微生物在食品制造中的作用

微生物在食品制造中的作用第一頁，共八十八頁，2022年，8月28日第十章微生物在食品制造中的作用

第一節(jié)細菌在食品制造中的作用第二節(jié)酵母菌在食品制造中的作用第三節(jié)霉菌在食品制造中的作用第四節(jié)微生物酶在食品工業(yè)中的應用第二頁，共八十八頁，2022年，8月28日第一節(jié)細菌在食品制造中的作用發(fā)酵乳制品食醋蔬菜和水果的乳酸發(fā)酵食品氨基酸第三頁，共八十八頁，2022年，8月28日第一節(jié)細菌在食品制造中的作用一、乳酸菌在食品工業(yè)中的應用

發(fā)酵乳制品泡菜榨菜乳酸……第四頁，共八十八頁，2022年，8月28日（一）

什么是乳酸菌乳酸菌（LacticAcidBacteria,LAB）:指一群能發(fā)酵碳水化合物（糖）以獲取能量，并能生成大量乳酸的一類細菌的總稱。第五頁，共八十八頁，2022年，8月28日（二）

LAB的共性形態(tài)多變、無芽孢、無鞭毛2.以乳酸發(fā)酵途徑獲取能量同型發(fā)酵：

C6H12O62CH3CHOHCOOH+2ATP

異型發(fā)酵：

C6H12O61CH3CHOHCOOH+1CH3CH2OH+CO2+1ATP

雙歧途徑：

C6H12O62CH3CHOHCOOH+3CH3COOH+2.5ATP3.過氧化氫酶陰性第六頁，共八十八頁，2022年，8月28日

乳桿菌屬（Lactobacillus）

鏈球菌屬（Sterptococcus）

雙歧桿菌屬（Bifidobacterium）

乳球菌屬（Lactococcus）

明串珠菌屬（Leuconostoc）

片球菌屬（Pediococcus）

(三)應用于發(fā)酵生產的主要乳酸菌第七頁，共八十八頁，2022年，8月28日(三)應用于發(fā)酵生產的主要乳酸菌Lactococcuslactissubsp.lactis第八頁，共八十八頁，2022年，8月28日(三)應用于發(fā)酵生產的主要乳酸菌Leuconostocsp.第九頁，共八十八頁，2022年，8月28日(三)應用于發(fā)酵生產的主要乳酸菌Bifidobacteriumlongum第十頁，共八十八頁，2022年，8月28日(三)應用于發(fā)酵生產的主要乳酸菌Streptococcusthermophilus

第十一頁，共八十八頁，2022年，8月28日(三)應用于發(fā)酵生產的主要乳酸菌Lactobacilluscasei第十二頁，共八十八頁，2022年，8月28日(三)應用于發(fā)酵生產的主要乳酸菌Lactobacillushelveticus第十三頁，共八十八頁，2022年，8月28日（四）乳酸菌特征比較第十四頁，共八十八頁，2022年，8月28日

酸奶LAB發(fā)酵干酪乳酸菌飲料馬奶酒LAB+yeast發(fā)酵

kefir（五）發(fā)酵乳制品第十五頁，共八十八頁，2022年，8月28日（五）發(fā)酵乳制品1.酸奶（Yoghurt）第十六頁，共八十八頁，2022年，8月28日

普通酸奶：保加利亞乳桿菌+嗜熱鏈球菌

嗜酸乳菌：嗜酸乳桿菌

生物酸奶：嗜酸乳桿菌+保加利亞乳桿菌+嗜熱鏈球菌

雙歧菌乳：雙歧桿菌（2）發(fā)酵菌種第十七頁，共八十八頁，2022年，8月28日2.干酪（cheese）干酪是在乳中加入適量的LAB發(fā)酵劑和凝乳酶，使蛋白質凝固后，排除乳清，將凝塊壓成塊狀（經長時間后發(fā)酵）而制成的產品第十八頁，共八十八頁，2022年，8月28日（1）種類第十九頁，共八十八頁，2022年，8月28日

