07微生物與發(fā)酵食品

1、2020/10/7,1,第 七 章,微 生 物 與 發(fā) 酵 食 品,2020/10/7,2,基本內容 1. 細菌與發(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微生物與食品風味物質 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,2020/10/7,3,第 一 節(jié),細 菌 與 發(fā) 酵 食 品,2020/10/7,4,一、發(fā)酵食品 發(fā)酵食品的定義： 發(fā)酵食品（Fermentation Foods）是指經過微生物（細菌、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變化及物理變化后制成的食品。,2020/10/7,5, 發(fā)酵食品的特

2、點、意義 原材料的質地得到了改善 風味特殊且多樣化 營養(yǎng)價值大為提高 產品穩(wěn)定性提高且便于保存 經濟價值大大升高,2020/10/7,6,3.常見發(fā)酵食品 發(fā)酵蔬菜：源于中國修萬里長城時期，蔬菜經乳酸細菌發(fā)酵而成，如泡菜、榨菜等。 醬油：神農本草經已有記載 (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，由根霉菌將 淀粉類物質糖化，由酵母將糖酒化，再經醋酸菌將酒氧化成醋。 酒：源于“三皇五帝”時代，大禹治水期。用根霉、毛霉、酵母等發(fā)酵大米一類淀粉而成。,2020/10/7,7,“豆鼓”、“腐乳”、“臘八豆”等 起源于中國，用毛霉（米曲霉）發(fā)酵大

3、豆或其制品而成。 納豆：日本借用中國豆鼓生產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)酵產品：其制作方式發(fā)現(xiàn)于利比 亞沙漠巖石的壁畫上(公元前9000年)。,2020/10/7,8,4. 發(fā)酵技術 研究發(fā)酵全過程（從投入原料到獲得終產物）的: 生化變化 工藝技術要求 工藝過程的控制及理論等 即為發(fā)酵技術。,2020/10/7,9,5. 參與發(fā)酵的微生物 細菌：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 , 單細胞蛋白 霉菌: 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

4、酸、醋酸等的發(fā)酵生產),2020/10/7,10,二、乳酸細菌及其發(fā)酵制品 1、 乳酸細菌及其有關屬 乳酸細菌: 是一類能使可發(fā)酵性碳水化合物轉化成乳酸的細菌的通稱。 乳酸細菌并非微生物分類學上的名詞。根據Bergeys細菌鑒定手冊，目前已發(fā)現(xiàn)的乳酸細菌，至少分布于19個屬的微生物中，其分類位置見P318表9-2。,2020/10/7,11,2、乳酸發(fā)酵及其類型 在乳酸菌的作用下將可發(fā)酵性糖轉化為乳酸的過程稱為乳酸發(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)酵則是生產乳酸的基礎。,2020/10/7,12,根據乳酸細菌對糖發(fā)酵的特性不同，乳酸發(fā)酵 可區(qū)分為不同的發(fā)酵類

5、型: 同型乳酸發(fā)酵(Homofermentation of lactic acid patheay) 是指發(fā)酵終產物中90%以上為乳酸的乳酸發(fā)酵過程；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(Heterofermentation of lactic acid patheay) 是指發(fā)酵終產物中除乳酸外，還有乙醇、CO2等成分的乳酸發(fā)酵過程。如，腸膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)、短乳桿菌(Lactobacillus brevis)、甘露醇乳桿菌(Lacmanitopoeum)以及真菌中的根霉等。,2020/10/7,13,雙歧途徑(Bifidum pa

6、theay) 是雙歧桿菌的產能模式。 雙歧桿菌是一類特殊的嚴格厭氧菌，對營養(yǎng)要求較高，它們對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。,2020/10/7,14,3. 乳酸菌發(fā)酵制品： 泡菜 榨菜 發(fā)酵乳制品 乳酸,2020/10/7,15,三 、泡菜,1、泡菜制作工藝 2、泡菜制作中微生物類群的變化 微酸階段(腸膜明串珠菌） 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） 過酸階段（植物乳桿菌、短乳桿菌） 3、泡菜的腐敗及軟化,2020/10/7,16,四、榨菜,1、腌制的作用 2、乳酸發(fā)酵 3、影響榨菜品質的因素及其防治 白膜 丁酸發(fā)酵 霉菌,2020/

