第十一章微生物的应用.ppt

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1、第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用第一节第一节 食食 醋醋第二节第二节 酱酱 油油第三节第三节 腐腐 乳乳第四节第四节 发酵乳制品发酵乳制品第五节第五节 发酵酒类发酵酒类第六节第六节 氨基酸氨基酸第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用第一节第一节 食食 醋醋|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

2、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。食醋自古以来就是我国人民生活中的必需品。它是一食醋自古以来就是我国人民生活中的必需品。它是一种酸性调味料，除含有醋酸外，还含有糖分，氨基酸等营种酸性调味料，除含有醋酸外，还含有糖分，氨基酸等营养物质，能增进人们的食欲。养物质，能增进人们的食欲。第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用 食醋是细菌的发酵制品，通常是利用醋酸杆菌食醋是细菌的发酵制品，通常是利用醋酸杆菌进行好氧发酵而产生；进行好氧发酵而产生；如果以淀粉质为原料，还需要霉菌和酵

3、母菌的如果以淀粉质为原料，还需要霉菌和酵母菌的参与；参与；如果以糖类物质为原料，需加入酵母菌；如果以糖类物质为原料，需加入酵母菌；只有以乙醇类物质为原料，才不需其它微生物只有以乙醇类物质为原料，才不需其它微生物参与，单用醋酸杆菌就可完成酿醋作用；参与，单用醋酸杆菌就可完成酿醋作用；下面我们以淀粉质为原料，介绍参与与酿造作下面我们以淀粉质为原料，介绍参与与酿造作用的有关微生物。用的有关微生物。第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用一、菌一、菌 种种第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用2、酵母菌、酵母菌 利用糖进行酒精发酵的菌种主要是酿酒酵

4、母。利用糖进行酒精发酵的菌种主要是酿酒酵母。3、醋酸菌、醋酸菌v 醋酸菌是醋酸发酵的主要菌种，它能氧化酒精为醋酸。醋酸菌是醋酸发酵的主要菌种，它能氧化酒精为醋酸。醋酸菌的形态为短杆或长杆细胞、单独、成对或排列成醋酸菌的形态为短杆或长杆细胞、单独、成对或排列成链状。不形成芽孢。革兰氏染色幼龄阴性，老龄不稳定。链状。不形成芽孢。革兰氏染色幼龄阴性，老龄不稳定。好氧。喜欢在含糖和酵母膏的培养基上生长。最适生长好氧。喜欢在含糖和酵母膏的培养基上生长。最适生长温度为温度为30左右，最适左右，最适pH值为值为5.46.3。1、曲霉菌、曲霉菌v酿醋先酿酒，酿酒先需糖。故以淀粉质为原料，首酿醋先酿酒，酿酒先需

5、糖。故以淀粉质为原料，首先必须将淀粉水解为葡萄糖，才能为酒精发酵提供条先必须将淀粉水解为葡萄糖，才能为酒精发酵提供条件。而完成这一生化过程是通过曲霉菌作用。件。而完成这一生化过程是通过曲霉菌作用。v使用曲霉菌作为糖化剂的常用菌种是黑曲霉、宇佐使用曲霉菌作为糖化剂的常用菌种是黑曲霉、宇佐美曲霉等。近年来，广泛使用的糖化菌种是北微所选美曲霉等。近年来，广泛使用的糖化菌种是北微所选育的黑曲霉变异株育的黑曲霉变异株uv-11，编号为编号为AS.3.4309。最适最适pH值为值为3.55.0。第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用|根据对维生素的要求和对有机酸的同化性能根据对维生素的要求和对有机酸

6、的同化性能等区别，等区别，食醋酿造菌种可分为食醋酿造菌种可分为2 2个属：个属：醋酸杆醋酸杆菌属和葡萄糖杆菌属。菌属和葡萄糖杆菌属。|醋酸杆菌属现已发现醋酸杆菌属现已发现5353种。它们的特点是：种。它们的特点是：能氧化乙醇成醋酸，有些可继续氧化成能氧化乙醇成醋酸，有些可继续氧化成CO2CO2和和水；不氧化葡萄糖；不要求维生素；能同化水；不氧化葡萄糖；不要求维生素；能同化主要有机酸。主要有机酸。|葡萄糖杆菌属发现有葡萄糖杆菌属发现有8 8个种，它们的特点是：个种，它们的特点是：能氧化乙醇成醋酸，但氧化能力很弱，并且能氧化乙醇成醋酸，但氧化能力很弱，并且不再分解醋酸生成不再分解醋酸生成CO2CO

7、2和水；能氧化葡萄糖或和水；能氧化葡萄糖或葡萄糖酸；需要维生素；对主要有机酸几乎葡萄糖酸；需要维生素；对主要有机酸几乎不能同化。不能同化。第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用|目前国内外用于生产食醋的菌种有：目前国内外用于生产食醋的菌种有：奥尔兰奥尔兰醋杆菌（醋杆菌（Acetobacter orleanense）、）、许氏醋许氏醋杆菌（杆菌（A.schutzenbachii）、）、弯醋杆菌（弯醋杆菌（A.curvum）、）、产醋醋杆菌（产醋醋杆菌（A.acetigenum）、）、醋化醋杆菌（醋化醋杆菌（A.aceti）、）、恶臭醋杆菌（恶臭醋