（2）工藝第二十頁，共八十八頁，2022年，8月28日前發(fā)酵菌種（3）

干酪發(fā)酵劑的主要菌種第二十一頁，共八十八頁，2022年，8月28日后發(fā)酵菌種（3）

干酪發(fā)酵劑的主要菌種乳酸菌其它微生物第二十二頁，共八十八頁，2022年，8月28日（4）后熟微生物對干酪風味的影響第二十三頁，共八十八頁，2022年，8月28日

開菲爾（Kefir）：又稱牛奶酒，是以牛奶或羊奶為原料，在開菲爾?；蜷_菲爾發(fā)酵劑的作用下，經發(fā)酵而成的發(fā)酵乳。3.開菲爾第二十四頁，共八十八頁，2022年，8月28日(1)開菲爾的生產工藝第二十五頁，共八十八頁，2022年，8月28日乳酸菌（2）

開菲爾發(fā)酵劑的主要菌種開菲爾圓酵母、釀酒酵母、假絲酵母和乳酸酵母醋酸細菌、枯草桿菌、開菲爾桿菌乳酸鏈球菌、乳酸桿菌、乳鏈球菌二乙酰亞種、腸膜明串珠菌、嗜熱乳桿菌、嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌等其他微生物第二十六頁，共八十八頁，2022年，8月28日開菲爾發(fā)酵劑（Kefirgrains）（2）

開菲爾發(fā)酵劑的主要菌種第二十七頁，共八十八頁，2022年，8月28日（2）

開菲爾發(fā)酵劑的主要菌種開菲爾發(fā)酵劑中的乳酸菌和酵母菌

第二十八頁，共八十八頁，2022年，8月28日4.其他發(fā)酵乳制品

其他發(fā)酵乳制品的種類：酸制奶油、嗜酸菌乳、馬奶酒等。

常用的乳酸菌：干酪乳桿菌、保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌、植物乳桿菌、瑞士乳桿菌、乳酸乳桿菌、乳酸乳球菌、乳脂乳球菌、嗜熱鏈球菌等。

反應過程：乳酸菌分解乳糖進行同型乳酸發(fā)酵或異型乳酸發(fā)酵。

注意事項：在整個加工過程中，對原料滅菌處理采用的溫度較低，所以接種劑量要大，以防止污染。第二十九頁，共八十八頁，2022年，8月28日（六）發(fā)酵蔬菜和水果第三十頁，共八十八頁，2022年，8月28日(2)泡菜發(fā)酵中微生物的類群第三十一頁，共八十八頁，2022年，8月28日(3)發(fā)酵菌群之變化

菌群演替：在一個生態(tài)區(qū)域中，原有的微生物菌群經過一般的發(fā)展時期后，由于某種內外環(huán)境因素的改變，原有的微生物菌群被另一種新的微生物菌群所取代。這種現(xiàn)象稱之為菌群演替。第三十二頁，共八十八頁，2022年，8月28日泡菜中的菌群演替第三十三頁，共八十八頁，2022年，8月28日2.其他發(fā)酵蔬菜和水果

主要的乳酸發(fā)酵果蔬品種：酸菜、榨菜、冬菜、酸藏蘑菇、橄欖等發(fā)酵方法：自然發(fā)酵、純種發(fā)酵常用菌種：植物乳桿菌、黃瓜乳桿菌、短乳桿菌、腸膜明串珠菌、小片球菌、發(fā)酵乳桿菌等亞硝酸問題第三十四頁，共八十八頁，2022年，8月28日

二、醋酸菌在食品制造中的作用

食醋生產中的細菌——醋酸菌醋酸細菌(AceticAcidBacteria)是指一類能氧化酒精生成醋酸的革蘭氏陰性、無芽孢細菌的總稱。第三十五頁，共八十八頁，2022年，8月28日（1）液化、糖化淀粉的微生物（2）酒精發(fā)酵的微生物（3）醋酸發(fā)酵的微生物1.食醋生產中的主要微生物第三十六頁，共八十八頁，2022年，8月28日（1）液化、糖化淀粉的微生物

