微生物與發(fā)酵食品

2024/5/111第七章微生物與發(fā)酵食品2024/5/112基本內(nèi)容1.細(xì)菌與發(fā)酵食品2.真菌與發(fā)酵食品3．微生物菌體食品4．微生物多糖5．微生物與食品風(fēng)味物質(zhì)6．微生物與釀造酒7．微生物與醬油釀造8．醋酸菌與食醋釀造9．發(fā)酵肉與微生物2024/5/113第一節(jié)細(xì)菌與發(fā)酵食品2024/5/114一、發(fā)酵食品⒈

發(fā)酵食品的定義：

發(fā)酵食品（FermentationFoods）是指經(jīng)過(guò)微生物（細(xì)菌、酵母和霉菌等）酶的作用使加工原料發(fā)生許多理想的十分重要的生物化學(xué)變化及物理變化后制成的食品。

2024/5/115⒉發(fā)酵食品的特點(diǎn)、意義

原材料的質(zhì)地得到了改善風(fēng)味特殊且多樣化營(yíng)養(yǎng)價(jià)值大為提高產(chǎn)品穩(wěn)定性提高且便于保存經(jīng)濟(jì)價(jià)值大大升高2024/5/1163.常見(jiàn)發(fā)酵食品發(fā)酵蔬菜：源于中國(guó)修萬(wàn)里長(zhǎng)城時(shí)期，蔬菜經(jīng)乳酸細(xì)菌發(fā)酵而成，如泡菜、榨菜等。醬油：《神農(nóng)本草經(jīng)》已有記載(始于公元前2838年)。米曲霉發(fā)酵大豆(或其餅粕)而成。糧醋：公元前3000年起源于中國(guó)，由根霉菌將淀粉類(lèi)物質(zhì)糖化，由酵母將糖酒化，再經(jīng)醋酸菌將酒氧化成醋。酒：源于“三皇五帝”時(shí)代，大禹治水期。用根霉、毛霉、酵母等發(fā)酵大米一類(lèi)淀粉而成。2024/5/117“豆鼓”、“腐乳”、“臘八豆”等起源于中國(guó)，用毛霉（米曲霉）發(fā)酵大豆或其制品而成。納豆：日本借用中國(guó)豆鼓生產(chǎn)的工藝用納豆芽孢桿菌將大豆發(fā)酵而成。面包：源于公元前7000年左右的西歐。牛奶發(fā)酵產(chǎn)品：其制作方式發(fā)現(xiàn)于利比亞沙漠巖石的壁畫(huà)上(公元前9000年)。2024/5/1184.發(fā)酵技術(shù)

研究發(fā)酵全過(guò)程（從投入原料到獲得終產(chǎn)物）的:

生化變化工藝技術(shù)要求工藝過(guò)程的控制及理論等即為發(fā)酵技術(shù)。2024/5/1195.參與發(fā)酵的微生物細(xì)菌：發(fā)酵乳制品，蔬菜和水果的乳酸發(fā)酵食品，氨基酸，食醋酵母菌:面包,釀酒,單細(xì)胞蛋白霉菌:淀粉的糖化,醬油的釀造,醬類(lèi)（大豆醬、面醬、豆瓣醬等）的制作,豆腐乳,有機(jī)酸(檸檬酸、乳酸、醋酸等的發(fā)酵生產(chǎn))2024/5/1110

二、乳酸細(xì)菌及其發(fā)酵制品

1、乳酸細(xì)菌及其有關(guān)屬

乳酸細(xì)菌:

是一類(lèi)能使可發(fā)酵性碳水化合物轉(zhuǎn)化成乳酸的細(xì)菌的通稱。乳酸細(xì)菌并非微生物分類(lèi)學(xué)上的名詞。根據(jù)Bergey’s細(xì)菌鑒定手冊(cè)，目前已發(fā)現(xiàn)的乳酸細(xì)菌，至少分布于19個(gè)屬的微生物中，其分類(lèi)位置見(jiàn)P318表9-2。

2024/5/11112、乳酸發(fā)酵及其類(lèi)型

在乳酸菌的作用下將可發(fā)酵性糖轉(zhuǎn)化為乳酸的過(guò)程稱為乳酸發(fā)酵。如：牛乳變酸、腌制泡菜、酸乳酒和青貯飼料等。在發(fā)酵工業(yè)上乳酸發(fā)酵則是生產(chǎn)乳酸的基礎(chǔ)。2024/5/1112

根據(jù)乳酸細(xì)菌對(duì)糖發(fā)酵的特性不同，乳酸發(fā)酵可區(qū)分為不同的發(fā)酵類(lèi)型:

同型乳酸發(fā)酵(Homofermentationoflacticacidpatheay)

是指發(fā)酵終產(chǎn)物中90%以上為乳酸的乳酸發(fā)酵過(guò)程；如乳酸鏈球菌等鏈球菌和多數(shù)乳酸桿菌。

異型乳酸發(fā)酵(Heterofermentationoflacticacidpatheay)

是指發(fā)酵終產(chǎn)物中除乳酸外，還有乙醇、CO2等成分的乳酸發(fā)酵過(guò)程。如，腸膜明串珠菌(Leuconostocmesenteroides)、短乳桿菌(Lactobacillusbrevis)、甘露醇乳桿菌(Lacmanitopoeum)以及真菌中的根霉等。

2024/5/1113

雙歧途徑(Bifidumpatheay)

是雙歧桿菌的產(chǎn)能模式。雙歧桿菌是一類(lèi)特殊的嚴(yán)格厭氧菌，對(duì)營(yíng)養(yǎng)要求較高，它們對(duì)葡萄糖的代謝可歸入異型乳酸發(fā)酵，但與其他乳酸菌的異型發(fā)酵不同。