8、杆菌（A.rancens）等。等。|我国目前使用人工纯培养的醋酸菌种，主要我国目前使用人工纯培养的醋酸菌种，主要有二株：一株有二株：一株是中科院微生物研究所培育出是中科院微生物研究所培育出的恶臭醋酸杆菌的恶臭醋酸杆菌AS.1.41。另一株另一株是上海酿造是上海酿造研究所和上海醋厂从丹东速酿醋中分离而得，研究所和上海醋厂从丹东速酿醋中分离而得，编号为沪酿编号为沪酿1.01。第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用1.淀粉糖化淀粉糖化 曲霉菌能分泌多种淀粉酶，完成淀粉糖化作用。曲霉菌能分泌多种淀粉酶，完成淀粉糖化作用。2、酒精发酵、酒精发酵 这一过程

9、是利用酵母菌在无氧条件下经这一过程是利用酵母菌在无氧条件下经EMP途途 径，将葡萄糖发酵成乙醇和径，将葡萄糖发酵成乙醇和CO2。3、醋酸发酵醋酸发酵 乙醇在醋酸菌的作用下氧化成乙酸，这个过程称为醋酸乙醇在醋酸菌的作用下氧化成乙酸，这个过程称为醋酸发酵。它是食醋生产的主要环节。发酵。它是食醋生产的主要环节。乙醇氧化过程可分为两个阶段：首先，乙醇在乙醇脱氢乙醇氧化过程可分为两个阶段：首先，乙醇在乙醇脱氢酶的催化下氧化成乙醛。然后，乙醛在乙醛脱氢酶作用酶的催化下氧化成乙醛。然后，乙醛在乙醛脱氢酶作用下，氧化成乙酸下，氧化成乙酸第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用二、发酵机理二、发酵机理第第十

10、十章章微微生生物物的的食食品品应应用用4、食醋的色、香、味、食醋的色、香、味（1）食醋色素）食醋色素 食醋生产如使用红曲做糖化剂，食醋生产如使用红曲做糖化剂，则红曲霉色素赋予食醋红色。食醋在发酵过程则红曲霉色素赋予食醋红色。食醋在发酵过程中，主要通过美拉德反应和酶褐变反应生成色中，主要通过美拉德反应和酶褐变反应生成色素。素。（2）食醋香气）食醋香气 发酵过程中产生各种有机酸和醇发酵过程中产生各种有机酸和醇类，通过酯化反应合成各种酯类，赋于食醋以类，通过酯化反应合成各种酯类，赋于食醋以特殊的香气。酯类以乙酸乙酯为主。特殊的香气。酯类以乙酸乙酯为主。（3）食醋的味）食醋的味|酸味：酸味：醋酸是形成

11、酸味的主体酸。醋酸是形成酸味的主体酸。|甜味：甜味：由糖分组成。由糖分组成。|鲜味：鲜味：来源于蛋白质的水解产物氨基酸和菌体来源于蛋白质的水解产物氨基酸和菌体 自溶核酸的降解物核苷酸。自溶核酸的降解物核苷酸。|咸味：咸味：来自食盐。来自食盐。第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用v酱油是我国传统的发酵食品之一，在我国有着悠久的历史，酱油不仅营养丰富，含有糖份、多肽、氨基酸、维生素、食盐和水等物质，而且赋予食品以咸味、鲜味、香味和颜色，增进人们的食欲，因而是人们生活中不可缺少的调味品。随着世界上食用酱油的人数增加，对酱油的需要量也随之增加，同时，

12、对酱油的质量也会提出更高的要求。因此，酱油酿造工业在食品工业中的地位愈加显得重要。第二节第二节 酱酱 油油一、概述一、概述第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用1.酱油是多种微生物混合作用的结果。霉菌、酵母和细菌都参与了复杂的物质转化过程。其中对原料发酵快慢、成品颜色浓淡、味道鲜美程度有直接关系的微生物是米曲霉和酱油曲霉；对酱油风味有直接关系的微生物是酵母菌和乳酸菌。1、米曲霉和酱油曲霉、米曲霉和酱油曲霉1.酱油中应用的曲霉菌主要是米曲霉（Aspergillus oryzae）和酱油曲霉（A.sojae）。2.米曲霉菌落生长很快，初为白色，渐变黄色。分生孢子成熟后，成黄绿色。分生孢子头为

13、放射形、顶囊球形或瓶形。小梗一般为单层，偶有双层。分生孢子为球形，粗糙或近于光滑。3.米曲霉能利用单糖、双糖、有机酸、醇类、淀粉等多种碳源。在生长过程中，需要一些氮源，好氧。最适生长温度约在35左右。pH值为6.0左右；4.米曲霉有着复杂的酶系统，主要有蛋白酶，分解原料中的蛋白质；谷氨酰胺酶，使大豆蛋白质水解出来的谷氨酰胺直接分解生成谷氨酸，增强酱油的鲜味；淀粉酶，分解原料中的淀粉生成糊精和葡萄糖；此外它还能分泌果胶酶、半纤维素酶和酯酶等。但最重要的是蛋白酶，其次是淀粉酶和谷氨酸酰胺酶。它们决定着原料的利用率、酱醪发酵成熟的时间以及产品的味道和色泽。二、菌种二、菌种第第十十章章微微生生物物的的

