食品微生物學第八章 微生物在食品制造中的應用

第八章微生物在食品制造中的應用

第一節(jié)食品中細菌的利用

一食醋生產中的細菌二發(fā)酵乳制品生產中的細菌三細菌用于味精的生產

第二節(jié)食品中酵母菌的利用一酵母菌用于面包的制造二酵母菌用于酒類的生產三酵母菌用于SCP的生產

第七章微生物在食品制造中的應用

第三節(jié)霉菌在食品中的利用一霉菌用于淀粉的糖化二霉菌用于腐乳的制造三霉菌用于醬油的生產四霉菌用于檸檬酸的生產第四節(jié)微生物酶制劑及其在食品工業(yè)上的應用一微生物生產酶制劑的優(yōu)缺點二微生物產生的酶及其在食品工業(yè)上的應用第七章微生物在食品制造中的應用

已經知道，在自然界存在著種類繁多的微生物，它們分布很廣，繁殖快，在自然界物質轉化過程中起著巨大作用。因此，它們和人類的生活、生產有著密切的關系。，一方面，它們可以引起食品的腐敗變質，造成食品工業(yè)生產的大量損失，可以引起人和動植物的病害，給人類帶來巨大災難；另一方面，它們又可以造福人類，對人類的生活、生產極為有利，如利用微生物可以制造肥料、飼料、食品、醫(yī)藥及化工原料，也可以利用微生物用于冶金、制革、紡織、污水處理等方面。

第七章微生物在食品制造中的應用

微生物用于食品制造是人類利用微生物最早、最重要的一方面，這在我國已有了數千年的歷史。人類在長期的實踐中積累了豐富的經驗，利用微生物已經制造了種類繁多、營養(yǎng)豐富、風味獨特的許多食品。第一節(jié)食品中細菌的利用食品工業(yè)中利用細菌可制造各種食品，下面就幾個主要的產品作一介紹。第一節(jié)食品中細菌的利用一食醋生產中的細菌食醋是細菌的發(fā)酵制品。食醋生產歷史非常悠久，起源于我國，距今已有2500多年歷史。大家都知道我國傳統(tǒng)食醋的品種很多，生產工藝在世界上獨樹一幟。如山西陳醋、鎮(zhèn)江香醋、四川保寧醋，福建紅曲醋、浙江玫瑰醋、上海米醋、東北白醋、廣東糖醋等產品風味各異，行銷國內外市場，頗受歡送。食醋是以淀粉質、糖質、酒質等為原料，經過醋酸菌發(fā)酵而釀制成的富含醋酸、氨基酸、糖分、酯類等物質的一種營養(yǎng)豐富、價廉物美的酸味調味品，是酸、咸、甜、鮮四味的調和。一食醋生產中的細菌用于食醋生產的細菌有紋膜醋酸桿菌、許氏醋酸桿菌、惡臭醋酸桿菌混濁變種〔AS1.41〕、巴氏醋酸桿菌巴氏亞種〔滬釀1.01〕等。醋酸菌屬G-好氧桿菌，適宜生長于30℃左右，最適pH值為弱酸性，故在充分供氧條件下，可以大量生長繁殖使原料中乙醇轉化為乙醋和少量其它有機酸和有香味的酯類〔乙酸乙酯〕等物質〔選擇優(yōu)良菌種非常重要〕。(C6H12O5)n+nH2OnC6H12O6(單糖)C6H12O62C2H5OH〔乙醇〕+2CO2

C2H5OH+O2CH3COOH〔醋酸〕+H2O

食醋生產工藝原料混合加水拌勻、蒸煮、糊化冷涼后加麩曲和酒母糖化發(fā)酵〔固態(tài)或液態(tài)發(fā)酵〕拌糠加鹽陳釀接入醋酸菌種子醋酸發(fā)酵淋醋陳釀配兌滅菌包裝成品

主要工藝要點：(1)原料：糧食(南方為大米、糯米；北方為高梁、玉米)；薯類(甘薯、馬鈴薯、木薯)；農副產品下腳料、水果等殘果、次果等。(2)發(fā)酵：固態(tài)和液態(tài)發(fā)酵。(3)拌糠：加輔料、疏松料(起吸收水分、疏松醋醅、貯存空氣的作用)。(4)滅菌：殺死醋中的微生物和殘留的酶，使醋的成分根本固定下來。其次是經過加熱使香氣更濃，味道更和諧。(5)加鹽陳釀：抑制醋酸菌的活動，調節(jié)風味。有醋醅陳釀和醋液陳釀。二發(fā)酵乳制品生產中的細菌已經知道，微生物可以引起乳制品腐敗變質，造成乳品工業(yè)生產的極大損失和對人體健康帶來極大危害。但許多乳制品如酸奶油、干酪、酸乳、酸乳酒等，均為經微生物發(fā)酵后而生產的具有營養(yǎng)價值，風味優(yōu)良并具有某些保健和療效作用的發(fā)酵乳制品。

