酿酒微生物讲稿ppt课件.ppt
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1、认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目 酿酒微生物基础知识酿酒微生物基础知识认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目什么是微生物什么是微生物v微生物微生物是一切是一切肉眼肉眼看不见或看不清的看不见或看不清的微小生物微小生物,个体微小,结构简单,通常要用个体微小,结构简单,通常要用光学显微镜光学显微镜和和电子电子显微镜显微镜才能看清楚的生物,统称为微生物。微生物才能看清楚的生物,统称为微生物。微生物包括包括细菌细菌、病毒病毒、真菌等。、真菌
2、等。大多数微生物是单细胞,大多数微生物是单细胞,部分是多细胞。一般来说,微生物主要是指细菌、部分是多细胞。一般来说,微生物主要是指细菌、放线菌、酵母菌、霉菌和病毒五大类。与酿酒有关放线菌、酵母菌、霉菌和病毒五大类。与酿酒有关的主要是酵母菌、细菌和霉菌,它们在白酒生产中的主要是酵母菌、细菌和霉菌,它们在白酒生产中对酒的质量、产量起到重要的作用对酒的质量、产量起到重要的作用.认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目人体中微生物(趣味知识)人体中微生物(趣味知识)v科学家很早就知道人体与数以万亿计的微生物科学家很早就知道人
3、体与数以万亿计的微生物和平共处,他们把这个微生物群系称为和平共处,他们把这个微生物群系称为“微生物组微生物组”。到现在为止,科学家主要研究的是那些会导致。到现在为止,科学家主要研究的是那些会导致疾病的微生物。据信在人体中每存在一个人体细胞,疾病的微生物。据信在人体中每存在一个人体细胞,就有大约就有大约1010个细菌细胞。不过这些微生物十分微个细菌细胞。不过这些微生物十分微小,以至于它们集合在一起的重量最多也只能达到小,以至于它们集合在一起的重量最多也只能达到人体重量的大约人体重量的大约1%1%至至3%3%。这意味着某个体重。这意味着某个体重200200磅磅(约合约合9191公斤公斤)的人体内可
4、能存在多达的人体内可能存在多达6 6磅磅(2.73(2.73公斤)的细菌。公斤)的细菌。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目v脱离了微生物,有机体的生命活动脱离了微生物,有机体的生命活动就无法进行就无法进行巴斯德巴斯德v人及动植物的体表及其外界相通的腔道人及动植物的体表及其外界相通的腔道中也存在不同种类和数量的微生物,当人体中也存在不同种类和数量的微生物,当人体免疫功能正常时,这些微生物对宿主无害,免疫功能正常时,这些微生物对宿主无害,有些对人还有利,是为正常微生物群,通称有些对人还有利,是为正常微生物群,通称正
5、常菌群。正常菌群。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目v免疫作用免疫作用v抗衰老作用抗衰老作用双歧杆菌、乳杆菌及肠球菌等产生过氧化物歧化酶双歧杆菌、乳杆菌及肠球菌等产生过氧化物歧化酶(SODSOD),消除自由基(),消除自由基(0 02-2-)毒性,抗氧化损伤,抗衰)毒性,抗氧化损伤,抗衰老老.v抗肿瘤作用抗肿瘤作用v降解致癌物质降解致癌物质v激活巨噬细胞激活巨噬细胞抑制肿瘤细胞抑制肿瘤细胞v人体各部位的微生态系人体各部位的微生态系抗原刺激抗原刺激促进宿主免疫器官发育成熟促进宿主免疫器官发育成熟持续刺激免疫系统发
6、生免疫应答持续刺激免疫系统发生免疫应答结果结果限制了它们本身的危害性限制了它们本身的危害性对有交叉抗原的致病菌抑制杀灭对有交叉抗原的致病菌抑制杀灭认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目vv微生物与人体的相互关系微生物与人体的相互关系认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目一、微生物基本知识一、微生物基本知识v微生物对营养的要求:营养物质是指环境中可被微生物利用的物质,营养物质是微生物生命活动的物质基础。营养物质的确定主要依据组成细胞的化学
