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1、第一节 微生物在发酵食品中的应用,一、微生物与酿醋 二、微生物与酿酒 三、发酵乳制品 四、酱油 五、豆腐乳类,1,知识分析,2,知识分析,一、微生物与酿醋,1、食醋种类 合成醋（醋精）：食用冰醋酸稀释而成。添加酸味剂、调味料、香辛料、食用色素勾兑而成。 酿造醋（米醋+糖醋）：通过微生物作用而成。 再制醋：经过二次加工的醋。,3,知识分析,1.生产原料,（1）淀粉质：大米、玉米等，生产米醋。 （2）糖质：糖蜜、葡萄等，生产糖醋。 （3）乙醇类：酸果酒、酸啤酒。,4,知识分析,5,知识分析,6,知识分析,2. 酿造微生物,（1）乙醇类：醋酸菌（乙醇-乙酸）。 （2）糖质：酵母菌（葡萄糖-乙醇）+醋
2、酸菌。 （3）淀粉质：霉菌（多糖-葡萄糖）+酵母菌+醋酸菌。 醋酸菌：奥尔兰醋杆菌等。 酵母菌：AS2.109等(淀粉质)、AS2.1189等（糖质) 。 霉菌：甘薯曲霉AS3.324等。,7,知识分析,3.酿造工艺,（1）固体法：粮食原料-糖化-酒精发酵-醋酸发酵。 （2）液体深层发酵法：粮食原料-液化-糖化（菌）-酒精发酵-醋酸发酵（液态）。 （3）酶法液化通风回流法：粮食原料-液化-糖化（酶）-酒精发酵-醋酸发酵（固态）。,8,知识分析,食醋,菌种： 纹膜醋酸菌(Acetobacteraceti)、许氏醋酸菌(A.schutzenbachii)、恶臭醋酸菌(A.rances)混浊变种、巴
3、氏醋酸菌(A.pasteurianus)巴氏亚种。 反应过程：醋酸菌在充分供氧的情况下生长繁殖，将乙醇氧化为醋酸。依据菌种的不同，还可产生其它有机酸及有香味的酯类等。 食醋生产的原料：高粱、大米、玉米、甘薯、糖糟、梨、柿、枣等含糖或含淀粉的果实等,9,知识分析,蔬菜和水果的乳酸发酵食品,主要的乳酸发酵果蔬品种：泡菜、酸菜榨菜、冬菜、酸藏蘑菇、橄榄等。 发酵方法：自然发酵、纯种发酵 常用菌种：植物乳杆菌、黄瓜乳杆菌、短乳杆菌、肠膜明串珠菌、小片球菌、发酵乳杆菌等。 亚硝酸问题,10,知识分析,氨基酸,食品添加剂中常见的氨基酸种类：谷氨酸钠为鲜味剂、色氨酸和甘氨酸为甜味剂、赖氨酸为营养增强剂等 生
4、产用菌种：谷氨酸棒杆菌、黄色短杆菌等用于生产谷氨酸；北京棒杆菌的营养缺陷型菌株用于生产赖氨酸。 常用原料：小麦、玉米、甘薯、大米等淀粉质物质；糖蜜等含糖丰富的物质。,11,知识分析,酵母菌在食品制造中的作用,面包：酵母将面粉中的糖类化合物分解形成CO2、醇、醛、有机酸等产物。 酿酒：葡萄酒酵母、啤酒酵母、绍兴酵母等将糖类化合物分解形成乙醇等化合物。 酵母细胞的利用单细胞蛋白的生产 废酵母,12,知识分析,单细胞蛋白的生产,生产用原料：糖蜜、亚硫酸盐纸浆废液、谷氨酸发酵废液、稻草、稻壳、玉米芯、木榍等的水解液；天然气、乙醇、乙烷等；乳制品和啤酒生产的废弃物。 发酵方法：深层通气发酵和固体通风发酵
5、。 主要用途：作为单细胞食品；提取核苷酸、辅酶A、乳糖酶等医药及生物试剂 主要菌种：产元假丝酵母、解脂假丝酵母、嗜石油假丝酵母等,13,知识分析,二、微生物与酿酒,1.蒸馏白酒 生产过程：淀粉质原料-蒸煮-糖化-发酵-蒸馏。 产品分类：大曲酒、小曲酒、麸曲酒。 （1）大曲：大麦+杂菌群；高、中温。 （2）小曲（米曲）：米粉+纯菌；药小曲、无药小曲。 （3）麸曲（糖化曲）：麸皮+糖化纯菌；使 用时外加酵母菌。,14,知识分析,15,知识分析,二、微生物与酿酒,2. 啤酒 （1）原料：大麦芽。 （2）菌种：啤酒酵母（酒精酵母、上面酵母、葡萄汁酵母） （3）工艺：大麦-发芽-糖化-麦汁-接种-发酵-