1．發(fā)酵乳制品食品中把以乳液作為主要原料，經微生物發(fā)酵而制成的乳制品均稱為發(fā)酵乳制品。當然在發(fā)酵乳制品生產中，除了利用細菌作為發(fā)酵劑外，還可以與其它微生物聯(lián)合，作為一個混合發(fā)酵劑來使用。2．發(fā)酵乳制品中的乳酸細菌及發(fā)酵類型用于生產發(fā)酵乳制品的細菌主要是乳酸菌。

乳酸菌是一群能利用可發(fā)酵性碳水化合物產生乳酸的G+細菌的通稱。乳酸菌的種類較多，目前已發(fā)現有23個屬。在發(fā)酵乳制品中涉及有乳桿菌屬、乳球菌屬、鏈球菌屬、明串珠菌屬和雙歧桿菌屬。

最常用的是干酪乳桿菌、保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌、瑞士乳桿菌、乳酸乳桿菌、植物乳桿菌、乳酸乳球菌、嗜熱鏈球菌、丁二酮鏈球菌、乳脂鏈球菌、噬檸檬酸鏈球菌、雙歧桿菌等。

2．發(fā)酵乳制品中的乳酸細菌及發(fā)酵類型

通常根據乳酸菌對糖的發(fā)酵特性可以分為二種類型，同型發(fā)酵LAB和異型發(fā)酵LAB。

⑴同型發(fā)酵乳酸菌指的是在發(fā)酵過程中，能使發(fā)酵液中80-90%的糖轉化為乳酸，僅產生很少量的其它產物。如干酪乳桿菌、保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌等。

⑵異型發(fā)酵乳酸菌指的是在發(fā)酵過程中，能使發(fā)酵液中50%的糖轉化為乳酸，另外50%糖轉變?yōu)槠渌袡C酸、醇、CO2、H2等。如明串珠菌、短乳桿菌等。二發(fā)酵乳制品生產中的細菌3．幾種常見發(fā)酵乳制品⑴乳酸菌用于酸性奶油制造酸性奶油：就是把從合格鮮乳中別離出來的稀奶油，經過殺菌、冷卻后，接種乳酸菌發(fā)酵劑于適宜溫度下進行發(fā)酵，然后再經物理成熟而制成的一種發(fā)酵乳制品。

制造酸性奶油最重要的是要有優(yōu)良的純發(fā)酵劑，即乳酸菌具有較強的化學活力并有生香的作用。

二發(fā)酵乳制品生產中的細菌3．幾種常見發(fā)酵乳制品

⑴乳酸菌用于酸性奶油制造

常用作酸性奶油生產的乳酸菌菌種多為兩種以上菌種混合發(fā)酵，主要有：乳酸乳球菌、乳脂鏈球菌、噬檸檬酸鏈球菌、副噬檸檬酸鏈球菌、丁二酮鏈球菌。

其中乳酸乳球菌和乳脂鏈球菌主要是把稀奶油中的乳糖發(fā)酵生成乳酸，后二種是將稀奶油中的檸檬酸代謝成丁二酮增加香味。生產工藝流程(整個過程12hr左右)稀奶油加熱滅菌冷卻至18-20℃參加5%發(fā)酵劑18-20℃發(fā)酵每隔1hr攪拌5min發(fā)酵結束迅速冷卻至5℃以下物理成熟攪拌洗滌加色壓煉成品包裝值得注意的是酸奶油生產過程中還需要防止噬菌體和雜菌的污染。

二發(fā)酵乳制品生產中的細菌3．幾種常見發(fā)酵乳制品⑵乳酸菌用于制造干酪干酪是由優(yōu)質鮮乳經過消毒后，參加凝乳酶或乳酸菌菌種，首先使乳液凝塊，再脫去乳清，壓成塊狀，然后在乳酸菌作用下逐漸成熟而制成的一種發(fā)酵乳制品。干酪的主要成分是酪蛋白和乳脂〔脂肪〕，還含有Ca、P、S及較多的B族維生素和維生素A，故是一種比較容易消化的營養(yǎng)價值較高的食品。二發(fā)酵乳制品生產中的細菌3．幾種常見發(fā)酵乳制品⑵乳酸菌用于制造干酪制造干酪常用的發(fā)酵劑是乳酸菌〔用丙酸菌和絲狀真菌〕，常用的乳酸菌有：乳球菌、嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌、干酪乳桿菌、植物乳桿菌、瑞士乳桿菌、噬檸檬酸鏈球菌。常用的凝乳酶為皺胃酶，也有用木瓜蛋白酶和微生物產生的凝乳酶，也可以用乳酸菌發(fā)酵作用凝乳的。二發(fā)酵乳制品生產中的細菌

