1、2019/8/18,1,第 七 章,微 生 物 与 发 酵 食 品,2019/8/18,2,基本内容 1. 细菌与发酵食品 2. 真菌与发酵食品 3微生物菌体食品 4微生物多糖 5微生物与食品风味物质 6微生物与酿造酒 7微生物与酱油酿造 8醋酸菌与食醋酿造 9发酵肉与微生物,2019/8/18,3,第 一 节,细 菌 与 发 酵 食 品,2019/8/18,4,一、发酵食品 发酵食品的定义：发酵食品（Fermentation Foods）是指经过微生物（细菌、酵母和霉菌等）酶的作用使加工原料发生许多理想的十分重要的生物化学变化及物理变化后制成的食品。,2019/8/18,5, 发酵食品的特点
2、、意义原材料的质地得到了改善风味特殊且多样化营养价值大为提高产品稳定性提高且便于保存经济价值大大升高,2019/8/18,6,常见发酵食品发酵蔬菜：源于中国修万里长城时期，蔬菜经乳酸细菌发酵而成，如泡菜、榨菜等。 酱油：神农本草经已有记载 (始于公元前2838年)。米曲霉发酵大豆 (或其饼粕) 而成。 粮醋：公元前3000年起源于中国，由根霉菌将 淀粉类物质糖化，由酵母将糖酒化，再经醋酸菌将酒氧化成醋。酒：源于“三皇五帝”时代，大禹治水期。用根霉、毛霉、酵母等发酵大米一类淀粉而成。,2019/8/18,7,“豆鼓”、“腐乳”、“腊八豆”等 起源于中国，用毛霉（米曲霉）发酵大豆或其制品而成。 纳
3、豆：日本借用中国豆鼓生产的工艺用纳豆芽孢杆菌将大豆发酵而成。 面包：源于公元前7000年左右的西欧。 牛奶发酵产品：其制作方式发现于利比 亚沙漠岩石的壁画上(公元前9000年)。,2019/8/18,8,4. 发酵技术研究发酵全过程（从投入原料到获得终产物）的:生化变化工艺技术要求工艺过程的控制及理论等即为发酵技术。,2019/8/18,9,5. 参与发酵的微生物细菌：发酵乳制品，蔬菜和水果的乳酸发酵食品，氨基酸，食醋酵母菌: 面包, 酿酒 , 单细胞蛋白霉菌: 淀粉的糖化, 酱油的酿造,酱类（大豆酱、面酱、豆瓣酱等）的制作, 豆腐乳, 有机酸 (柠檬酸、乳酸、醋酸等的发酵生产),2019/8
4、/18,10,二、乳酸细菌及其发酵制品1、 乳酸细菌及其有关属乳酸细菌: 是一类能使可发酵性碳水化合物转化成乳酸的细菌的通称。乳酸细菌并非微生物分类学上的名词。根据Bergeys细菌鉴定手册，目前已发现的乳酸细菌，至少分布于19个属的微生物中，其分类位置见P318表9-2。,2019/8/18,11,2、乳酸发酵及其类型在乳酸菌的作用下将可发酵性糖转化为乳酸的过程称为乳酸发酵。如：牛乳变酸、腌制泡菜、酸乳酒和青贮饲料等。在发酵工业上乳酸发酵则是生产乳酸的基础。,2019/8/18,12,根据乳酸细菌对糖发酵的特性不同，乳酸发酵 可区分为不同的发酵类型:同型乳酸发酵(Homofermentati
5、on of lactic acid patheay) 是指发酵终产物中90%以上为乳酸的乳酸发酵过程；如乳酸链球菌等链球菌和多数乳酸杆菌。异型乳酸发酵(Heterofermentation of lactic acid patheay) 是指发酵终产物中除乳酸外，还有乙醇、CO2等成分的乳酸发酵过程。如，肠膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)、短乳杆菌(Lactobacillus brevis)、甘露醇乳杆菌(Lacmanitopoeum)以及真菌中的根霉等。,2019/8/18,13,双歧途径(Bifidum patheay) 是双歧杆菌的产能模式。双歧杆菌是一类
6、特殊的严格厌氧菌，对营养要求较高，它们对葡萄糖的代谢可归入异型乳酸发酵，但与其他乳酸菌的异型发酵不同。,2019/8/18,14,3. 乳酸菌发酵制品：泡菜榨菜发酵乳制品乳酸,2019/8/18,15,三 、泡菜,1、泡菜制作工艺 2、泡菜制作中微生物类群的变化 微酸阶段(肠膜明串珠菌） 酸化成熟阶段（肠膜明串珠菌、植物乳杆菌、短乳杆菌、发酵乳杆菌） 过酸阶段（植物乳杆菌、短乳杆菌） 3、泡菜的腐败及软化,2019/8/18,16,四、榨菜,1、腌制的作用 2、乳酸发酵 3、影响榨菜品质的因素及其防治 白膜 丁酸发酵 霉菌,2019/8/18,17,五、酸奶发酵乳制品：1、定义：发酵乳制品：凡