2024/5/11143.乳酸菌發(fā)酵制品：

泡菜榨菜發(fā)酵乳制品乳酸……

2024/5/1115三、泡菜1、泡菜制作工藝2、泡菜制作中微生物類(lèi)群的變化①微酸階段(腸膜明串珠菌）②酸化成熟階段（腸膜明串珠菌、植物乳桿菌、短乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌）③過(guò)酸階段（植物乳桿菌、短乳桿菌）3、泡菜的腐敗及軟化2024/5/1116四、榨菜1、腌制的作用2、乳酸發(fā)酵3、影響榨菜品質(zhì)的因素及其防治①白膜②丁酸發(fā)酵③霉菌2024/5/1117五、酸奶—發(fā)酵乳制品：

1、定義：發(fā)酵乳制品：凡以乳液為原料，經(jīng)微生物發(fā)酵而成的乳產(chǎn)品，通稱發(fā)酵乳制品。酸奶：鮮牛乳或還原乳經(jīng)巴氏殺菌并冷卻后接種乳酸菌（保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌）經(jīng)發(fā)酵而制作的乳制品?；脽羝樗峋嬃系母拍睿菏且匀榈扔萌樗峋蚪湍甘怪l(fā)酵的產(chǎn)品，再經(jīng)加工或以此為原料而制成的飲料。

2024/5/1118發(fā)酵乳制品的種類(lèi)：酸制奶油、干酪、酸牛乳、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(yīng)過(guò)程：乳酸菌分解乳糖進(jìn)行同型乳酸發(fā)酵或異型乳酸發(fā)酵。2024/5/11192、酸牛乳種類(lèi)：

形態(tài)上分為：凝固型攪拌型飲料型含菌與否分為：活菌型殺菌型論添加物分為：果汁(味)型蔬菜汁型營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化型其他2024/5/11203、酸奶的作用：①營(yíng)養(yǎng)作用乳脂肪，20~30%轉(zhuǎn)化成葡萄糖、半乳糖，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成乳酸和其他有機(jī)酸；乳蛋白，被乳酸等作用形成微細(xì)凝乳粒而易被人體消化吸收；磷、鐵、鈣，可防骨質(zhì)疏松癥；乳酸菌還可產(chǎn)生VB1、VB2、VB6、VB12、煙酸、葉酸等維生素類(lèi)物質(zhì)。②緩解乳糖不耐癥乳酸菌產(chǎn)生乳糖酶降解了乳糖。③整腸作用維持人體內(nèi)有益菌群的優(yōu)勢(shì)。2024/5/1121④抑菌作用對(duì)大腸桿菌、沙門(mén)氏菌、志賀氏菌、金黃色匍萄球菌等致病菌有明顯抑制作用。⑤有改善便秘的作用乳酸等促進(jìn)腸道蠕動(dòng)。⑥降低膽固醇乳清酸、羥基戊二酸等有降膽固醇作用。⑦抗癌作用激活巨噬細(xì)胞抑制腫瘤細(xì)胞。2024/5/11224、酸奶的發(fā)酵劑

①發(fā)酵劑：指為生產(chǎn)酸奶而調(diào)制的特定微生物的培養(yǎng)物。②制作方法：原種一級(jí)菌種中間發(fā)酵劑生產(chǎn)發(fā)酵劑2024/5/1123③、常用菌種：

嗜熱鏈球菌（Streptococcusthermophilus）保加利亞乳桿菌(Lactobacillusbulgaricus)

嗜酸乳桿菌(Lactobacillusaciditicphilus)

雙歧桿菌(Bifidobacterium)

乳脂明串珠菌（Leuconostoccremoris）等……2024/5/1124④菌種特性：

嗜熱鏈球菌：微好氧，G+

，最適40～45℃，在85℃條件下能耐受20～30min；能發(fā)酵乳糖、蔗糖、果糖、葡萄糖；分解蛋白質(zhì)弱；對(duì)抗生素敏感；細(xì)胞呈卵圓形，成對(duì)或形成長(zhǎng)鏈，但與培養(yǎng)條件有關(guān)：在30℃乳中培養(yǎng)，細(xì)胞成對(duì)，在45℃時(shí)呈短鏈；在高酸度乳中呈長(zhǎng)鏈；液體培養(yǎng)呈鏈狀；平板培養(yǎng)時(shí)細(xì)胞膨脹變粗，有時(shí)呈桿菌狀，形成針尖狀菌落；某些菌株在平板移接時(shí)，如中間不經(jīng)過(guò)牛奶培養(yǎng)，往往得不到菌落，這是典型的牛奶菌。產(chǎn)L（十）乳酸,代謝過(guò)程中有風(fēng)味物質(zhì)雙乙酰產(chǎn)生。2024/5/1125

保加利亞乳桿菌：

G+

；微厭氧；最適生長(zhǎng)溫度40～43℃；在50℃下培養(yǎng)，細(xì)胞停止生長(zhǎng)；能發(fā)酵葡萄糖、果糖、乳糖，但不能利用蔗糖；蛋白質(zhì)分解力弱；對(duì)抗生素敏感；個(gè)別菌株在75℃條件下能耐受20min；細(xì)胞兩端鈍圓，呈細(xì)桿狀，單個(gè)或成鏈，頻繁傳代會(huì)變形；培養(yǎng)基和培養(yǎng)溫度對(duì)細(xì)胞形態(tài)影響很大(詳見(jiàn)P325)：屬同型乳酸發(fā)酵菌，產(chǎn)生D(-)-乳酸。2024/5/1126

嗜酸乳桿菌：

G+

，微厭氧，細(xì)胞桿狀、兩端鈍園、單個(gè)或成雙或成短鏈條狀排列，最適培養(yǎng)溫度為35～38℃；能發(fā)酵葡萄糖、果糖、蔗糖和乳糖；蛋白質(zhì)分解力弱；對(duì)抗生素比嗜熱鏈球菌更敏感；對(duì)熱的耐受性差；屬同型乳酸發(fā)酵，產(chǎn)D,L-乳酸；對(duì)培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分要求較高，用牛奶培養(yǎng)時(shí)，一般都添加酵母膏、肽或其他生長(zhǎng)促進(jìn)物質(zhì)；使用合成培養(yǎng)基時(shí)需添加西紅柿汁或乳清；能耐胃酸和膽汁，在腸道中可存活。2024/5/1127