7、10/7,17,五、酸奶發(fā)酵乳制品： 1、定義：發(fā)酵乳制品：凡以乳液為原料，經微生物發(fā)酵而成的乳產品，通稱發(fā)酵乳制品。 酸奶：鮮牛乳或還原乳經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）經發(fā)酵而制作的乳制品?；脽羝?乳酸菌飲料的概念：是以乳等用乳酸菌或酵母使之發(fā)酵的產品，再經加工或以此為原料而制成的飲料。,2020/10/7,18,發(fā)酵乳制品的種類：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。,2

8、020/10/7,19,2、酸牛乳種類： 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 營養(yǎng)強化型 其他,2020/10/7,20,3、酸奶的作用： 營養(yǎng)作用 乳脂肪，2030%轉化成葡萄糖、半乳糖，并進一步轉化成乳酸和其他有機酸；乳蛋白，被乳酸等作用形成微細凝乳粒而易被人體消化吸收；磷、鐵、鈣，可防骨質疏松癥；乳酸菌還可產生VB1、VB2、VB6、VB12、煙酸、葉酸等維生素類物質。 緩解乳糖不耐癥 乳酸菌產生乳糖酶降解了乳糖。 整腸作用 維持人體內有益菌群的優(yōu)勢。,2020/10/7,21, 抑菌作用 對大腸桿菌、沙門氏菌、志賀氏

9、菌、金黃色匍萄球菌等致病菌有明顯抑制作用。 有改善便秘的作用 乳酸等促進腸道蠕動。 降低膽固醇 乳清酸、羥基戊二酸等有降膽固醇作用。 抗癌作用 激活巨噬細胞抑制腫瘤細胞。,2020/10/7,22,4、酸奶的發(fā)酵劑 發(fā)酵劑：指為生產酸奶而調制的特定微生物的培養(yǎng)物。 制作方法： 原種 一級菌種 中間發(fā)酵劑 生產發(fā)酵劑,2020/10/7,23,、常用菌種： 嗜熱鏈球菌（Streptococcust hermophilus） 保加利亞乳桿菌(Lactobacillus bulgaricus) 嗜酸乳桿菌(Lactobacillus aciditicphilus) 雙歧桿菌(Bifidobacter

10、ium) 乳脂明串珠菌（Leuconostoc cremoris） 等,2020/10/7,24, 菌種特性： 嗜熱鏈球菌：微好氧，G+ ，最適4045 ，在85條件下能耐受2030min；能發(fā)酵乳糖、蔗糖、果糖、葡萄糖；分解蛋白質弱；對抗生素敏感；細胞呈卵圓形，成對或形成長鏈，但與培養(yǎng)條件有關：在30乳中培養(yǎng)，細胞成對，在45時呈短鏈；在高酸度乳中呈長鏈；液體培養(yǎng)呈鏈狀；平板培養(yǎng)時細胞膨脹變粗，有時呈桿菌狀，形成針尖狀菌落；某些菌株在平板移接時，如中間不經過牛奶培養(yǎng)，往往得不到菌落，這是典型的牛奶菌。產L（十）乳酸,代謝過程中有風味物質雙乙酰產生。,2020/10/7,25,保加利亞乳桿菌：

11、 G+ ；微厭氧；最適生長溫度4043；在50下培養(yǎng)，細胞停止生長；能發(fā)酵葡萄糖、果糖、乳糖，但不能利用蔗糖；蛋白質分解力弱；對抗生素敏感；個別菌株在75條件下能耐受20min；細胞兩端鈍圓，呈細桿狀，單個或成鏈，頻繁傳代會變形；培養(yǎng)基和培養(yǎng)溫度對細胞形態(tài)影響很大(詳見P325)：屬同型乳酸發(fā)酵菌，產生D(-)-乳酸。,2020/10/7,26,嗜酸乳桿菌： G+ ，微厭氧，細胞桿狀、兩端鈍園、單個或成雙或成短鏈條狀排列，最適培養(yǎng)溫度為3538；能發(fā)酵葡萄糖、果糖、蔗糖和乳糖；蛋白質分解力弱；對抗生素比嗜熱鏈球菌更敏感；對熱的耐受性差；屬同型乳酸發(fā)酵，產D,L-乳酸；對培養(yǎng)基營養(yǎng)成分要求較高，