7、以乳液为原料，经微生物发酵而成的乳产品，通称发酵乳制品。酸奶：鲜牛乳或还原乳经巴氏杀菌并冷却后接种乳酸菌（保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌）经发酵而制作的乳制品。幻灯片 乳酸菌饮料的概念：是以乳等用乳酸菌或酵母使之发酵的产品，再经加工或以此为原料而制成的饮料。,2019/8/18,18,发酵乳制品的种类：酸制奶油、干酪、酸牛乳、嗜酸菌乳、马奶酒等。 常用的乳酸菌：干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、瑞士乳杆菌、乳酸乳杆菌、乳酸乳球菌、乳脂乳球菌、嗜热链球菌等。 反应过程：乳酸菌分解乳糖进行同型乳酸发酵或异型乳酸发酵。,2019/8/18,19,2、酸牛乳种类：形态上分为： 凝固型搅拌
8、型饮料型含菌与否分为：活菌型杀菌型论添加物分为：果汁(味)型蔬菜汁型营养强化型其他,2019/8/18,20,3、酸奶的作用： 营养作用乳脂肪，2030%转化成葡萄糖、半乳糖，并进一步转化成乳酸和其他有机酸；乳蛋白，被乳酸等作用形成微细凝乳粒而易被人体消化吸收；磷、铁、钙，可防骨质疏松症；乳酸菌还可产生VB1、VB2、VB6、VB12、烟酸、叶酸等维生素类物质。 缓解乳糖不耐症乳酸菌产生乳糖酶降解了乳糖。 整肠作用维持人体内有益菌群的优势。,2019/8/18,21, 抑菌作用对大肠杆菌、沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色匍萄球菌等致病菌有明显抑制作用。 有改善便秘的作用乳酸等促进肠道蠕动。 降低胆固
9、醇乳清酸、羟基戊二酸等有降胆固醇作用。 抗癌作用激活巨噬细胞抑制肿瘤细胞。,2019/8/18,22,4、酸奶的发酵剂 发酵剂：指为生产酸奶而调制的特定微生物的培养物。 制作方法：原种 一级菌种 中间发酵剂 生产发酵剂,2019/8/18,23,、常用菌种：嗜热链球菌（Streptococcust hermophilus） 保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus) 嗜酸乳杆菌(Lactobacillus aciditicphilus) 双歧杆菌(Bifidobacterium)乳脂明串珠菌（Leuconostoc cremoris） 等,2019/8/18,24, 菌
10、种特性：嗜热链球菌：微好氧，G+ ，最适4045 ，在85条件下能耐受2030min；能发酵乳糖、蔗糖、果糖、葡萄糖；分解蛋白质弱；对抗生素敏感；细胞呈卵圆形，成对或形成长链，但与培养条件有关：在30乳中培养，细胞成对，在45时呈短链；在高酸度乳中呈长链；液体培养呈链状；平板培养时细胞膨胀变粗，有时呈杆菌状，形成针尖状菌落；某些菌株在平板移接时，如中间不经过牛奶培养，往往得不到菌落，这是典型的牛奶菌。产L（十）乳酸,代谢过程中有风味物质双乙酰产生。,2019/8/18,25,保加利亚乳杆菌： G+ ；微厌氧；最适生长温度4043；在50下培养，细胞停止生长；能发酵葡萄糖、果糖、乳糖，但不能利用
11、蔗糖；蛋白质分解力弱；对抗生素敏感；个别菌株在75条件下能耐受20min；细胞两端钝圆，呈细杆状，单个或成链，频繁传代会变形；培养基和培养温度对细胞形态影响很大(详见P325)：属同型乳酸发酵菌，产生D(-)-乳酸。,2019/8/18,26,嗜酸乳杆菌： G+ ，微厌氧，细胞杆状、两端钝园、单个或成双或成短链条状排列，最适培养温度为3538；能发酵葡萄糖、果糖、蔗糖和乳糖；蛋白质分解力弱；对抗生素比嗜热链球菌更敏感；对热的耐受性差；属同型乳酸发酵，产D,L-乳酸；对培养基营养成分要求较高，用牛奶培养时，一般都添加酵母膏、肽或其他生长促进物质；使用合成培养基时需添加西红柿汁或乳清；能耐胃酸和胆
12、汁，在肠道中可存活。,2019/8/18,27,双歧杆菌： G+或G-，专性厌氧，细胞呈棍棒状、勺状、弯曲状、V状、球杆状、Y状等多形态，最适37oC生长，能发酵乳糖、半乳糖、葡萄糖、果糖，分解蛋白质能力弱，抗生素敏感，抗酸性差，对热耐受性差；属异型乳酸发酵，除产生L(+)乳酸外，还有乙酸、乙醇和二氧化碳等生成；对营养要求复杂，含有水苏糖、棉子糖、乳果糖、异构化乳糖、聚甘露糖和N-乙酰-D-氨基葡萄糖苷中的一种或几种的培养基有助于双歧杆菌的生长，在培养基中添加还原剂维生素C和半胱氨酸对培养双歧杆菌有好处。,2019/8/18,28, 用来制作酸奶的工作发酵剂有两种：一是从市场上选购的利用冷冻干
13、燥技术制成的颗粒状发酵剂。优点：不必进行菌种的保存与管理；省去了逐级扩大培养过程；减少杂菌污染的机会；嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌两者的比例固定，对保持酸奶质量有很大的好处。 二是经逐级扩大培养制得的发酵剂。无论制作哪一类发酵剂，所使用的牛乳或由脱脂奶粉配制成的调制乳中不得含有抗生素等阻碍乳酸菌生长的物质。,2019/8/18,29, 发酵剂的品质鉴定：应使乳凝固呈均匀的凝胶状，乳清析出较少（或无)；口感均匀细腻有诱人的芳香酸味，无苦味或异常味； 没有气泡（凝乳中有裂纹） ； 镜检无杂菌； 其活菌数不低于108109cfu/mL； 发酵剂的活力、酸度符合要求； 最好能产生丁二酮（双乙酰），以提高