7、成分。一般的微生物细胞含水分、蛋白质、碳水化合物、脂肪、核酸和无机元素,其中碳、氢、氧和氮,占全部干重的90%-97%。山西轻工职业技术学院微生物细胞的化学组成微生物细胞的化学组成微生物细胞化学组成成分析表明,与其他微生物细胞化学组成成分析表明,与其他高等动植物细胞一样,细胞也是高等动植物细胞一样,细胞也是大量元素大量元素碳、碳、氢、氧、氮、磷、硫氢、氧、氮、磷、硫(这六种元素占细菌细胞(这六种元素占细菌细胞干重的干重的97,)和,)和微量元素微量元素铁、锰、锌铁、锰、锌等构等构成。微生物细胞中这些元素主要以成。微生物细胞中这些元素主要以蛋白质、糖、蛋白质、糖、脂、核酸、维生素脂、核酸、维生素
8、及它们的降解产物、代谢产及它们的降解产物、代谢产物等有机物质,水和无机盐等无机物质的形式物等有机物质,水和无机盐等无机物质的形式存在)。存在)。水水是细胞中的一种主要成分,一般可是细胞中的一种主要成分,一般可占细胞干重的占细胞干重的90以上以上。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目 微生物细胞中几种主要元素的含量微生物细胞中几种主要元素的含量(干重的百分数)(干重的百分数)元素元素细菌细菌酵母菌酵母菌霉菌霉菌碳碳5049.847.9氮氮1512.45.2氢氢86.76.7氧氧2031.140.2磷磷3硫硫1认识到
9、了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目 微生物细胞的化学组成微生物细胞的化学组成主要成分主要成分细菌细菌酵母菌酵母菌霉菌霉菌水分水分758570808590(占细胞鲜重的(占细胞鲜重的%)蛋白质蛋白质508032751415占占细细碳水化合物碳水化合物12282763740胞胞干干脂肪脂肪520215440重重的的核酸核酸1020681%无机盐无机盐2303.87612认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目影响微生物生长的因素影响微生物生长的
10、因素v(1)水分 微生物没有水就不能进行生命活动。(2)碳源 碳素化合物是构成为生物细胞的主要元素,也是产生各种代谢产物和细胞内储藏物质的主要原料。凡是能够供应微生物碳素营养物质的叫做碳源。(3)氮源 氮是微生物不可缺少的营养。氮是构成微生物细胞蛋白质和核酸的主要元素。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目v (4)无机盐类 无机盐类是构成微生物菌体的成分,也是酶的组成部分。微生物所需的无机盐有硫酸盐、磷酸盐氯化物以及含钾、钠、镁、钙等元素的化合物。(5)生长素 微生物本生不能合成但又是微生物生长所必需的物质,这些
11、物质称为微生物的生长因素。(6)温度 微生物的生长发育是一个极其复杂的生物化学反应,这种反应需要在一定温度范围内进行,所以温度对微生物的整个生命过程有着极其重要的影响。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目v (7)氢离子浓度(PH值)白酒生产中常利用PH值控制微生物的生长。v (8)空气 空气中含有氧,按照生物对氧的要求不同,可将它们分为三类:一类是好气性微生物、一类是厌氧性微生物、一类是嫌气性微生物。(9)界面 界面就是不同相(气、液、固)的接触面。固态法白酒生产。界面与微生物的生长和代谢关系很大。认识到了贫困
12、户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目微生物的生长规律微生物的生长规律细胞数延滞期指数期稳定期衰亡期单细胞微生物的典型生长曲线单细胞微生物的典型生长曲线认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目微生物的代谢和发酵微生物的代谢和发酵新陈代谢(新陈代谢(Metabolism)一般泛指生物与周围环境进行物质交换和能量交换的过程。一般泛指生物与周围环境进行物质交换和能量交换的过程。生物小分子合成生物大分子生物小分子合成生物大分子 合成代谢合成代谢 (同化)(同
13、化)耗能耗能新陈代谢新陈代谢 能量代谢能量代谢 物质物质 代谢代谢 产能产能 分解代谢分解代谢 (异化)(异化)生物大分子分解为生物小分子生物大分子分解为生物小分子 新陈代谢的共同特点:新陈代谢的共同特点:(1 1)在温和条件下进行)在温和条件下进行(由酶催化由酶催化);(2 2)反应步骤繁多,但相互配合、有条不紊、彼此协调,且逐)反应步骤繁多,但相互配合、有条不紊、彼此协调,且逐步进行,表征了新陈代谢具有严格的顺序性步进行,表征了新陈代谢具有严格的顺序性;(3 3)对内外环境具有高度的调节功能和适应功能。)对内外环境具有高度的调节功能和适应功能。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药