12、用牛奶培養(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，在腸道中可存活。,2020/10/7,27,雙歧桿菌： G+或G-，專性厭氧，細胞呈棍棒狀、勺狀、彎曲狀、V狀、球桿狀、Y狀等多形態(tài)，最適37oC生長，能發(fā)酵乳糖、半乳糖、葡萄糖、果糖，分解蛋白質能力弱，抗生素敏感，抗酸性差，對熱耐受性差；屬異型乳酸發(fā)酵，除產生L(+)乳酸外，還有乙酸、乙醇和二氧化碳等生成；對營養(yǎng)要求復雜，含有水蘇糖、棉子糖、乳果糖、異構化乳糖、聚甘露糖和N-乙酰-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，在培養(yǎng)基中添加還原劑維生素C和半胱氨酸對培養(yǎng)雙

13、歧桿菌有好處。,2020/10/7,28, 用來制作酸奶的工作發(fā)酵劑有兩種： 一是從市場上選購的利用冷凍干燥技術制成的顆粒狀發(fā)酵劑。優(yōu)點：不必進行菌種的保存與管理；省去了逐級擴大培養(yǎng)過程；減少雜菌污染的機會；嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌兩者的比例固定，對保持酸奶質量有很大的好處。 二是經逐級擴大培養(yǎng)制得的發(fā)酵劑。 無論制作哪一類發(fā)酵劑，所使用的牛乳或由脫脂奶粉配制成的調制乳中不得含有抗生素等阻礙乳酸菌生長的物質。,2020/10/7,29, 發(fā)酵劑的品質鑒定： 應使乳凝固呈均勻的凝膠狀，乳清析出較少（或無)； 口感均勻細膩有誘人的芳香酸味，無苦味或異常味； 沒有氣泡（凝乳中有裂紋） ； 鏡檢無雜

14、菌； 其活菌數(shù)不低于108109cfu/mL； 發(fā)酵劑的活力、酸度符合要求； 最好能產生丁二酮（雙乙酰），以提高產品芳香味。,2020/10/7,30,5、酸奶的生產工藝 、凝固型酸奶： 原料鮮奶或還原乳 凈化 標準化 配料 過濾 預熱 均質 殺菌 冷卻 接種 分裝入銷售的容器 發(fā)酵 冷卻 后熟 質檢（大腸菌群數(shù)和致病菌） 合格者可上市銷售。,2020/10/7,31,、攪拌型酸奶： 標準化的奶 配料 過濾 預熱 均質 殺菌 冷卻 接種 大容器內發(fā)酵 破乳（攪拌、均質） 冷卻 分裝 后熟 質檢 合格者可上市銷售。,2020/10/7,32,、飲料型酸奶（活菌型）： 凝固型酸奶 混料（加糖、酸、

15、水、穩(wěn)定劑等，均需先殺菌） 均質 分裝 冷卻 冷藏 質檢 合格者銷售,2020/10/7,33,、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 殺菌 分裝 冷藏 質檢 銷售,2020/10/7,34,、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 快速凝凍（用制冰淇淋用的凝凍機）（-35oC） 冷凍酸奶 凍藏 質檢 合格者銷售,2020/10/7,35,六、開菲爾發(fā)酵奶制品 1. 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。,2020/1

16、0/7,36,2、開菲爾的性狀： 傳統(tǒng)開菲爾：具有強烈氣泡的、含有低度酒精的、帶有酵母味的酸性奶品。 現(xiàn)代工藝制作的開菲爾：酒精含量?。?.010.05% V/V）, CO2 產量小，產品呈粘稠狀，滋味新鮮略帶酸味，稍帶一點酵母的清淡味道，質地均一，表面平滑而具有光澤，酸度為90100oT。,2020/10/7,37,3. 開菲爾的發(fā)酵劑開菲爾粒 開菲爾粒（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種： 通常經20左右培養(yǎng)16-20hr后，濾去開菲爾粒后所得的酸乳即可作為菌種（即發(fā)酵劑）; 也可不過濾而直接使用培養(yǎng)物作下