14、食食品品应应用用v酱油曲霉是日本学者坂口在30年代从酱油中分离出来的，并应用于酱油生 产。酱油曲霉分生孢子表面有小突起，米曲霉-淀粉酶活性较高，而酱油曲霉体内含多聚半乳糖醛酸酶较高。v目前，日本制曲使用的是混合曲霉，其中米曲霉占79%，酱油曲霉占21%。我国则使用纯米曲霉菌种。广泛使用的菌种是米曲霉3.042，该菌株的特点是：蛋白酶活力高，比原菌种3.863提高30%，生长繁殖速度快，制曲时间由原来48h缩短到2228h；原料出品率提高5%以上；抗杂菌能力强，酱油的香气和滋味均优良；不产生黄曲霉毒素等。后来他们又对以UE336菌种为出发菌株，经亚硝酸、快中子、乙基磺酸甲烷、秋水仙碱等交替诱变，

15、筛选出谷氨酰胺酶活力比对照菌种提高2倍以上的菌种沪酿422号，在同等发酵条件下，谷氨酸含量提高40%左右，并不含黄曲霉毒素B1。第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用 2、酵母菌、酵母菌4从酱醪中分离出的酵母有从酱醪中分离出的酵母有7个属，个属，23个种。其基本形态个种。其基本形态是圆形、卵圆形、柠檬形、腊肠形等。最适生长温度是圆形、卵圆形、柠檬形、腊肠形等。最适生长温度为为2830，pH值在值在4.55.6之间合适。之间合适。4与酱油质量关系非常密切的酵母菌是鲁氏酵母、易变与酱油质量关系非常密切的酵母菌是鲁氏酵母、易变球拟酵母、埃契氏球拟酵母、无名球拟酵母等。在这球拟酵母、埃契氏球拟酵

16、母、无名球拟酵母等。在这当中，又以鲁氏酵母影响最为重要。它占酵母总数的当中，又以鲁氏酵母影响最为重要。它占酵母总数的45%左右，由空气中自然接种。它是常见的耐高渗透左右，由空气中自然接种。它是常见的耐高渗透压酵母，能在压酵母，能在18%食盐的基质中繁殖。它能发酵葡萄食盐的基质中繁殖。它能发酵葡萄糖等生成乙醇、甘油等，从而进一步生成酯、糖醇等。糖等生成乙醇、甘油等，从而进一步生成酯、糖醇等。增加了酱油的风味。它是发酵型酵母，出现在主发酵增加了酱油的风味。它是发酵型酵母，出现在主发酵期。随着发酵温度增高，在后发酵期，鲁氏酵母开始期。随着发酵温度增高，在后发酵期，鲁氏酵母开始自溶，促进了易变球拟酵母

17、和埃契氏球拟酵母的生长。自溶，促进了易变球拟酵母和埃契氏球拟酵母的生长。它们是酯香型酵母，参与酱醪的成熟，生成烷基苯酚它们是酯香型酵母，参与酱醪的成熟，生成烷基苯酚类香味物质，如类香味物质，如4-乙基苯酚等，改善了酱油的风味。乙基苯酚等，改善了酱油的风味。第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用 3、乳酸菌、乳酸菌4 从酱醪中分离出的细菌有从酱醪中分离出的细菌有6个属个属18个种。和酱油发酵个种。和酱油发酵关系最为密切的是乳酸菌。其菌体杆状、球形、分散关系最为密切的是乳酸菌。其菌体杆状、球形、分散或成链状。对氧要求不一。在乳酸菌中，酱油四联球或成链状。对氧要求不一。在乳酸菌中，酱油四联球菌

18、、嗜盐片球菌、酱油片球菌与酱油风味形成有密切菌、嗜盐片球菌、酱油片球菌与酱油风味形成有密切关系。在酱醪发酵过程中，前期嗜盐片球菌多，后期关系。在酱醪发酵过程中，前期嗜盐片球菌多，后期四联球菌多些。四联球菌多些。4 乳酸菌的作用是利用糖产生乳酸，和乙醇作用生成乳乳酸菌的作用是利用糖产生乳酸，和乙醇作用生成乳酸乙酯，香气很浓。由于产生乳酸，降低了发酵醪的酸乙酯，香气很浓。由于产生乳酸，降低了发酵醪的pH值，使醪的值，使醪的pH值在值在5左右，这样就促进了鲁氏酵母左右，这样就促进了鲁氏酵母的繁殖。乳酸菌和酵母菌联合作用，赋予酱油特殊的的繁殖。乳酸菌和酵母菌联合作用，赋予酱油特殊的香气。根据经验，如果

19、乳酸菌数与酵母菌数之比为香气。根据经验，如果乳酸菌数与酵母菌数之比为10:1时，效果最好。时，效果最好。4近年来，又发现某些芽孢杆菌也参与了酱油的酿造，近年来，又发现某些芽孢杆菌也参与了酱油的酿造，而且是影响风味的主要因素。而且是影响风味的主要因素。第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用v酿造酱油的过程，实际上是多种微生物的协同酿造酱油的过程，实际上是多种微生物的协同作战的过程，通过这些微生物产生的酶的催化作战的过程，通过这些微生物产生的酶的催化作用，将原料中的大分子有机物逐步分解为简作用，将原料中的大分子有机物逐步分解为简单物质，再经过复杂的物理化学和生物化学的单物质，再经过复杂的物理

