釀酒微生物講稿PPT課件

1、1,釀酒微生物基礎(chǔ)知識,2,什么是微生物,微生物是一切肉眼看不見或看不清的微小生物，個體微小，結(jié)構(gòu)簡單，通常要用光學顯微鏡和電子顯微鏡才能看清楚的生物，統(tǒng)稱為微生物。微生物包括細菌、病毒、真菌等。大多數(shù)微生物是單細胞，部分是多細胞。一般來說，微生物主要是指細菌、放線菌、酵母菌、霉菌和病毒五大類。與釀酒有關(guān)的主要是酵母菌、細菌和霉菌，它們在白酒生產(chǎn)中對酒的質(zhì)量、產(chǎn)量起到重要的作用 .,3,人體中微生物（趣味知識）,科學家很早就知道人體與數(shù)以萬億計的微生物和平共處，他們把這個微生物群系稱為“微生物組”。到現(xiàn)在為止，科學家主要研究的是那些會導致疾病的微生物。據(jù)信在人體中每存在一個人體細胞，就有大約1

2、0個細菌細胞。不過這些微生物十分微小，以至于它們集合在一起的重量最多也只能達到人體重量的大約1%至3%。這意味著某個體重200磅(約合91公斤)的人體內(nèi)可能存在多達6磅(2.73公斤）的細菌。,4,脫離了微生物，有機體的生命活動就無法進行巴斯德 人及動植物的體表及其外界相通的腔道中也存在不同種類和數(shù)量的微生物，當人體免疫功能正常時，這些微生物對宿主無害，有些對人還有利，是為正常微生物群，通稱正常菌群。,5,免疫作用 抗衰老作用 雙歧桿菌、乳桿菌及腸球菌等產(chǎn)生過氧化物歧化酶（SOD），消除自由基（02-）毒性，抗氧化損傷，抗衰老. 抗腫瘤作用 降解致癌物質(zhì) 激活巨噬細胞抑制腫瘤細胞 人體各部位的

3、微生態(tài)系,抗原刺激,促進宿主免疫器官發(fā)育成熟,持續(xù)刺激免疫系統(tǒng)發(fā)生免疫應(yīng)答,結(jié)果,限制了它們本身的危害性,對有交叉抗原的致病菌抑制殺滅,6,微生物與人體的相互關(guān)系,7,一、微生物基本知識,微生物對營養(yǎng)的要求：營養(yǎng)物質(zhì)是指環(huán)境中可被微生物利用的物質(zhì)，營養(yǎng)物質(zhì)是微生物生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。營養(yǎng)物質(zhì)的確定主要依據(jù)組成細胞的化學成分。一般的微生物細胞含水分、蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、核酸和無機元素，其中碳、氫、氧和氮，占全部干重的90%-97%。,8,微生物細胞的化學組成 微生物細胞化學組成成分析表明，與其他高等動植物細胞一樣，細胞也是大量元素碳、氫、氧、氮、磷、硫（這六種元素占細菌細胞干重的97，）和

4、微量元素鐵、錳、鋅等構(gòu)成。微生物細胞中這些元素主要以蛋白質(zhì)、糖、脂、核酸、維生素及它們的降解產(chǎn)物、代謝產(chǎn)物等有機物質(zhì)，水和無機鹽等無機物質(zhì)的形式存在）。水是細胞中的一種主要成分，一般可占細胞干重的90以上。,9,微生物細胞中幾種主要元素的含量 （干重的百分數(shù)） 元素 細菌 酵母菌 霉菌 碳 50 49.8 47.9 氮 15 12.4 5.2 氫 8 6.7 6.7 氧 20 31.1 40.2 磷 3 硫 1 ,10,微生物細胞的化學組成 主要成分 細菌 酵母菌 霉菌 水分 7585 7080 8590 （占細胞鮮重的%） 蛋白質(zhì) 5080 3275 1415 占 細 碳水化合物 1228

5、2763 740 胞 干 脂肪 520 215 440 重 的 核酸 1020 6 8 1 % 無機鹽 230 3.87 612,11,影響微生物生長的因素,（1）水分 微生物沒有水就不能進行生命活動。 （2）碳源 碳素化合物是構(gòu)成為生物細胞的主要元素，也是產(chǎn)生各種代謝產(chǎn)物和細胞內(nèi)儲藏物質(zhì)的主要原料。凡是能夠供應(yīng)微生物碳素營養(yǎng)物質(zhì)的叫做碳源。 （3）氮源 氮是微生物不可缺少的營養(yǎng)。氮是構(gòu)成微生物細胞蛋白質(zhì)和核酸的主要元素。,12,(4）無機鹽類 無機鹽類是構(gòu)成微生物菌體的成分，也是酶的組成部分。微生物所需的無機鹽有硫酸鹽、磷酸鹽氯化物以及含鉀、鈉、鎂、鈣等元素的化合物。 （5）生長素 微生物本

6、生不能合成但又是微生物生長所必需的物質(zhì)，這些物質(zhì)稱為微生物的生長因素。 （6）溫度 微生物的生長發(fā)育是一個極其復(fù)雜的生物化學反應(yīng)，這種反應(yīng)需要在一定溫度范圍內(nèi)進行，所以溫度對微生物的整個生命過程有著極其重要的影響。,13,（7）氫離子濃度（PH值） 白酒生產(chǎn)中常利用PH值控制微生物的生長。 （8）空氣 空氣中含有氧，按照生物對氧的要求不同，可將它們分為三類：一類是好氣性微生物、一類是厭氧性微生物、一類是嫌氣性微生物。 （9）界面 界面就是不同相（氣、液、固）的接觸面。固態(tài)法白酒生產(chǎn)。界面與微生物的生長和代謝關(guān)系很大。,14,微生物的生長規(guī)律, 細 胞 數(shù) 延滯期 指數(shù)期 穩(wěn)定期 衰亡期 單細胞