14、,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目微生物的主要特点微生物的主要特点v 微生物具有生物的共同特点:基本组成单位是细胞(病毒例外);主要化学成分相同,都含有蛋白质、核酸、多糖、脂类等;新陈代谢等生理活动相似;受基因控制的遗传机制相同;有繁殖能力。微生物还具有与动植物不同的特点。v 形态微小,结构简单,比表面积大。v 代谢能力强,代谢类型多。v 生长繁殖快,容易培养。v 适应能力强,易发生变异。v 分布广泛,种类繁多。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目微生物分类微生物分类认识到了
15、贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目二、微生物酿酒的原理二、微生物酿酒的原理v 所谓酿酒,其实用的就是微生物发酵原理,这一点东西方原理基本一样.步骤如下:v 首先酿酒的原料基本都是粮食,有些用果实,如葡萄等;v 其次需要酒曲,一般酒曲中主要是富含酵母菌这种微生物是兼性厌氧行的,在有氧条件下有氧呼吸并大量繁殖,而在无氧环境下进行无氧呼吸将粮食中的葡萄糖分解为酒精和水v 将酒曲与底物混合并密封后窖藏一段时间后就会产出酒,这种酒还要接受一些如过滤消毒等的处理。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来
16、国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目v 参与发酵淀粉和糖类物质生产酒的微生物。参与发酵淀粉和糖类物质生产酒的微生物。酿酒微生物种类很多,大体上可分为酒化菌(酵酿酒微生物种类很多,大体上可分为酒化菌(酵母菌)、糖化菌(丝状菌)和细菌母菌)、糖化菌(丝状菌)和细菌3 3大类。大类。v 1.1.酒化菌酒化菌 主要为酵母菌,有多种种类,如啤酒酵母,变主要为酵母菌,有多种种类,如啤酒酵母,变种啤酒酵母,裂殖酵母,生香酵母等。种啤酒酵母,裂殖酵母,生香酵母等。v 2.2.糖化菌糖化菌 在酿酒工业中常用的有曲霉、根霉、拟内孢霉、在酿酒工业中常用的有曲霉、根霉、拟内孢霉、红曲霉和毛霉等。红曲霉和
17、毛霉等。v 3.3.细菌细菌 在酿酒工业中常用的细菌有乳酸杆菌、醋酸菌、在酿酒工业中常用的细菌有乳酸杆菌、醋酸菌、丁酸菌等。丁酸菌等。概述概述:认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目三、酿酒微生物种类三、酿酒微生物种类v1.1.酒化菌酒化菌v 酿酒工业中常用的有啤酒酵母:分为上面酵母和下面酵母,虽然发酵能力和性能各异,但都适用于以淀粉为原料的糖化液,是生产啤酒、白酒、威士忌的优良菌种;啤酒酵母的变种:挪威生物学家G.H.A.汉森从葡萄果皮中分离出来的。在麦汁中培养细胞呈卵圆形,有时少数呈腊肠形;能耐较高的酸度,耐乙
18、醇的能力可达10以上,能耐较低的二氧化碳;属于下面酵母,适用于葡萄酒发酵;裂殖酵母:其特点是以分裂方法繁殖,细胞呈圆筒形、长方形或圆形;可发酵各种糖类;不同化硝酸盐,在乙醇中不生长;生香酵母:以葡萄糖或酒精为碳源,在发酵过程中能产生香味。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目v2.2.糖化菌糖化菌v 可将淀粉质原料转化成葡萄糖的菌类。糖化力可将淀粉质原料转化成葡萄糖的菌类。糖化力强强,繁殖速度快,热稳定性良好,耐酸,耐酒精繁殖速度快,热稳定性良好,耐酸,耐酒精,不产或少产可降低甲醇生成量的果胶酶不产或少产可降低甲醇
19、生成量的果胶酶。根霉曲霉红曲霉认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目v3.3.细菌细菌v其代谢产物对白酒、黄酒和葡萄酒的香型和其代谢产物对白酒、黄酒和葡萄酒的香型和风味具有特殊作用。在发酵酿酒过程中,适当引风味具有特殊作用。在发酵酿酒过程中,适当引入细菌还能克服白酒后味不足的缺点。入细菌还能克服白酒后味不足的缺点。乳酸杆菌醋酸菌认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目四、四、常用菌种及杂菌常用菌种及杂菌微生物是存在于自然界的一群个体微小、