3．幾種常見發(fā)酵乳制品⑵乳酸菌用于制造干酪干酪生產用發(fā)酵劑與酸性奶油相似，常采用多菌種混合發(fā)酵，再添加一些乳桿菌。

乳酸菌除了發(fā)酵乳糖產生乳酸促使乳液凝塊外，有些乳酸菌還能分解蛋白質并產生香味。干酪特有的風味物質主要是蛋白質分解產生的氨基酸，乳糖、檸檬酸發(fā)酵，脂肪水解產生的揮發(fā)性酸及其鹽類或酯類以及丁二酮等形成的。

干酪生產工藝流程原料乳加熱殺菌參加凝乳酶、發(fā)酵劑及色素形成凝塊切割凝塊、攪拌、加熱排除乳清粉碎凝塊入模壓榨加鹽發(fā)酵成熟

當然不同品種的干酪加工工藝不盡相同(硬質、軟質、干、半干等)，所用的發(fā)酵劑的組成也不一樣。干酪在發(fā)酵成熟過程中，最初含菌量較多，乳酸菌占優(yōu)勢，數量增加較快，但隨著干酪的成熟，乳糖被消耗，乳酸菌逐漸死亡，最先死亡的是乳球菌，最后是乳桿菌。左圖：法國Brire布爾干酪

右圖：法國Roquefort羅奎福特干酪左圖：法國Camembert卡門培爾干酪

右圖：意大利parmesan帕爾梅散干酪左圖：美國Brick磚狀干酪

右圖：意大利ascarpone莫斯卡普干酪

左圖：西班牙Cabrales卡普勒斯干酪

右圖：瑞士Emmental埃門塔爾干酪

左圖：英國Cheddar契達干酪

右圖：豐富多彩的干酪

干酪生產過程中的凝乳干酪生產過程中的排乳清干酪生產過程中的排乳清干酪的成熟與評比利用干酪生產的食品利用干酪生產的食品利用干酪生產的食品3．幾種常見發(fā)酵乳制品

⑵乳酸菌用于制造干酪干酪生產中要注意防止雜菌污染，特別是噬菌體對干酪生產威脅較大。干酪腐敗變質常出現2種變質現象。①產氣。內部形成多孔狀結構，原因是污染了一些產氣細菌,如大腸菌群細菌、乳糖發(fā)酵的酵母菌、局部芽孢桿菌〔多粘芽孢桿菌、浸麻芽孢桿菌〕，在干酪成熟初期，使乳糖發(fā)酵產氣，造成內部不規(guī)那么的氣孔并使干酪膨脹。在成熟中期以后，發(fā)生產氣的細菌主要是一些厭氧的梭狀芽孢桿菌，如巴氏固氮梭菌、生孢梭菌、酪酸菌〔是干酪中有害的酪酸發(fā)酵代表菌〕等。3．幾種常見發(fā)酵乳制品

⑵乳酸菌用于制造干酪②干酪變色、變味、發(fā)粘和發(fā)臭。干酪的外表常因有酵母菌、霉菌和一些分解蛋白質的細菌生長而使干酪軟化、褪色和產生臭味；其次由于假單孢菌、產堿桿菌和變形桿菌等屬中的一些細菌污染可引起干酪外表發(fā)粘，另外由于液化鏈球菌、圓酵母等分解蛋白質的菌污染，還會使干酪變味〔出現苦味〕；而一些霉菌和球菌的污染還可以在干酪的外表形成色斑。所以為了保證質量，干酪在生產過程中必須注意衛(wèi)生管理。3．幾種常見發(fā)酵乳制品

⑴乳酸菌用于酸性奶油制造⑵乳酸菌用于制造干酪

⑶乳酸菌用于制造酸乳及乳酸菌活性乳飲料酸乳是一種由加熱處理后的標準化乳,經嗜熱鏈球菌和德氏保加利亞乳桿菌混合發(fā)酵而成的一種半固體乳制品。酸乳制作歷史也非常悠久，在古希臘、印度、埃及，人們早道酸牛奶的制作方法。當然最早的酸奶可能是游牧民族偶然做成的，那就是牛奶在某些微生物作用下變酸凝結，經嘗試發(fā)現味道變得更好而逐漸被人們所接受。二發(fā)酵乳制品生產中的細菌3．幾種常見發(fā)酵乳制品⑶乳酸菌用于制造酸乳及乳酸菌活性乳飲料世界上第一家正式生產的廠家是德國，于1008年建廠。1906年諾貝爾獎獲得者，俄國著名科學家梅奇尼科夫注意到，經常飲用酸奶的巴爾干國家居民壽命較長，因此提出了經常飲用酸奶可以長壽的“酸奶長壽說〞，指出了酸奶的營養(yǎng)滋補成效。此后，酸奶名聲大振，世界年產量和消費量大增。二發(fā)酵乳制品生產中的細菌3．幾種常見發(fā)酵乳制品⑶乳酸菌用于制造酸乳及乳酸菌活性乳飲料上個世紀二三十年代，美國的科學家們(Rettogor等)對嗜酸乳桿菌乳的作用及臨床應用進行了大量研究，認為酸奶不僅可以對便泌、細菌性痢疾、結腸炎及濕疹患者等均有或多或少的緩解作用，還可以在腸道內定植，維持人體腸道內正常的微生態(tài)平衡。這一研究使人們對酸奶產生了更大興趣，也推動了發(fā)酵乳制品開展。從此酸奶在歐、美、日等地開始盛行不衰，各國也相繼生產出了具有不同特色的酸奶和其它類型發(fā)酵乳。二發(fā)酵乳制品生產中的細菌3．幾種常見發(fā)酵乳制品⑶乳酸菌用于制造酸乳及乳酸菌活性乳飲料我國的發(fā)酵乳生產主要是在上個世紀80年代，隨著人民生活水平的不斷提高，食品的結構發(fā)生了很大的變化，人們不僅要求吃飽吃好，還要求營養(yǎng)，保健和具有一定的療效。就拿北京來講，95年的統(tǒng)計數字說明，每天酸奶的產量及銷量就有100噸，當然80年代以來，我國也開始了乳酸菌飲料的研制與開發(fā)，并有大量產品投放市場，目前發(fā)酵乳產品達60余種，可以說發(fā)酵乳尤其是酸乳及其飲料已風行全國，正成為人們生活中一種重要的食品。