7、微生物的典型生長曲線,15,微生物的代謝和發(fā)酵,新陳代謝（Metabolism） 一般泛指生物與周圍環(huán)境進行物質(zhì)交換和能量交換的過程。 生物小分子合成生物大分子 合成代謝 （同化） 耗能 新陳代謝 能量代謝 物質(zhì) 代謝 產(chǎn)能 分解代謝 （異化） 生物大分子分解為生物小分子 新陳代謝的共同特點： （1）在溫和條件下進行(由酶催化)； （2）反應(yīng)步驟繁多，但相互配合、有條不紊、彼此協(xié)調(diào)，且逐步進行，表征了新陳代謝具有嚴格的順序性; （3）對內(nèi)外環(huán)境具有高度的調(diào)節(jié)功能和適應(yīng)功能。,16,微生物的主要特點,微生物具有生物的共同特點：基本組成單位是細胞(病毒例外)；主要化學成分相同，都含有蛋白質(zhì)、核酸、

8、多糖、脂類等；新陳代謝等生理活動相似；受基因控制的遺傳機制相同；有繁殖能力。微生物還具有與動植物不同的特點。 形態(tài)微小，結(jié)構(gòu)簡單，比表面積大。 代謝能力強，代謝類型多。 生長繁殖快，容易培養(yǎng)。 適應(yīng)能力強，易發(fā)生變異。 分布廣泛，種類繁多。,17,微生物分類,18,二、微生物釀酒的原理,所謂釀酒,其實用的就是微生物發(fā)酵原理，這一點東西方原理基本一樣. 步驟如下： 首先釀酒的原料基本都是糧食，有些用果實，如葡萄等； 其次需要酒曲，一般酒曲中主要是富含酵母菌這種微生物是兼性厭氧行的，在有氧條件下有氧呼吸并大量繁殖，而在無氧環(huán)境下進行無氧呼吸將糧食中的葡萄糖分解為酒精和水 將酒曲與底物混合并密封后窖

9、藏一段時間后就會產(chǎn)出酒，這種酒還要接受一些如過濾消毒等的處理。,19,參與發(fā)酵淀粉和糖類物質(zhì)生產(chǎn)酒的微生物。釀酒微生物種類很多，大體上可分為酒化菌（酵母菌）、糖化菌（絲狀菌）和細菌3大類。 1.酒化菌 主要為酵母菌，有多種種類，如啤酒酵母，變種啤酒酵母，裂殖酵母，生香酵母等。 2.糖化菌 在釀酒工業(yè)中常用的有曲霉、根霉、擬內(nèi)孢霉、紅曲霉和毛霉等。 3.細菌 在釀酒工業(yè)中常用的細菌有乳酸桿菌、醋酸菌、丁酸菌等。,概述：,20,三、釀酒微生物種類,1.酒化菌 釀酒工業(yè)中常用的有啤酒酵母：分為上面酵母和下面酵母，雖然發(fā)酵能力和性能各異，但都適用于以淀粉為原料的糖化液，是生產(chǎn)啤酒、白酒、威士忌的優(yōu)良菌

10、種;啤酒酵母的變種:挪威生物學家G.H.A.漢森從葡萄果皮中分離出來的。在麥汁中培養(yǎng)細胞呈卵圓形，有時少數(shù)呈臘腸形；能耐較高的酸度，耐乙醇的能力可達10以上，能耐較低的二氧化碳；屬于下面酵母，適用于葡萄酒發(fā)酵；裂殖酵母：其特點是以分裂方法繁殖，細胞呈圓筒形、長方形或圓形；可發(fā)酵各種糖類;不同化硝酸鹽,在乙醇中不生長；生香酵母：以葡萄糖或酒精為碳源，在發(fā)酵過程中能產(chǎn)生香味。,21,2.糖化菌 可將淀粉質(zhì)原料轉(zhuǎn)化成葡萄糖的菌類。糖化力強,繁殖速度快，熱穩(wěn)定性良好，耐酸，耐酒精,不產(chǎn)或少產(chǎn)可降低甲醇生成量的果膠酶。,根霉,曲霉,紅曲霉,22,3.細菌 其代謝產(chǎn)物對白酒、黃酒和葡萄酒的香型和風味具有特

11、殊作用。在發(fā)酵釀酒過程中，適當引入細菌還能克服白酒后味不足的缺點。,乳酸桿菌,醋酸菌,23,四、 常用菌種及雜菌,微生物是存在于自然界的一群個體微小、結(jié)構(gòu)簡單的一類微小生物的總稱。一般小于0.1mm。 根據(jù)其是否具有細胞結(jié)構(gòu)可分為兩大類： 1.具有細胞結(jié)構(gòu)的，包括原核類的細菌、放線菌、藍細菌、支原體、立克次氏體、衣原體、古生菌等和真核類的真菌（酵母菌、霉菌和蕈菌）、顯微藻類及原生動物。 2無細胞結(jié)構(gòu)的病毒、亞病毒（類病毒、衛(wèi)星病毒、衛(wèi)星RNA和朊病毒）。,24,（一）細菌,在白酒生產(chǎn)過程中，不可避免地會侵入各種細菌。有些細菌對白酒香氣的形成有幫助，但白酒中出現(xiàn)的異味和異香也與細菌有一定的關(guān)系，

12、在實際生產(chǎn)中，根據(jù)酒的香型以及細菌在釀酒中的作用等來判斷其是有益菌還是雜菌。,25,細菌的細胞結(jié)構(gòu),細胞壁、 細胞膜、 細胞質(zhì)、 基本結(jié)構(gòu)包括： 核區(qū)、 間體、 核糖體、 氣泡和儲藏物 莢膜、 特殊結(jié)構(gòu)包括： 鞭毛 纖毛、 芽孢。,26,細菌細胞結(jié)構(gòu),27,細菌的繁殖,-細胞行無性繁殖，主要為裂殖，椰油芽殖和孢子生殖。很少細菌也有“性”接合。 裂殖：1個母細胞分裂成兩個子細胞。分裂時，核DNA先復(fù)制為兩個新雙螺旋鏈，拉開后形成兩個核區(qū)。在兩個核區(qū)間產(chǎn)生新的雙層質(zhì)膜與壁，將細胞分隔為兩個，各含1個與親代相同的核DNA(圖2-14)。每經(jīng)這樣1個過程為1個世代。于適宜條件下，1個世代需時2030m