雙歧桿菌：

G+或G-，專(zhuān)性厭氧，細(xì)胞呈棍棒狀、勺狀、彎曲狀、V狀、球桿狀、Y狀等多形態(tài)，最適37oC生長(zhǎng)，能發(fā)酵乳糖、半乳糖、葡萄糖、果糖，分解蛋白質(zhì)能力弱，抗生素敏感，抗酸性差，對(duì)熱耐受性差；屬異型乳酸發(fā)酵，除產(chǎn)生L(+)—乳酸外，還有乙酸、乙醇和二氧化碳等生成；對(duì)營(yíng)養(yǎng)要求復(fù)雜，含有水蘇糖、棉子糖、乳果糖、異構(gòu)化乳糖、聚甘露糖和N-乙酰-α-D-氨基葡萄糖苷中的一種或幾種的培養(yǎng)基有助于雙歧桿菌的生長(zhǎng)，在培養(yǎng)基中添加還原劑維生素C和半胱氨酸對(duì)培養(yǎng)雙歧桿菌有好處。

2024/5/1128⑤用來(lái)制作酸奶的工作發(fā)酵劑有兩種：一是從市場(chǎng)上選購(gòu)的利用冷凍干燥技術(shù)制成的顆粒狀發(fā)酵劑。優(yōu)點(diǎn)：不必進(jìn)行菌種的保存與管理；省去了逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)過(guò)程；減少雜菌污染的機(jī)會(huì)；嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌兩者的比例固定，對(duì)保持酸奶質(zhì)量有很大的好處。二是經(jīng)逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)制得的發(fā)酵劑。無(wú)論制作哪一類(lèi)發(fā)酵劑，所使用的牛乳或由脫脂奶粉配制成的調(diào)制乳中不得含有抗生素等阻礙乳酸菌生長(zhǎng)的物質(zhì)。2024/5/1129⑥發(fā)酵劑的品質(zhì)鑒定：

應(yīng)使乳凝固呈均勻的凝膠狀，乳清析出較少（或無(wú))；口感均勻細(xì)膩有誘人的芳香酸味，無(wú)苦味或異常味；沒(méi)有氣泡（凝乳中有裂紋）；鏡檢無(wú)雜菌；其活菌數(shù)不低于108～109cfu/mL；發(fā)酵劑的活力、酸度符合要求；最好能產(chǎn)生丁二酮（雙乙酰），以提高產(chǎn)品芳香味。2024/5/11305、酸奶的生產(chǎn)工藝①、凝固型酸奶：原料鮮奶或還原乳凈化

標(biāo)準(zhǔn)化配料過(guò)濾預(yù)熱均質(zhì)殺菌

冷卻接種分裝入銷(xiāo)售的容器發(fā)酵冷卻后熟質(zhì)檢（大腸菌群數(shù)和致病菌）合格者可上市銷(xiāo)售。2024/5/1131②、攪拌型酸奶：標(biāo)準(zhǔn)化的奶配料過(guò)濾預(yù)熱均質(zhì)殺菌冷卻接種大容器內(nèi)發(fā)酵破乳（攪拌、均質(zhì)）冷卻分裝后熟質(zhì)檢合格者可上市銷(xiāo)售。2024/5/1132③、飲料型酸奶（活菌型）：凝固型酸奶混料（加糖、酸、水、穩(wěn)定劑等，均需先殺菌）均質(zhì)分裝冷卻冷藏質(zhì)檢合格者銷(xiāo)售2024/5/1133④、飲料型酸奶（殺菌型）:

凝固型酸奶混料（加甜味劑、酸味劑、水、穩(wěn)定劑等，均需先殺菌）均質(zhì)殺菌分裝冷藏質(zhì)檢銷(xiāo)售2024/5/1134⑤、冷凍酸奶：糖液殺菌、冷卻加香料（適量乳化膨松劑）↓酸奶泠卻混合攪拌、均質(zhì)快速凝凍（用制冰淇淋用的凝凍機(jī)）（-35oC）冷凍酸奶凍藏質(zhì)檢合格者銷(xiāo)售2024/5/1135六、開(kāi)菲爾—發(fā)酵奶制品

1.開(kāi)菲爾（Kefir）：又稱牛奶酒，是以牛奶或羊奶為原料，在開(kāi)菲爾?；蜷_(kāi)菲爾發(fā)酵劑的作用下，經(jīng)發(fā)酵而成的發(fā)酵乳。

2024/5/11362、開(kāi)菲爾的性狀：

傳統(tǒng)開(kāi)菲爾：具有強(qiáng)烈氣泡的、含有低度酒精的、帶有酵母味的酸性奶品。

現(xiàn)代工藝制作的開(kāi)菲爾：酒精含量?。?.01~0.05%V/V）,CO2

產(chǎn)量小，產(chǎn)品呈粘稠狀，滋味新鮮略帶酸味，稍帶一點(diǎn)酵母的清淡味道，質(zhì)地均一，表面平滑而具有光澤，酸度為90~100oT。2024/5/1137

3.開(kāi)菲爾的發(fā)酵劑－開(kāi)菲爾粒

開(kāi)菲爾粒（Kefirgrains）：它是小如綠豆、大如小指頭、形狀不規(guī)則、乳白色或微黃而有彈性的菌塊。發(fā)酵劑的使用形式常有３種：通常經(jīng)20℃左右培養(yǎng)16-20hr后，濾去開(kāi)菲爾粒后所得的酸乳即可作為菌種（即發(fā)酵劑）;

也可不過(guò)濾而直接使用培養(yǎng)物作下次的發(fā)酵劑。濾出的開(kāi)菲爾粒同樣可以作為下次的發(fā)酵劑繼續(xù)使用。

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4.開(kāi)菲爾粒中的微生物種類(lèi)：

開(kāi)菲爾粒是由數(shù)種乳酸菌和酵母菌組成的混合菌塊。不同地區(qū)、不同培養(yǎng)時(shí)期的天然開(kāi)菲爾粒，其構(gòu)成菌不固定。其乳酸菌主要有乳酸鏈球菌、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;