14、产品芳香味。,2019/8/18,30,5、酸奶的生产工艺、凝固型酸奶：原料鲜奶或还原乳 净化 标准化 配料 过滤 预热 均质 杀菌 冷却 接种 分装入销售的容器 发酵 冷却 后熟 质检（大肠菌群数和致病菌） 合格者可上市销售。,2019/8/18,31,、搅拌型酸奶：标准化的奶 配料 过滤 预热 均质 杀菌 冷却 接种大容器内发酵 破乳（搅拌、均质） 冷却 分装 后熟 质检 合格者可上市销售。,2019/8/18,32,、饮料型酸奶（活菌型）：凝固型酸奶 混料（加糖、酸、水、稳定剂等，均需先杀菌） 均质 分装 冷却 冷藏 质检 合格者销售,2019/8/18,33,、饮料型酸奶（杀菌型）:
15、凝固型酸奶 混料（加甜味剂、酸味剂、水、稳定剂等，均需先杀菌） 均质 杀菌 分装 冷藏 质检 销售,2019/8/18,34,、冷冻酸奶：糖液 杀菌、冷却 加香料（适量乳化膨松剂） 酸奶 泠却 混合 搅拌、均质 快速凝冻（用制冰淇淋用的凝冻机）（-35oC） 冷冻酸奶 冻藏 质检 合格者销售,2019/8/18,35,六、开菲尔发酵奶制品1. 开菲尔（Kefir ）： 又称牛奶酒，是以牛奶或羊奶为原料，在开菲尔粒或开菲尔发酵剂的作用下，经发酵而成的发酵乳。,2019/8/18,36,2、开菲尔的性状：传统开菲尔：具有强烈气泡的、含有低度酒精的、带有酵母味的酸性奶品。现代工艺制作的开菲尔：酒精含
16、量小（0.010.05% V/V）, CO2 产量小，产品呈粘稠状，滋味新鲜略带酸味，稍带一点酵母的清淡味道，质地均一，表面平滑而具有光泽，酸度为90100oT。,2019/8/18,37,3. 开菲尔的发酵剂开菲尔粒开菲尔粒（Kefirgrains） ：它是小如绿豆、大如小指头、形状不规则、乳白色或微黄而有弹性的菌块。发酵剂的使用形式常有种：通常经20左右培养16-20hr后，滤去开菲尔粒后所得的酸乳即可作为菌种（即发酵剂）;也可不过滤而直接使用培养物作下次的发酵剂。滤出的开菲尔粒同样可以作为下次的发酵剂继续使用。,2019/8/18,38,4. 开菲尔粒中的微生物种类：开菲尔粒是由数种乳酸
17、菌和酵母菌组成的混合菌块。不同地区、不同培养时期的天然开菲尔粒，其构成菌不固定。其乳酸菌主要有乳酸链球菌、乳酸杆菌、乳链球菌二乙酰亚种、肠膜明串珠菌、嗜热乳杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌等;酵母菌则有开菲尔圆酵母、酿酒酵母、假丝酵母和乳酸酵母;此外，还有醋酸细菌、枯草杆菌、开菲尔杆菌等多种微生物,2019/8/18,39,5、开菲尔的生产工艺原料乳 配料 过滤 预热 均质 杀菌 冷却 接种发酵剂 培养（25oC，12h）（达酸度为90100oT） 成熟（26oC，1012h） 质检 包装 合格者可上市销售。幻灯片 （到此止）,2019/8/18,40,发酵剂：原料乳 过滤 杀菌 冷却至25oC
18、接种开菲尔粒（1: 50） 发酵（2225oC，1824h） 凝乳 用消毒纱布过滤（将开菲尔粒保存 于4oC备用） 取滤除开菲尔粒后的发酵乳即为发酵剂（也可不过滤将粒与乳的混合物作发酵剂）。,2019/8/18,41,酸奶中形成的微生态系,2019/8/18,42,乳链球菌 （Streptococcus lactis）,2019/8/18,43,乳链球菌 （Streptococcus lactis）,2019/8/18,44,标准化：脂肪3.1% 蛋白质2.8%固形物11.5% （纯酸奶） 幻灯片 28 预热：50600，提高均质效果 幻灯片 28 均质：4070 Mpa，破碎奶脂肪球、减少脂
19、肪上浮、混料均匀、口感细腻、状态均匀 幻灯片 28 杀菌：13501400，35 幻灯片 28 接种：嗜热链球菌：保加利亚乳杆菌1：1，34 (W/W)幻灯片 28,2019/8/18,45,乳酸杆菌,2019/8/18,46,开菲尔粒（Kefirgrains）,2019/8/18,47,发酵：42o44o，35，以容器中奶 的流动性即凝乳程度来确定其终止发酵时间。 后熟：将发酵好的奶置于4o6o冷库中，存放6以上；以增强酸奶的浓厚感和风味。 质检：参照国家标准进行。检查感官状态（表面乳白色微黄、光滑无斑点、可有少量乳清折出，凝块均匀，口感细腻有发酵奶酸香味）；脂肪3.1% .蛋白质2.8%.