13、in。,28,細菌的細胞分裂過程,29,1.丁酸菌與己酸菌,丁酸菌與己酸菌均屬于梭狀芽孢桿菌，有鞭毛，能運動，耐溫性強，是厭氧微生物。在濃香大曲和濃香酒的窖泥中含量較高，可分別發(fā)酵 酒精產(chǎn)生丁酸與己酸，繼而與乙醇形成丁酸乙酯和己酸乙酯，對形成濃香酒的獨特風格起著決定性的作用。在清香白酒的生產(chǎn)中，少量的己酸與丁酸會影響酒質(zhì)及清香的風格，因而丁酸菌和己酸菌可看作有害菌。,30,丁酸菌與己酸菌是梭狀芽孢桿菌,31,2乳酸菌,在大曲和酒醅中都有乳酸菌存在。乳酸菌能發(fā)酵糖類生成乳酸，在酒醅內(nèi)通過酯化作用產(chǎn)生乳酸乙酯，乳酸乙酯被蒸入酒中，使白酒具有獨特的香味。乳酸菌耐酸性強，發(fā)酵碳水化合物的產(chǎn)物85%以上

14、為乳酸，屬厭氧或兼性厭氧微生物，生長溫度在40左右。乳酸菌有同型乳酸菌與異型乳酸菌兩類。同型乳酸菌發(fā)酵主要產(chǎn)生乳酸，異型乳酸菌除乳酸外，還有乙酸、乙醇等產(chǎn)物。白酒生產(chǎn)需要適量的乳酸，否則，無乳酸與乳酸乙酯，白酒風味極差。但乳酸菌過多，使酒醅酸敗，不僅出酒率低，酒質(zhì)也會變差。,32,乳酸菌能使發(fā)酵糖類產(chǎn)生乳酸，它在酒醅內(nèi)產(chǎn)生大量的乳酸，乳酸通過酯化產(chǎn)生乳酸乙酯。乳酸乙酯使白酒具有獨特的香味，因此白酒生產(chǎn)需要適量的乳酸菌。但乳酸過量會使酒醅酸度過大，影響出酒率和酒質(zhì)，酒中含乳酸乙酯過多，會使酒帶悶。,33,乳酸菌的營養(yǎng)價值與功效,乳酸菌除了可產(chǎn)生乳酸及醋酸來抑制病菌，其營養(yǎng)價值為： (1)制造維生

15、素：乳酸菌攝取人體內(nèi)食物(如蔗糖、乳糖、淀粉、纖維素等.)后分泌出大量豐富的維生素B群：B1、B2、B6、B12；維生素A、C、K、E等； (2)改善便秘或腹瀉問題：乳酸菌能有效幫助改善腸道菌叢生態(tài)，調(diào)整腸道環(huán)境，使排便順暢，解決腹瀉問題。 (3)強化免疫系統(tǒng)，改善過敏體質(zhì)； (4)促進鈣質(zhì)吸收：因腸道內(nèi)環(huán)境呈現(xiàn)酸性，會促進鈣質(zhì)的吸收，可提升身體34倍的鈣質(zhì)吸收。,34,3.醋酸桿菌,固態(tài)法生產(chǎn)白酒，在操作時會感染一些醋酸菌，成為酒中醋酸的主要來源。醋酸菌是化能異養(yǎng)菌，嚴格好氧。細胞從橢圓形到桿狀，有單個的，成對的，也有成鏈的。不形成芽孢，故對熱抵抗力較弱。繁殖適宜溫度在31左右，發(fā)酵適宜溫度

16、3637。,35,固態(tài)法白酒是開放式的，操作中勢必感染一些醋酸菌，成為白酒中醋酸的主要來源。醋酸是白酒主要香味成份之一。但醋酸含量過多會使白酒呈刺激性酸味。 能利用葡萄糖產(chǎn)酸,氧化乙醇產(chǎn)生醋酸,有部份菌能把醋酸進一步氧化成CO2和水,微量的醋酸對調(diào)節(jié)酒味和酒香有好處。,36,4枯草芽孢桿菌,在醬香大曲中有較多的數(shù)量。營養(yǎng)細胞呈桿狀，芽孢為橢圓形。菌落呈乳白色，表面粗糙，不透明，邊緣整齊。生長溫度為3039，但在5056時尚能生長，最適 pH為6.27.2，屬好氧菌。芽孢抗高溫，一般在100，用3小時才能殺死。,37,枯草芽孢桿菌,38,枯草芽孢桿菌的作用,有水解淀粉、分解蛋白質(zhì)的能力, 產(chǎn)膜,

17、能產(chǎn)生二乙酰與2 ,3 -丁二醇,這些物質(zhì)對增加汾酒的綿甜與清香有一定作用,適量的故芽孢桿菌仍可看作是汾酒發(fā)酵的有益菌。,39,（二）酵母,白酒生產(chǎn)中常用酵母菌可以分為兩大類： 一類為釀酒酵母，主要進行酒精發(fā)酵用。 另一類是生香酵母，主要是供給白酒發(fā)酵生成香味物質(zhì)用。,40,酵母菌的特點：,個體多以單細胞狀態(tài)存在； 多數(shù)出芽生殖，也有裂殖； 能發(fā)酵糖類產(chǎn)能； 細胞壁常含甘露聚糖； 喜在含糖量較高的偏酸性環(huán)境中生長。,41,酵母菌生活史,42,1.酒精酵母,酒精酵母在微生物分類中屬于啤酒酵母。酒精酵母細胞多為圓形，卵圓形或橢圓形。細胞單生、雙生或成短串或成團。酵母細胞的大小一般為59612微米，