酵母菌則有開(kāi)菲爾圓酵母、釀酒酵母、假絲酵母和乳酸酵母;

此外，還有醋酸細(xì)菌、枯草桿菌、開(kāi)菲爾桿菌等多種微生物

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5、開(kāi)菲爾的生產(chǎn)工藝

原料乳配料過(guò)濾預(yù)熱均質(zhì)殺菌冷卻接種發(fā)酵劑培養(yǎng)（25oC，12h）（達(dá)酸度為90~100oT）成熟（2~6oC，10~12h）質(zhì)檢包裝合格者可上市銷(xiāo)售。

幻燈片

（到此止）2024/5/1140發(fā)酵劑：原料乳過(guò)濾殺菌冷卻至25oC接種開(kāi)菲爾粒（1:50）發(fā)酵（22~25oC，18~24h）凝乳用消毒紗布過(guò)濾（將開(kāi)菲爾粒保存于4oC備用）取濾除開(kāi)菲爾粒后的發(fā)酵乳即為發(fā)酵劑（也可不過(guò)濾將粒與乳的混合物作發(fā)酵劑）。2024/5/1141酸奶中形成的微生態(tài)系

2024/5/1142乳鏈球菌（Streptococcuslactis）2024/5/1143乳鏈球菌（Streptococcuslactis）2024/5/1144標(biāo)準(zhǔn)化：脂肪≥3.1%蛋白質(zhì)≥2.8%

固形物≥11.5%（純酸奶）幻燈片28預(yù)熱：50～600Ｃ，提高均質(zhì)效果幻燈片28均質(zhì)：40～70Mpa，破碎奶脂肪球、減少脂肪上浮、混料均勻、口感細(xì)膩、狀態(tài)均勻幻燈片28殺菌：1350Ｃ～1400Ｃ，3～5ｓ幻燈片28接種：嗜熱鏈球菌：保加利亞乳桿菌＝1：

1，3～4％(W/W)

幻燈片282024/5/1145乳酸桿菌2024/5/1146開(kāi)菲爾粒（Kefirgrains）2024/5/1147發(fā)酵：42oＣ～44oＣ，3～5ｈ，以容器中奶的流動(dòng)性即凝乳程度來(lái)確定其終止發(fā)酵時(shí)間。后熟：將發(fā)酵好的奶置于4oＣ～6oＣ冷庫(kù)中，存放6ｈ以上；以增強(qiáng)酸奶的濃厚感和風(fēng)味。質(zhì)檢：參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。檢查感官狀態(tài)（表面乳白色微黃、光滑無(wú)斑點(diǎn)、可有少量乳清折出，凝塊均勻，口感細(xì)膩有發(fā)酵奶酸香味）；脂肪≥3.1%.蛋白質(zhì)≥2.8%.總固形物含量≥11.5%酸度≥70oT；大腸菌群≤90MPN致病菌不得檢出。2024/5/1148開(kāi)菲爾粒中的乳酸菌和酵母菌

372024/5/1149（2）奶酪乳中加乳酸菌和凝乳酶使蛋白質(zhì)（主要是酪蛋白）凝固后排除乳清將凝塊壓成塊狀而制成的產(chǎn)品。種類(lèi)：800余種如：牛乳干酪，羊乳干酪、脫脂、全脂、稀奶油干酪、凝乳酶干酪、酸乳干酪、胃蛋白酶干酪、新鮮干酪、成熟干酪。營(yíng)養(yǎng)價(jià)值：濃縮產(chǎn)品。高蛋白、高脂肪、高能量、豐富鹽類(lèi)、維生素、氨基酸…2024/5/1150A、原料預(yù)處理：感官、抗生素檢查、過(guò)濾、巴氏消毒（70-75℃15min）、冷卻（29-32℃）B、添加發(fā)酵劑0.05-2%：乳鏈球菌、乳酪鏈球菌、保加利亞乳桿菌、干酪乳桿菌、瑞士乳桿菌C、添加CaCl2和凝乳酶

CaCl2有利干酪凝結(jié)和改善品質(zhì)，但太多則過(guò)硬（0.01-0.02%）；凝乳酶：皺胃酶、胃蛋白酶或微生物發(fā)酵產(chǎn)生的酶。D、靜置后凝塊切割切割成小塊后輕微攪拌和加熱使乳清分離。E、排乳清、壓榨成型、加鹽F、后熟：10-15℃1-4月（軟制干酪），6-8月（硬制干酪）其間水分蒸發(fā)、乳酸菌死亡、酶系作用使水溶性蛋白質(zhì)含量上升，有機(jī)酸、脂類(lèi)等風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)生。2024/5/1151⑷酸性奶油：高溫殺菌的稀奶油（又名乳酪、黃油）通過(guò)添加乳酸菌發(fā)酵劑制成的加鹽或無(wú)鹽的酸性奶油，具更濃的芳香味，抑菌。菌種：乳脂鏈球菌、丁二酮鏈球菌等化學(xué)反應(yīng)：乳糖——乳酸，檸檬酸——羥丁酮——丁二酮2024/5/11523、果蔬乳酸菌飲料：番茄汁、綠豆大豆酸乳、乳酸發(fā)酵蔬菜4、發(fā)酵肉質(zhì)品：香腸、酸肉5、其他：酸面包（黑麥+乳酸菌+酵母菌發(fā)酵。歐洲）谷物發(fā)酵乳酸飲料：研制階段6、益生菌制劑2024/5/1153七、醋酸菌（一）醋酸菌的主要種類(lèi)及特點(diǎn)：醋酸桿菌屬、葡萄糖桿菌屬共53種。桿菌、無(wú)芽孢、G—好氧、30度，最適pH5.4-6.3。充分給氧時(shí)生長(zhǎng)繁殖。C2H5OH+[O]——CH2CHO+H2O[O]CH3COOH+H2O其他產(chǎn)物：有機(jī)酸、脂類(lèi)…（二）醋酸桿菌屬的生物學(xué)特點(diǎn)醋酸桿菌屬：氧化乙醇為醋酸、且繼續(xù)氧化成CO2和水、不氧化Glu、不要求Vit、同化有機(jī)酸。葡萄糖桿菌屬：不同化有機(jī)酸、氧化葡萄糖、需Vit,氧化乙醇為醋酸但能力弱、不分解醋酸。2024/5/1154（三）

