人教版高二微生物發(fā)酵及其應(yīng)用文本素材2

人教版高二選修二微生物發(fā)酵及其應(yīng)用文本素材2發(fā)酵食品微生物發(fā)酵食品微生物（microorganismforfermentedfood）經(jīng)發(fā)酵過程制造食品時所利用的。最常用的有酵母菌、曲霉以及細(xì)菌中的乳酸菌、醋酸菌、黃短桿菌、棒狀桿菌等。通過這些微生物作用制成的食品通常有以下5類(見表[代表性的發(fā)酵食品及其使用的微生物]):①酒精飲料,如蒸餾酒、黃酒、果酒、啤酒等;②乳制品，如酸奶、酸性奶油、馬奶酒、干酪等；③豆制品,如豆腐乳、豆豉、納豆等；④發(fā)酵蔬菜,如泡菜、酸菜等；⑤調(diào)味品，如醋、黃醬、醬油、甜味劑（如天冬甜味精）、增味劑（如5′-核苷酸）和味精等。細(xì)菌細(xì)菌的形態(tài)常隨生活環(huán)境的變化而改變。但在一定的環(huán)境條件下，各種細(xì)菌具有一定的形態(tài)，基本形態(tài)有球狀、桿狀和螺旋狀3種。大多數(shù)球菌的直徑為～，桿菌一般寬～1μm，長1～5μm。產(chǎn)芽孢的細(xì)菌一般比無芽孢的細(xì)菌稍大些。細(xì)菌的質(zhì)量約為1×10～1×10mg。細(xì)菌的表面積／體積比很大，因此它們的新陳代謝十分活躍。如乳酸桿菌的表面積／體積比為120000,而體重為100kg的人的表面積／體積比只有；乳酸桿菌1小時所產(chǎn)生的乳酸約為其體重的1000～10000倍,而一個人要想得到1000倍于其體重的糖代謝物則需要40年。利用細(xì)菌這種活躍的代謝功能可在發(fā)酵食品中創(chuàng)造多種有用產(chǎn)品。細(xì)菌的繁殖是以細(xì)胞分裂方式進(jìn)行的，其繁殖速度很快，最短的世代時間僅十幾分鐘，生長緩慢的細(xì)菌也只需幾小時。用于發(fā)酵食品中的細(xì)菌，主要有醋酸桿菌、非致病棒桿菌和乳酸菌3種。醋酸桿菌常見于腐爛的水果、蔬菜、酸果汁、醋和飲料酒中。屬革蘭氏陰性無芽孢桿菌,兼性好氧,但易出現(xiàn)退化型。退化型菌體出現(xiàn)枝狀、絲狀等彎曲狀。老培養(yǎng)物中的菌株革蘭氏染色也常常出現(xiàn)變化。醋酸桿菌能氧化乙醇使之成為乙酸，因而是制造食醋的主要菌種。非致病棒桿菌經(jīng)常從土壤、水、空氣和被污染的細(xì)菌培養(yǎng)皿或血平板中分離得到。非致病棒桿菌中的谷氨酸棒桿菌、力士棒桿菌、解烴棒桿菌經(jīng)常用于味精(L-谷氨酸鹽)的生產(chǎn)。它們能將糖分解成有機(jī)酸，并將含氮物質(zhì)分解成銨離子，再進(jìn)一步合成谷氨酸并積累于發(fā)酵液中。乳酸菌能產(chǎn)生乳酸，是發(fā)酵乳制品制造過程中起主要作用的一類菌。按其對糖發(fā)酵特性可分為同型發(fā)酵菌和異型發(fā)酵菌。同型發(fā)酵菌在發(fā)酵過程中，能使發(fā)酵液中80～90％的乳糖轉(zhuǎn)化成乳酸，僅有少量的其他副產(chǎn)物。常用的菌種有：干酪乳桿菌、保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌，瑞士乳桿菌、乳酸乳桿菌、乳鏈球菌、嗜熱鏈球菌及乳鏈球菌丁二酮乳新亞種。異型發(fā)酵菌在發(fā)酵過程中，能使發(fā)酵液中50％的乳糖轉(zhuǎn)化為乳酸，另外50％的糖轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌袡C(jī)酸、醇、二氧化碳、氫等。在食品中使用的菌種有葡聚糖明串珠菌和乳脂明串珠菌。根據(jù)不同產(chǎn)品的要求，將以上各菌種以不同的組合形式制成發(fā)酵劑，用于發(fā)酵乳制品的生產(chǎn)。常見的產(chǎn)品有酸性奶油、干酪、酸奶等。酵母屬真菌，酵母細(xì)胞多為單細(xì)胞，有球形、卵圓形、圓柱形、檸檬形、梨形等。在特定條件下某些菌種形成延長的細(xì)胞長鏈，形狀與霉菌菌絲相似，稱為假菌絲。酵母細(xì)胞的大小因培養(yǎng)基成分及菌齡的不同而異，一般是(8～10)×(1～5)μm。利用酵母的菌體或酵母的發(fā)酵作用能制造酒類、饅頭、面包、單細(xì)胞蛋白等多種食品。