3．幾種常見發(fā)酵乳制品

⑶乳酸菌用于制造酸乳及乳酸菌活性乳飲料

A.酸乳的保健效果

⑴營養(yǎng)作用

⑵緩解乳糖不耐癥

⑶整腸作用

⑷抑菌作用

⑸改善便秘作用

⑹降低膽固醇

⑺抗癌作用

A.酸乳的保健效果

營養(yǎng)作用：牛奶中的乳糖經乳酸菌發(fā)酵，其中20-30％被分解成葡萄糖和半乳糖。前者進一步轉化成為乳酸或其他有機酸，這些有機酸有利于身體健康；后者被人體吸收后，可參與幼兒腦苷脂和神經物質的合成，并有利于提高乳脂肪的利用率。牛奶中的蛋白質經發(fā)酵作用后，乳蛋白變成微細的凝乳粒，易于被人體消化吸收。酸奶中的磷、鈣和鐵易被吸收，有利于防治嬰幼佝僂病和老人骨質疏松病。牛奶中的脂肪經乳酸菌作用后，發(fā)生解離或酯鍵受到破壞，易于被機體吸收。發(fā)酵過程中，乳酸菌還會產生人體所必需的的維生素B1、維生素B2、維生素B6，維生素B12、煙酸和葉酸等營養(yǎng)物質。A.酸乳的保健效果

緩解乳糖不耐癥：乳酸菌產生的乳糖分解酶能降解牛奶中的乳糖，使其轉化為乳酸及其他物質，因此乳糖不耐癥患者飲用酸奶，就不會出現飲用牛奶時發(fā)生的乳糖不耐癥，如腹脹、腹痛、腸道痙攣、下瀉等。

整腸作用：人體腸道內存在有益菌群和有害菌群。在人體正常情況下，前者占優(yōu)勢，稱為腸道菌群平衡狀態(tài)；當人患病時，腸道內有害菌群占優(yōu)勢，稱為腸道菌群失調。而飲用酸奶就可以維持有益菌群的優(yōu)勢。

乳酸菌對HT-29細胞的黏附試驗

乳酸菌對Caco-2細胞的黏附試驗雙歧桿菌與Caco-2細胞的粘附

保持健康促進老化自身感染共生性

擬桿菌真桿菌消化球菌雙歧桿菌乳桿菌大腸桿菌鏈球菌韋榮球菌魏氏梭菌葡萄球菌變形桿菌假單孢菌致病性維生素,蛋白質合成輔助消化,吸收防止外襲菌刺激免疫功能(致病性)

對皮膚，粘膜,

臟器及血行的感染

腸內菌構成腸內菌功能(有益性)對宿主作用調節(jié)腸道菌群平衡結果判斷標準一般采用方差分析進行統(tǒng)計分析。根據給予受試物前后小鼠腸道菌群值的變化進行評價：〔1〕糞便中雙歧桿菌和/或乳桿菌增加，產氣莢膜梭菌減少或不增加，擬桿菌、腸桿菌和/或腸球菌減少或無明顯變化?！?〕糞便中雙歧桿菌和/或乳桿菌增加，產氣莢膜梭菌減少或不增加，擬桿菌、腸桿菌和或腸球菌明顯增加，但增加幅度低于雙歧桿菌和/或乳桿菌增加的幅度。符合以上兩項要求之一的，經統(tǒng)計學處理有差異顯著性，可判定受試物具有調節(jié)腸道菌群平衡的作用。A.酸乳的保健效果抑菌作用：嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌、雙歧桿菌等有一定的耐受胃液和膽汁的能力，可進入腸道存留一定時間。這些乳酸菌以及在這些乳酸菌影響下生長起來的腸道中的其他乳酸菌，可產生乳酸菌素等抗菌物質，這些物質對大腸桿菌、沙門氏菌和金黃色葡萄球菌等有明顯的抑菌作用。