20、化学和生物化学的反应，就形成了具有独特风味的调味副食品反应，就形成了具有独特风味的调味副食品酱油。酱油。v目前已知酱油的化学成分多达三四百种，这些目前已知酱油的化学成分多达三四百种，这些物质都是在这个复杂的变化过程中产生的。物质都是在这个复杂的变化过程中产生的。v原料中的蛋白质经过由米曲霉所分泌的蛋白酶原料中的蛋白质经过由米曲霉所分泌的蛋白酶作用，逐渐分解成、胨、多肽和氨基酸。作用，逐渐分解成、胨、多肽和氨基酸。三、机理三、机理第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用v米曲霉分泌的蛋白酶可分为米曲霉分泌的蛋白酶可分为3种：酸性蛋白酶（最适种：酸性蛋白酶（最适pH值值为为3）、中性蛋白酶（最

21、适）、中性蛋白酶（最适pH值为值为7左右）、碱性蛋白酶左右）、碱性蛋白酶（最适（最适pH值为值为8）。其中以碱性蛋白酶最多。故在酱油发）。其中以碱性蛋白酶最多。故在酱油发酵过程中，如果酵过程中，如果pH值过低，会影响蛋白质的水解。米曲霉值过低，会影响蛋白质的水解。米曲霉中外肽酶活力高于其它曲霉，故有利于氨基酸的生成。米中外肽酶活力高于其它曲霉，故有利于氨基酸的生成。米曲霉中分泌的谷氨酰胺酶分解原料中的游离的谷氨酰胺，曲霉中分泌的谷氨酰胺酶分解原料中的游离的谷氨酰胺，生成谷氨酸。生成谷氨酸。v 原料中的淀粉质经过米曲霉产生的淀粉酶的糖化作用，水原料中的淀粉质经过米曲霉产生的淀粉酶的糖化作用，水解

22、成糊精和葡萄糖。米曲霉分泌的淀粉酶主要有解成糊精和葡萄糖。米曲霉分泌的淀粉酶主要有-淀粉酶；淀粉酶；分解淀粉的分解淀粉的-1，4葡萄糖苷键，生成麦芽糖、糊精和少量葡萄糖苷键，生成麦芽糖、糊精和少量葡萄糖；淀粉葡萄糖；淀粉-1.4、1.6-葡萄糖苷酶，能把淀粉分解成单葡萄糖苷酶，能把淀粉分解成单个葡萄糖分子。个葡萄糖分子。v 分解下来的单糖类或其它糖类，有的作为微生物的碳源被分解下来的单糖类或其它糖类，有的作为微生物的碳源被利用；有的是成为形成酱色的重要成分；有的残留在酱油利用；有的是成为形成酱色的重要成分；有的残留在酱油中，给酱油以甜味，增加粘稠度。中，给酱油以甜味，增加粘稠度。第第十十章章微

23、微生生物物的的食食品品应应用用1.酱油中含有多种高级脂肪酸，其中最重要的有乳酸、醋酱油中含有多种高级脂肪酸，其中最重要的有乳酸、醋酸、玻珀酸、葡萄糖酸等。乳酸是由乳酸菌利用葡萄糖酸、玻珀酸、葡萄糖酸等。乳酸是由乳酸菌利用葡萄糖进行发酵而来。进行发酵而来。2.乳酸菌还可利用五碳糖（阿拉伯糖和木糖）发酵生成乳乳酸菌还可利用五碳糖（阿拉伯糖和木糖）发酵生成乳酸和醋酸。酸和醋酸。3.琥珀酸或经琥珀酸或经TCA循环或经谷氨酸氧化产生；某些醋酸菌循环或经谷氨酸氧化产生；某些醋酸菌能将葡萄糖氧化成葡萄糖酸；酱油中其它的甲酸等是经能将葡萄糖氧化成葡萄糖酸；酱油中其它的甲酸等是经相应的醛类氧化而来。这些有机酸是

24、酱油的重要呈味物相应的醛类氧化而来。这些有机酸是酱油的重要呈味物质，又是酱油香气的重要组分。质，又是酱油香气的重要组分。4.酵母菌的酒清发酵生成的乙醇，由氨基酸脱氨、脱羧后酵母菌的酒清发酵生成的乙醇，由氨基酸脱氨、脱羧后形成的少一个碳原子的高级醇，构成了酯类的前体物质。形成的少一个碳原子的高级醇，构成了酯类的前体物质。由发酵过程中产生的酯类以及由化学反应形成的酯类，由发酵过程中产生的酯类以及由化学反应形成的酯类，构成了酱油香气成分的主体。香气的成分非常复杂，据构成了酱油香气成分的主体。香气的成分非常复杂，据目前分析，有目前分析，有276种成分。种成分。第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用

25、用&关于酱油色素的形成，目前一般认为有关于酱油色素的形成，目前一般认为有2个途径：第一个途径是经过美拉德反应个途径：第一个途径是经过美拉德反应（mai-llard reaction）。）。它是氨基化合物它是氨基化合物和羰基化合物之间的氨基和羰基化合物之间的氨基-羰基反应。分羰基反应。分为初始、中间和终了三个阶段，最终形成为初始、中间和终了三个阶段，最终形成褐色物质褐色物质类黑色素，这是最主要的生类黑色素，这是最主要的生成途径：第二个途径是经过酶褐变反应，成途径：第二个途径是经过酶褐变反应，由曲生成的多酚氧化酶将蛋白质的水解产由曲生成的多酚氧化酶将蛋白质的水解产物酪氨酸氧化成黑色素。物酪氨酸氧化