甘薯曲霉3.324、宇佐美曲霉3.758、黑曲霉3.4309。黃曲霉3.800，米曲霉3.042等也可用于糖化。第三十七頁，共八十八頁，2022年，8月28日（2）酒精發(fā)酵的微生物酵母菌:北方地區(qū)用1300，上海香醋用黃酒酵母工農501，普通醋用K字酵母，AS2.109、AS2.399適用于淀粉原料，AS2.1189、AS2.1190適用于糖蜜原料。第三十八頁，共八十八頁，2022年，8月28日

醋酸醋桿菌、許氏醋桿菌、惡臭醋桿菌、巴式醋酸桿菌、奧爾蘭醋桿菌

CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH（3）醋酸發(fā)酵的微生物第三十九頁，共八十八頁，2022年，8月28日2.食醋釀造原理第四十頁，共八十八頁，2022年，8月28日3.食醋生產的原料

高粱、大米、玉米、甘薯、糖糟、梨、柿、棗等含糖或含淀粉的果實等第四十一頁，共八十八頁，2022年，8月28日4.食醋釀造工藝第四十二頁，共八十八頁，2022年，8月28日4.食醋釀造工藝第四十三頁，共八十八頁，2022年，8月28日食醋的生產工藝-傳統(tǒng)的制曲第四十四頁，共八十八頁，2022年，8月28日制曲的進步第四十五頁，共八十八頁，2022年，8月28日各種醋產品第四十六頁，共八十八頁，2022年，8月28日三、谷氨酸（一）谷氨酸的生產用菌種主要種類北京棒狀桿菌

鈍齒棒狀桿菌（二）谷氨酸的生產常用原料小麥、玉米、甘薯、大米等淀粉質物質；糖蜜等含糖豐富的物質。第四十七頁，共八十八頁，2022年，8月28日（三）谷氨酸的合成途徑第四十八頁，共八十八頁，2022年，8月28日第二節(jié)酵母菌在食品制造中的作用

面包：酵母將面粉中的糖類化合物分解形成CO2、醇、醛、有機酸等產物。

釀酒：葡萄酒酵母、啤酒酵母、紹興酵母等將糖類化合物分解形成乙醇等化合物。

酵母細胞的利用—單細胞蛋白的生產

廢酵母第四十九頁，共八十八頁，2022年，8月28日1、釀酒酵母（Saccharomycescerevisiae)

釀造果酒和發(fā)酵生產面包、酒精發(fā)酵；釀造葡萄酒，也可用于釀造啤酒、蒸餾酒；臺灣396號酵母為代表。我國南方常常用于以糖蜜原料生產酒精。它的特點是耐高滲透壓，可忍受高濃度的鹽。

一、食品工業(yè)上常用的酵母菌第五十頁，共八十八頁，2022年，8月28日2、卡爾斯伯酵母（S.carlsbergensis）卡爾斯伯（Carsberg)是丹麥的一個啤酒廠的名字，卡爾斯伯酵母是該廠分離的，細胞形態(tài)為圓形或卵圓形，部分細胞的細胞壁有一平端；啤酒釀造中是典型的下面酵母；高溫時，釀酒酵母比卡氏酵母生長得更快；低溫下，卡氏酵母生長得較快。

一、食品工業(yè)上常用的酵母菌第五十一頁，共八十八頁，2022年，8月28日

一、食品工業(yè)上常用的酵母菌3、異常漢遜氏酵母異常變種（Hansenulaanomala)

細胞呈圓形，橢圓形或臘腸形，甚至有長達30m，繁殖方式：多邊芽殖作用：異常漢遜氏酵母能產生乙酸乙酯，因此它在發(fā)酵生產食品中賦予食品特殊的風味。也可用于生產單細胞蛋白——利用烴類、甲醇、乙醇和甘油作為碳源。第五十二頁，共八十八頁，2022年，8月28日

一、食品工業(yè)上常用的酵母菌4、假絲酵母(CandidaBerkhout)