17、次的發(fā)酵劑。 濾出的開菲爾粒同樣可以作為下次的發(fā)酵劑繼續(xù)使用。,2020/10/7,38,4. 開菲爾粒中的微生物種類： 開菲爾粒是由數(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)時期的天然開菲爾粒，其構成菌不固定。 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，還有醋酸細菌、枯草桿菌、開菲爾桿菌等多種微生物,2020/10/7,39,5、開菲爾的生產工藝 原料乳 配料 過濾 預熱 均質 殺菌 冷卻 接種發(fā)酵劑 培養(yǎng)（25oC，12h）（達酸度為90100oT）

18、成熟（26oC，1012h） 質檢 包裝 合格者可上市銷售。 幻燈片 （到此止）,2020/10/7,40,發(fā)酵劑： 原料乳 過濾 殺菌 冷卻至25oC 接種開菲爾粒（1: 50） 發(fā)酵（2225oC，1824h） 凝乳 用消毒紗布過濾（將開菲爾粒保存 于4oC備用） 取濾除開菲爾粒后的發(fā)酵乳即為發(fā)酵劑（也可不過濾將粒與乳的混合物作發(fā)酵劑）。,2020/10/7,41,酸奶中形成的微生態(tài)系,2020/10/7,42,乳鏈球菌 （Streptococcus lactis）,2020/10/7,43,乳鏈球菌 （Streptococcus lactis）,2020/10/7,44,標準化：脂肪3.

19、1% 蛋白質2.8% 固形物11.5% （純酸奶） 幻燈片 28 預熱：50600，提高均質效果 幻燈片 28 均質：4070 Mpa，破碎奶脂肪球、減少 脂肪上浮、混料均勻、口感細膩、 狀態(tài)均勻 幻燈片 28 殺菌：13501400，35 幻燈片 28 接種：嗜熱鏈球菌：保加利亞乳桿菌1： 1，34 (W/W) 幻燈片 28,2020/10/7,45,乳酸桿菌,2020/10/7,46,開菲爾粒（Kefirgrains）,2020/10/7,47,發(fā)酵：42o44o，35，以容器中奶 的流動性即凝乳程度來確定其終止發(fā)酵時間。 后熟：將發(fā)酵好的奶置于4o6o冷庫中，存放6以上；以增強酸奶的濃厚

20、感和風味。 質檢：參照國家標準進行。檢查感官狀態(tài)（表面乳白色微黃、光滑無斑點、可有少量乳清折出，凝塊均勻，口感細膩有發(fā)酵奶酸香味）；脂肪3.1% .蛋白質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。,2020/10/7,48,開菲爾粒中的乳酸菌和酵母菌,37,2020/10/7,49,（2）奶酪 乳中加乳酸菌和凝乳酶使蛋白質（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品。 種類：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。 營養(yǎng)價值：濃縮產品。高蛋白、高脂肪、高能量、豐富鹽

21、類、維生素、氨基酸,2020/10/7,50,A、原料預處理：感官、抗生素檢查、過濾、巴氏消毒（70-7515min）、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有利干酪凝結和改善品質，但太多則過硬（0.01-0.02%）；凝乳酶：皺胃酶、胃蛋白酶或微生物發(fā)酵產生的酶。 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含量上升，有機酸、

22、脂類等風味物質產生。,2020/10/7,51, 酸性奶油： 高溫殺菌的稀奶油（又名乳酪、黃油）通過添加乳酸菌發(fā)酵劑制成的加鹽或無鹽的酸性奶油，具更濃的芳香味，抑菌。 菌種：乳脂鏈球菌、丁二酮鏈球菌等 化學反應：乳糖乳酸，檸檬酸羥丁酮丁二酮,2020/10/7,52,3、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,2020/10/7,53,七、醋酸菌 （一）醋酸菌的主要種類及特點： 醋酸桿菌屬、葡萄糖桿菌屬 共53種。桿菌、無芽孢、G好氧、30度，最適p H5.4-