18、細胞的長寬比例為12左右。啤酒酵母以無性繁殖即芽殖為主，有性繁殖能形成子囊孢子。一般每個子囊內(nèi)含有14個圓形，卵圓形的表面光滑的子囊孢子。 產(chǎn)酒精能力強的酒精酵母，其形態(tài)以橢圓形、卵形、球形為最多，一般以出芽的方式進行繁殖 。,43,常用于酒精及白酒發(fā)酵的菌種有南陽5號酵母（1300）、南陽混合酵母（1308）、拉斯12號、K字酵母等菌種。,44,2.漢遜酵母,此屬酵母營養(yǎng)細胞的形態(tài)多樣，為圓形、橢圓形、卵圓形，臘腸形不等。多邊芽殖。有的種類能形成假菌絲。子囊形狀與營養(yǎng)細胞相同。子囊孢子14個，形狀為帽形、土星形、圓形、半圓形，表面光滑。,45,在麥芽汁中培養(yǎng)后，液面有白色菌醭，培養(yǎng)液變成混濁

19、，底部有菌體沉淀。 此屬酵母多能產(chǎn)生乙酸乙酯，可以增加白酒的香味。由于它能利用酒精為碳源，又能在液體表面產(chǎn)生干皺的菌醭，因此是酒精生產(chǎn)的有害菌。白酒生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)需要調(diào)節(jié)和控制該菌在曲及酒醅中的數(shù)量，取其長處，抑其短處,46,漢遜氏酵母也是酒類酵母的污染菌，它們在飲料表面生長，形成干而皺的菌醭。由于大部分的種能利用酒精為碳源，因此是酒精發(fā)酵工業(yè)的有害菌。,47,3球擬酵母,球擬酵母的細胞為球形，卵形或略長形。多邊出芽繁殖。 在麥芽汁斜面上菌落呈乳白色，表面皺紋，無光澤，邊緣整齊或不整齊。在液體培養(yǎng)基中有沉渣及酵母環(huán)出現(xiàn)，有時亦能產(chǎn)生菌醭。 此屬菌酒精發(fā)酵能力較弱，大都能產(chǎn)生乙酸乙酯，是白酒生產(chǎn)中

20、重要的生香菌。球擬酵母有的能產(chǎn)生有機酸、油脂等物質(zhì)。有的還能夠利用烴類物質(zhì)生產(chǎn)蛋白質(zhì)。,48,4假絲酵母,假絲酵母的細胞為圓形、卵圓形或長形。多邊出芽繁殖。能形成假菌絲。 在麥芽汁瓊脂培養(yǎng)基上菌落為乳白色，平滑，有光澤，邊緣整齊或菌絲狀，液體培養(yǎng)時能形成浮膜。 不產(chǎn)色素，很多種有酒精發(fā)酵能力，有的種能利用農(nóng)副產(chǎn) 品或碳氫化合物生產(chǎn)蛋白質(zhì)，供食用或飼料用。有的種能致病 。,49,假絲酵母圖片,50,假絲酵母的蛋白質(zhì)和維生素B含量都比啤酒酵母高，可用來作為生產(chǎn)食用蛋白質(zhì)、脂肪酸的生產(chǎn)菌種。在大曲酒的生產(chǎn)中亦能產(chǎn)生一定的酯類物質(zhì)，也是一種生香菌。,51,5畢赤氏酵母,畢赤氏酵母細胞為橢圓形，長橢圓形

21、或臘腸形，單個或成短鏈。異形結(jié)合形成橢圓形子囊孢子。 在麥芽汁瓊脂培養(yǎng)基上培養(yǎng)菌落為乳白色，無光澤，邊緣有細缺口。在麥芽汁液體培養(yǎng)基上培養(yǎng)，培養(yǎng)液表面會出現(xiàn)白色皺的粗糙的菌醭，底下有菌體沉淀。,52,此類菌分解糖的能力弱，不產(chǎn)生酒精。能氧化酒精生成乙酸乙酯等香味物質(zhì)，為白酒生產(chǎn)上使用的一種生香菌。該菌會使發(fā)酵酒類和醬油產(chǎn)生白花，形成浮膜，因而在這些發(fā)酵品的生產(chǎn)中為有害菌。 產(chǎn)酯酵母具有產(chǎn)酯能力，它能使酒醅中含酯量增加，并呈獨特的香氣，也成為生香酵母,53,6.白地霉,叢梗孢科(Moniliaceae)、地霉屬(Geotrichum Link)。麥芽汁2830培養(yǎng)24h，生白色醭，毛絨狀或粉狀，

22、韌或易碎，真菌絲。裂殖，節(jié)孢子單個或連接成鏈，長筒形、方形，也有橢圓或圓形，末端鈍圓。節(jié)孢子絕大多數(shù)為4.97 .65.416.6微米 。 對葡萄糖、甘露糖及果糖弱發(fā)酵，有的弱發(fā)酵半乳糖。同化甘油、乙醇、山梨醇及甘露醇。不利用楊梅苷，分解果膠及油脂。不同化硝酸鹽。最高生長溫度37。-,54,白地霉的菌體蛋白營養(yǎng)價值高，可供食用及飼料用，也可提取核酸。還可合成脂肪。能利用糖廠、酒廠及其他食品廠的有機廢水生產(chǎn)飼料蛋白。 1975年GUEGUEN等發(fā)現(xiàn)白地霉可以水解蛋白質(zhì)而產(chǎn)生香氣化合物，1982年KOIZUMI等證明了一些白地霉菌株可以產(chǎn)脂肪酸酯而形成特殊的水果香氣。產(chǎn)生的風味物質(zhì)主要有乙酸乙酯、