26、成黑色素。&关于酱油的五味，一般认为：鲜味来源于关于酱油的五味，一般认为：鲜味来源于氨基酸和核酸类物质的钠盐；甜味主要来氨基酸和核酸类物质的钠盐；甜味主要来源于糖类、某些氨基酸（甘氨酸等）、醇源于糖类、某些氨基酸（甘氨酸等）、醇类（如甘油等）；酸味来源于有机酸；苦类（如甘油等）；酸味来源于有机酸；苦味来源于某些氨基酸（如酪氨酸等）、乙味来源于某些氨基酸（如酪氨酸等）、乙醛等；咸味主要来源于食盐。醛等；咸味主要来源于食盐。第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用1、曲霉污染、曲霉污染 有些原料本身发霉，或在发酵过程中污染了有些原料本身发霉，或在发酵过程中污染了某些曲霉菌；其中有些曲霉能产生黄

27、曲霉毒某些曲霉菌；其中有些曲霉能产生黄曲霉毒素；有些生产菌种也能产生黄曲霉毒素。素；有些生产菌种也能产生黄曲霉毒素。2、细菌污染、细菌污染 酱油中卫生指标规定，细菌数每酱油中卫生指标规定，细菌数每ml不超过不超过5万万个。其中大肠杆菌最近似值，个。其中大肠杆菌最近似值，100ml不得超不得超过过30个。不得检出致病菌。如果超过标准，个。不得检出致病菌。如果超过标准，则表示发生污染。这种污染主要来源于种曲、则表示发生污染。这种污染主要来源于种曲、容器等，也可能与污染粪便有关。容器等，也可能与污染粪便有关。四四 影响酱油质量的微生物影响酱油质量的微生物第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用|

28、酱油生酱油生“花花”是污染耐盐性产膜酵母所致。是污染耐盐性产膜酵母所致。例如盐生接合酵母例如盐生接合酵母（Zygosaccharonycesalsus）、日本接合酵母日本接合酵母（Z.jqponicus）、）、粉状毕赤氏酵母（粉状毕赤氏酵母（Pichia farinosa）、）、球拟酵母属（球拟酵母属（Torulopsis）和醭酵和醭酵母属（母属（Mycoderma）中的某些种等。酱油生中的某些种等。酱油生“花花”是由于浓度过稀、成熟不完全、含糖是由于浓度过稀、成熟不完全、含糖过多、食盐不足、杀菌不彻底或容器不清洁过多、食盐不足、杀菌不彻底或容器不清洁所引起。酱油生霉后，质量下降，成分变坏，所

29、引起。酱油生霉后，质量下降，成分变坏，糖分和全氮减少，香气消失，鲜味减弱，并糖分和全氮减少，香气消失，鲜味减弱，并产生臭味、苦涩味。产生臭味、苦涩味。|有人对江苏省镇江地区有人对江苏省镇江地区11个县、市的个县、市的11个厂个厂家生产的各类酱油进行了霉菌污染检查，结家生产的各类酱油进行了霉菌污染检查，结果在果在25份样品中，青霉检出率为份样品中，青霉检出率为60%（15份）份）、曲霉为、曲霉为48%（12份）、镰刀菌为份）、镰刀菌为24%（6份）份）。这些菌种中大部分可产生毒素，直接影响。这些菌种中大部分可产生毒素，直接影响人体的健康。人体的健康。3、酱油生、酱油生“花花”第第十十章章微微生生

30、物物的的食食品品应应用用 腐乳以前都是靠自然发霉法。这种方法周期长，受季节腐乳以前都是靠自然发霉法。这种方法周期长，受季节性影响，而且容易污染。目前多采用人工纯种培养，大性影响，而且容易污染。目前多采用人工纯种培养，大大缩短了生产周期，而且不易污染，常年都可生产。现大缩短了生产周期，而且不易污染，常年都可生产。现在用于腐乳发霉的在用于腐乳发霉的菌种菌种有有腐乳毛霉、鲁氏毛霉，五通桥腐乳毛霉、鲁氏毛霉，五通桥毛霉、总状毛霉、华根霉。毛霉、总状毛霉、华根霉。另外在细菌型腐乳中，克东腐乳是利用微球菌属中的种另外在细菌型腐乳中，克东腐乳是利用微球菌属中的种进行酿造。武汉腐乳是利用枯草杆菌进行酿造的。进

31、行酿造。武汉腐乳是利用枯草杆菌进行酿造的。第三节第三节 腐腐 乳乳腐乳为我国著名的传统发酵食品，有腐乳为我国著名的传统发酵食品，有10001000多年的制造历多年的制造历史。它味道鲜美，营养丰富，价格便宜，因而受到人们史。它味道鲜美，营养丰富，价格便宜，因而受到人们的欢迎。的欢迎。一、菌一、菌 种种第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用 腐乳的酿造过程，是几种微生物及其所产腐乳的酿造过程，是几种微生物及其所产生的酶的不断作用的过程。在发酵前期，生的酶的不断作用的过程。在发酵前期，主要是毛霉等的生长发育期，在豆乳坯周主要是毛霉等的生长发育期，在豆乳坯周围布满菌丝，同时分泌各种酶，引起豆乳围

