微生物與食品加工及安全

微生物與食品加工及安全第一頁，共四十四頁，2022年，8月28日第一節(jié)食品工業(yè)中常用的細(xì)菌乳酸菌及其在食品工業(yè)上的應(yīng)用醋酸菌及其應(yīng)用谷氨酸產(chǎn)生菌及其在味精等調(diào)味品中的應(yīng)用第二頁，共四十四頁，2022年，8月28日一、乳酸菌乳酸菌的概念及其分布

乳酸菌一詞并非生物分類學(xué)名詞，而是指能夠利用發(fā)酵性糖類產(chǎn)生大量乳酸的一類微生物的統(tǒng)稱。雖然有些霉菌也能產(chǎn)生大量乳酸，但以乳酸細(xì)菌為主要類群，因而通常將乳酸細(xì)菌之為乳酸菌。乳酸菌主要分布在：乳桿菌屬（Lactobacillus）鏈球菌屬（Streptococcus）明串珠菌屬（Leuconostoc）片球菌屬（Pediococcus）雙歧桿菌屬（Bifidobacterium）第三頁，共四十四頁，2022年，8月28日

（一）乳桿菌屬（Lactobacillus）1．乳桿菌屬的形態(tài)特征：細(xì)胞呈桿狀，多為長桿狀、短桿狀及棒桿狀，一般成短鏈排列。革蘭氏染色陽性，通常不運(yùn)動(dòng)，無芽孢。菌落形態(tài)2．乳桿菌屬的生理生化特點(diǎn)：化能異養(yǎng)型，營養(yǎng)要求嚴(yán)格，生長繁殖需要多種氨基酸、維生素、肽、核酸衍生物。厭氧、耐氧性厭氧或兼性厭氧；生長最適pH為5.5～6.2，在pH≤5的環(huán)境中可生長，而中性或初始堿性條件下生長速率降低。生長溫度范圍，2～53℃，最適生長溫度30～40℃。可還原硝酸鹽，不液化明膠，不分解酪素，聯(lián)苯胺反應(yīng)陰性，不產(chǎn)生吲哚和H2S，多數(shù)菌株可產(chǎn)生少量的可溶性氮。3．乳桿菌屬的代表種

（1）保加利亞乳桿菌（L.bulgaricus）。細(xì)胞形態(tài)長桿狀，兩端鈍圓。固體培養(yǎng)基生長的菌落呈棉花狀，易與其它乳酸菌區(qū)別。能利用葡萄糖、果糖、乳糖進(jìn)行同型乳酸發(fā)酵產(chǎn)生D型乳酸（有酸澀味，適口性差），不能利用蔗糖。該菌是乳酸菌中產(chǎn)酸能力最強(qiáng)的菌種，其產(chǎn)酸能力與菌體形態(tài)有關(guān)，菌形越大，產(chǎn)酸越多，最高產(chǎn)酸量2%；如果菌形為顆狀或細(xì)長鏈狀，產(chǎn)酸較弱，最高產(chǎn)酸量1.3%～2.0%。蛋白質(zhì)分解力較弱，發(fā)酵乳中可產(chǎn)生香味物質(zhì)乙醛。最適生長溫度37～45℃，溫度高于50℃或低于20℃不生長。常作為發(fā)酵酸奶的生產(chǎn)菌。

（2）嗜酸乳桿菌（L.acidophilus）。

細(xì)胞形態(tài)比保加利亞乳桿菌小，呈細(xì)長桿狀，能利用葡萄糖、果糖、乳糖、蔗糖進(jìn)行同型乳酸發(fā)酵產(chǎn)生DL型乳酸，生長繁殖需要一定的維生素等生長因子，37℃培養(yǎng)生長緩慢，2～3d可使牛乳凝固。因而，在發(fā)酵劑制造及嗜酸菌乳生產(chǎn)中，常在原料乳培養(yǎng)基中添加5%的蕃茄汁或胡蘿卜汁。蛋白質(zhì)分解力較弱。最適生長溫度37℃，20℃以下不生長，耐熱性差。最適生長pH5.5～6.0，耐酸性強(qiáng)，能在其它乳酸菌不能生長的酸性環(huán)境中生長繁殖。

嗜酸乳桿菌是能夠在人體腸道定殖的少數(shù)有益微生物菌群之一，其代謝產(chǎn)物有機(jī)酸和抗菌物質(zhì)——乳桿菌素（Lactocidin）可抑制病原菌和腐敗菌的生長。第四頁，共四十四頁，2022年，8月28日（二）鏈球菌屬（Streptococcus）1．鏈球菌屬的形態(tài)特征細(xì)胞呈球形或卵圓形，成對或成鏈排列。革蘭氏染色陽性，無芽孢，一般不運(yùn)動(dòng)，不產(chǎn)生色素。但腸球菌群中某些種能運(yùn)動(dòng)或產(chǎn)色素。

2．鏈球菌屬的生理生化特點(diǎn)化能異養(yǎng)型，同型乳酸發(fā)酵產(chǎn)生右旋乳酸；兼性厭氧型，接觸酶反應(yīng)陰性，厭氧培養(yǎng)生長良好。根據(jù)生理生化特性可將鏈球菌屬分為四個(gè)種群（見表7-1）。

