在食品制造中的主要微生物及其应用课件.ppt

1、第七章 在食品制造 中的主要微生物及其应用食品制造中的主要细菌及其应用食品制造中的主要细菌及其应用食品制造中的主要酵母及其应用食品制造中的主要酵母及其应用食品制造中的主要霉菌及其应用食品制造中的主要霉菌及其应用食品制造中的主要微生物酶制剂及食品制造中的主要微生物酶制剂及其应用其应用食品制造中的主要细菌及其应用食品制造中的主要细菌及其应用一、食醋一、食醋二、发酵乳制品二、发酵乳制品三、氨基酸发酵三、氨基酸发酵四、谷氨酸发酵四、谷氨酸发酵五、黄原胶五、黄原胶一、食醋一、食醋分类：酿造醋分类：酿造醋 合成醋合成醋 再制醋再制醋酿造醋酿造醋：原料：粮食等淀粉质原料原料：粮食等淀粉质原料菌种：醋酸菌菌种

2、：醋酸菌 曲霉曲霉 酵母酵母 发酵机理发酵机理：1 1、淀粉糖化、淀粉糖化：利用淀粉液化、糖化：利用淀粉液化、糖化酶将淀粉质原料液化、糖化的过程酶将淀粉质原料液化、糖化的过程菌种：主要是一些菌种：主要是一些曲霉曲霉作用结果：将淀粉质原料降解为葡作用结果：将淀粉质原料降解为葡萄糖和糊精混合物。萄糖和糊精混合物。2 2、酒精发酵（酒化）、酒精发酵（酒化）：利用酵母菌：利用酵母菌在无氧条件下经在无氧条件下经EMPEMP途径，将葡萄糖途径，将葡萄糖发酵产生乙醇的过程发酵产生乙醇的过程 。菌种：菌种：酵母菌酵母菌作用结果：获得醋酸细菌进行醋酸作用结果：获得醋酸细菌进行醋酸发酵的底物乙醇。发酵的底物乙醇。

3、3 3、醋酸发酵、醋酸发酵：乙醇在：乙醇在醋酸菌醋酸菌作用下作用下氧化成为乙酸，是食醋生产中的主氧化成为乙酸，是食醋生产中的主要环节。要环节。菌种：醋酸菌菌种：醋酸菌醋酸菌：醋酸菌：根据对维生素的要求和对有机酸的根据对维生素的要求和对有机酸的同化性能等区别，食醋的酿造菌种同化性能等区别，食醋的酿造菌种可以分为两个属，醋酸杆菌属和葡可以分为两个属，醋酸杆菌属和葡萄糖杆菌属。萄糖杆菌属。生产选用标准：氧化酒精速度快、生产选用标准：氧化酒精速度快、耐酸性强，不再分解醋酸制品，风耐酸性强，不再分解醋酸制品，风味良好。味良好。酿造醋：将各种含有淀粉、糖或酒酿造醋：将各种含有淀粉、糖或酒精的原料单独或混合

4、使用，经发酵精的原料单独或混合使用，经发酵工艺酿造而成的食醋。工艺酿造而成的食醋。粮谷醋：以各种谷类或薯类为主要粮谷醋：以各种谷类或薯类为主要原料制成的酿造醋。原料制成的酿造醋。陈醋：以高梁为主要原料，大曲为陈醋：以高梁为主要原料，大曲为发酵剂，采用固态醋酸发酵，经陈发酵剂，采用固态醋酸发酵，经陈酿而成的粮谷醋。酿而成的粮谷醋。香醋：以糯米为主要原料，小曲为香醋：以糯米为主要原料，小曲为发酵剂，采用固态分层醋酸发酵，发酵剂，采用固态分层醋酸发酵，经陈酿而成的粮谷醋。经陈酿而成的粮谷醋。麸醋：以麸以为主要原料，采用固态发麸醋：以麸以为主要原料，采用固态发酵工艺酿制而成的粮谷醋。酵工艺酿制而成的粮