23、丙酸、丁酸、異丁酸等,55,（三）霉菌,（1） 霉菌是我們?nèi)债a(chǎn)生活中常見的一類微生物，在固體培養(yǎng)基上形成的絨毛狀、絮狀或蜘蛛狀的菌絲體。 （2）霉菌菌落的特征：在固體培養(yǎng)基上，接種某一種菌，經(jīng)培養(yǎng)，他們向四周蔓延繁殖后所生成的群體稱為菌落。通常在大曲表面看到的霉斑就是某些霉菌的菌落。,56,白酒生產(chǎn)中常見霉菌,霉菌和酵母菌同屬于真菌界。凡生長在營養(yǎng)基質(zhì)上形成絨毛狀、網(wǎng)狀、或絮狀菌絲的真菌，都統(tǒng)稱為霉菌。白酒生產(chǎn)中常見的霉菌有曲霉、根霉、紅曲霉、擬內(nèi)孢霉、木霉、毛霉、梨頭霉、青霉等 。曲霉是釀酒業(yè)所用的糖化菌種，是與制酒關(guān)系最密切的一類菌。菌種的好壞與出酒率和產(chǎn)品的質(zhì)量關(guān)系密切。,57,大曲中霉

24、菌數(shù)量最多,在糖化中起著重要作用。它首先是把發(fā)酵底物淀粉轉(zhuǎn)變成糖,其次是利用芽抱菌或霉菌中的種類產(chǎn)生蛋白酶,將原料中的有關(guān)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成氨基酸、脂類、醇類和羰基化合物,使其產(chǎn)品呈現(xiàn)出獨特的風味,因此,選育高產(chǎn)蛋白酶的有益菌種,將是大曲改革的主要途徑,58,1.曲霉,曲霉菌絲有橫隔，菌絲體為多細胞菌絲所組成。營養(yǎng)菌絲匍匐生長于培養(yǎng)基表面層。匍匐菌絲可以分化出厚壁的足細胞。在足細胞上生出直立的分生孢子梗，梗的頂端膨大成頂囊。在頂囊表面，以輻射狀生出一層或兩層小梗，稱為次生小梗，小梗上著生有一串串分生孢子。,59,米曲霉,60,曲霉 1.足細胞 2. 分生孢子梗 3.頂囊 4.一列小梗 5.二列小梗 6

25、. 分生孢子 7.有隔菌絲,61,（1）米曲霉 米曲霉是曲霉屬的一個變種。米曲霉分生孢子呈球形或近球形，直徑一般4.57m,個別大的可達到810m。 米曲霉在察氏培養(yǎng)基上，菌落形成較快，培養(yǎng)10天，直徑可達56cm，菌落初為白色、黃色，繼變?yōu)閹S褐色至淡綠褐色，但不呈真正的綠色。 米曲霉有較強的蛋白質(zhì)分解能力和糖化能力，在白酒生產(chǎn)中作為重要的糖化菌使用。,62,（2）黃曲霉,黃曲霉孢子囊 黃曲霉菌叢,63,黃曲霉在察氏培養(yǎng)基上，菌叢初為白色，后變?yōu)辄S綠色，老熟后呈褐綠色。分生孢子球形、近球形或稍呈梨狀，粗糙。培養(yǎng)濕度37。黃曲霉產(chǎn)生的液化型淀粉酶，較黑曲霉強，蛋白質(zhì)分解能力次于其他曲霉。 黃曲

26、霉中有些菌能產(chǎn)生黃曲霉素毒素，現(xiàn)已停止使用會產(chǎn)生黃曲霉毒素的菌種，改用不產(chǎn)毒素的菌種作為一些白酒生產(chǎn)的糖化劑。,64,（3）黑曲霉,黑曲霉孢子囊 黑曲霉菌落,65,黑曲霉菌叢黑色，頂囊大，呈球形。小梗雙層，自頂囊全面著生。分生孢子球形，平滑或粗糙。 黑曲霉具有多種活性強大的酶系，如淀粉酶、蛋白酶、果膠酶、纖維素酶和葡萄糖氧化酶等。利用黑曲霉還能產(chǎn)生多種有機酸，如抗壞血酸，檸檬酸、葡萄糖酸和沒食子酸等。因此，黑曲霉在發(fā)酵工業(yè)中被廣泛使用。,66,在白酒生產(chǎn)及酒精生產(chǎn)中作為主要糖化菌被廣泛使用的黑曲霉菌，常用的有AS.3.4309、烏沙米曲霉3.758、AS.391212、UV27，UV96等菌株

27、。,67,2.擬內(nèi)孢霉,擬內(nèi)孢霉適應(yīng)性強，繁殖速度快，是大曲“上霉”的主要微生物，培養(yǎng)宜溫在2830左右。我國各地釀酒使用的中溫大曲、小曲等中，都有擬內(nèi)孢霉存在。擬內(nèi)孢霉有較強的糖化能力，可用來生產(chǎn)高純度的葡萄糖。擬內(nèi)孢霉可產(chǎn)生較多的多元醇。因此，用擬內(nèi)孢霉作混合麩曲，生產(chǎn)的白酒有甜味感，可增進酒質(zhì)綿甜，并能改進后味。,68,3.根霉,69,根霉在自然界分布很廣，是一種常見的霉菌。它對環(huán)境的適應(yīng)性很強，生長極迅速。根霉菌絲無橫隔，為單細胞真菌。 根霉含有豐富的淀粉酶，是釀酒使用的小曲中的主要微生物，并具有一定的酒精生成能力。根霉生長要求較高的溫度，因而適于在高溫季節(jié)使用。,70,根霉的培養(yǎng)適宜