改善便秘作用：進入腸道中的活的乳酸菌能產生乳酸、醋酸等有機酸，這些有機酸有刺激腸道，加強蠕動作用，故可改善便秘。

雙歧桿菌與大腸桿菌共培養(yǎng)雙歧桿菌與金葡菌共培養(yǎng)

產細菌素戊糖乳桿菌31-1菌體形態(tài)及抑菌試驗戊糖乳桿菌素31-1對臘樣芽孢桿菌的抑菌試驗(左)戊糖乳桿菌素31-1對金黃色葡萄球菌的抑菌試驗(右)

純化后的桿菌素凍干粉末A.酸乳的保健效果降低膽固醇：許多研究證明，牛乳中的乳清酸、乳糖和鈣以及酸奶中存在的羥基戊二酸等都有降低膽固醇的作用?？拱┳饔茫核崮逃幸种艬-葡萄糖醛酸酶、偶氮復原酶和硝基復原酶三種酶活性的作用，這些酶能引起癌變。另外，酸奶能激活巨噬細胞，可抑制腫瘤細胞的發(fā)生，從而起到抗癌作用。B.酸乳常用菌種及生物學特性保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的混合菌。目前強化菌種有雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、丁二酮鏈球菌、明串珠菌等。嗜熱鏈球菌：屬G+,微需氧菌,最適培養(yǎng)溫度為40-45℃,能發(fā)酵葡萄糖、果糖、蔗糖和乳糖。在85℃條件下，能耐20-30min。蛋白分解力微弱。對抗生素極敏感。細胞呈卵圓形，成對或形成長鏈。細胞形態(tài)與培養(yǎng)條件有關：在30℃乳中培養(yǎng)時，細胞成對，而在45℃時呈短鏈；在高酸度乳中形成長鏈；液體培養(yǎng)時，細胞呈鏈狀，平板培養(yǎng)時細胞膨脹變粗，有時會成桿菌狀，形成針尖狀菌落；該菌的某些菌株在平板移接時，假設中間不經過牛乳培養(yǎng)而直接將細胞涂平板時往往得不到菌落，這些菌株是典型的牛乳菌。屬同型發(fā)酵乳酸菌，產生L(+)-乳酸。能產生香味物質雙乙酰。嗜熱鏈球菌〔Sc.thermoplilus〕保加利亞乳桿菌：屬G+微厭氧菌。最適培養(yǎng)溫度為40-43℃,能發(fā)酵葡萄糖、果糖和乳糖，但不能利用蔗糖。對熱耐受性差，個別菌株75℃時能耐20min。蛋白分解力弱。對抗生素不如嗜熱鏈球菌敏感。細胞兩端鈍圓，呈細桿狀，單個或成鏈，頻繁傳代易變形。培養(yǎng)基和培養(yǎng)溫度對細胞形態(tài)影響很大：在20℃乳中培養(yǎng)，細胞可成為長的纖維狀菌；50℃下培養(yǎng)，細胞停止生長，如在此溫度下繼續(xù)培養(yǎng)，其細胞形狀變得不規(guī)那么；在冷的酸奶中，由于溫度和高酸度的影響，會有異常桿菌出現；可能是由于氧的阻礙作用或者因為氮源不適當，在瓊脂平板上培養(yǎng)時，細胞形狀不規(guī)那么。屬同型發(fā)酵乳酸菌，產生D(-)-乳酸,能產生香味物質乙醛。保加利亞乳桿菌嗜酸乳桿菌：屬G+微厭氧菌。最適培養(yǎng)溫度為35-38℃。能發(fā)酵葡萄糖、果糖、蔗糖和乳糖。除此之外，還能利用麥芽糖、纖維二糖、甘露糖、半乳糖和水楊苷等作為生長的碳源。對熱耐受性差。蛋白分解力弱。對抗生素比嗜熱鏈球菌更敏感。細胞兩端鈍圓，呈桿狀，單個或成雙或成短鏈。屬同型發(fā)酵乳桿菌，產生D,L-乳酸。嗜酸乳桿菌的最適生長pH為，對培養(yǎng)基營養(yǎng)成分要求較高。用牛乳培養(yǎng)時，一般都添加酵母膏、肽或其他生長促進物質；使用合成培養(yǎng)基時需添加西紅柿汁或乳清。能耐胃酸和膽汁，能在腸道中存活。假設每天攝入2.5×1010個活嗜酸乳桿菌，對人體健康大有益處。嗜酸乳桿菌B.酸乳常用菌種及生物學特性