5、谷醋。米醋：以大米（糯米、粳米、籼米，下米醋：以大米（糯米、粳米、籼米，下同）为主要原料，采用固态或液态发酵同）为主要原料，采用固态或液态发酵工艺酿制而成的粮谷醋。工艺酿制而成的粮谷醋。熏醋：将固态发酵成熟的全部或部分醋熏醋：将固态发酵成熟的全部或部分醋醅，经间接加热熏烤成为熏醅，再经浸醅，经间接加热熏烤成为熏醅，再经浸淋而成的粮谷醋。淋而成的粮谷醋。谷薯醋：以谷类（大米除外）或薯类为谷薯醋：以谷类（大米除外）或薯类为原料，采用固态或液态发酵工艺酿制而原料，采用固态或液态发酵工艺酿制而成的粮谷醋。成的粮谷醋。酒精醋：以酒精为主要原料制成的酿造醋。酒精醋：以酒精为主要原料制成的酿造醋。糖醋：以各

6、种糖类为主要原料制成的酿造醋。糖醋：以各种糖类为主要原料制成的酿造醋。酒醋：以各种酒类为主要原料制成的酿造醋。酒醋：以各种酒类为主要原料制成的酿造醋。果醋：以各种水果为主要原料制成的酿造醋。果醋：以各种水果为主要原料制成的酿造醋。再制醋：在冰醋酸或醋酸的稀释液里添加糖类、再制醋：在冰醋酸或醋酸的稀释液里添加糖类、酸味剂、调味剂、食盐、香辛料、食用色素、酿酸味剂、调味剂、食盐、香辛料、食用色素、酿造醋等制成的食醋。造醋等制成的食醋。GB18187-2000GB18187-2000酿造食醋酿造食醋生产工艺生产工艺P201-203P201-203固态发酵固态发酵是微生物在没有或基本没有游是微生物在没

7、有或基本没有游离水的固态基质上的发酵方式。固态基离水的固态基质上的发酵方式。固态基质中气、液、固三相并存，即多孔性的质中气、液、固三相并存，即多孔性的固态基质中含有水和水不溶性物质。与固态基质中含有水和水不溶性物质。与液态发酵相比，固态发酵具有水分活度液态发酵相比，固态发酵具有水分活度低，基质水不溶性高，微生物生长易，低，基质水不溶性高，微生物生长易，酶活力高，酶系丰富；发酵过程粗放，酶活力高，酶系丰富；发酵过程粗放，不需严格无菌条件；设备构造简单、投不需严格无菌条件；设备构造简单、投资少、能耗低、易操作；后处理简便、资少、能耗低、易操作；后处理简便、污染少，基本无废水排放等优点。污染少，基本

8、无废水排放等优点。固态发酵成为发酵工业中最为广泛应用固态发酵成为发酵工业中最为广泛应用的发酵形式。但是，固态发酵因微生物的发酵形式。但是，固态发酵因微生物在不溶于水的底物界面上生长繁殖，其在不溶于水的底物界面上生长繁殖，其营养物质的输送、热量传递及微生物生营养物质的输送、热量传递及微生物生长等不均匀性，使发酵物传质、传热困长等不均匀性，使发酵物传质、传热困难，发酵过程中温度、湿度和需氧量等难，发酵过程中温度、湿度和需氧量等参数不易监控，生产过程难以实现机械参数不易监控，生产过程难以实现机械化、自动化。化、自动化。低盐固态发酵工艺是利用醋醅中少量的低盐固态发酵工艺是利用醋醅中少量的食盐对杂菌起一

9、定的抑制作用，同时能食盐对杂菌起一定的抑制作用，同时能抑制醋酸菌的氧化作用，避免已经生成抑制醋酸菌的氧化作用，避免已经生成的醋酸被氧化成为二氧化碳和水的醋酸被氧化成为二氧化碳和水。二、发酵乳制品二、发酵乳制品发酵乳制品发酵乳制品：良好的原料乳经过：良好的原料乳经过杀菌作用接种特定的微生物进行杀菌作用接种特定的微生物进行发酵作用，产生具有特殊风味的发酵作用，产生具有特殊风味的食品。食品。分类：酸奶和奶酪分类：酸奶和奶酪主要生产菌种：乳酸菌主要生产菌种：乳酸菌乳酸菌：乳酸菌：是一类能使可发酵碳水化是一类能使可发酵碳水化合物转化为乳酸的细菌的通称。合物转化为乳酸的细菌的通称。中温型：主要是乳杆菌属的