28、溫度在3037，但45左右一般還能生長。代謝適宜溫度4550。 重要的根霉菌種有日本根霉3.852，3.868；東京根霉3.851，3.866，3.867，等菌株。,71,4.紅曲霉,紅曲霉個體形態(tài)為菌絲具有不規(guī)則的分枝。細胞內(nèi)多核。在麥芽汁瓊脂培養(yǎng)基上生長，菌絲最初為白色，老熟后呈紫紅色。,72,紅曲霉喜酸性環(huán)境，生長最適pH為3.55，生長最適溫度為32-35，40左右也能生長。對于酒精有極強的抵抗力。 紅曲霉有較強的淀粉和蛋白質(zhì)分解能力，不僅是清香大曲中的一個重要糖化菌，而且在釀制紅酒、玫瑰醋、紅腐乳等產(chǎn)品中有重要的作用。,73,5.毛霉,毛霉在自然界分布也很廣，在基質(zhì)表面形成灰色、白色

29、或黃褐色的棉絮狀菌落。,74,毛霉在大曲中數(shù)量較多，在麩曲及釀酒過程中也可檢出，是麩曲生產(chǎn)中的雜菌。 毛霉能產(chǎn)生蛋白酶和淀粉酶，是生產(chǎn)豆腐乳和豆豉的主要菌種。在酒精生產(chǎn)中可采用魯氏毛霉作為糖化劑，但糖化能力弱于曲霉。白酒大曲中的野生毛霉糖化力較低。,75,6梨頭霉,梨頭霉的菌絲和根霉很相似，但梨頭霉產(chǎn)生弓形的匍匐菌絲，并在其上長出孢子梗，不與假根對生，孢子梗往往以25支成簇，孢子囊頂生，多呈梨形。孢子小而呈單孢，大多無色，無線狀條紋,76,梨頭霉分布在土壤、糞便和酒曲中，空氣中也有存在。 犁頭霉生長極為粗放，在基質(zhì)上呈絮狀纖細菌絲體。該菌喜高溫高濕，最適生長溫度在37左右，大曲中含有數(shù)量不少的

30、梨頭霉。糖化力不高,但在成曲和酒醅中是數(shù)量最多的霉菌,因此,可看作汾酒釀造中主要糖化菌。,77,7.木霉,78,木霉菌的菌絲透明，有隔，分枝繁雜，分生孢子有球形、橢圓形、倒卵形等。 木霉在土壤中分布很廣，能分解纖維素和木質(zhì)素等復(fù)雜的有機化合物。木霉常造成蔬菜、谷物和大型真菌等的變質(zhì)，使木材、皮革及其它纖維材料霉爛。發(fā)酵生產(chǎn)中若能利用此類菌，以纖維素代替淀粉進行發(fā)酵生產(chǎn)，這對國民經(jīng)濟將有十分重要的意義。,79,在白酒生產(chǎn)中，使用木霉與黑曲霉等混合制曲，在提高出酒率方面取得了很好的效果。 常用的木霉菌有： 龍輕50、52、54， 上海工微所TL250， 廣東甘蔗糖業(yè)研究所糖研49號等。,80,8.

31、青霉,圖 青霉帚狀體分枝方式 1.單輪生青霉群； 2.對稱二輪生青霉群； 3.多輪生青霉群； 4.不對稱生青霉群,81,念珠菌,念珠菌 念珠菌是大曲“穿衣”的菌種之一，也是小曲掛白粉的主要菌種念珠菌是真菌中最常見的條件致病菌。 它常寄生于人的皮膚、口腔、陰道和腸粘膜等處，當機體免疫機能低下或正常寄居部位的微生態(tài)環(huán)境失調(diào)，容易引起念珠菌病。,82,念珠菌性心肌炎 念珠菌圖片,83,鏈孢霉（有害菌）,鏈孢霉的孢子呈鮮艷的桔紅色，常生長在鮮玉米蕊和酒糟上，一旦侵入曲房不但造成危害而且很難清除。 被污染的菌袋,84,曲塊在貯存中受潮，表面上就會長青霉。車間和工具清潔衛(wèi)生搞不好，也會長青霉 青霉的孢子耐

32、熱性強，菌體繁殖溫度較低，是制曲時常見的雜菌。 青霉污染后的曲釀酒，成酒味苦，質(zhì)量較差。同時青霉對曲房等建筑物也有腐蝕作用，是釀酒上的有害菌。但有些青霉菌，不僅是生產(chǎn)抗菌素的重要菌種，還被用來生產(chǎn)有機酸、維生素和酶制劑等。,85,五、大曲中的微生物變化,大曲微生物是通過自然接種、富集而構(gòu)成的復(fù)雜的微生物菌系。微生物來源主要依靠原料本身、空氣、場地及覆蓋稻草，也有的在拌料時接種了少量優(yōu)質(zhì)曲母，強化了有益菌株。大曲中微生物種類非常復(fù)雜，生棲方式各不相同，根據(jù)形態(tài)和生理性狀，大體可分為細菌、酵母菌、霉菌三大類。大曲中的細菌主要有醋酸菌、乳酸菌、芽孢桿菌等，細菌菌落一般較小，分布廣，繁殖快，大曲酒中很

33、多的香味成分來源于細菌的代謝。,86,大曲中酵母菌主要有酒精酵母和產(chǎn)酯酵母等，其中酒精酵母是大曲中的主要產(chǎn)酒功能菌，產(chǎn)酯酵母可產(chǎn)酸或產(chǎn)酯。大曲中霉菌可分為曲霉、根霉、毛霉、犁頭霉、青霉等，其菌落較大，開始時往往為白色或灰白色，后來長成孢子時形成各種顏色。 大曲是白酒生產(chǎn)過程中的糖化劑、發(fā)酵劑，是白酒發(fā)酵生產(chǎn)中微生物及酶的主要來源，大曲的質(zhì)量直接關(guān)系到酒的出酒率及基酒的質(zhì)量。從宏觀上看，大曲品質(zhì)主要受環(huán)境條件影響; 從微觀角度看，本質(zhì)是受大曲中微生物種群產(chǎn)生的復(fù)合酶體系組分配比差異的影響。,87,大曲培養(yǎng)過程一般為 30天左右，自原料與水混合時，曲料內(nèi)的微生物就發(fā)生了一定量的變化，在整個周期內(nèi)，