32、布满菌丝，同时分泌各种酶，引起豆乳中少量淀粉的糖化和蛋白质的逐步降解。中少量淀粉的糖化和蛋白质的逐步降解。此时由外界来到坯上的细菌、酵母也随之此时由外界来到坯上的细菌、酵母也随之繁殖，参与发酵。加入食盐、红曲、黄酒繁殖，参与发酵。加入食盐、红曲、黄酒等辅料，装坛后，即进行厌氧的后发酵。等辅料，装坛后，即进行厌氧的后发酵。毛霉产生的蛋白酶和细菌、酵母的发酵作毛霉产生的蛋白酶和细菌、酵母的发酵作用，经过复杂的生物化学变化，将蛋白质用，经过复杂的生物化学变化，将蛋白质分解为蛋白胨、多肽和氨基酸等物质。同分解为蛋白胨、多肽和氨基酸等物质。同时生成一些有机酸、醇类、酯类，最后制时生成一些有机酸、醇类、酯

33、类，最后制成具有特殊色、香、味的腐乳成品。成具有特殊色、香、味的腐乳成品。二、机二、机 理理第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用（三）工艺流程（三）工艺流程 腐乳的制作工艺比较简单，腐乳的制作工艺比较简单，一般分为一般分为3个阶段：个阶段：|（1）制豆腐坯）制豆腐坯|（2）人工发霉）人工发霉|（3）装坛发酵）装坛发酵第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用|红曲是制造红腐乳不可缺少的配料。红红曲是制造红腐乳不可缺少的配料。红曲霉色素是天然色素，使用安全。它是由曲霉色素是天然色素，使用安全。它是由红曲霉属的一些种经固体或液体培养产生红曲霉属的一些种经固体或液体培养产生的色素，通常是几

34、种不同结构的色素的混的色素，通常是几种不同结构的色素的混和物。红曲霉色素包括红曲霉素、红曲霉和物。红曲霉色素包括红曲霉素、红曲霉红素、红曲霉黄素和红斑红曲霉素等几种红素、红曲霉黄素和红斑红曲霉素等几种色素。色素。|红曲霉的菌丝分隔，初为白色，后逐红曲霉的菌丝分隔，初为白色，后逐渐变为红色或紫色。它既产生分生孢子，渐变为红色或紫色。它既产生分生孢子，也产生子囊孢子。腐生菌，嗜酸，耐高温也产生子囊孢子。腐生菌，嗜酸，耐高温（3547），耐乙醇（），耐乙醇（410%），能），能利用多种碳源，本身能合成多种维生素，利用多种碳源，本身能合成多种维生素，抗杂菌污染能力强。抗杂菌污染能力强。第第十十章章微微

35、生生物物的的食食品品应应用用第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用第四节第四节 发酵乳制品发酵乳制品|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。|注意事项：在整个加工过程中，对原料灭菌处理采用的温度较低，所以接种剂量要大，以防止污染。第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用|以牛奶为原料，经微生物发酵，可以制得许多发酵以牛奶为原料，经微生物发酵，可以制得许多发酵乳制品。例如酸牛奶

36、、酸奶油、干酪和酸乳酒等。乳制品。例如酸牛奶、酸奶油、干酪和酸乳酒等。（一）菌种（一）菌种|用于发酵乳制品的菌种，主要是一类能产生乳酸的细用于发酵乳制品的菌种，主要是一类能产生乳酸的细菌。菌。|乳酸细菌发酵糖类的类型可分为两种：同型乳酸发酵乳酸细菌发酵糖类的类型可分为两种：同型乳酸发酵和异型乳酸发酵。同型乳酸发酵，乳酸菌几乎能将全和异型乳酸发酵。同型乳酸发酵，乳酸菌几乎能将全部葡萄糖转变为乳酸；异型乳酸发酵，乳酸菌除将葡部葡萄糖转变为乳酸；异型乳酸发酵，乳酸菌除将葡萄糖转变为乳酸外还同时产生乙醇和萄糖转变为乳酸外还同时产生乙醇和CO2。能引起同能引起同型乳酸发酵的乳酸细菌称为同型乳酸菌，例如干

37、酪乳型乳酸发酵的乳酸细菌称为同型乳酸菌，例如干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌、乳链球菌等。能引起异型乳杆菌、保加利亚乳杆菌、乳链球菌等。能引起异型乳酸发酵的乳酸细菌称为异型乳酸菌。例如嗜柠檬酸明酸发酵的乳酸细菌称为异型乳酸菌。例如嗜柠檬酸明串珠菌和葡聚糖明串球菌等。串珠菌和葡聚糖明串球菌等。一、发酵乳制品一、发酵乳制品第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用|从形状上分，乳酸细菌可分为乳酸球菌和从形状上分，乳酸细菌可分为乳酸球菌和乳酸杆菌二类。乳酸杆菌二类。|乳酸球菌按照形态构造和生化反应特征的不乳酸球菌按照形态构造和生化反应特征的不同可归属于三个属：链球菌属、片球菌属和同可归属于三个属：链球菌