10、某些种和乳中温型：主要是乳杆菌属的某些种和乳酸乳球菌，最适发酵温度是酸乳球菌，最适发酵温度是2030摄氏摄氏度。度。高温型：发酵温度在高温型：发酵温度在45摄氏度左右。典摄氏度左右。典型例子是酸乳酪的生产，酸乳酪中主要型例子是酸乳酪的生产，酸乳酪中主要有两种细菌唾液链球菌嗜热亚种和保加有两种细菌唾液链球菌嗜热亚种和保加利亚乳杆菌。利亚乳杆菌。治疗型：嗜酸乳杆菌、双歧杆菌。治疗型：嗜酸乳杆菌、双歧杆菌。嗜酸乳杆菌可在肠道下部改变微生物群嗜酸乳杆菌可在肠道下部改变微生物群落，因此有益于健康，所以其发酵生产落，因此有益于健康，所以其发酵生产的酸乳常用于饮食调节。的酸乳常用于饮食调节。发酵乳制品中许多

11、微生物能使肠道内微发酵乳制品中许多微生物能使肠道内微生物区系保持稳定，而确切的有益健康生物区系保持稳定，而确切的有益健康的本质和程度还不清楚，但一系列研究的本质和程度还不清楚，但一系列研究结果暗示含乳酸菌，尤其含嗜酸乳杆菌结果暗示含乳酸菌，尤其含嗜酸乳杆菌的饮食对控制结肠癌有帮助。的饮食对控制结肠癌有帮助。双歧杆菌的益处：双歧杆菌的益处：预消化牛乳中的乳糖、蛋白质，使之分预消化牛乳中的乳糖、蛋白质，使之分解为人体容易吸收的小分子物质。解为人体容易吸收的小分子物质。产生双歧杆菌素，杀灭肠道中的致病菌。产生双歧杆菌素，杀灭肠道中的致病菌。能分解积存于肠胃中的致癌物质能分解积存于肠胃中的致癌物质N亚

12、硝亚硝基胺，防止肠道癌变基胺，防止肠道癌变提高免疫能力提高免疫能力发酵乳制品中的风味化物质：发酵乳制品中的风味化物质：乳糖的乳酸发酵是所有发酵乳制品乳糖的乳酸发酵是所有发酵乳制品所共有的和最重要的乳糖代谢方式，所共有的和最重要的乳糖代谢方式，乳酸则是发酵乳制品中最基本的风乳酸则是发酵乳制品中最基本的风味化合物味化合物。一般乳液中含有。一般乳液中含有4.74.74.94.9的乳糖，它是乳液中微生物生的乳糖，它是乳液中微生物生长主要的碳源和能源。长主要的碳源和能源。乙双醛乙双醛是发酵乳制品生产中另一种基本的是发酵乳制品生产中另一种基本的和极其重要的风味化物质。由柠檬酸转变和极其重要的风味化物质。由

13、柠檬酸转变而来，可以使发酵乳制品具有而来，可以使发酵乳制品具有“奶油奶油”的的特征，由一种类似坚果仁的香味和风味。特征，由一种类似坚果仁的香味和风味。此外在不同的发酵乳制品中，乙醛，乙醇，此外在不同的发酵乳制品中，乙醛，乙醇，甲酸，乙酸，丙酸等都是构成风味的重要甲酸，乙酸，丙酸等都是构成风味的重要化合物。化合物。酸 奶从前多指嗜热链球菌和德氏乳杆菌从前多指嗜热链球菌和德氏乳杆菌保加利亚亚种在保加利亚亚种在40404545生长形成生长形成的产物。的产物。现在生产工艺中多用双歧杆菌与其现在生产工艺中多用双歧杆菌与其他菌株共同作用生产酸奶他菌株共同作用生产酸奶双岐杆菌酸奶生产工艺：双岐杆菌酸奶生产工