主要醋酸菌彎曲醋酸桿菌、許式醋酸桿菌、氧化醋酸桿菌、產(chǎn)醋醋酸桿菌、巴式醋酸桿菌、產(chǎn)黑色醋酸桿菌2024/5/1155（四）

醋酸桿菌在食品工業(yè)中的應(yīng)用1、

食醋的釀造傳統(tǒng)方法：固態(tài)法。①過(guò)程：原料：糯米、大米、高粱、玉米。下腳料：玉米、野生植物等輔料：谷糠、小米殼、高粱殼菌種：麩曲（主要含糖化菌）、酒母（主要含酵母菌）、醋酸菌。原料混合——加水蒸煮——接種麩曲和酒母——糖化發(fā)酵——拌糖——接入醋酸菌——發(fā)酵——加鹽后發(fā)酵——淋酸——陳釀——勾兌——滅菌——包裝——成品。2024/5/1156②發(fā)酵機(jī)理：主發(fā)酵：淀粉糖化、酒精生成、醋酸生成副發(fā)酵：蛋白質(zhì)分解、芳香類(lèi)物質(zhì)形成（醛、酮、脂）③特點(diǎn)：風(fēng)味好、周期長(zhǎng)、原料利用率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大

2、

釀醋的新型工藝技術(shù)⑴生料固態(tài)釀醋法⑵固、液結(jié)合噴淋回流式醋酸發(fā)酵⑶空氣自吸式罐液態(tài)發(fā)酵制醋⑷普通發(fā)酵罐深層液態(tài)發(fā)酵制醋2024/5/1157八、谷氨酸菌（一）

谷氨酸的主要種類(lèi)1、

北京棒狀桿菌AS.1.2992、

鈍齒棒狀桿菌AS.1.542（二）

谷氨酸發(fā)酵及味精生產(chǎn)（三）

肌苷酸發(fā)酵2024/5/1158九、黃原膠1、概況2、黃原膠的性質(zhì)①無(wú)味、無(wú)臭、適用安全性強(qiáng)②黏度高③獨(dú)特的流變性④良好的熱穩(wěn)定性⑤酸堿穩(wěn)定性2024/5/1159⑥具有極強(qiáng)的抗氧化和抗酶解作用⑦具有廣泛的相溶性⑧與高濃度的鹽類(lèi)、糖類(lèi)共存時(shí)，仍保存穩(wěn)定的增稠體系⑨對(duì)不溶性固體顆粒和油滴具有良好的懸浮性⑩微波穩(wěn)定性2024/5/11603、黃原膠在食品中的應(yīng)用①作為耐酸、耐鹽的增稠穩(wěn)定劑②作為乳化劑③高粘度填充劑④用于肉制品的加工⑤用于水果蔬菜的保鮮加工⑥用于面食制品加工2024/5/1161第二節(jié)

酵母菌及其應(yīng)用2024/5/1162一、面包及面制品制作1、基本過(guò)程：面粉酵母菌30℃發(fā)酵——揉面——成型——220℃烘烤2、發(fā)酵機(jī)理：淀粉——麥芽糖、葡萄糖、果糖、蔗糖——CO2、醇、酸、醛CO2加熱膨脹使松軟2024/5/1163二、單細(xì)胞蛋白（SingleCellProtein）概念：利用微生物（酵母菌、細(xì)菌、霉菌等）發(fā)酵生產(chǎn)出的微生物菌體細(xì)胞。蛋白質(zhì)含量高。以酵母菌為主。

1、優(yōu)點(diǎn)：快速：500kg菌體24hr合成1250kg蛋白質(zhì)

500kg的牛24hr合成0.5kg蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高：蛋白質(zhì)占干重的50~80%，其他有氨基酸、維生素、脂類(lèi)、無(wú)機(jī)鹽等可消化性強(qiáng)。原料來(lái)源廣：糖、石油、食化產(chǎn)品等利于工業(yè)化生產(chǎn)，不受氣候影響2024/5/11642、

生產(chǎn)SCP的原料碳水化合物類(lèi)、CH化合物類(lèi)、石油產(chǎn)品類(lèi)、無(wú)機(jī)氣體類(lèi)（H2、CO2）有機(jī)工業(yè)廢水等

3、

生產(chǎn)SCP的微生物：酵母菌、細(xì)菌、霉菌、擔(dān)子菌、藻類(lèi)要求：生長(zhǎng)速度快、菌體產(chǎn)率高細(xì)胞個(gè)體大，蛋白質(zhì)含量高碳源以價(jià)廉和廢棄物為主培養(yǎng)的最適溫度較高，其生長(zhǎng)pH以偏酸為佳能耐濃度高的基質(zhì)無(wú)毒2024/5/11654、生產(chǎn)工藝：5、用途：A、食品。營(yíng)養(yǎng)豐富。每天吃干酵母10-15g可滿足蛋白質(zhì)需求?！叭嗽烊狻?。如美國(guó)以乙醇為原料生產(chǎn)。B、飼料：如用廢液培養(yǎng)產(chǎn)朊假絲酵母作為飼料可使產(chǎn)奶、產(chǎn)蛋率提高、抗性增加。C、發(fā)酵劑：新鮮酵母、活性干酵母A、醫(yī)藥：酵母片、凝血質(zhì)、麥角固純、卵磷脂、CoA、CytCB、試劑：酵母膏、酵母海藻糖6、問(wèn)題：適口性、安全性2024/5/1166三、釀酒：

基本分類(lèi)：?jiǎn)问桨l(fā)酵（果酒）釀造酒單行復(fù)式發(fā)酵：啤酒復(fù)式發(fā)酵并行復(fù)式發(fā)酵：黃酒酒精飲料蒸餾酒谷類(lèi)：威士忌、高粱酒、米酒甘薯：燒酒糖蜜：Ram