38、属、片球菌属和明串珠菌属。前两个属中的乳酸球菌都进行明串珠菌属。前两个属中的乳酸球菌都进行同型乳酸发酵。后一属中的乳酸菌则进行异同型乳酸发酵。后一属中的乳酸菌则进行异型乳酸发酵。所有的乳酸杆菌都归属于一个型乳酸发酵。所有的乳酸杆菌都归属于一个属：乳杆菌属。这一属的乳酸菌发酵葡萄糖属：乳杆菌属。这一属的乳酸菌发酵葡萄糖的类型不定。的类型不定。|所有的乳酸细菌通常是不运动的。不形成所有的乳酸细菌通常是不运动的。不形成芽孢。兼性厌氧，罕见色素，营养要求复杂。芽孢。兼性厌氧，罕见色素，营养要求复杂。在固体培养基上形成的菌落较小。它们对酸在固体培养基上形成的菌落较小。它们对酸具有高度的耐性。具有高度的耐

39、性。第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用 （二）乳制品的发酵（二）乳制品的发酵 1、酸性奶油（、酸性奶油（sour cream）|酸性奶油是将稀奶油消毒杀菌后，接种发酵菌剂，酸性奶油是将稀奶油消毒杀菌后，接种发酵菌剂，在一定的条件下，经过复杂的生物化学反应后而形在一定的条件下，经过复杂的生物化学反应后而形成的产物。成的产物。|目前常采用混合菌剂进行发酵。常用作酸性奶油的目前常采用混合菌剂进行发酵。常用作酸性奶油的菌种是乳链球菌、乳脂（酪）链球菌、噬柠檬酸链菌种是乳链球菌、乳脂（酪）链球菌、噬柠檬酸链球菌、丁二酮乳链球菌和噬柠檬酸明串珠菌等。乳球菌、丁二酮乳链球菌和噬柠檬酸明串珠菌等。乳

40、链球菌和乳酪链球菌能使乳液中的柠檬酸分解为羟链球菌和乳酪链球菌能使乳液中的柠檬酸分解为羟丁酮，然后氧化成具有芳香味的丁二酮。目前认为丁酮，然后氧化成具有芳香味的丁二酮。目前认为较好的奶油发酵剂一般含有乳链球菌、乳酪链球菌较好的奶油发酵剂一般含有乳链球菌、乳酪链球菌和丁二酮乳链球菌三种菌的混合菌种。在德国、荷和丁二酮乳链球菌三种菌的混合菌种。在德国、荷兰和丹麦，他们采用由等量的乳酪链球菌和糖乳链兰和丹麦，他们采用由等量的乳酪链球菌和糖乳链球菌，再加球菌，再加10%的噬柠檬酸链球菌所组成的混合菌的噬柠檬酸链球菌所组成的混合菌种进行发酵。种进行发酵。第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用|由于

41、在酸性奶油中含有一定量的乳酸，因由于在酸性奶油中含有一定量的乳酸，因而而pH值较低，再者还存在相当数量的乳酸值较低，再者还存在相当数量的乳酸细菌，所以一般较为稳定。但是它们也常细菌，所以一般较为稳定。但是它们也常受到有害微生物的污染而影响其质量。这受到有害微生物的污染而影响其质量。这主要是由于以下原因所造成：主要是由于以下原因所造成：（1）生产菌种爱到噬菌体的侵染，而使菌）生产菌种爱到噬菌体的侵染，而使菌体发生裂解；体发生裂解；（2）酸性奶油成品中，有时会有不同程度）酸性奶油成品中，有时会有不同程度的其它杂菌存在。这些杂菌容易引起酸性的其它杂菌存在。这些杂菌容易引起酸性奶油腐败变质。例如假单胞

42、菌属和黄杆菌奶油腐败变质。例如假单胞菌属和黄杆菌属中的某些菌种，可分解奶油中的脂肪和属中的某些菌种，可分解奶油中的脂肪和蛋白质，从而产生酸败臭味：一些霉菌和蛋白质，从而产生酸败臭味：一些霉菌和酵母能在其表面上繁殖，产生各种色斑。酵母能在其表面上繁殖，产生各种色斑。第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用 2、酸牛奶（、酸牛奶（yoghurt,sour milk）|酸牛奶是一种新型的发酵乳制品，具有较高酸牛奶是一种新型的发酵乳制品，具有较高的营养价值和特殊风味，极易被身体吸收，的营养价值和特殊风味，极易被身体吸收，还可起着一定的疗效作用，因而受到欢迎。还可起着一定的疗效作用，因而受到欢迎。|

43、酸牛奶是由优质鲜乳经脱脂（或不脱脂）、酸牛奶是由优质鲜乳经脱脂（或不脱脂）、消毒后，接入乳酸发酵菌剂后发酵而制成。消毒后，接入乳酸发酵菌剂后发酵而制成。|酸牛奶一般使用嗜热链球菌（酸牛奶一般使用嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）和保加利亚乳杆菌两种菌的和保加利亚乳杆菌两种菌的混合菌种作为纯培养发酵剂。混合菌种作为纯培养发酵剂。|酸牛奶中含有大量的活乳酸菌，一般每酸牛奶中含有大量的活乳酸菌，一般每g中中有有106107个之多。有研究表明，这些乳酸个之多。有研究表明，这些乳酸菌对治疗肠道疾病有一定的疗效。菌对治疗肠道疾病有一定的疗效。第第十十章章微微生生物物的的食食