6、杀菌。,16,知识分析,17,知识分析,二、微生物与酿酒,3.葡萄酒 （1）原料：葡萄。 （2）菌种：葡萄酒酵母。 （3）干红葡萄酒生产工艺：葡萄汁-发酵-分离-后发酵-干红葡萄酒原酒-各类葡萄酒。,18,知识分析,19,知识分析,三、发酵乳制品,1. 种类：发酵乳、干酪、酸乳菌制品、酸乳粉。 2. 原料：原料乳。 3. 菌种：乳酸菌（乳酸、二氧化碳）乳脂明串珠菌（双乙酰、乙醇）、嗜热链球菌（乙醛）、链球菌丁二酮亚种（挥发酸） 4. 工艺 （1）酸乳：共同发酵（双歧杆菌+嗜热链球菌）+共生发酵（双歧杆菌+ 乳酸酵母） （2）干酪：乳酸菌（适温+嗜热）+霉菌+酵母菌。,20,知识分析,四、酱油,
7、1.原料：蛋白质和淀粉质（大豆） 2. 酿造原理：蛋白酶水解蛋白质以及代谢产物间的相互作用。 3. 菌种：米曲霉（蛋白酶、淀粉酶、谷氨酰胺酶）、酱油曲霉、鲁氏酵母、乳酸菌。 4. 工艺：原料-蒸料-成曲-发酵-成品。 好氧发酵，前期温度高，后期温度低。分阶段发酵。,21,知识分析,五、豆腐乳类,1. 原料：大豆。 2. 菌种：毛霉属（五通桥毛属）、根霉属（根霉）、羊肚菌。 3. 工艺：大豆-磨浆-豆腐-发酵-腌制。,22,知识分析,微生物生产酶制剂的特点 优点：种类多、便于工业化生产、产量大可保证供应。 缺点：一种微生物可同时产生多种酶，因此工序较复杂。 微生物酶及其在食品中的应用（举例）,第
8、二节 微生物酶制剂及其应用,23,知识分析,一、主要酶制剂及产酶微生物 1. 淀粉酶 （1）-淀粉酶（液化淀粉酶） 只水解-1，4-糖苷键；淀粉液化芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌等。 （2）-淀粉酶（外切酶） 只水解-1，4-糖苷键，从还原端切下麦芽糖单位。多黏芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌。 （3）糖化酶（葡萄糖苷酶）：黑曲霉。从还原端切下葡萄糖单位。 （4）葡萄糖异构酶（普鲁兰酶）：可水解-1，6-糖苷键，生产直链淀粉。产气气杆菌。,第二节 微生物酶制剂及其应用,24,知识分析,第二节 微生物酶制剂及其应用,2. 果胶酶 （1）概念：能分解果胶质的多种酶的总称。 （2）种类：PG,PGL,PMGL,P
9、E。 （3）菌种：真菌。 3. 纤维素酶 （1）种类：酸性纤维素酶、碱性纤维素酶 （2）菌种：细菌（胞内）、真菌（胞外）、放线菌,25,知识分析,第二节 微生物酶制剂及其应用,4. 蛋白酶 （1）概念：水解蛋白质肽键酶类的总称。 （2）种类：内肽酶+端肽酶（羧肽酶、氨肽酶）。前者胞外酶，生成的产物为朊和胨；后者为胞内酶，生成的产物为氨基酸。 按pH分:酸性蛋白酶+碱性蛋白酶+中性蛋白酶（丝氨酸蛋白酶）。 （3）菌种：酸性蛋白酶（黑曲霉）；中性蛋白酶（枯草芽孢杆菌）；碱性蛋白酶（地衣芽孢杆菌）,26,知识分析,第二节 微生物酶制剂及其应用,5. 其他微生物酶类 酵母菌、霉菌-脂肪酶； 霉菌-半纤
10、维素酶、葡萄糖氧化酶、蔗糖酶、橙皮苷酶、柚柑酶； 细菌、放线菌-葡萄糖异构酶,27,知识分析,第二节 微生物酶制剂及其应用,二、微生物酶制剂的生产 菌种选择 （1）酶产率高、稳定性好、容易分离 （2）易培养、控制 （3）安全无毒,28,知识分析,第二节 微生物酶制剂及其应用,2. 酶制剂的生产 （1）共同的工艺流程 原料-灭菌-接种-发酵（固体/液体）-分离-粗酶制剂 （2）固体发酵要点：淀粉质为碳源，麸皮为氮源。无菌要求比较低，操作简便，加入酶活稳定剂。 （3）液体发酵要点：单糖为碳源，无菌要求高，严格控制发酵过程的参数。,29,知识分析,酶制剂化和稳定化处理 浓缩的酶液可制成液体或固体酶制