14、艺：共同发酵共同发酵：两歧双歧杆菌与嗜热链球菌、：两歧双歧杆菌与嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌等共同发酵的生产工艺。保加利亚乳杆菌等共同发酵的生产工艺。共生发酵共生发酵：两歧双歧杆菌与兼性厌氧的：两歧双歧杆菌与兼性厌氧的酵母菌同时在脱脂牛乳中混合培养，利酵母菌同时在脱脂牛乳中混合培养，利用酵母在生长过程中呼吸作用，以生物用酵母在生长过程中呼吸作用，以生物法耗氧，创造一个适合于双歧杆菌生长法耗氧，创造一个适合于双歧杆菌生长繁殖、产酸代谢的厌氧环境。繁殖、产酸代谢的厌氧环境。家庭自制酸奶的方法家庭自制酸奶的方法 现介绍一种简便的家庭自制酸牛奶的方现介绍一种简便的家庭自制酸牛奶的方法。做法是：法。做法是

15、：（1 1）先买先买1 1瓶酸牛奶作为菌种，瓶酸牛奶作为菌种，1 1瓶酸牛瓶酸牛奶可接种奶可接种5 5瓶鲜奶。瓶鲜奶。（2 2）将所用的空奶瓶煮沸消毒，冷后使）将所用的空奶瓶煮沸消毒，冷后使用。用。（3 3）将鲜奶加热煮沸）将鲜奶加热煮沸1212分钟，在煮沸中分钟，在煮沸中加加8%8%至至10%10%的白糖，经煮沸杀菌的牛奶，冷的白糖，经煮沸杀菌的牛奶，冷到到40434043度度C C就进行接种。就进行接种。（4 4）把买回的）把买回的1 1瓶酸牛奶，分别倒入瓶酸牛奶，分别倒入5 5个个消毒后的空奶瓶内，后立即将消毒的鲜消毒后的空奶瓶内，后立即将消毒的鲜奶倒入奶倒入5 5个奶瓶中，并加以搅拌，

16、后加个奶瓶中，并加以搅拌，后加盖。盖。（5 5）放在）放在3535度度C C左右的温度下进行发酵左右的温度下进行发酵（若实在没条件，可用干净的纱布或塑（若实在没条件，可用干净的纱布或塑料袋把搅拌加盖的瓶奶包好，放在炉灶料袋把搅拌加盖的瓶奶包好，放在炉灶上发酵），约经上发酵），约经4 46 6小时就可形成凝块小时就可形成凝块（形似豆腐花），这时可移入冰箱内冷（形似豆腐花），这时可移入冰箱内冷冻，第冻，第2 2天便可饮用。若要连续制酸牛奶，天便可饮用。若要连续制酸牛奶，可用你自已前可用你自已前1 1天所制成的酸牛奶作为菌天所制成的酸牛奶作为菌种。种。制酸牛奶，如果没有鲜奶，可用奶粉，制酸牛奶，如果

17、没有鲜奶，可用奶粉，用时按用时按1 1比比7 78 8加热水调制并煮沸杀菌。加热水调制并煮沸杀菌。乳酸发酵乳酸发酵：在乳酸菌的作用下将可：在乳酸菌的作用下将可发酵性糖转化为乳酸的过程。发酵性糖转化为乳酸的过程。同型乳酸发酵同型乳酸发酵：发酵最终产物中：发酵最终产物中90以上为乳酸。以上为乳酸。异型乳酸发酵异型乳酸发酵：发酵终产物中除了：发酵终产物中除了乳酸外，还有乙醇，二氧化碳等成乳酸外，还有乙醇，二氧化碳等成分的乳酸发酵过程。分的乳酸发酵过程。泡菜制作与微生物：泡菜制作与微生物：腌制泡菜过程中的三个阶段腌制泡菜过程中的三个阶段（1 1）、微酸阶段）、微酸阶段（2 2）、酸化成熟阶段）、酸化成