23、6.3。充分給氧時生長繁殖。 C2H5OH + OCH2CHO + H2O O CH3COOH + H2O 其他產物：有機酸、脂類 （二）醋酸桿菌屬的生物學特點 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、同化有機酸。 葡萄糖桿菌屬：不同化有機酸、氧化葡萄糖、需Vit,氧化乙醇為醋酸但能力弱、不分解醋酸。,2020/10/7,54,（三） 主要醋酸菌 彎曲醋酸桿菌、許式醋酸桿菌、氧化醋酸桿菌、產醋醋酸桿菌、巴式醋酸桿菌、產黑色醋酸桿菌,2020/10/7,55,（四） 醋酸桿菌在食品工業(yè)中的應用 1、 食醋的釀造 傳統(tǒng)方法：固態(tài)法。 過程： 原料：糯米、大米

24、、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。,2020/10/7,56,發(fā)酵機理： 主發(fā)酵：淀粉糖化、酒精生成、醋酸生成 副發(fā)酵：蛋白質分解、芳香類物質形成（醛、酮、脂） 特點：風味好、周期長、原料利用率低、勞動強度大 2、 釀醋的新型工藝技術 生料固態(tài)釀醋法 固、液結合噴淋回流式醋酸發(fā)酵 空氣自吸式罐液態(tài)發(fā)酵制醋 普通發(fā)酵罐深層液態(tài)發(fā)酵制醋,2020/10/7,57,八、谷氨酸菌 （一） 谷氨酸的主要種類 1、 北

25、京棒狀桿菌AS.1.299 2、 鈍齒棒狀桿菌AS.1.542 （二） 谷氨酸發(fā)酵及味精生產 （三） 肌苷酸發(fā)酵,2020/10/7,58,九、黃原膠,1、概況 2、黃原膠的性質 無味、無臭、適用安全性強 黏度高 獨特的流變性 良好的熱穩(wěn)定性 酸堿穩(wěn)定性,2020/10/7,59,具有極強的抗氧化和抗酶解作用 具有廣泛的相溶性 與高濃度的鹽類、糖類共存時，仍保存穩(wěn)定的增稠體系 對不溶性固體顆粒和油滴具有良好的懸浮性 微波穩(wěn)定性,2020/10/7,60,3、黃原膠在食品中的應用,作為耐酸、耐鹽的增稠穩(wěn)定劑 作為乳化劑 高粘度填充劑 用于肉制品的加工 用于水果蔬菜的保鮮加工 用于面食制品加工,2

26、020/10/7,61,第 二 節(jié),酵母菌及其應用,2020/10/7,62,一、面包及面制品制作 1、基本過程： 面粉 酵母菌 30 發(fā)酵揉面成型220烘烤 2、發(fā)酵機理： 淀粉麥芽糖、葡萄糖、果糖、蔗糖CO2、醇、酸、醛 CO2加熱膨脹使松軟,2020/10/7,63,二、單細胞蛋白（Single Cell Protein） 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、優(yōu)點： 快速：500kg菌體 24hr合成 1250kg蛋白質 500kg的牛 24 hr合成 0.5kg 蛋白質 營養(yǎng)價值高：蛋白質占干重的5080%，其他有氨基酸

27、、維生素、脂類、無機鹽等可消化性強。 原料來源廣：糖、石油、食化產品等 利于工業(yè)化生產，不受氣候影響,2020/10/7,64,2、 生產SCP的原料 碳水化合物類、CH化合物類、石油產品類、無機氣體類（H2、CO2）有機工業(yè)廢水等 3、 生產SCP的微生物： 酵母菌、細菌、霉菌、擔子菌、藻類 要求：生長速度快、菌體產率高 細胞個體大，蛋白質含量高 碳源以價廉和廢棄物為主 培養(yǎng)的最適溫度較高，其生長pH以偏酸為佳 能耐濃度高的基質 無毒,2020/10/7,65,4、生產工藝： 5、用途： A、食品。營養(yǎng)豐富。每天吃干酵母10-15g可滿足蛋白質需求?！叭嗽烊狻?。如美國以乙醇為原料生產。 B、

