有密切的關(guān)系。糖經(jīng)糖酵

12、解途徑（EMP途徑），形成丙酮酸，丙酮酸羧化形成C4化合物，丙酮酸脫羧形成C2化合物，兩者縮合形成檸檬酸。（3）檸檬酸發(fā)酵用原料 檸檬酸發(fā)酵的原料有糖質(zhì)原料、淀粉質(zhì)原料和正烷烴類原料3大類。第三十六頁，共42頁。L-蘋果酸廣泛存在于生物中，是生物體三羧酸循環(huán)的成員。蘋果酸廣泛應(yīng)用于食品領(lǐng)域。因為蘋果酸具有比檸檬酸柔和的酸味，滯留時間長和口味更好的優(yōu)點，所以作為(zuwi)食品酸味劑更為理想。許多微生物都能產(chǎn)生蘋果酸。工業(yè)生產(chǎn)目前僅限于少數(shù)幾種：用于一步發(fā)酵法的黃曲霉、米曲霉、寄生曲霉；用于兩步發(fā)酵法的華根霉、無根根霉、短乳桿菌、膜睽畢赤酵母；用于酶轉(zhuǎn)化法的短乳桿菌、大腸桿菌、產(chǎn)氨短桿菌、黃色短

13、桿菌。（六）蘋果酸第三十七頁，共42頁。第三十八頁，共42頁。種子培養(yǎng)基組成種子培養(yǎng)基組成(%) 葡萄糖葡萄糖 3%，豆餅粉，豆餅粉 1%， FeSO4 0.05%，K2HPO4 0.02%，NaCl 0.001%，MgSO4 0.01%，CaCO3 6% (單獨滅菌單獨滅菌)。 種子培養(yǎng)種子培養(yǎng) 將黃曲霉孢子用無菌水洗下并移接到裝有將黃曲霉孢子用無菌水洗下并移接到裝有100ml種子培養(yǎng)基的種子培養(yǎng)基的500m1三三角瓶中，在角瓶中，在33下靜置培養(yǎng)下靜置培養(yǎng)24d，待長出大量孢子后，將其轉(zhuǎn)入到種子罐，待長出大量孢子后，將其轉(zhuǎn)入到種子罐擴大培養(yǎng)，接種量為擴大培養(yǎng)，接種量為5%。培養(yǎng)溫度。培養(yǎng)溫

14、度(wnd)3334，通風(fēng)量，通風(fēng)量0.15 0.3m3/m3.min，培養(yǎng)時間，培養(yǎng)時間1820h。 發(fā)酵培養(yǎng)基發(fā)酵培養(yǎng)基葡萄糖葡萄糖 7%8%，其余成分的組成及用量與種子罐培養(yǎng)基相同。，其余成分的組成及用量與種子罐培養(yǎng)基相同。第三十九頁，共42頁。從發(fā)酵醪液中提取蘋果酸從發(fā)酵醪液中提取蘋果酸 工藝流程工藝流程(n y li chn) 發(fā)酵液發(fā)酵液酸解酸解過濾過濾濾液濾液中和中和過濾過濾沉淀沉淀酸酸解解過濾過濾濾液濾液精制精制濃縮濃縮結(jié)品結(jié)品干燥干燥成品成品 第四十頁，共42頁。1) 富馬酸發(fā)酵富馬酸發(fā)酵 菌種菌種 兩步發(fā)酵法以華根霉兩步發(fā)酵法以華根霉6508為菌種生產(chǎn)蘋果酸。為菌種生產(chǎn)蘋果酸。 斜面培養(yǎng)斜面培養(yǎng) 華根霉華根霉6508于葡萄糖馬鈴薯汁瓊脂斜面上，于葡萄糖馬鈴薯汁瓊脂斜面上，30培養(yǎng)培養(yǎng)7d，易于，易于(yy)長長出大量孢子。出大量孢子。 搖瓶發(fā)酵搖瓶發(fā)酵 a 培養(yǎng)基組成培養(yǎng)基組成(%) C6H12O6 10，(NH4)2SO4 0.5，K2HPO4 0.1，聚乙二，聚乙二醇醇10，MgSO4 0.05，F(xiàn)eCl3 0.002，CaCO3 5(單獨滅菌單獨滅菌)。 第四十一頁，共42頁。 b 富馬酸發(fā)酵富馬酸發(fā)酵 在在500ml三角瓶中裝入三角瓶中裝入50ml培養(yǎng)基，滅菌，冷卻。接種華