11、剂。酶制剂的出售是以一定体积或重量的酶活计价，所以生产出的酶制剂在出售前往往需要稀释至一定的标准酶活。同时为改进和提高酶制剂的储藏稳定性，一般都要在酶制剂中加入一种以上的物质，它们既可作酶活稳定剂，又可作抗菌剂及助滤剂，它们若制成干粉，则可起到填料、稀释剂和抗结块剂的作用。可用作酶活稳定剂的物质很多，如辅基、辅酶、金属离子、底物、整合剂、蛋白质等，最常用的有多元醇(如甘油、乙二醇、山梨醇、聚乙二醇等)、糖类、食盐、乙醇及有机钙。有时用一种稳定剂效果不明显，则需要几种物质合用，如明胶对细菌淀粉酶及蛋白酶有稳定作用，但效果不明显，若同时加人些乙醇和甘油，稳定效果就显著了,30,知识分析,第三节 微
12、生物发酵生产有机酸,一、柠檬酸 1. 原料：淀粉质，多用糖蜜和薯干。 2. 菌种：黑曲霉。 3. 工艺：好氧的液体深层发酵。,31,知识分析,第三节 微生物发酵生产有机酸,二、乳酸 1. 原料：低聚糖类、淀粉质。 2. 菌种：乳杆菌、乳球菌等同型发酵菌（经EMP途径只产生乳酸）。 3. 工艺：厌氧的液体深层发酵。 原料-接种-发酵-长菌期-产菌期-提取-精制。,32,知识分析,第三节 微生物发酵生产有机酸,三、氨基酸 1. 谷氨酸 （1）原料：淀粉质，甘薯淀粉最常用。 （2）菌种：谷氨酸棒杆菌。 （3）工艺：原料-培养基-发酵-提取-精制。 2. 赖氨酸 （1）原料：淀粉质。 （2）菌种：谷氨
13、酸棒杆菌营养缺陷型。 （3）工艺：原料-培养基-发酵-提取-精制。,33,知识分析,第四节 微生物食品添加剂,一、微生物多糖 1. 特性 由醛基和酮基通过苷键形成的高分子化合物。 2. 种类 （1）黄原胶（汉生胶）：有增稠、乳化、稳定的作用。多由细菌产生。 （2）结冷胶：有增稠、稳定作用。由假单胞杆菌产生的胞外多糖，葡萄糖为碳源，有氧发酵。,34,知识分析,第四节 微生物食品添加剂,（3）短梗霉多糖：由出牙短梗霉产生。有耐热性、可塑性，用作食品改良剂。 （4）热凝胶（凝胶多糖）：由变异的产碱杆菌产生。加热能够凝固，稳定性好。用作凝胶剂、稳定剂。,35,知识分析,第四节 微生物食品添加剂,二、葡
14、萄糖酸-内酯 1. 性能：容易水解产生质子。 2. 应用：稳定剂、凝固剂、酸味剂。 3. 制法：由黑曲霉产生。第一步使葡萄糖氧化；第二步是葡萄糖酸内酯化。 三、食品色素（红曲色素为主，由红曲霉产生） （1）特性：耐热、光、酸。 （2）应用：肉制品、腌制蔬菜、面包。,36,知识分析,第五节 微生物菌体,一、食用菌 （一）食用菌种类及营养价值 1. 种类：平菇、香菇等。 2. 价值：食用（氨基酸、维生素、矿物质、亚油酸）；药用（提高免疫力、降血脂、降血糖）。 （二）食用菌的生产 1. 三级菌种的制作：母种-原种-栽培种。 2. 栽培管理：接种-栽培养料-培养-出菇。 3. 加工提纯：蜜饯、调味品、糖果、酒类。,37,知识分析,第五节 微生物菌体,二、单细胞蛋白 优点：生产效率高、原料来源广、可工业化。 生产单细胞蛋白的微生物 啤酒酵母、产脘假丝酵母、螺旋藻 2. 营养价值及安全性 产品中无病原菌、无活细胞、无原料和溶剂残留。提高食品的蛋白质、维生素、矿物质、人造肉。 3. 生产 原料-培养液-接种-发酵-离心-干燥,38,知识分析,39,知识分析,