水果：白蘭地配制酒：虎骨酒、五加皮、橘子酒等2024/5/1167⑴白酒：淀粉質(zhì)原料經(jīng)過(guò)蒸煮、糖化、酒精發(fā)酵和蒸餾而得的含高酒精濃度的無(wú)色透明飲料酒。按原料命名：高粱酒、玉米酒、谷酒…按糖化發(fā)酵劑命名：大曲酒、小曲酒、麩曲酒按產(chǎn)地命名：茅臺(tái)酒、洋河大曲…A、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。B、工業(yè)化生產(chǎn)法；固態(tài)發(fā)酵法：出酒率低、周期長(zhǎng)、風(fēng)味好液態(tài)發(fā)酵法：先糖化后發(fā)酵。發(fā)酵快、周期短、原料利用率高、適于工業(yè)化生產(chǎn)。但風(fēng)味稍差。2024/5/1168C、曲種：大曲：純小麥或部分大麥等原料對(duì)釀酒用微生物進(jìn)行富集和擴(kuò)大培養(yǎng)制成的自然糖化發(fā)酵劑。包含：霉菌（糖化菌）、細(xì)菌（芽孢桿菌）、酵母菌、生酸菌（乳酸菌）。特點(diǎn)：產(chǎn)品香味濃、回味悠長(zhǎng)、用曲量大，耗糧多出酒率低、周期長(zhǎng)。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(chǎn)品風(fēng)味稍差。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。2024/5/1169⑵黃酒：淀粉質(zhì)原料經(jīng)過(guò)蒸煮、加入小曲和酒母經(jīng)糖化、酒精發(fā)酵和壓濾而成。A、命名以酒色命名：黑酒、紅酒、竹葉青以產(chǎn)地命名：紹興酒、即墨酒以含糖量：甜黃酒（大于10%）、半甜酒（5-10%）、干黃酒（＜5%）B、生產(chǎn)特點(diǎn)：含多種菌共同發(fā)酵而成，香味充分復(fù)雜。糖化發(fā)酵直接進(jìn)行，酒精濃度高（15-20%）低溫長(zhǎng)時(shí)間釀造陳釀2024/5/1170⑶啤酒：以麥芽為主要原料，輔以啤酒花發(fā)酵出的低酒度釀造酒。原料：大麥芽輔料：大米、玉米、酒花、淀粉酶主要工藝：A、制備麥芽B、麥芽汁糖化：借助自身水解酶C、麥汁煮沸與添加酒花啤酒花：?？?、律草屬、多年生蔓性攀緣草本、雌雄異株。成熟雌花含α-酸，賦予特殊苦味D、發(fā)酵：包括糖——酒精以及各種變化（CO2、脂、醇、硫化物、含N物、糖）E、過(guò)濾、消毒F、分裝2024/5/1171⑷果酒：以果汁為原料進(jìn)行酵母菌酒精發(fā)酵，經(jīng)陳釀、澄清而成的含9-13%的酒。二千多年的歷史。以下以葡萄酒為例A、分類(lèi)按酒色；紅葡萄酒、白葡萄酒按糖分：干葡萄酒（殘?zhí)橇啃∮?.3g/100ml，不引起再發(fā)酵）甜葡萄酒（殘?zhí)谴笥?%）按釀造方法：天然葡萄酒：完全用葡萄汁，不加酒精和糖加強(qiáng)葡萄酒：添加酒精按是否含CO2：靜酒汽酒：香濱2024/5/1172B、基本工藝：葡萄汁（加糖調(diào)酸）——加SO2（0.2-0.9g/ml）——主發(fā)酵——后發(fā)酵——陳釀——調(diào)配——裝瓶。生物學(xué)過(guò)程：2024/5/1173第三節(jié)霉菌及其在食品中的應(yīng)用

2024/5/1174

一、概述：1、主要菌；毛霉屬（Mucor）根霉屬（Rhizopus）曲霉屬（Aspergillus）青霉屬（Penicillium）紅曲屬2024/5/11752、應(yīng)用范圍(1)、發(fā)酵調(diào)味品的釀造醬油、醬類(lèi)、腐乳、豆豉…①、基本原理：蛋白質(zhì)————Aa;

淀粉————單糖；其他（色素、鮮味、香味物質(zhì)形成）

2024/5/1176②、工藝：原料處理——接種——前發(fā)酵（通氣）——后發(fā)酵——后處理——成品。③、特點(diǎn)：多菌種，混合發(fā)酵發(fā)酵過(guò)程生化變化復(fù)雜，機(jī)理尚不完全清楚④、發(fā)展方向：傳統(tǒng)成品工業(yè)化，同時(shí)保持傳統(tǒng)風(fēng)味。2024/5/1177(2)、有機(jī)酸檸檬酸乳酸醋酸蘋(píng)果酸衣康酸酒石酸葡萄糖酸(3).糖化劑

2024/5/1178二、醬油和醬油制品概述醬油又稱“清醬”或“醬汁”，是以植物蛋白及碳水化合物為主要原料，經(jīng)過(guò)微生物酶的作用,發(fā)酵水解生成多種氨基酸及各種糖類(lèi)，并以這些物質(zhì)為基礎(chǔ)，再經(jīng)過(guò)復(fù)雜的生物化學(xué)變化，形成具有特殊色澤、香氣、滋味和體態(tài)的調(diào)味液。

2024/5/1179分類(lèi)：1、化學(xué)醬油：蛋白質(zhì)加酸水解，加入焦糖調(diào)色調(diào)味而成（行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)《中國(guó)調(diào)味品》2001、5P36）附：用新鮮食用酵母菌細(xì)胞在多種酶協(xié)調(diào)作用下經(jīng)充分降解，有效脫苦脫臭，再經(jīng)美拉德反應(yīng)，采用現(xiàn)代技術(shù)提取和濃縮制得的含呈味核苷酸、氨基酸、維生素及其他風(fēng)味物質(zhì)的天然調(diào)味料。不含3-氯丙醇，替代水解植物蛋白。(醬油專(zhuān)用酵母味素的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)應(yīng)用《中國(guó)調(diào)味品》2001、7P5)2、魚(yú)露：（魚(yú)醬油或蝦油）魚(yú)蝦為原料經(jīng)鹽腌發(fā)酵而成3、釀造醬油：豆、麥、麩皮為原料經(jīng)蒸煮培菌制曲，加鹽水發(fā)酵釀制而成。