28、飼料：如用廢液培養(yǎng)產朊假絲酵母作為飼料可使產奶、產蛋率提高、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、麥角固純、卵磷脂、CoA、CytC B、試劑：酵母膏、酵母海藻糖 6、問題：適口性、安全性,2020/10/7,66,三、釀酒： 基本分類： 單式發(fā)酵（果酒） 釀造酒 單行復式發(fā)酵：啤酒 復式發(fā)酵 并行復式發(fā)酵：黃酒 酒精飲料 蒸餾酒 谷類：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,2020/10/7,67,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。 按原料命名：高粱酒、

29、玉米酒、谷酒 按糖化發(fā)酵劑命名：大曲酒、小曲酒、麩曲酒 按產地命名：茅臺酒、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)化生產法； 固態(tài)發(fā)酵法：出酒率低、周期長、風味好 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。但風味稍差。,2020/10/7,68,C、曲種： 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）。 特點：產品香味濃、回味悠長、用曲量大，耗糧多出酒率低、周期長。 小曲：米粉、米糠加或不加中草藥、接種陳曲或

30、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。 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。,2020/10/7,69,黃酒：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。 A、命名 以酒色命名：黑酒、紅酒、竹葉青 以產地命名：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,2020/10/7,70,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

31、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：桑科、律草屬、多年生蔓性攀緣草本、雌雄異株。 成熟雌花含-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、過濾、消毒 F、分裝,2020/10/7,71,果酒：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。二千多年的歷史。以下以葡萄酒為例 A、分類 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

32、酒：完全用葡萄汁，不加酒精和糖 加強葡萄酒：添加酒精 按是否含CO2：靜酒 汽酒：香濱,2020/10/7,72,B、基本工藝：葡萄汁（加糖調酸）加SO2（0.2-0.9g/ml）主發(fā)酵后發(fā)酵陳釀調配裝瓶。 生物學過程 ：,2020/10/7,73,第 三 節(jié),霉菌及其在食品中 的應用,2020/10/7,74,一、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,2020/10/7,75,2、應用范圍 (1)、發(fā)酵調味品的釀造 醬油、醬類、腐乳、豆豉 、基本原理： 蛋白質Aa; 淀粉單糖； 其他

33、（色素、鮮味、香味物質形成）,2020/10/7,76,、工藝：原料處理接種前發(fā)酵（通氣）后發(fā)酵后處理成品。 、特點：多菌種，混合發(fā)酵 發(fā)酵過程生化變化復雜，機理尚不完全清楚 、發(fā)展方向：傳統(tǒng)成品工業(yè)化，同時保持傳統(tǒng)風味。,2020/10/7,77,(2)、有機酸 檸檬酸 乳酸 醋酸 蘋果酸 衣康酸 酒石酸 葡萄糖酸 (3). 糖化劑,2020/10/7,78,二、 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，經過微生物酶的作用,發(fā)酵水解生成多種氨基酸及各種糖類，并以這些物質為基礎，再經過復雜的生物化學變化，形成具有特殊色澤、香氣、滋味和體態(tài)的調味液。

34、,2020/10/7,79,分類： 1、化學醬油：蛋白質加酸水解，加入焦糖調色調味而成 （行業(yè)標準見中國調味品2001、5P36） 附：用新鮮食用酵母菌細胞在多種酶協(xié)調作用下經充分降解，有效脫苦脫臭，再經美拉德反應，采用現(xiàn)代技術提取和濃縮制得的含呈味核苷酸、氨基酸、維生素及其他風味物質的天然調味料。不含3-氯丙醇，替代水解植物蛋白。(醬油專用酵母味素的進一步開發(fā)應用中國調味品2001、7P5) 2、魚露：（魚醬油或蝦油）魚蝦為原料經鹽腌發(fā)酵而成 3、釀造醬油：豆、麥、麩皮為原料經蒸煮培菌制曲，加鹽水發(fā)酵釀制而成。,2020/10/7,80,（一）、醬油中風味物質的來源,(1)蛋白質的水解 蛋白