18、熟阶段（3 3）、过酸阶段）、过酸阶段食品制造中的主要酵母及其应用食品制造中的主要酵母及其应用一、面包一、面包二、酿酒二、酿酒三、酵母细胞综合利用三、酵母细胞综合利用酿酿 酒酒酒的生产方法通常有酒的生产方法通常有3 3种：发酵，蒸种：发酵，蒸馏，配制。馏，配制。生产出来的酒也分别被称为发酵酒，生产出来的酒也分别被称为发酵酒，蒸馏酒和配制酒。蒸馏酒和配制酒。发酵酒：将酿造材料（通常是谷物或水果）发酵酒：将酿造材料（通常是谷物或水果）直接放入容器中，加入酵母菌进行发酵酿制直接放入容器中，加入酵母菌进行发酵酿制而成的含有乙醇的饮料，如：葡萄酒，啤酒，而成的含有乙醇的饮料，如：葡萄酒，啤酒，米酒，黄酒

19、等。米酒，黄酒等。蒸馏酒：又称烈酒，是将经过发酵处理的发蒸馏酒：又称烈酒，是将经过发酵处理的发酵酒加以蒸馏提纯，然后经过冷凝处理而获酵酒加以蒸馏提纯，然后经过冷凝处理而获得的含有较高乙醇纯度的液体，如：金酒，得的含有较高乙醇纯度的液体，如：金酒，威士忌酒，白兰地酒，茅台，五粮液威士忌酒，白兰地酒，茅台，五粮液等。配制酒：配制酒的方法很多，常用浸泡，配制酒：配制酒的方法很多，常用浸泡，混和，勾兑等。浸泡多用于药酒，就是混和，勾兑等。浸泡多用于药酒，就是按配方在酒液里面加入不同的植物或动按配方在酒液里面加入不同的植物或动物，如外国的味美思酒，中国的人参酒物，如外国的味美思酒，中国的人参酒等。混和制

20、法是在酒液中加入果汁，蜜等。混和制法是在酒液中加入果汁，蜜糖，牛奶或其他液体混和制成。勾兑也糖，牛奶或其他液体混和制成。勾兑也是一种酿酒工艺，通常可以将两种或数是一种酿酒工艺，通常可以将两种或数种酒兑和在一起，形成一种新的口味或种酒兑和在一起，形成一种新的口味或者得到色香味更加完美的酒品者得到色香味更加完美的酒品。啤酒原辅料：原辅料：大麦：生产啤酒的主要原料，大麦经发大麦：生产啤酒的主要原料，大麦经发芽，干燥后制成的干大麦芽内含有各种芽，干燥后制成的干大麦芽内含有各种水解酶酶源和丰富的可浸出物，能较容水解酶酶源和丰富的可浸出物，能较容易的制备所需要的麦芽汁。易的制备所需要的麦芽汁。大米：啤酒酿

21、造的辅助原料，主要为啤大米：啤酒酿造的辅助原料，主要为啤酒酿造提供淀粉来源，玉米也是啤酒酿酒酿造提供淀粉来源，玉米也是啤酒酿造中的淀粉质辅料。造中的淀粉质辅料。酒花：啤酒生产中必不可少的辅料，主酒花：啤酒生产中必不可少的辅料，主要作用是赋予啤酒香气和爽口的苦味；要作用是赋予啤酒香气和爽口的苦味；提高啤酒泡沫的持久性；是蛋白质沉淀，提高啤酒泡沫的持久性；是蛋白质沉淀，有利于啤酒的澄清；酒花本身有抑菌作有利于啤酒的澄清；酒花本身有抑菌作用，增强麦芽汁和啤酒的防腐能力。用，增强麦芽汁和啤酒的防腐能力。生产工艺生产工艺 P219葡萄酒葡萄酒：由新鲜葡萄或葡萄汁通过葡萄酒：由新鲜葡萄或葡萄汁通过酵母的发

22、酵作用而制成的一种低酒酵母的发酵作用而制成的一种低酒精含量的饮料。精含量的饮料。葡萄酒葡萄酒 按含糖量的多少分：按含糖量的多少分：干型葡萄酒：干型葡萄酒：该酒中含糖量在该酒中含糖量在4g/L4g/L以以下，一般尝不除甜味下，一般尝不除甜味 半干型葡萄酒：该酒中含糖量为（半干型葡萄酒：该酒中含糖量为（4 41212）g/Lg/L，微弱甜味，微弱甜味 半甜型葡萄酒：含糖量为半甜型葡萄酒：含糖量为(12-50)g/L(12-50)g/L，有明显的甜味有明显的甜味 甜型葡萄酒：含糖量在甜型葡萄酒：含糖量在50g/L50g/L以上，有以上，有特别浓厚的甜特别浓厚的甜 白黎芦醇具有多种保健和白黎芦醇具有多