20、 总固形物含量11.5% 酸度70oT；大肠菌群90MPN 致病菌不得检出。,2019/8/18,48,开菲尔粒中的乳酸菌和酵母菌,37,2019/8/18,49,（2）奶酪 乳中加乳酸菌和凝乳酶是蛋白质（主要是酪蛋白）凝固后排除乳清将凝块压成块状而制成的产品。 种类：800余种如：牛乳干酪，羊如干酪、脱脂、全脂、稀奶油干酪、凝乳酶干酪、酸乳干酪、胃蛋白酶干酪、新鲜干酪、成熟干酪。 营养价值：浓缩产品。高蛋白、高脂肪、高能量、丰富盐类、维生素、氨基酸,2019/8/18,50,A、原料预处理：感官、抗生素检查、过滤、巴氏消毒（70-7515min）、冷却（29-32） B、添加发酵剂0.05-
21、2%：乳链球菌、乳酪链球菌、保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌、瑞士乳杆菌 C、添加CaCl2和凝乳酶CaCl2有利干酪凝结和改善品质，但太多则过硬（0.01-0.02%）；凝乳酶：皱胃酶、胃蛋白酶或微生物发酵产生的酶。 D、静置后凝块切割切割成小块后轻微搅拌和加热使乳清分离。 E、排乳清、压榨成型、加盐 F、后熟：10-151-4月（软制干酪），6-8月（硬制干酪）其间水分蒸发、乳酸菌死亡、酶系作用使水溶性蛋白质含量上升，有机酸、脂类等风味物质产生。,2019/8/18,51, 酸性奶油：高温杀菌的稀奶油（又名乳酪、黄油）通过添加乳酸菌发酵剂制成的加盐或无盐的酸性奶油，具更浓的芳香味，抑菌。 菌种：
22、乳脂链球菌、丁二酮链球菌等 化学反应：乳糖乳酸，柠檬酸羟丁酮丁二酮,2019/8/18,52,3、果蔬乳酸菌饮料：番茄汁、绿豆大豆酸乳、乳酸发酵蔬菜 4、发酵肉质品：香肠、酸肉 5、其他：酸面包（黑麦+乳酸菌+酵母菌发酵。欧洲）谷物发酵乳酸饮料：研制阶段 6、益生菌制剂,2019/8/18,53,七、醋酸菌 （一）醋酸菌的主要种类及特点： 醋酸杆菌属、葡萄糖杆菌属 共53种。杆菌、无芽孢、G好氧、30度，最适p H5.4-6.3。充分给氧时生长繁殖。 C2H5OH + OCH2CHO + H2O O CH3COOH + H2O 其他产物：有机酸、脂类 （二）醋酸杆菌书的生物学特点 醋酸杆菌属：
23、氧化乙醇为醋酸、且继续氧化成CO2和水、不氧化Glu、不要求Vit、同化有机酸。 葡萄糖杆菌属：不同化有机酸、氧化葡萄糖、需Vit,氧化乙醇为醋酸但能力弱、不分解醋酸。,2019/8/18,54,（三） 主要醋酸菌弯曲醋酸杆菌、许式醋酸杆菌、氧化醋酸杆菌、产醋醋酸杆菌、巴式醋酸杆菌、产黑色醋酸杆菌,2019/8/18,55,（四） 醋酸杆菌在食品工业中的应用 1、 食醋的酿造 传统方法：固态法。 过程： 原料：糯米、大米、高粱、玉米。 下脚料：玉米、野生植物等 辅料：谷糠、小米壳、高粱壳 菌种：麸曲（主要含糖化菌）、酒母（主要含酵母菌）、醋酸菌。 原料混合 加水蒸煮接种麸曲和酒母糖化发酵拌糖接
24、入醋酸菌发酵加盐后发酵淋酸陈酿勾兑灭菌包装成品。,2019/8/18,56,发酵机理： 主发酵：淀粉糖化、酒精生成、醋酸生成 副发酵：蛋白质分解、芳香类物质形成（醛、酮、脂） 特点：风味好、周期长、原料利用率低、劳动强度大2、 酿醋的新型工艺技术 生料固态酿醋法 固、液结合喷淋回流式醋酸发酵 空气自吸式罐液态发酵制醋 普通发酵罐深层液态发酵制醋,2019/8/18,57,八、谷氨酸菌 （一） 谷氨酸的主要种类 1、 北京棒状杆菌AS.1.299 2、 钝齿棒状杆菌AS.1.542 （二） 谷氨酸发酵及味精生产 （三） 肌苷酸发酵,2019/8/18,58,九、黄原胶,1、概况 2、黄原胶的性质
25、 无味、无臭、适用安全性强 黏度高 独特的流变性 良好的热稳定性 酸碱稳定性,2019/8/18,59,具有极强的抗氧化和抗酶解作用 具有广泛的相溶性 与高浓度的盐类、糖类共存时，仍保存稳定的增稠体系 对不溶性固体颗粒和油滴具有良好的悬浮性 微波稳定性,2019/8/18,60,3、黄原胶在食品中的应用,作为耐酸、耐盐的增稠稳定剂 作为乳化剂 高粘度填充剂 用于肉制品的加工 用于水果蔬菜的保鲜加工 用于面食制品加工,2019/8/18,61,第 二 节,酵母菌及其应用,2019/8/18,62,一、面包及面制品制作 1、基本过程： 面粉 酵母菌 30 发酵揉面成型220烘烤 2、发酵机理： 淀