34、隨著大曲各項指標的不斷變化，各種微生物的數(shù)量起起落落，此消彼長，幾種主要的生化指標一直在變動，直至曲塊成熟，水分降到一定的范圍內(nèi)，才基本趨于平衡。,88,（一） 細菌的變化,原料加水后，微生物主要來自于水、空氣、原料、機械設(shè)備等。對曲的原料進行培養(yǎng)，大曲成塊入房后，隨著曲塊內(nèi)部的物理變化和生化變化，則大曲的水分、曲溫及酸度發(fā)生相應(yīng)的變化，由于生理指標上的變化，細菌數(shù)量在不同時間段內(nèi)發(fā)生的變化不同。曲塊入房 5 d 左右，細菌的數(shù)量為最多，是大曲發(fā)酵階段中的高峰值，因為此時的水分含量、曲溫、酸度對細菌來說是繁殖的最佳時期;,89,5 20 d，細菌的數(shù)量急速下降，在 20 d 左右出現(xiàn)低谷，這是

35、由于水分下降、曲溫過高、酸度上升等綜合因素的影響，淘汰部分不適宜生長的細菌，則適應(yīng)該條件的細菌能繼續(xù)生長;20 30 d，細菌數(shù)量又有所上升，但是未達到前期出現(xiàn)的高峰值，源于水分一直下降、曲溫下降、酸度相對穩(wěn)定，則又給細菌的生長提供了良好的條件，細菌數(shù)又增加。,90,原料中的酵母數(shù)量比細菌數(shù)量相對較少，但入房培養(yǎng)后，酵母菌數(shù)量有所增加，9 d左右出現(xiàn)高峰，在這段時間內(nèi)，曲溫低，曲塊相對疏松，則氧分多，水分含量對酵母的生長很適宜。酵母利用糖類等物質(zhì)進行發(fā)酵，當產(chǎn)生一定營養(yǎng)與糖分時酸度下降到一定程度，則酵母的數(shù)量猛增。,（二） 酵母的變化,91,9 25 d，酵母菌數(shù)量迅速降低，在培養(yǎng)后的25 d

36、 左右出現(xiàn)低谷，這主要是由于曲溫逐漸上升，淘汰了一些不耐高溫的酵母菌，水分減少、酸度變大，這樣的條件不適合酵母菌生長。25 31 d，酵母菌的數(shù)量有所回升，由于曲溫下降為低溫酵母提供了良好的條件，水分的下降會影響酵母菌的生長，但曲溫和酸度下降等因素創(chuàng)造了酵母菌生長繁殖的條件，總體而言出現(xiàn)了酵母菌數(shù)量略上升的趨勢.,92,（三）霉菌的變化,霉菌數(shù)在前 9 d 呈上升趨勢，在這段時間內(nèi)主要目的是曲塊表面掛衣，即在濕度大、溫度低的條件下使霉菌大量增長，尤其讓在曲塊上繁殖最快的根霉充分生長。 霉菌的數(shù)量在 9 13 d 達到高峰過后，霉菌的數(shù)量急劇下降，這主要是因為溫度的升高，曲中養(yǎng)分不足、水分和酸度

37、的變化等因素抑制了大多數(shù)霉菌的生長但是在惡劣的環(huán)境條件下，一些耐高溫的霉菌孢子仍能生存。,93,在制曲過程中，前期霉菌在所有微生物中是優(yōu)勢群體，15 25 d 時，霉菌的數(shù)量持續(xù)下降; 25 30 d 時，霉菌的數(shù)量有所回升，原因在于水分含量和酸度下降，曲溫下降，適合該條件的霉菌生長，相對需水量少的霉菌數(shù)量呈現(xiàn)上升趨勢。,94,在大曲培養(yǎng)過程中，酵母菌和細菌的數(shù)量較少，霉菌數(shù)量較多，大曲的糖化力很高。各種微生物的數(shù)量，主要受溫度、水分、酸度等指標的影響。曲溫是影響微生物數(shù)量變化的主要因素，在大曲制作培養(yǎng)過程中控制曲溫相對重要，在生產(chǎn)中要采取相關(guān)的措施來控制曲溫。,95,96,制曲時各中微生物的

38、數(shù)量變化整體呈先上升后下降的趨勢。在涼霉前為各種菌種的繁殖時期，數(shù)量達到最大值；此后各種微生物的數(shù)量逐漸減少。酵母菌的數(shù)量整體呈先上升后下降趨勢。在原料中，酵母菌已有相當?shù)臄?shù)量，為 106CFU/g；涼霉時數(shù)量達到最大值107CFU/g； 然后數(shù)量逐漸呈下拋物線下降，到出房時數(shù)量為 105CFU/g；在貯存時期數(shù)量又有所下降 。,97,在晾霉以前，由于霉菌和糖化酶的作用，使淀粉水解，一部分水分被釋放出來，同時糖分增加，使酵母菌獲得了生長的條件，因此其大量繁殖；晾霉以后進入前火、大火、后火階段，由于大曲品溫上升，水分由蒸發(fā)而減少，大大抑制了酵母菌的生長繁殖。 因此，致使大曲中酵母的生長率小于死亡

39、率，從而使酵母數(shù)量逐漸下降。,98,霉菌的數(shù)量整體呈先上升后下降趨勢。粉碎原料中霉菌數(shù)量較少，為 104CFU/g；發(fā)酵開始時，霉菌的數(shù)量增速最快， 到?jīng)雒箷r數(shù)量達到最大值 107CFU/g；然后數(shù)量逐漸呈上拋物線下降，到優(yōu)化點 5 時，數(shù)量基本趨于穩(wěn)定，為 104CFU/g；在貯存時期數(shù)量又有所上升。在涼霉以前，由于大曲中水分含量較多，而霉菌生長對水分的要求最低，因此，霉菌的生長速率要明顯大于酵母和細菌；,99,涼霉以后進入前火、大火、后火階段，由于大曲的品溫上升，雖然霉菌生長受到抑制， 生長速率小于死亡速率，數(shù)量呈下降趨勢，但霉菌對水分要求比酵母低，因此下降速率要小于酵母菌； 進入大火期由