20、结微生物是存在于自然界的一群个体微小、结构简单的一类微小生物的总称。一般小于构简单的一类微小生物的总称。一般小于0.1mm0.1mm。根据其是否具有细胞结构可分为两大类:根据其是否具有细胞结构可分为两大类:1.1.具有细胞结构的,包括原核类的细菌、放具有细胞结构的,包括原核类的细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体、线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体、古生菌等和真核类的真菌(酵母菌、霉菌和蕈菌)古生菌等和真核类的真菌(酵母菌、霉菌和蕈菌)、显微藻类及原生动物。、显微藻类及原生动物。2 2无细胞结构的病毒、亚病毒(类病毒、无细胞结构的病毒、亚病毒(类病毒、卫星病毒、卫星卫星病毒、
21、卫星RNARNA和朊病毒)。和朊病毒)。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目(一)细菌(一)细菌v在白酒生产过程中,不可避免地会侵入各种细菌。有些细菌对白酒香气的形成有帮助,但白酒中出现的异味和异香也与细菌有一定的关系,在实际生产中,根据酒的香型以及细菌在酿酒中的作用等来判断其是有益菌还是杂菌。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目细菌的细胞结构细菌的细胞结构v 细胞壁、细胞壁、细胞膜、细胞膜、v 细胞质、细胞质、v基本结构包括:基本
22、结构包括:核区、核区、v 间体、间体、v 核糖体、核糖体、v 气泡和储藏物气泡和储藏物v 荚膜、荚膜、v特殊结构包括:特殊结构包括:鞭毛鞭毛 纤毛、纤毛、芽孢。芽孢。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目细菌细胞结构细菌细胞结构认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目细菌的繁殖细菌的繁殖v -细胞行无性繁殖,主要为裂殖,椰油芽殖和孢子生殖。很少细菌也有“性”接合。裂殖裂殖:1个母细胞分裂成两个子细胞。分裂时,核DNA先复制为两个新双螺旋链
23、,拉开后形成两个核区。在两个核区间产生新的双层质膜与壁,将细胞分隔为两个,各含1个与亲代相同的核DNA(图2-14)。每经这样1个过程为1个世代。于适宜条件下,1个世代需时2030min。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目细菌的细胞分裂过程认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目1.1.丁酸菌与己酸菌丁酸菌与己酸菌v 丁酸菌与己酸菌均属于梭状芽孢杆菌,有鞭毛,丁酸菌与己酸菌均属于梭状芽孢杆菌,有鞭毛,能运动,耐温性强,是厌氧微生物。在
24、浓香大曲和能运动,耐温性强,是厌氧微生物。在浓香大曲和浓香酒的窖泥中含量较高,可分别发酵浓香酒的窖泥中含量较高,可分别发酵 酒精产生丁酒精产生丁酸与己酸,继而与乙醇形成丁酸乙酯和己酸乙酯,酸与己酸,继而与乙醇形成丁酸乙酯和己酸乙酯,对形成浓香酒的独特风格起着决定性的作用。在清对形成浓香酒的独特风格起着决定性的作用。在清香白酒的生产中,少量的己酸与丁酸会影响酒质及香白酒的生产中,少量的己酸与丁酸会影响酒质及清香的风格,因而丁酸菌和己酸菌可看作有害菌。清香的风格,因而丁酸菌和己酸菌可看作有害菌。认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“
25、精准扶贫”项目丁酸菌与己酸菌是梭状芽孢杆菌认识到了贫困户贫困的根本原因,才能开始对症下药,然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视,已经展开了“精准扶贫”项目2 2乳酸菌乳酸菌 在大曲和酒醅中都有乳酸菌存在。乳酸菌在大曲和酒醅中都有乳酸菌存在。乳酸菌能发酵糖类生成乳酸,在酒醅内通过酯化作用能发酵糖类生成乳酸,在酒醅内通过酯化作用产生乳酸乙酯,乳酸乙酯被蒸入酒中,使白酒产生乳酸乙酯,乳酸乙酯被蒸入酒中,使白酒具有独特的香味。乳酸菌耐酸性强,发酵碳水具有独特的香味。乳酸菌耐酸性强,发酵碳水化合物的产物化合物的产物85%85%以上为乳酸,属厌氧或兼性厌以上为乳酸,属厌氧或兼性厌氧微生物,生长温度在
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