44、品品应应用用 3、干酪（、干酪（cheese）|干酪是一种富含营养又容易消化吸收的食干酪是一种富含营养又容易消化吸收的食品。它是蛋白质、脂肪和钙、磷、硫的丰品。它是蛋白质、脂肪和钙、磷、硫的丰富来源，又有大量的维生素。富来源，又有大量的维生素。|干酪是由优质鲜乳经杀菌后，加入凝乳酶干酪是由优质鲜乳经杀菌后，加入凝乳酶和微生物菌种，首先使乳液形成凝块，然和微生物菌种，首先使乳液形成凝块，然后脱去乳清，再压块，发酵，逐渐后脱去乳清，再压块，发酵，逐渐“成熟成熟”而成。而成。|制造干酪，现已很少进行自然发酵，目前制造干酪，现已很少进行自然发酵，目前都采用纯培养发酵剂来进行发酵成熟。发都采用纯培养发酵

45、剂来进行发酵成熟。发酵剂的制备与奶油发酵剂相同，多采用混酵剂的制备与奶油发酵剂相同，多采用混合的乳酸菌，有的也采用丙酸菌和丝状菌。合的乳酸菌，有的也采用丙酸菌和丝状菌。|干酪在制造和成熟过程中，经历了复杂干酪在制造和成熟过程中，经历了复杂性的生物化学和微生物学的变化过程。性的生物化学和微生物学的变化过程。第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用蔬菜和水果的乳酸发酵食品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

46、片球菌、发酵乳杆菌等。|亚硝酸问题第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用|工业上的发酵是个广义的概念，它包括工业上的发酵是个广义的概念，它包括所有利用微生物将一种物质转变为另外所有利用微生物将一种物质转变为另外一些物质的过程。微生物利用基质，进一些物质的过程。微生物利用基质，进行发酵，产生许多代谢产物，其中不少行发酵，产生许多代谢产物，其中不少可供人类食用。可供人类食用。一、酒精发酵一、酒精发酵（一）酒精发酵（一）酒精发酵 1、菌种、菌种 用于酒精发酵的菌种一般是酵母菌。在用于酒精发酵的菌种一般是酵母菌。在生产上，以淀粉质为原料，进行酒精发生产上，以淀粉质为原料，进行酒精发酵的常用菌种有

47、：酵的常用菌种有：第五节第五节 发酵酒类发酵酒类 第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用（1）K氏酵母氏酵母 是从日本引进的菌种。细胞是从日本引进的菌种。细胞呈卵圆形。该菌生长速度快，适合于糖度呈卵圆形。该菌生长速度快，适合于糖度不超过不超过19Bx的发酵。的发酵。（2）南阳）南阳1300 细胞多数呈椭圆形，比细胞多数呈椭圆形，比K氏氏酵母略大。适合于高浓度糖分发酵，能耐酵母略大。适合于高浓度糖分发酵，能耐受受13%的酒精。的酒精。（3）南阳混合酵母（）南阳混合酵母（1308）细胞多数为圆）细胞多数为圆形，该菌适合于在含有单宁物质的原料中形，该菌适合于在含有单宁物质的原料中进行发酵。进行

48、发酵。这些酵母菌同属于一个种内的不同品系。这些酵母菌同属于一个种内的不同品系。通常是啤酒酵母。通常是啤酒酵母。第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用|多数酒精酵母菌种的最适生长温度是多数酒精酵母菌种的最适生长温度是2830，进行酒精发酵的最适温度是，进行酒精发酵的最适温度是3033。最适。最适pH值为值为4.55.5，但在，但在pH值为值为3.54.0的条件下，还可生长繁殖。的条件下，还可生长繁殖。在在40，酵母个体迅速衰老死亡。多数，酵母个体迅速衰老死亡。多数酵母菌对酒精的最大耐受量为酵母菌对酒精的最大耐受量为12%左右。左右。|这些酵母菌体内有一个复杂的酶系这些酵母菌体内有一个复杂的

49、酶系统。借助于这个酶系统的作用，来完成统。借助于这个酶系统的作用，来完成发酵过程中一系列复杂的生物化学反应。发酵过程中一系列复杂的生物化学反应。比较重要的酶有：蔗糖转化酶、麦芽糖比较重要的酶有：蔗糖转化酶、麦芽糖酶、酒化酶等酶类。酶、酒化酶等酶类。第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用2、发酵机理、发酵机理|以淀粉质为原料制造酒精的原理，首先以淀粉质为原料制造酒精的原理，首先是利用曲霉产生的大量糖化酶将淀粉和是利用曲霉产生的大量糖化酶将淀粉和糊精转化为单糖。然后酒精酵母将利用糊精转化为单糖。然后酒精酵母将利用单糖进行发酵，在无氧条件下，经过单糖进行发酵，在无氧条件下，经过EMP途径，生成

50、酒精和途径，生成酒精和CO2。|酒精发酵过程中不需要游离氧参加，因酒精发酵过程中不需要游离氧参加，因此是厌氧发酵，整个过程是在密闭的发此是厌氧发酵，整个过程是在密闭的发酵罐中进行。如果在发酵中有氧气参加，酵罐中进行。如果在发酵中有氧气参加，则酵母菌通过有氧呼吸获得能量，将糖则酵母菌通过有氧呼吸获得能量，将糖彻底分解为彻底分解为CO2和水，同时产生大量的和水，同时产生大量的菌体，使酒精的产量大为减少，因此不菌体，使酒精的产量大为减少，因此不宜开口发酵。宜开口发酵。第第十十章章微微生生物物的的食食品品应应用用 （1）制曲）制曲 发酵法生产酒精所使用的糖发酵法生产酒精所使用的糖化剂，目前有三大类：固