35、質 蛋白酶和肽酶 蛋白胨、多肽、二肽 氨基酸,谷氨酸、天門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,2020/10/7,81,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,問題 1，制曲時的合適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)酵中為什么溫度過高、pH小于6則鮮味差 5，為什

36、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4045。,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GlnGlu產生鮮味；胞內酶，最適pH7.4；最適溫度37,蛋白質若受腐敗細菌分解，則氨基酸脫氨基、脫羧基形成氨、胺或羥基酸等產生異味,2020/10/7,82,(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,豆餅中蔗糖水解產生果糖。 麩皮中多縮戊醛水解出五碳糖，是色澤的重要來源。,既是醬油中的成分,又可與其他物質作用生成色素、酶類等香氣成分,2020/10/7,83,(3)脂肪的分解

37、 脂肪 脂肪酶 甘油和脂肪酸 氧化 短鏈脂肪酸。構成醬油中酯類的原料來源之一。,2020/10/7,84,(4)纖維素的分解 纖維素 纖維素酶 可溶性的纖維素二糖和葡萄糖 低分子物質或高分子物質。如與氨基酸作用生成色素等。,2020/10/7,85,（5）酒精的發(fā)酵作用 酵母菌將發(fā)酵性糖轉變?yōu)榫凭捌渌虚g產物。具有清爽香氣，是酯類的基礎物質。 酵母菌不耐鹽，最適生長溫度2528，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)酵適合酵母菌生長和發(fā)酵。 （6）酸類的作用：乳酸、醋酸、琥珀酸 問題：釀造醬油的菌株需要具備的主要條件是什么？,2020/10/7,86,（二）、醬油中色、香、味物

38、質的形成機理,醬醅經過保溫發(fā)酵，在微生物的各種酶的作用下將醬油原料通過分解合成反應，產生鮮甜香酒酸味物質，與食鹽的咸味結合，成為醬油特有的色香味體。,2020/10/7,87,表1-1不同溫度對產色的影響,(1)色素的產生 A、氨基-羧基反應即邁拉德反應,是一種非酶褐變反應。 影響因素：參加反應的羰基化合物和氨基化合物種類與結構、溫度、水分、陽光等,2020/10/7,88,B、酶褐變反應。 大豆蛋白質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。 酶褐變反應需要在酪氨酸、酚羥基酶、多酚氧化酶和氧的同時存在下才能正常進行,缺一則不能產生此反應。 主要在發(fā)酵后期進行 與原料

39、配比、制曲時的溫度、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 發(fā)酵時正常水分在50%65%,2020/10/7,89,（2）醬油香氣產生的機理 數(shù)百種化學物質組成的,按其化合物的性質分為醇、酯、醛、酚、有機酸、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：主要物質為酚類化合物,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。 B、脂香：有機酸與醇類物質經曲霉和酵母脂化酶的酯化作用,可生成各種酯,2020/10/7,90,(3)醬油呈味物質的產生 A、鮮味 來源于氨基酸,其中以谷氨酸含量最多 B、甜味 主要來源于淀粉質水

40、解的糖 C、酸味 主要來源于有機酸 D、苦味 微量的苦味物質能給醬油以醇厚感。醬油中呈苦昧的物質主要有亮氨酸、酪氨酸、蛋氨酸、精氨酸等氨基酸類 E、咸味 氯化納,2020/10/7,91,（4）體態(tài)（濃稠度）的形成 決定于可溶性固形物的含量。 可人工添加增綢劑，如黃原膠、羧甲基纖維素鈉（CMC-Na）。 添加營養(yǎng)物質：飴糖、酵母膏 添加低色率、高濃度的醬色,2020/10/7,92,（三）、醬油及醬類釀造中的主要微生物,米曲霉(Aspergillus oryzae)和醬油曲霉(Aspergillus sojeo) 酵母菌 乳酸菌,2020/10/7,93,（四）、 醬油生產原料與輔料,原料：