26、粉麦芽糖、葡萄糖、果糖、蔗糖CO2、醇、酸、醛 CO2加热膨胀使松软,2019/8/18,63,二、单细胞蛋白（Single Cell Protein） 概念：利用微生物（酵母菌、细菌、霉菌等）发酵生产出的微生物菌体细胞。蛋白质含量高。以酵母菌为主。1、优点： 快速：500kg菌体 24hr合成 1250kg蛋白质500kg的牛 24 hr合成 0.5kg 蛋白质 营养价值高：蛋白质占干重的5080%，其他有氨基酸、维生素、脂类、无机盐等可消化性强。 原料来源广：糖、石油、食化产品等 利于工业化生产，不受气候影响,2019/8/18,64,2、 生产SCP的原料 碳水化合物类、CH化合物类、石
27、油产品类、无机气体类（H2、CO2）有机工业废水等3、 生产SCP的微生物： 酵母菌、细菌、霉菌、担子菌、藻类 要求：生长速度快、菌体产率高 细胞个体大，蛋白质含量高 碳源以价廉和废弃物为主 培养的最适温度较高，其生长pH以偏酸为佳 能耐浓度高的基质 无毒,2019/8/18,65,4、生产工艺： 5、用途： A、食品。营养丰富。每天吃干酵母10-15g可满足蛋白质需求。“人造肉”。如美国以乙醇为原料生产。 B、饲料：如用废液培养产朊假丝酵母作为饲料可使产奶、产蛋率提高、抗性增加。 C、发酵剂：新鲜酵母、活性干酵母 A、医药：酵母片、凝血质、麦角固纯、卵磷脂、CoA、CytC B、试剂：酵母膏
28、、酵母海藻糖 6、问题：适口性、安全性,2019/8/18,66,三、酿酒：基本分类： 单式发酵（果酒）酿造酒 单行复式发酵：啤酒 复式发酵 并行复式发酵：黄酒酒精饮料 蒸馏酒 谷类：威士忌、高粱酒、米酒甘薯：烧酒糖蜜：Ram水果：白兰地配制酒：虎骨酒、五加皮、橘子酒等,2019/8/18,67,白酒：淀粉质原料经过蒸煮、糖化、酒精发酵和蒸馏而得的含高酒精浓度的无色透明饮料酒。 按原料命名：高粱酒、玉米酒、谷酒 按糖化发酵剂命名：大曲酒、小曲酒、麸曲酒 按产地命名：茅台酒、洋河大曲 A、基本酿造工艺： 原料粉碎配料蒸煮加曲、加酒母入池发酵蒸馏勾兑陈酿成品。 B、工业化生产法； 固态发酵法：出酒
29、率低、周期长、风味好 液态发酵法：先糖化后发酵。发酵快、周期短、原料利用率高、适于工业化生产。但风味稍差。,2019/8/18,68,C、曲种： 大曲：纯小麦或部分大麦等原料对酿酒用微生物进行富集和扩大培养制成的自然糖化发酵剂。包含：霉菌（糖化菌）、细菌（芽孢杆菌）、酵母菌、生酸菌（乳酸菌）。 特点：产品香味浓、回味悠长、用曲量大，耗粮多出酒率低、周期长。 小曲：米粉、米糠加或不加中草药、接种陈曲或纯根霉、酵母菌制成的糖化发酵剂。微生物种群较单一、用曲量小、出酒率高、发酵周期短。产品风味稍差。 麸曲：以麸皮、酒糟、谷壳等制成曲料，杀菌后接入糖化菌和酒母制成。,2019/8/18,69,黄酒：淀
30、粉质原料经过蒸煮、加入小曲和酒母经糖化、酒精发酵和压滤而成。 A、命名 以酒色命名：黑酒、红酒、竹叶青 以产地命名：绍兴酒、即墨酒 以含糖量：甜黄酒（大于10%）、半甜酒（5-10%）、干黄酒（5%） B、生产特点： 含多种菌共同发酵而成，香味充分复杂。 糖化发酵直接进行，酒精浓度高（15-20%） 低温长时间酿造 陈酿,2019/8/18,70,啤酒：以麦芽为主要原料，辅以啤酒花发酵出的低酒度酿造酒。 原料：大麦芽 辅料：大米、玉米、酒花、淀粉酶 主要工艺： A、制备麦芽 B、麦芽汁糖化：借助自身水解酶 C、麦汁煮沸与添加酒花 啤酒花：桑科、律草属、多年生蔓性攀缘草本、雌雄异株。成熟雌花含-