在液體培養(yǎng)基中生長，細胞為球形、橢圓形或圓柱形。在馬鈴薯或玉米瓊脂培養(yǎng)基上生長容易形成豐富的假菌絲，多極出芽。熱帶假絲酵母氧化烴類的能力很強，可以利用煤油形成大量的菌絲體。第五十三頁，共八十八頁，2022年，8月28日一、食品工業(yè)上常用的酵母菌5、產朊假絲酵母研究較多的微生物單細胞蛋白之一就是產朊假絲酵母；產朊假絲酵母的蛋白質和維生素B含量均比啤酒酵母高。第五十四頁，共八十八頁，2022年，8月28日一、食品工業(yè)上常用的酵母菌6、球擬酵母細胞球形、卵形或稍帶長形無假菌絲。多邊芽殖，不生子囊孢子及其它孢子。作用：生產甘油等多元醇。第五十五頁，共八十八頁，2022年，8月28日一、食品工業(yè)上常用的酵母菌7、解脂假絲酵母石油發(fā)酵生產單細胞蛋白的優(yōu)良菌種8、紅酵母紅酵母的細胞形態(tài)圓形、卵形或長形，多邊芽殖，多數(shù)不形成假菌絲，不生子囊孢子；細胞產生色素，紅色或橙紅色色素作用：生產β-胡蘿卜素。第五十六頁，共八十八頁，2022年，8月28日二、單細胞蛋白（SingleCellProtein）概念：利用微生物（酵母菌、細菌、霉菌等）發(fā)酵生產出的微生物菌體細胞。蛋白質含量高。以酵母菌為主。1.生產用原料：糖蜜、亞硫酸鹽紙漿廢液、谷氨酸發(fā)酵廢液、稻草、稻殼、玉米芯、木榍等的水解液；天然氣、乙醇、乙烷等；乳制品和啤酒生產的廢棄物。

2.發(fā)酵方法：深層通氣發(fā)酵和固體通風發(fā)酵。

第五十七頁，共八十八頁，2022年，8月28日二、單細胞蛋白（SingleCellProtein）3.主要用途：作為單細胞食品；提取核苷酸、輔酶A、乳糖酶等醫(yī)藥及生物試劑

4.主要菌種：酵母：產元假絲酵母、解脂假絲酵母、嗜石油假絲酵母等其他微生物：細菌、霉菌、擔子菌、藻類第五十八頁，共八十八頁，2022年，8月28日三、面包及面制品制作第五十九頁，共八十八頁，2022年，8月28日（一）白酒淀粉質原料經過蒸煮、糖化、酒精發(fā)酵和蒸餾而得的含高酒精濃度的無色透明飲料酒。

1.基本釀造工藝：原料粉碎——配料——蒸煮——加曲、加酒母——入池發(fā)酵——蒸餾——勾兌——陳釀——成品。

四、釀酒第六十頁，共八十八頁，2022年，8月28日(1)大曲純小麥或部分大麥等原料對釀酒用微生物進行富集和擴大培養(yǎng)制成的自然糖化發(fā)酵劑。包含：霉菌（糖化菌）、細菌（芽孢桿菌）、酵母菌、生酸菌（乳酸菌）。(2)小曲米粉、米糠加或不加中草藥、接種陳曲或純根霉、酵母菌制成的糖化發(fā)酵劑。微生物種群較單一、用曲量小、出酒率高、發(fā)酵周期短。產品風味稍差。(3)麩曲以麩皮、酒糟、谷殼等制成曲料，殺菌后接入糖化菌和酒母制成。2.曲種第六十一頁，共八十八頁，2022年，8月28日

淀粉質原料經過蒸煮、加入小曲和酒母經糖化、酒精發(fā)酵和壓濾而成。生產特點：含多種菌共同發(fā)酵而成，香味充分復雜。糖化發(fā)酵直接進行，酒精濃度高（15-20%）低溫長時間釀造陳釀(二)黃酒第六十二頁，共八十八頁，2022年，8月28日以麥芽為主要原料，輔以啤酒花發(fā)酵出的低酒度釀造酒。原輔料：原料：大麥芽輔料：大米、玉米、酒花、淀粉酶（三）啤酒第六十三頁，共八十八頁，2022年，8月28日2.啤酒釀造的工藝第六十四頁，共八十八頁，2022年，8月28日啤酒酵母15×40第六十五頁，共八十八頁，2022年，8月28日啤酒酵母的菌落形態(tài)第六十六頁，共八十八頁，2022年，8月28日以果汁為原料進行酵母菌酒精發(fā)酵，經陳釀、澄清而成的含9-13%的酒。以下以葡萄酒為例（四）果酒第六十七頁，共八十八頁，2022年，8月28日（四）果酒第六十八頁，共八十八頁，2022年，8月28日釀造葡萄酒的橡木桶第六十九頁，共八十八頁，2022年，8月28日葡萄酒的發(fā)酵和罐裝機械設備第七十頁，共八十八頁，2022年，8月28日第三節(jié)霉菌在食品制造中的應用