23、种保健和 医疗功能，其主要功能医疗功能，其主要功能有；有；具有抗动脉粥样硬化、冠心病、缺血性心脏病具有抗动脉粥样硬化、冠心病、缺血性心脏病及高血脂症的作用。及高血脂症的作用。具有明显的抗氧化、清除自由具有明显的抗氧化、清除自由 基基 、抗衰老作、抗衰老作用。用。具有抗血小板凝集、抗血栓作用。具有抗血小板凝集、抗血栓作用。具有抗癌、抑制肿瘤的作用具有抗癌、抑制肿瘤的作用。原料：葡萄原料：葡萄主要菌种：葡萄酒酵母主要菌种：葡萄酒酵母食食 品品 制制 造造 中中 的的主主 要要 霉霉 菌菌 及及 其其 应应 用用一、酱类一、酱类二、酱油二、酱油三、三、柠檬酸柠檬酸四、苹果酸四、苹果酸柠檬酸应用：应用

24、：主要作为食品调味剂和保护剂，在增进主要作为食品调味剂和保护剂，在增进食品风味的同时，起到增加稳定性，防食品风味的同时，起到增加稳定性，防止氧化等作用。止氧化等作用。在医药和化学工业上也用相应的应用。在医药和化学工业上也用相应的应用。原料：糖质原料、淀粉质原料和正原料：糖质原料、淀粉质原料和正烷烃类原料烷烃类原料主要发酵微生物：主要发酵微生物：黑曲霉黑曲霉食品制造中的主要食品制造中的主要微生物酶制剂及其应用微生物酶制剂及其应用一、主要酶制剂一、主要酶制剂二、微生物酶制剂的生产二、微生物酶制剂的生产三、酶制剂在食品工业中的三、酶制剂在食品工业中的应用应用微生物酶制剂的生产（一）、菌种的选择：（一

25、）、菌种的选择：条件：条件：1 1、酶产量高、酶产量高2 2、容易培养和管理、容易培养和管理3 3、产酶稳定性好、产酶稳定性好4 4、利于酶的分离纯化、利于酶的分离纯化5 5、安全可靠、安全可靠（二）、产酶培养：（二）、产酶培养：固体培养法：固体培养法：原料：麸皮或米糠原料：麸皮或米糠辅料：谷糠、豆饼辅料：谷糠、豆饼优点：产酶量高，原料简单，不易优点：产酶量高，原料简单，不易污染，操作简便，酶提取容易，节污染，操作简便，酶提取容易，节省能源。省能源。不足：不便自动化和连续化作业，不足：不便自动化和连续化作业，占地多，劳动强度大，生产周期长。占地多，劳动强度大，生产周期长。液体培养法：液体培养法

26、：优点：占地少，生产量大，适合优点：占地少，生产量大，适合机械化作业，发酵条件容易控制，机械化作业，发酵条件容易控制，不易污染，可以大大减轻劳动强不易污染，可以大大减轻劳动强度。度。产酶条件：产酶条件：培养基：培养基：碳源碳源氮源氮源无机盐无机盐培养条件：培养条件：pHpH值值温度温度通气和搅拌通气和搅拌种龄种龄分离提纯：分离提纯：盐析法盐析法有机溶剂沉降法有机溶剂沉降法吸附法吸附法四、酶制剂化和稳定化处理四、酶制剂化和稳定化处理复习思考题在食醋生产过程中的三个主要阶段分别在食醋生产过程中的三个主要阶段分别是哪些？起作用的微生物分别是哪些？是哪些？起作用的微生物分别是哪些？解释共同发酵、共生发酵解释共同发酵、共生发酵啤酒酿造的工艺啤酒酿造的工艺