31、酸，赋予特殊苦味 D、发酵：包括糖酒精以及各种变化（CO2、脂、醇、硫化物、含N物、糖） E、过滤、消毒 F、分装,2019/8/18,71,果酒：以果汁为原料进行酵母菌酒精发酵，经陈酿、澄清而成的含9-13%的酒。二千多年的历史。以下以葡萄酒为例 A、分类 按酒色；红葡萄酒、白葡萄酒 按糖分：干葡萄酒（残糖量小于0.3g/100ml，不引起再发酵）甜葡萄酒（残糖大于5%） 按酿造方法：天然葡萄酒：完全用葡萄汁，不加酒精和糖加强葡萄酒：添加酒精 按是否含CO2：静酒汽酒：香滨,2019/8/18,72,B、基本工艺：葡萄汁（加糖调酸）加SO2（0.2-0.9g/ml）主发酵后发酵陈酿调配装瓶。
32、 生物学过程 ：,2019/8/18,73,第 三 节,霉菌及其在食品中 的应用,2019/8/18,74,一、概述： 1、主要菌； 毛霉属（Mucor） 根霉属（Rhizopus） 曲霉属（Aspergillus） 青霉属（Penicillium） 红曲属,2019/8/18,75,2、应用范围 (1)、发酵调味品的酿造酱油、酱类、腐乳、豆豉 、基本原理：蛋白质Aa; 淀粉单糖；其他（色素、鲜味、香味物质形成）,2019/8/18,76,、工艺：原料处理接种前发酵（通气）后发酵后处理成品。、特点：多菌种，混合发酵发酵过程生化变化复杂，机理尚不完全清楚、发展方向：传统成品工业化，同时保持传统风
33、味。,2019/8/18,77,(2)、有机酸柠檬酸乳酸醋酸苹果酸衣康酸酒石酸葡萄糖酸 (3). 糖化剂,2019/8/18,78,二、 酱油和酱油制品,概述 酱油又称“清酱”或“酱汁”，是以植物蛋白及碳水化合物为主要原料，经过微生物酶的作用,发酵水解生成多种氨基酸及各种糖类，并以这些物质为基础，再经过复杂的生物化学变化，形成具有特殊色泽、香气、滋味和体态的调味液。,2019/8/18,79,分类： 1、化学酱油：蛋白质加酸水解，加入焦糖调色调味而成 （行业标准见中国调味品2001、5P36） 附：用新鲜食用酵母菌细胞在多种酶协调作用下经充分降解，有效脱苦脱臭，再经美拉德反应，采用现代技术提取
34、和浓缩制得的含呈味核苷酸、氨基酸、维生素及其他风味物质的天然调味料。不含3-氯丙醇，替代水解植物蛋白。(酱油专用酵母味素的进一步开发应用中国调味品2001、7P5)2、鱼露：（鱼酱油或虾油）鱼虾为原料经盐腌发酵而成 3、酿造酱油：豆、麦、麸皮为原料经蒸煮培菌制曲，加盐水发酵酿制而成。,2019/8/18,80,（一）、酱油中风味物质的来源,(1)蛋白质的水解 蛋白质 蛋白酶和肽酶 蛋白胨、多肽、二肽氨基酸,谷氨酸、天门冬氨酸是酱油鲜昧的重要成分, 酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸氧化后可生成黑色素，是酱油色素的主要来源之一。,蛋白酶： 碱性蛋白酶（最适pH9） 中性蛋白酶（最适pH7） 酸性蛋白酶（最
35、适pH3）米曲霉主要形成中性和碱性蛋白酶,2019/8/18,81,蛋白酶,碱性蛋白酶（最适pH9） 中性蛋白酶（最适pH7） 酸性蛋白酶（最适pH3） 米曲霉主要形成中性和碱性蛋白酶,问题 1，制曲时的合适pH值是多少？ 2，为什么发酵前期采取保温发酵？ 3，为什么低盐发酵1个月，高盐发酵需要半年以上 4，后期发酵中为什么温度过高、pH小于6则鲜味差 5，为什么需要纯种发酵避免杂菌污染。,蛋白酶、肽酶催化作用的最适温度是4045。,蛋白酶耐盐性：食盐浓度10%可保持80%活性；20%可保持50%活性。,Gln酶： 催化GlnGlu产生鲜味；胞内酶，最适pH7.4；最适温度37,蛋白质若受腐败
36、细菌分解，则氨基酸脱氨基、脱羧基形成氨、胺或羟基酸等产生异味,2019/8/18,82,(2)淀粉的分解 淀粉液化型淀粉酶糖化型淀粉酶 糊精、麦芽糖葡萄糖乙醇、乙醛、乙酸、乳酸,豆饼中蔗糖水解产生果糖。 麸皮中多缩戊醛水解出五碳糖，是色泽的重要来源。,既是酱油中的成分,又可与其他物质作用生成色素、酶类等香气成分,2019/8/18,83,(3)脂肪的分解 脂肪脂肪酶 甘油和脂肪酸氧化 短链脂肪酸。构成酱油中酯类的原料来源之一。,2019/8/18,84,(4)纤维素的分解 纤维素纤维素酶 可溶性的纤维素二糖和葡萄糖低分子物质或高分子物质。如与氨基酸作用生成色素等。,2019/8/18,85,（