2024/5/1180（一）、醬油中風(fēng)味物質(zhì)的來(lái)源(1)蛋白質(zhì)的水解蛋白質(zhì)蛋白酶和肽酶蛋白胨、多肽、二肽氨基酸谷氨酸、天門(mén)冬氨酸是醬油鮮昧的重要成分,酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸氧化后可生成黑色素，是醬油色素的主要來(lái)源之一。蛋白酶：堿性蛋白酶（最適pH9）中性蛋白酶（最適pH7）酸性蛋白酶（最適pH3）米曲霉主要形成中性和堿性蛋白酶2024/5/1181蛋白酶堿性蛋白酶（最適pH9）中性蛋白酶（最適pH7）酸性蛋白酶（最適pH3）米曲霉主要形成中性和堿性蛋白酶問(wèn)題1，制曲時(shí)的合適pH值是多少？2，為什么發(fā)酵前期采取保溫發(fā)酵？3，為什么低鹽發(fā)酵1個(gè)月，高鹽發(fā)酵需要半年以上

4，后期發(fā)酵中為什么溫度過(guò)高、pH小于6則鮮味差

5，為什么需要純種發(fā)酵避免雜菌污染。

蛋白酶、肽酶催化作用的最適溫度是40—45。

蛋白酶耐鹽性：食鹽濃度10%可保持80%活性；20%可保持50%活性。Gln酶：催化Gln——Glu產(chǎn)生鮮味；胞內(nèi)酶，最適pH7.4；最適溫度37蛋白質(zhì)若受腐敗細(xì)菌分解，則氨基酸脫氨基、脫羧基形成氨、胺或羥基酸等產(chǎn)生異味2024/5/1182(2)淀粉的分解淀粉液化型淀粉酶糖化型淀粉酶糊精、麥芽糖葡萄糖乙醇、乙醛、乙酸、乳酸豆餅中蔗糖水解產(chǎn)生果糖。麩皮中多縮戊醛水解出五碳糖，是色澤的重要來(lái)源。既是醬油中的成分,又可與其他物質(zhì)作用生成色素、酶類(lèi)等香氣成分2024/5/1183(3)脂肪的分解脂肪脂肪酶甘油和脂肪酸氧化短鏈脂肪酸。構(gòu)成醬油中酯類(lèi)的原料來(lái)源之一。2024/5/1184(4)纖維素的分解纖維素纖維素酶可溶性的纖維素二糖和β葡萄糖低分子物質(zhì)或高分子物質(zhì)。如與氨基酸作用生成色素等。2024/5/1185（5）酒精的發(fā)酵作用酵母菌將發(fā)酵性糖轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭捌渌虚g產(chǎn)物。具有清爽香氣，是酯類(lèi)的基礎(chǔ)物質(zhì)。酵母菌不耐鹽，最適生長(zhǎng)溫度25—28，最適發(fā)酵溫度30。因此高溫速釀缺少醬香氣。低鹽固態(tài)發(fā)酵適合酵母菌生長(zhǎng)和發(fā)酵。

（6）酸類(lèi)的作用：乳酸、醋酸、琥珀酸問(wèn)題：釀造醬油的菌株需要具備的主要條件是什么？

2024/5/1186（二）、醬油中色、香、味物質(zhì)的形成機(jī)理醬醅經(jīng)過(guò)保溫發(fā)酵，在微生物的各種酶的作用下將醬油原料通過(guò)分解合成反應(yīng)，產(chǎn)生鮮甜香酒酸味物質(zhì)，與食鹽的咸味結(jié)合，成為醬油特有的色香味體。2024/5/1187表1-1不同溫度對(duì)產(chǎn)色的影響

光密度時(shí)間（h）

60℃

70℃

80℃61218240.10.30.61.00.40.81.51.91.01.82.83.4(1)色素的產(chǎn)生

A、氨基-羧基反應(yīng)即邁拉德反應(yīng),是一種非酶褐變反應(yīng)。影響因素：參加反應(yīng)的羰基化合物和氨基化合物種類(lèi)與結(jié)構(gòu)、溫度、水分、陽(yáng)光等2024/5/1188B、酶褐變反應(yīng)。大豆蛋白質(zhì)中的酪氨酸在多酚氧化酶等的作用下氧化生成的一種深黃褐色的色素——黑蛋白。酶褐變反應(yīng)需要在酪氨酸、酚羥基酶、多酚氧化酶和氧的同時(shí)存在下才能正常進(jìn)行,缺一則不能產(chǎn)生此反應(yīng)。主要在發(fā)酵后期進(jìn)行與原料配比、制曲時(shí)的溫度、發(fā)酵醬醅(醪)的水分、品溫及生醬油加熱的溫度等因素有關(guān)發(fā)酵時(shí)正常水分在50%~65%2024/5/1189（2）醬油香氣產(chǎn)生的機(jī)理數(shù)百種化學(xué)物質(zhì)組成的,按其化合物的性質(zhì)分為醇、酯、醛、酚、有機(jī)酸、縮醛和呋喃酮等。按其香型可分為焦糖香、水果香、花香、醇香等。A、醬香：主要物質(zhì)為酚類(lèi)化合物,其中4-乙基愈創(chuàng)木酚(4-EG)和4-乙基苯酚(4-EP)是醬油香氣的代表性物質(zhì)。B、脂香：有機(jī)酸與醇類(lèi)物質(zhì)經(jīng)曲霉和酵母脂化酶的酯化作用,可生成各種酯2024/5/1190(3)醬油呈味物質(zhì)的產(chǎn)生A、鮮味來(lái)源于氨基酸,其中以谷氨酸含量最多B、甜味主要來(lái)源于淀粉質(zhì)水解的糖C、酸味主要來(lái)源于有機(jī)酸D、苦味微量的苦味物質(zhì)能給醬油以醇厚感。醬油中呈苦昧的物質(zhì)主要有亮氨酸、酪氨酸、蛋氨酸、精氨酸等氨基酸類(lèi)E、咸味氯化納2024/5/1191（4）體態(tài)（濃稠度）的形成決定于可溶性固形物的含量?？扇斯ぬ砑釉鼍I劑，如黃原膠、羧甲基纖維素鈉（CMC-Na）。添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：飴糖、酵母膏添加低色率、高濃度的醬色