雙歧桿菌：屬G+專性厭氧菌,但目前用于生產活菌制劑的一些菌株是耐氧菌株。經屢次傳代培養(yǎng)，G染色反響轉呈陰性。最適培養(yǎng)溫為37℃左右。能發(fā)酵葡萄糖、果糖、乳糖和半乳糖。除兩歧雙歧桿菌僅緩慢利用蔗糖外，短雙歧桿菌、長雙歧桿菌和嬰兒雙歧桿菌等均能發(fā)酵蔗糖。對熱耐受性差,蛋白分解微弱,對抗生素敏感。雙歧桿菌形態(tài)圖雙歧桿菌形態(tài)圖雙歧桿菌形態(tài)圖雙歧桿菌形態(tài)圖雙歧桿菌形態(tài)圖C酸奶生產工藝流程酸奶工藝流程(凝固型、攪拌型和活性乳酸菌飲料)原料鮮奶凈化脂肪含量標準化配料

過濾預熱均質殺菌冷卻接種分裝發(fā)酵冷卻后熟發(fā)酵分裝

H-10菌株滾管培養(yǎng)后的菌落特征圖H-10菌株的菌體形態(tài)圖〔×1000〕I-6菌株滾管培養(yǎng)后的菌落特征圖I-6菌株的菌體形態(tài)圖〔×1000〕三細菌用于味精的生產味精即為L—谷氨酸鈉鹽，是食品中的鮮味劑。過去是利用糧食中的蛋白質作原料，用化學加酸水解方法來制取。這種方法生產氨基酸需要消耗大量糧食，勞動強度大，本錢高。至1957年利用微生物直接發(fā)酵糖類生產谷氨酸成功以后，氨基酸工業(yè)得到了飛速開展。我國是1963年開始用微生物發(fā)酵來生產各種氨基酸的。1.味精生產常用菌種黃色短桿菌、棒狀桿菌、節(jié)桿菌和二歧短桿菌等。我國多采用棒狀桿菌，如北京棒狀桿菌AS1.299、鈍齒棒狀桿菌AS1.542。2.味精生產的工藝流程原料：玉米、小麥、大米、甘薯、糖等〔尿素、氨水〕淀粉質糖化冷卻過濾參加促生長物質〔玉米漿及其它營養(yǎng)物配成的適宜的培養(yǎng)基〕接種發(fā)酵發(fā)酵液提取〔等電點、離子交換等〕谷AA結晶Na2CO3中和谷AA—鈉。

最后經過脫色、過濾、濃縮、結晶、枯燥而得到味精。

第二節(jié)食品中酵母菌的利用

酵母菌可用于制造多種食品。如饅頭、面包、酒類及食用蛋白等，都是利用酵母菌的發(fā)酵作用或酵母菌發(fā)酵后形成的菌體細胞來制造的，下面我們就酵母菌在面包、酒類及單細胞蛋白〔SCP〕的生產三個方面來給大家作一個簡單的介紹。一酵母菌用于面包的制造面包是以面粉為主要原料，加水和參加一定量的酵母菌混合成菌團，經發(fā)酵后造型，最后經烘烤而制成的一種食品。

1．面包生產用酵母菌及要求啤酒酵母菌〔30℃左右〕，對菌種的要求是：發(fā)酵力強，并能產生香味。2．面包生產工藝面粉加水加酵母菌發(fā)酵面團揉搓成型烘烤〔220℃以上〕成品發(fā)酵過程中，面團中的酵母菌首先利用面粉中原有的少量葡萄糖、果糖和蔗糖進行發(fā)酵，在發(fā)酵同時，面粉中的淀粉酶促使面粉中的淀粉轉化成麥芽糖，麥芽糖的存在，提供了酵母菌可利用的營養(yǎng)物質，從而使發(fā)酵得已連續(xù)，酵母菌分解糖產生CO2、醇、醛和一些有機酸產物。CO2由于被包在面筋周圍，不易跑出，因而使的面團逐漸脹大，發(fā)酵后的面團再經揉搓，造型后，放在220℃以上高溫爐中烘烤，由于面團內的CO2受熱而膨脹，即造成了面包多孔海綿狀結構，而發(fā)酵過程中產生的其它發(fā)酵產物構成了面包特有的香味。二酵母菌用于酒類的生產釀造酒的種類很多，有蒸溜酒〔白酒〕、發(fā)酵酒〔黃酒、啤酒、葡萄酒〕，下面我們就白酒、啤酒作一簡單介紹。1．酵母菌用于白酒的生產白酒又名燒酒，是用高粱、小麥、玉米等淀粉質原料經蒸煮、糖化、發(fā)酵和蒸餾而制成。白酒是我國的民族特產，我國素以芳香的白酒聞名于世，如貴州的茅臺、四川的五糧液、山西的汾酒、陜西的西鳳酒等在國內外享有很高的聲譽。二酵母菌用于酒類的生產1．酵母菌用于白酒的生產白酒包括大曲酒、小曲酒和麩曲酒及液態(tài)白酒。當前白酒釀造向兩個方向開展，一是走液態(tài)發(fā)酵的道路，液態(tài)發(fā)酵法具有出酒率高，煤電消耗少、勞動強度小等優(yōu)點，但風味差。二是繼續(xù)保持傳統(tǒng)的固態(tài)發(fā)酵法，走機械化生產的道路，這是目前我國傳統(tǒng)名白酒開展的方向。1．酵母菌用于白酒的生產大曲酒：以高梁、玉米為原料，大曲為糖化發(fā)酵劑，經發(fā)酵、蒸餾、勾兌而生產的白酒，生產方法有清渣法和續(xù)渣法二種。大曲中含有細菌、霉菌、酵母。小曲酒：以大米為原料，小曲〔藥曲〕為糖化發(fā)酵劑，采用半固態(tài)發(fā)酵經蒸餾并勾兌而成的白酒。麩曲酒：以高梁、薯干、玉米及高梁糖等含淀粉物質為原料，采用純種麩曲和酒母代替大曲作為糖化發(fā)酵劑而生產的蒸餾酒。2．酵母菌用于啤酒的生產啤酒是以麥芽、酒花為原料，其它非麥芽谷物為輔料，經糖化發(fā)酵形成的澄清透明，富含豐富CO2的一種液體飲料。由定義可以知道啤酒中包括有麥芽、水、酒花和酵母菌。啤酒的開展歷史與現狀：啤酒是一種釀造酒，生產歷史悠久，據考證大約起源于九千年前的亞述〔當今的地中海沿岸地區(qū)〕，以后又傳到了歐美及東亞等地，由于啤酒中含有豐富的營養(yǎng)成分和低的乙醇含量深受廣闊消費者的喜愛，因此早在1972年的第九屆“國際營養(yǎng)食品會議〞上就被列為營養(yǎng)食品，被譽為人造牛奶、“液體面包〞。啤酒生產用酵母菌及生產工藝流程啤酒生產用菌種為啤酒酵母菌。