40、于溫度很高，霉菌死亡率上升，因此，在大火期霉菌數(shù)量的下降速率又明顯高于酵母；之后數(shù)量穩(wěn)定在較低的水平，可能是由于水分的減少使霉菌的死亡率下降，趨于穩(wěn)定。,100,3種大曲的霉菌總數(shù)均為曲心小于曲皮，這與多數(shù)霉菌生長的需氧性有關(guān)。霉菌生長旺盛，淀粉酶、糖化酶的活力都應(yīng)該很高，但研究中 3 種大曲的霉菌總數(shù)相當，而這 3 種大曲中的淀粉酶、糖化酶活力卻具有較大差異。,101,制曲中細菌的變化,細菌在大曲發(fā)酵過程中的數(shù)量變化呈先上升后下降，再略有上升，然后逐漸下降的趨勢。 原料中就有相當量的細菌存在 ， 在 106CFU/g， 入房后（優(yōu)化點 2 和優(yōu)化點 3），數(shù)量急劇上升 ，晾霉結(jié)束后 ，達到1

41、08CFU/g；在優(yōu)化點 4，數(shù)量略有下降；進入優(yōu)化點5 數(shù)量又有所上升；然后數(shù)量逐漸下降，出房時（優(yōu)化點7），為 106CFU/g；貯存過程（優(yōu)化點 8），略有下降。,102,酵母計數(shù)分析表明：3 種大曲的酵母菌總數(shù)相當，清茬曲突出的發(fā)酵力與酵母菌總數(shù)沒有必然聯(lián)系。紅心曲、后火曲的酵母菌總數(shù)為曲心多于曲皮，而清茬曲的曲皮酵母菌總數(shù)略多于曲心。,103,發(fā)酵初期（涼霉以前），在大曲中霉菌和糖化酶、蛋白酶、 酯酶的作用下， 原料中的各種物質(zhì)得以釋放分解，為細菌的生長繁殖提供了豐富的營養(yǎng)，因此，其在發(fā)酵初期大量的繁殖；發(fā)酵中期，由于酵母菌的生長，氧氣的消耗，水分含量的減少，導致大部分細菌的生長環(huán)境

42、受到改變，不能滿足細菌的生長，細菌數(shù)量有所下降；同時，由于涼霉以后溫度急劇升高，致使一些不耐高溫細菌死亡率升高，使其總體數(shù)量有所下降；,104,起潮火后以后進入大火期，水分進一步蒸發(fā)，導致細菌死亡率大于生長率，從而使數(shù)量減少，但其中有相當一部分以芽孢休眠體存在，因此，數(shù)量仍維持相當水平。 總之，從微生物類群的整體數(shù)量變化來看，水分和溫度是控制微生物數(shù)量而影響微生物代謝， 進而影響大曲質(zhì)量的最重要的因素， 而水分又是通過溫度來進行控制的。 因此， 溫度是關(guān)系大曲質(zhì)量的重要的可控的優(yōu)化因素。,105,細菌總數(shù)的計數(shù)只是對大曲總細菌數(shù)量的一個總的把握，不同的細菌在曲心、曲皮的分布數(shù)量可能是相反的。

43、紅心曲、后火曲的細菌總數(shù)為曲心多于曲皮，清茬曲的曲皮細菌總數(shù)略多于曲心但無顯著差異。 從對 3 種主要細菌的計數(shù)可以看到，芽孢菌的數(shù)量遠高于其他2種菌（乳酸菌和醋酸菌），接近于所測得的細菌總數(shù)，是大曲中最主要的一類細菌。,106,由于汾酒大曲屬于中溫大曲，大火期的高溫不超過 50，因此乳酸菌的數(shù)量還保持在一個較高的水平。醋酸菌在 3 種曲的曲心均 3，而在曲皮中保持了較高的水平，這與醋酸菌的需氧代謝有關(guān)。 微生物指標分析表明汾酒大曲中的微生物數(shù)量級非常高，芽孢桿菌是汾酒大曲中數(shù)量最多的細菌。,107,第四節(jié)酒醅中的微生物,對清香型白酒酒醅中微生物的研究報道較少，還處于初期探索階段。清香型汾酒的

44、釀造實質(zhì)是酵母、霉菌、細菌相互作用的過程。酵母以產(chǎn)酒精能力強的酵母菌屬為主；霉菌主要有犁頭霉屬、根霉屬、毛霉屬、曲霉屬；細菌以乳酸菌、醋酸菌和芽孢桿菌為主，而細菌的大量繁殖會引起酸敗。通過模擬汾酒發(fā)酵條件，篩選出的釀酒主要功能菌多為酵母和細菌。,108,此外 ，汾酒酒醅(大薦和二薦 )發(fā)酵過程中微生物變化過程也存在異同，兩者均出現(xiàn)“二次生長”。但在發(fā)酵初期，大茬中乳酸菌數(shù)多于二茬，且有少量霉菌。二茬發(fā)酵成熟酒醅中幾乎沒檢出霉菌 ；發(fā)酵中期，二茬酵母數(shù)又高于大茬；發(fā)酵后期，大茬中主要是細菌增加。二茬中除了細菌，酵母菌也增多。,109,酒醅中酵母菌類以酵母菌屬為主,酒醅中酵母菌類以酵母菌屬為主,在發(fā)酵初期數(shù)量迅速增加，產(chǎn)酒精能力最強,其次是有一定產(chǎn)香和產(chǎn)酒精能力的漢遜酵母和假絲酵母及產(chǎn)酒精能力不強的擬內(nèi)孢霉,此外還有極少量的畢氏酵母和產(chǎn)膜酵母。 漢遜酵母除酒精發(fā)酵外,還可生成許多有機酸,能形成較多的酯(以乙酸乙酯為主)，在汾酒風味