37、5）酒精的发酵作用 酵母菌将发酵性糖转变为酒精及其他中间产物。具有清爽香气，是酯类的基础物质。 酵母菌不耐盐，最适生长温度2528，最适发酵温度30。因此高温速酿缺少酱香气。低盐固态发酵适合酵母菌生长和发酵。 （6）酸类的作用：乳酸、醋酸、琥珀酸 问题：酿造酱油的菌株需要具备的主要条件是什么？,2019/8/18,86,（二）、酱油中色、香、味物质的形成机理,酱醅经过保温发酵，在微生物的各种酶的作用下将酱油原料通过分解合成反应，产生鲜甜香酒酸味物质，与食盐的咸味结合，成为酱油特有的色香味体。,2019/8/18,87,表1-1不同温度对产色的影响,(1)色素的产生 A、氨基-羧基反应即迈拉德反
38、应,是一种非酶褐变反应。影响因素：参加反应的羰基化合物和氨基化合物种类与结构、温度、水分、阳光等,2019/8/18,88,B、酶褐变反应。 大豆蛋白质中的酪氨酸在多酚氧化酶等的作用下氧化生成的一种深黄褐色的色素黑蛋白。酶褐变反应需要在酪氨酸、酚羟基酶、多酚氧化酶和氧的同时存在下才能正常进行,缺一则不能产生此反应。主要在发酵后期进行 与原料配比、制曲时的温度、发酵酱醅(醪)的水分、品温及生酱油加热的温度等因素有关 发酵时正常水分在50%65%,2019/8/18,89,（2）酱油香气产生的机理 数百种化学物质组成的,按其化合物的性质分为醇、酯、醛、酚、有机酸、缩醛和呋喃酮等。 按其香型可分为焦
39、糖香、水果香、花香、醇香等。 A、酱香：主要物质为酚类化合物,其中4-乙基愈创木酚(4-EG)和4-乙基苯酚(4-EP)是酱油香气的代表性物质。 B、脂香：有机酸与醇类物质经曲霉和酵母脂化酶的酯化作用,可生成各种酯,2019/8/18,90,(3)酱油呈味物质的产生 A、鲜味 来源于氨基酸,其中以谷氨酸含量最多 B、甜味 主要来源于淀粉质水解的糖 C、酸味 主要来源于有机酸 D、苦味 微量的苦味物质能给酱油以醇厚感。酱油中呈苦昧的物质主要有亮氨酸、酶氨酸、蛋氨酸、精氨酸等氨基酸类 E、咸味 氯化纳,2019/8/18,91,（4）体态（浓稠度）的形成 决定于可溶性固形物的含量。 可人工添加增绸
40、剂，如黄原胶、羧甲基纤维素钠（CMC-Na）。 添加营养物质：饴糖、酵母膏 添加低色率、高浓度的酱色,2019/8/18,92,（三）、酱油及酱类酿造中的主要微生物,米曲霉(Aspergillus oryzae)和酱油曲霉(Aspergillus sojeo) 酵母菌 乳酸菌,2019/8/18,93,（四）、 酱油生产原料与辅料,原料： 基本原料(如蛋白质原料、淀粉质原料、食盐和水等) 辅助原料(如增色剂、助鲜剂、防腐剂等。,2019/8/18,94,蛋白质原料：构成氮素、鲜味、酱色的基质。 1 豆粕、豆饼与大豆 2 花生饼；葵花子饼；蚕豆、豌豆 3 其他 基本要求：蛋白质含量较高、碳水化合
41、物适量、利于制曲和发酵、无霉变、无异昧、资源丰富、价格低廉,2019/8/18,95,淀粉质原料： 碳水化合物主要成分，构成香气、色素的原料。 通常以小麦、面粉、麸皮等粗原料来代替。,小麦成分： 70%淀粉，2%3%的糊精 2%4%的蔗糖、葡萄糖 10%14%蛋白质,麸皮： 多缩戊糖 蛋白质 木质素：可生成4-乙基愈疮木酚,是香气主要成分之一。有维生素、钙、铁 质地疏松,体轻,面积犬,利于制曲。,2019/8/18,96,食盐和水 食盐： 使酱油具有适当的咸昧 与谷氨酸结合构成酱油的鲜昧 防止腐败 水： 选用含铁少、硬度小的自来水、深井水、清洁河水、湖水等,2019/8/18,97,辅料及添加
42、剂 1、增色剂红曲米：将红曲霉接种在大米上培养发酵而成的 酱色：淀粉水解物用氨法或非氨法生产的色素 红枣糖色：利用大枣所含糖分、酶和含氮物质,进行酶褐变和迈拉德反应。,2019/8/18,98,2、助鲜剂谷氨酸钠 呈味核苷酸盐 ：肌苷酸盐、鸟苷酸盐等 3、防腐剂 苯甲酸和苯甲酸纳盐 山梨酸和山梨酸钠,2019/8/18,99,(五). 酱油一般发酵工艺,种曲制备. 成曲生产. 制醅发酵. 浸泡酱油. 加热配制. 检验包装.,种曲制备：曲霉纯种扩大培养使产生大量繁殖力强的孢子 制曲：创造适宜条件，使米曲霉在原料上生长良好，并产生各种酶系 后发酵：成曲拌入盐水利用微生物所分泌的酶分解蛋白质、淀粉、