啤酒生產工藝流程大麥浸泡發(fā)芽麥芽粉碎糖化〔麥芽汁制備〕過濾麥芽汁煮沸冷卻、澄清初發(fā)酵后發(fā)酵啤酒過濾〔別離〕啤酒包裝成品啤酒三酵母菌用于SCP的生產1．SCP〔signalcellprotion〕SCP主要是指酵母菌、細菌等微生物蛋白資源。利用酵母菌可生產SCP，目前SCP是公認的最具有應用前景的Pr新資源之一，對于解決世界Pr資源缺乏問題將會發(fā)揮重要的作用。⑴微生物生長速度比高等動、植物快得多。細菌約20-30min繁殖一代，酵母菌約2hr一代，故利用微生物合成同等數量的Pr比利用植物快500倍，比動物快2000倍。⑵微生物的Pr含量和營養(yǎng)價值都很好，如酵母菌平均含50%Pr〔干〕。⑶可以利用廉價的材料生產，如農副產品的下腳料。⑷不受季節(jié)耕地限制，可以在工廠中進行大量生產。

目前我國生產SCP有幾十家，產量數萬噸，大局部用于醫(yī)藥和面包生產，飼料Pr僅占很小一局部。因此開發(fā)飼料Pr在我國很有市場。2．SCP生產用菌種一般工業(yè)生產SCP的微生物是酵母菌，主要是釀酒酵母菌，產朊假絲酵母，脆壁克魯維酵母菌〔乳清酵母〕，此外，解脂假絲酵母和熱帶假絲酵母也得到了有效的應用。第三節(jié)霉菌在食品中的利用霉菌也可用于許多食品的制造，如腐乳、醬油及醬類、豆豉、有機酸等〔在前面講述的釀酒、制醋中，也常用霉菌作糖化劑使用〕。下面我們就腐乳、醬油、檸檬酸、糖化淀粉等四個方面加以介紹。一霉菌用于淀粉的糖化在食品釀造業(yè)中，所應用的原料多數是含有較多淀粉質的原料。而要使淀粉質原料被酵母菌、細菌所利用，就必須使淀粉先進行糖化，而霉菌如根霉屬、曲霉屬、毛霉屬中的一些種含有豐富的糖化酶，常?？梢杂脕硖腔矸圩鳛樘腔N。