41、基本原料(如蛋白質原料、淀粉質原料、食鹽和水等) 輔助原料(如增色劑、助鮮劑、防腐劑等。,2020/10/7,94,蛋白質原料：構成氮素、鮮味、醬色的基質。 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：蛋白質含量較高、碳水化合物適量、利于制曲和發(fā)酵、無霉變、無異昧、資源豐富、價格低廉,2020/10/7,95,淀粉質原料： 碳水化合物主要成分，構成香氣、色素的原料。 通常以小麥、面粉、麩皮等粗原料來代替。,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,麩皮： 多縮戊糖 蛋白質 木質素：可生成4-乙基愈瘡木酚,是香氣主要成分

42、之一。有維生素、鈣、鐵 質地疏松,體輕,面積大,利于制曲。,2020/10/7,96,食鹽和水 食鹽： 使醬油具有適當?shù)南堂?與谷氨酸結合構成醬油的鮮昧 防止腐敗 水： 選用含鐵少、硬度小的自來水、深井水、清潔河水、湖水等,2020/10/7,97,輔料及添加劑 1、增色劑 紅曲米：將紅曲霉接種在大米上培養(yǎng)發(fā)酵而成的 醬色：淀粉水解物用氨法或非氨法生產的色素 紅棗糖色：利用大棗所含糖分、酶和含氮物質,進行酶褐變和邁拉德反應。,2020/10/7,98,2、助鮮劑 谷氨酸鈉 呈味核苷酸鹽 ：肌苷酸鹽、鳥苷酸鹽等 3、防腐劑 苯甲酸和苯甲酸納鹽 山梨酸和山梨酸鈉,2020/10/7,99,(五).

43、 醬油一般發(fā)酵工藝,種曲制備. 成曲生產. 制醅發(fā)酵. 浸泡醬油. 加熱配制. 檢驗包裝.,種曲制備：曲霉純種擴大培養(yǎng)使產生大量繁殖力強的孢子 制曲：創(chuàng)造適宜條件，使米曲霉在原料上生長良好，并產生各種酶系 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、淀粉、產生色、香、風味物質的過程。 浸出（淋油）用浸、濾或壓榨的方法將可溶物提取出來 加熱及配制,2020/10/7,100,種曲制備 種曲：醬油釀造制曲時所用的種子。是菌種（米曲霉、醬油曲霉、黑曲霉）經純種培養(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量、雜菌含量、發(fā)酵速度、

44、蛋白質、淀粉水解程度。 工藝：菌種斜面試管培養(yǎng)三角瓶擴大培養(yǎng)蒸料及接種裝盤翻曲及加水種曲保藏及檢驗,2020/10/7,101,1、菌種選擇 應具備的條件：不產毒素、生長迅速抗雜菌、酶活力高、性能穩(wěn)定、產品產率高風味好、便于制曲。 2、試管菌種培養(yǎng)及保藏 3、三角瓶擴大培養(yǎng) 4、種曲制造 質量標準：孢子鮮黃綠色，有曲香，無雜菌，孢子數(shù)60億/克干重，發(fā)芽率90%以上。,2020/10/7,102,成曲生產,目的：創(chuàng)造適宜條件，保證優(yōu)良霉菌等有益菌生長良好，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：原料潤水、蒸熟、冷卻接種種曲厚層通風培養(yǎng)成曲質檢（感官、水分、蛋白酶活力、淀粉酶活力、細菌總數(shù)）,2020/10/7,103,1 .原料： （1）.原料選擇原則 適合曲霉生長和分泌酶類。蛋白質含量高，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，透氣性好：麩皮 有利形成風味物質和醬色 價格低廉，來源廣泛,（2）.原料處理 豆粕（餅）粉碎:2-3mm 潤水：加入所需要的水量，使原料均勻而完全的吸水 ,防止因浸泡導致可溶性成分損失。 （3）、蒸料 ：使蛋白質適當變性，淀粉糊化，有利米曲霉的作用和酶活；殺菌。,2