43、产生色、香、风味物质的过程。 浸出（淋油）用浸、滤或压榨的方法将可溶物提取出来 加热及配制,2019/8/18,100,种曲制备 种曲：酱油酿造制曲时所用的种子。是菌种（米曲霉、酱油曲霉、黑曲霉）经纯种培养而得的含有大量孢子的菌种。 不仅要求孢子数量多，发芽快，而且必须纯度高。 种曲的优劣直接影响影响酱油曲的质量、杂菌含量、发酵速度、蛋白质、淀粉水解程度。 工艺：菌种斜面试管培养三角瓶扩大培养蒸料及接种装盘翻曲及加水种曲保藏及检验,2019/8/18,101,1、菌种选择 应具备的条件：不产毒素、生长迅速抗杂菌、酶活力高、性能稳定、产品产率高风味好、便于制曲。 2、试管菌种培养及保藏 3、三角
44、瓶扩大培养4、种曲制造 质量标准：孢子鲜黄绿色，有曲香，无杂菌，孢子数60亿/克干重，发芽率90%以上。,2019/8/18,102,成曲生产,目的：创造适宜条件，保证优良霉菌等有益菌生长良好，分泌酱油酿造所需各种酶系（蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、纤维素酶等）蛋白酶含量越高越好 工艺：原料润水、蒸熟、冷却接种种曲厚层通风培养成曲质检（感官、水分、蛋白酶活力、淀粉酶活力、细菌总数）,2019/8/18,103,1 .原料： （1）.原料选择原则适合曲霉生长和分泌酶类。蛋白质含量高，淀粉次之：豆粕为主，麸皮小麦为辅料。一般豆粕、麸皮、面粉10：2：2或豆粕：麸皮=8：2 有利通风，透气性好：麸皮有利形
45、成风味物质和酱色价格低廉，来源广泛,（2）.原料处理 豆粕（饼）粉碎:2-3mm润水：加入所需要的水量，使原料均匀而完全的吸水 ,防止因浸泡导致可溶性成分损失。 （3）、蒸料 ：使蛋白质适当变性，淀粉糊化，有利米曲霉的作用和酶活；杀菌。,2019/8/18,104,2 、接种 冷却到35-40，接种量0.3% 3、管理（厚层通风制曲）： （1）温度孢子发芽 菌丝生长 孢子形成 分泌蛋白酶 温度 30-32 32-35 28-30 26-30 （2）通风,2019/8/18,105,制曲时曲料的变化： 时期 培养时间 控制温度 措施 孢子发芽期 4-6h 30-32 静置培养 菌丝生长期 8-1
46、2h 32-36 间隙通风，翻曲 菌丝繁殖期 12-18h 32-34 连续通风，翻曲 孢子着生期 20h以后 25-30 品温下降，分泌酶,质量标准：块状绵软，白色菌丝，黄绿色孢子，曲香，酶活1000单位/g干基，孢子数50亿/g。,2019/8/18,106,发酵： 将成曲拌入多量盐水，使其成为粘稠半流动态酱醪。 将成曲拌入少量盐水，使其成为粘稠不流动态酱醅。酱醪或酱醅入缸，利用微生物的丰富酶系，进行一系列生化反应将物料分解的过程。,2019/8/18,107,1、高盐稀醪发酵法（天然晒露发酵法：） 自然发酵，制曲时间长（一周以上）；成曲拌20-28Be酱醅置室外大缸，缸口敞开，经历一个夏
47、季的日晒夜露（6-10个月）而成。 特点：色泽红褐，酱香浓郁，滋味醇厚鲜美，体态浓厚久储不霉。原料利用率低、发酵周期长，劳动强度大，卫生条件不易控制，成本高。 如湘潭龙牌酱油、广东生抽,2019/8/18,108,2、低（无）盐保温法：制醅时不加或少加食盐进行发酵，发酵温度保持55-60以防腐，发酵时间约3d。 特点：周期短，蛋白质水解彻底，操作简单。 对卫生条件要求高，风味差。,2019/8/18,109,3、低盐固态发酵法：利用酱醋中食盐含量在10%:时对酶活力的抑制作用不大的特点,在固态无盐发酵的基础上发接种制曲，周期约1月， 特点：色泽较深，滋味鲜美香气优于无盐发酵，差于天然晒露发酵。 生产成本低、设备要求不高，原料利用率高。 1960s在国内逐步推广。,