2024/5/1192（三）、醬油及醬類(lèi)釀造中的主要微生物①米曲霉(Aspergillusoryzae)和醬油曲霉(Aspergillussojeo)②酵母菌③乳酸菌2024/5/1193（四）、醬油生產(chǎn)原料與輔料

原料：基本原料(如蛋白質(zhì)原料、淀粉質(zhì)原料、食鹽和水等)輔助原料(如增色劑、助鮮劑、防腐劑等〉。2024/5/1194蛋白質(zhì)原料：構(gòu)成氮素、鮮味、醬色的基質(zhì)。1豆粕、豆餅與大豆2花生餅；葵花子餅；蠶豆、豌豆3其他基本要求：蛋白質(zhì)含量較高、碳水化合物適量、利于制曲和發(fā)酵、無(wú)霉變、無(wú)異昧、資源豐富、價(jià)格低廉2024/5/1195淀粉質(zhì)原料：碳水化合物主要成分，構(gòu)成香氣、色素的原料。通常以小麥、面粉、麩皮等粗原料來(lái)代替。小麥成分：70%淀粉，

2%~3%的糊精2%~4%的蔗糖、葡萄糖10%~14%蛋白質(zhì)麩皮：多縮戊糖蛋白質(zhì)木質(zhì)素：可生成4-乙基愈瘡木酚,是香氣主要成分之一。有維生素、鈣、鐵質(zhì)地疏松,體輕,面積大,利于制曲。2024/5/1196食鹽和水食鹽：使醬油具有適當(dāng)?shù)南堂僚c谷氨酸結(jié)合構(gòu)成醬油的鮮昧防止腐敗水：選用含鐵少、硬度小的自來(lái)水、深井水、清潔河水、湖水等2024/5/1197輔料及添加劑1、增色劑①紅曲米：將紅曲霉接種在大米上培養(yǎng)發(fā)酵而成的②醬色：淀粉水解物用氨法或非氨法生產(chǎn)的色素③紅棗糖色：利用大棗所含糖分、酶和含氮物質(zhì),進(jìn)行酶褐變和邁拉德反應(yīng)。2024/5/11982、助鮮劑①谷氨酸鈉②呈味核苷酸鹽：肌苷酸鹽、鳥(niǎo)苷酸鹽等3、防腐劑①苯甲酸和苯甲酸納鹽②山梨酸和山梨酸鈉2024/5/1199(五).醬油一般發(fā)酵工藝種曲制備.成曲生產(chǎn).制醅發(fā)酵.浸泡醬油.加熱配制.檢驗(yàn)包裝.種曲制備：曲霉純種擴(kuò)大培養(yǎng)使產(chǎn)生大量繁殖力強(qiáng)的孢子制曲：創(chuàng)造適宜條件，使米曲霉在原料上生長(zhǎng)良好，并產(chǎn)生各種酶系后發(fā)酵：成曲拌入鹽水利用微生物所分泌的酶分解蛋白質(zhì)、淀粉、產(chǎn)生色、香、風(fēng)味物質(zhì)的過(guò)程。浸出（淋油）用浸、濾或壓榨的方法將可溶物提取出來(lái)加熱及配制2024/5/11100種曲制備種曲：醬油釀造制曲時(shí)所用的種子。是菌種（米曲霉、醬油曲霉、黑曲霉）經(jīng)純種培養(yǎng)而得的含有大量孢子的菌種。不僅要求孢子數(shù)量多，發(fā)芽快，而且必須純度高。種曲的優(yōu)劣直接影響影響醬油曲的質(zhì)量、雜菌含量、發(fā)酵速度、蛋白質(zhì)、淀粉水解程度。工藝：菌種——斜面試管培養(yǎng)——三角瓶擴(kuò)大培養(yǎng)——蒸料及接種——裝盤(pán)——翻曲及加水——種曲保藏及檢驗(yàn)2024/5/111011、菌種選擇應(yīng)具備的條件：不產(chǎn)毒素、生長(zhǎng)迅速抗雜菌、酶活力高、性能穩(wěn)定、產(chǎn)品產(chǎn)率高風(fēng)味好、便于制曲。2、試管菌種培養(yǎng)及保藏3、三角瓶擴(kuò)大培養(yǎng)

4、種曲制造質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：孢子鮮黃綠色，有曲香，無(wú)雜菌，孢子數(shù)60億/克干重，發(fā)芽率90%以上。2024/5/11102成曲生產(chǎn)目的：創(chuàng)造適宜條件，保證優(yōu)良霉菌等有益菌生長(zhǎng)良好，分泌醬油釀造所需各種酶系（蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、纖維素酶等）蛋白酶含量越高越好

工藝：原料潤(rùn)水、蒸熟、冷卻——接種種曲——厚層通風(fēng)培養(yǎng)——成曲——質(zhì)檢（感官、水分、蛋白酶活力、淀粉酶活力、細(xì)菌總數(shù)）2024/5/111031.原料：（1）.原料選擇原則適合曲霉生長(zhǎng)和分泌酶類(lèi)。蛋白質(zhì)含量高，淀粉次之：豆粕為主，麩皮小麥為輔料。一般豆粕、麩皮、面粉10：2：2或豆粕：麩皮=8：2

有利通風(fēng)，透氣性好：麩皮有利形成風(fēng)味物質(zhì)和醬色價(jià)格低廉，來(lái)源廣泛（2）.原料處理豆粕（餅）粉碎:2-3mm

潤(rùn)水：加入所需要的水量，使原料均勻而完全的吸水