常用于淀粉糖化的霉菌

根霉屬：日本根霉、米根霉、華根霉曲霉屬：黑曲霉、宇佐美曲霉、米曲霉、泡盛曲霉毛霉屬：魯氏毛霉紅曲霉屬：紫紅曲霉、安紅曲霉、銹色紅曲霉、變紅紅曲霉二霉菌用于腐乳的制造1．定義腐乳又名豆腐乳，是豆腐坯經毛霉或根霉發(fā)酵后，再經食鹽和多種輔料腌制而成的一種滋味鮮美，風味獨特、營養(yǎng)豐富、價廉物美的發(fā)酵豆制品。腐乳在發(fā)酵過程中，原料豆中的Pr水解成了肽和AA、脂肪轉化成為游離的脂肪酸、淀粉轉化為糖，從而使可溶性成分大大增加，維生素大量生成和積累，抗營養(yǎng)因素被破壞，抗氧化物質被產生，結果使產品不僅具有了豐富的營養(yǎng)，佳美的滋味，而且大大增強了耐貯藏性能，形成了消化性極好，風格獨特的調味副食品。也正因為如此，千百年來，腐乳的生產長盛不衰，產品歷來倍受群眾的歡送。2．腐乳生產常用菌種毛霉：魯氏毛霉、總狀毛霉、腐乳毛霉。目前已選育出了耐熱毛霉。根霉：米根霉、華根霉。南方蔬菜公司發(fā)酵廠別離的根霉〔28-30℃〕可縮短發(fā)酵期，保證質量。3．腐乳的種類〔加工方法和配料不同有5類〕紅腐乳〔紅方〕：在后發(fā)酵過程中添加了紅曲及黃酒釀制而成的一類腐乳。其中以紹興、上海的奉賢、四川的夾江、黑龍江的克東產品最為著名。3．腐乳的種類青腐乳〔青方、臭豆腐〕：生產過程中NaCl較少，水分含量較大，有輕度的氨化作用，外表豆青色，是一種具有刺激食欲的臭味腐乳。如北京王致和臭豆腐，上海、蘇州、無錫的青方等。白腐乳〔糟方〕：在后發(fā)酵過程中僅添加白酒、黃酒或酒釀而成的一類腐乳，由于其上蓋白色糯米、酒糟，產品顏色白而微黃色而得名。以無錫、蘇州、紹興及桂林產品知名。3．腐乳的種類醬腐乳〔腌制腐乳〕：腐乳不經過發(fā)酵而是通過參加較多的醬曲進行腌制，利用醬曲中的各種酶分解白坯中的Pr，CH2O釀制而成的一類腐乳。

花色腐乳〔別味腐乳〕：是腐乳的再制品，是在白腐乳、青腐乳及紅腐乳的成品中或后發(fā)酵期添加各種風味的調味料復制而成的一類腐乳。如蝦子腐乳、玫瑰腐乳、辣味腐乳等。4．生產工藝菌液豆腐坯入籠格接種培養(yǎng)調溫養(yǎng)花涼花搓毛掩坯〔加鹽，含鹽量16%〕裝壇〔加輔料〕后熟成品

前發(fā)酵與后發(fā)酵：前發(fā)酵是在白坯上培養(yǎng)毛霉或根霉，讓菌絲生長繁殖，分泌酶系形成一個皮膜。后發(fā)酵是將毛坯用鹽腌，然后再根據不同的品種要求，給以配料、裝壇貯藏形成產品。三霉菌用于醬油的生產

1．定義醬油是一種由蛋白質原料和淀粉質原料經多種微生物釀制而成的一種咸味調味品，是咸、甜、鮮、苦、酸五味的調和。醬油不僅含有人體生理需要的各種營養(yǎng)物質，還含有多種調味成分，如食鹽的咸味、氨基酸鈉鹽的鮮味，糖及其它的糖醇物質的甜味、有機酸類物質的酸味，酪氨酸等爽口的苦味，所以是咸、甜、鮮、苦、酸五味的調和，此外還含有特殊的香味及天然瑰麗的棕紅色素，因而是一種色、香、味俱佳的調味品。

三霉菌用于醬油的生產2．類型：〔目前世界上普遍食用的醬油有三類〕⑴一種是歐洲型的蛋白質水解液，即用無機酸來水解蛋白質，然后用堿中和，再經過濾參加醬色和調味料而制成，這種方法生產醬油速度快，產量高，但產品質量差。⑵亞洲型的魚露，即用小魚小蝦釀制而成，尤以日本的魚露較為知名，我國江浙一帶也生產此類醬油。⑶中國型的以豆、麥為原料釀制而成的醬油，且均以我國的醬油質量最優(yōu)，風味最正確。3．醬油釀造用微生物

醬油釀造是多種微生物發(fā)酵的結果。包括有霉菌、酵母、細菌。其中最主要的是霉菌中的米曲霉。常見的米曲霉有滬釀3.042、滬釀UV-336、渝3.811和渝10B。

4．生產工藝種曲熱鹽水原料處理制曲制醅發(fā)酵淋油加熱配制成品

四霉菌用于檸檬酸的生產能產生檸檬酸的霉菌有許多種，如毛霉、青霉、曲霉等發(fā)酵均可產生檸檬酸，其中曲霉中的黑曲霉產生檸檬酸的能力大，并能利用多種碳源，因此目前在生產上多采用黑曲霉作為生產檸檬酸的發(fā)酵菌種，除此之外，溫特曲霉也常用來生產檸檬酸。檸檬酸生產工藝黑曲霉草酰乙酸縮合原料解糖磷酸烯醇式丙酮酸檸檬酸