酵母細(xì)胞中含有蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、維生素、酶和無機(jī)鹽等。其中蛋白質(zhì)含量（按干基計）一般為51～55％，有的甚至更高。組成此蛋白質(zhì)的氨基酸有13種以上，營養(yǎng)價值高且易于消化吸收。維生素含量也很豐富,已知有14種以上,而且絕大多數(shù)是水溶性的。因此酵母是良好的蛋白質(zhì)資源。過量的核酸會引起人體發(fā)生痛風(fēng)和腎結(jié)石癥等疾病。因此供食用的酵母必須加以精制以除去核酸。酵母的浸出液可用于生物營養(yǎng)及營養(yǎng)食品的調(diào)味，滋補(bǔ)劑及填充劑等。食品工業(yè)中常用的酵母菌有釀酒酵母、橢圓酵母、卡爾酵母和異常漢遜酵母四種。釀酒酵母大多呈橢圓形，長與寬之比為2∶1。對酒精有較大的耐力，能發(fā)酵葡萄糖、麥芽糖、半乳糖、蔗糖及1/3棉子糖,不能發(fā)酵乳糖和蜜二糖。不能同化硝酸鹽。常存在于酒曲、果皮、發(fā)酵的果汁以及果園的土壤中。是釀酒工業(yè)中最常用的菌，也是啤酒釀造中典型的上面發(fā)酵酵母；還可發(fā)酵制面包；它的轉(zhuǎn)化酶可以轉(zhuǎn)化糖，也可用于巧克力的制作。橢圓酵母細(xì)胞為卵圓形，其他生化特性與釀酒酵母相似，除能耐較高濃度的乙醇外，還能耐較高的葡萄汁酸度和較低濃度的二氧化硫，因而常用于葡萄酒的釀造?？柦湍甘瞧【漆勗熘械湫偷牡酌娼湍?。它的形態(tài)與生化特性都與釀酒酵母相似，不同之處是它具有完全發(fā)酵棉子糖的能力。異常漢遜酵母細(xì)胞呈圓形、橢圓形或臘腸形。在特定條件下能生成發(fā)達(dá)的假菌絲。能發(fā)酵葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、半乳糖、棉子糖；不能發(fā)酵蜜二糖和乳糖。能同化硝酸鹽，分解楊梅苷。由于能產(chǎn)生乙酸乙酯，因而在改善食品風(fēng)味中能起一定作用。如白酒和無鹽發(fā)酵醬油的增香都可采用此菌。霉菌不是分類學(xué)上的名稱。它是絲狀真菌的統(tǒng)稱。凡在營養(yǎng)基質(zhì)上長有菌絲體的真菌統(tǒng)稱為霉菌。它包括分類上很不同的許多真菌，如藻狀菌綱、子囊菌綱、擔(dān)子菌綱和半知菌綱。食品工業(yè)中常用的霉菌有毛霉屬、根霉屬、曲霉屬和地霉屬4個屬。毛霉屬具有毛狀的外形，無假根和匍匐枝，菌絲無橫隔，孢子囊梗直接由菌絲體生出。繁殖方式可以由子囊孢子直接萌發(fā)，也可由接合孢子進(jìn)行繁殖。毛霉能產(chǎn)生蛋白酶，因而有分解大豆的能力。中國在制作豆腐乳、豆豉時即利用毛霉分解蛋白質(zhì)產(chǎn)生鮮味。某些種毛霉還具有較強(qiáng)的糖化力，能糖化淀粉。中國酒藥中的毛霉就屬此類。毛霉還可用于酒精和有機(jī)酸工業(yè)原料的糖化和發(fā)酵過程。根霉屬菌絲體產(chǎn)生匍匐枝，匍匐枝末端長有假根。這是與毛霉屬區(qū)別的主要形態(tài)特征。根霉具有很強(qiáng)的糖化酶活力，能使淀粉分解為糖，是釀酒工業(yè)常用的糖化菌。曲霉屬菌絲體分枝并具有橫隔，分生孢子從分化了的菌絲（具有厚壁的足細(xì)胞）上直立長出。分生孢子的形狀、大小、顏色和紋飾都是鑒別曲霉種的重要依據(jù)。曲霉具有分解有機(jī)物質(zhì)的能力。在釀造等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。它具有多種強(qiáng)活性的酶系。例如應(yīng)用于釀酒的糖化菌具有液化、糖化淀粉的淀粉酶，同時還有蔗糖轉(zhuǎn)化酶、麥芽糖酶、乳糖酶等；有些菌能產(chǎn)生較強(qiáng)的酸性蛋白酶，可用來分解蛋白質(zhì)或用作食品消化劑。黑曲霉所產(chǎn)生的果膠酶，常用于果汁澄清，柚苷酶和陳皮苷酶用于柑橘類罐頭去苦味或防止產(chǎn)生白色沉淀，葡萄糖氧化酶則用于食品的脫糖和除氧。曲霉能產(chǎn)生延胡索酸、乳酸、琥珀酸等多種有機(jī)酸，其中草酰乙酸和乙酰輔酶A通過縮合成為檸檬酸在食品工業(yè)中應(yīng)用較多的曲霉屬的菌有宇佐美曲霉、黃曲霉、米曲霉和黑曲霉等。這些曲霉在中國