淀粉的糖化醬油的釀造醬類（大豆醬、面醬、豆瓣醬等）的制作豆腐乳有機酸

(檸檬酸、乳酸、醋酸等的發(fā)酵生產)第七十一頁，共八十八頁，2022年，8月28日1.菌種：根霉、毛霉。根霉：耐高溫，37℃可生長繁殖，在25~28℃40~48小時生長較好，夏天用。如米根霉、溶膠根霉等。毛霉：

20℃為最適生長溫度，冬天用。如總狀毛霉、腐乳毛霉、高大毛霉、五通橋毛霉、魯氏毛霉等。霉菌有豐富的蛋白酶以及脂肪酶和肽酶，使蛋白質降解為具有鮮味的氨基酸，形成有特殊風味的發(fā)酵食品。一、豆腐乳第七十二頁，共八十八頁，2022年，8月28日2.生產工藝流程第七十三頁，共八十八頁，2022年，8月28日一些常見腐乳制品第七十四頁，共八十八頁，2022年，8月28日二、醬油1.醬油生產原料與輔料原料基本原料：蛋白質原料、淀粉質原料、食鹽和水等輔助原料：增色劑、助鮮劑、防腐劑等第七十五頁，共八十八頁，2022年，8月28日2.醬油釀造中的主要微生物（1）米曲霉(Aspergillusoryzae)

醬油曲霉(Aspergillussojeo)（2）酵母菌（3）乳酸菌第七十六頁，共八十八頁，2022年，8月28日中科院菌種米曲霉3.951，滬釀米曲霉3.042，在18%的鹽中不生長，含糖化酶、蛋白酶豐富。酸性蛋白酶pH3.5對醬油的鮮味也起重要作用1）蛋白酶中性蛋白酶pH7.2對醬油的鮮味起主要作用堿性蛋白酶pH9.5（1）米曲霉第七十七頁，共八十八頁，2022年，8月28日2）淀粉酶：使原料糖化，供給米曲霉的碳源，還供給酵母菌、乳酸菌的糖原產生乳酸乙酯、乙酸乙酯等特殊香味物質。（1）米曲霉第七十八頁，共八十八頁，2022年，8月28日3）肽酶、谷氨酰胺酶：米曲霉中可分離到三種氨基肽酶，四種酸性羧基肽酶，與醬油鮮味有密切的關系。蛋白酶氨基肽酶、羧基肽酶蛋白質肽氨基酸谷氨酰胺酶谷胺酰胺谷氨酸維持醬油鮮味其它還有果膠酶、纖維素酶、半纖維素酶降解原料中的多糖，使醬渣少、醬油的粘度低、澄清度好，過濾速度快。

（1）米曲霉第七十九頁，共八十八頁，2022年，8月28日主要是耐鹽力強的魯氏酵母、球擬酵母在18%的食鹽中可生長，低鹽固態(tài)發(fā)酵的醬油鹽分在12~15%。魯氏酵母：可分解脂肪、蛋白質是發(fā)酵型的。酵母菌球擬酵母：產生酯香型風味，如烷基苯酚、4-乙基苯酚、

4-乙基愈創(chuàng)苯酚結合酵母：乙醇發(fā)酵，賦予醬油的醇香味。（2）酵母菌第八十頁，共八十八頁，2022年，8月28日作用是使醬醪pH值降在5以下，適于魯氏酵母生長，同時可提高醬油的顏色、香氣。（3）乳酸菌第八十一頁，共八十八頁，2022年，8月28日原料加水蒸煮冷卻接種米曲霉通風制曲曲料拌鹽水糖漿入池（保溫