表7-1鏈球菌屬不同種群生理生化特征

化膿性群

綠色群腸球菌群乳酸鏈球菌

抗原群

A,B,C,F,G 未分群D N

鮮血瓊脂平板培養(yǎng)溶血

變綠 變綠或溶血無

最適生長溫度℃ 37 37

35～37

35

60℃,30min存活 － －

＋ ＋

肉湯中生長

6.5%NaCl －

－

＋ －

pH9.6 －

－

＋ －

0.1%次甲基藍(lán) －

－

＋ ＋

40%膽汁 －

－

＋ ＋

*乳品工業(yè)中應(yīng)用最多的是鏈球菌屬中的乳酸鏈球菌群。

第五頁，共四十四頁，2022年，8月28日

3．鏈球菌屬的代表種（1）嗜熱鏈球菌（St.thermophilus）。細(xì)胞形態(tài)呈鏈球狀。某些菌株若不經(jīng)過中間牛乳培養(yǎng)則在固體培養(yǎng)基上得不到菌落。能利用葡萄糖、果糖、乳糖和蔗糖進(jìn)行同型乳酸發(fā)酵產(chǎn)生L型乳酸（適口性好）。在石蕊牛乳中不還原石蕊，可使牛乳凝固。蛋白質(zhì)分解力較弱，在發(fā)酵乳中可產(chǎn)生香味物質(zhì)雙乙酰。該菌主要特征是能在高溫條件下產(chǎn)酸，最適生長溫度40～45℃，溫度低于20℃不產(chǎn)酸。耐熱性強(qiáng)，能耐65～68℃的高溫。常作為發(fā)酵酸乳、瑞士干酪的生產(chǎn)菌。

（2）乳酸鏈球菌（St.lactis）。細(xì)胞形態(tài)呈雙球、短鏈或長鏈狀。同型乳酸發(fā)酵。在石蕊牛乳中可使牛乳凝固。牛乳隨便放置時(shí)，牛乳的凝固90%是由該菌所致。產(chǎn)酸能力弱，最大乳酸生物量0.9%～1.0%。可在4%NaCl肉湯培養(yǎng)基和0.3%亞甲基蘭牛乳中生長，能水解精氨酸產(chǎn)生NH3，對溫度適應(yīng)范圍廣泛，10～40℃均產(chǎn)酸，最適生長溫度30℃。而對熱抵抗力弱，60℃30min全部死亡。常作為干酪、酸制奶油及乳酒和酸泡菜發(fā)酵劑菌種。

（3）乳脂鏈球菌（St.cremoris）。細(xì)胞比乳酸鏈球菌大，長鏈狀。同型乳酸發(fā)酵。產(chǎn)酸和耐酸能力均較弱。產(chǎn)酸溫度較低，約18～20℃，37℃以上不產(chǎn)酸、不生長。由于該菌耐酸能力差，菌種保藏非常困難，需每周轉(zhuǎn)接菌種一次或在培養(yǎng)基中添加CaCO31%～3%保藏。不能在4%NaCl肉湯培養(yǎng)基和0.3%亞甲基蘭牛乳中生長，不水解精氨酸。此菌常作為干酪、酸制奶油發(fā)酵劑菌種。

第六頁，共四十四頁，2022年，8月28日（三）明串珠菌屬（Leuconostoc）1．明串珠菌屬的形態(tài)特征:

明串珠菌屬的菌落特征固體培養(yǎng)，菌落一般小于1.0mm，光滑、圓形、灰白色；液體培養(yǎng)，通?；鞚峋鶆?，但長鏈狀菌株可形成沉淀。細(xì)胞球形或豆?fàn)睿蓪虺涉溑帕小８锾m氏染色陽性，不運(yùn)動(dòng)，無芽孢。

2．明串珠菌屬的生理生化特點(diǎn):

化能異養(yǎng)型，生長繁殖需要復(fù)合生長因子：煙酸、硫胺素、生物素和氨基酸，不需要泛酸及其衍生物。利用葡萄糖進(jìn)行異型乳酸發(fā)酵產(chǎn)生D型乳酸、乙酸或醋酸、CO2，可使蘋果酸轉(zhuǎn)化為L型乳酸。通常不酸化和凝固牛乳，不水解精氨酸,不水解蛋白，不還原硝酸鹽，不溶血，不產(chǎn)吲哚。兼性厭氧型，接觸酶反應(yīng)陰性。生長溫度范圍5～30℃，最適生長溫度25℃。

３．代表種——腸膜狀明串珠菌（L.mesenterides）

固體培養(yǎng)，菌落直徑小于1.0mm；液體培養(yǎng)，混濁均勻。細(xì)胞球形或豆?fàn)?，成對或短鏈排列。利用葡萄糖進(jìn)行異型乳酸發(fā)酵，在高濃度的蔗糖溶液中生長合成大量的莢膜物質(zhì)——葡聚糖，形成特征性粘液。最適生長溫度25℃，生長的pH值范圍3.0～6.5，具有一定嗜滲壓性，可在含4%～6%的NaCl培養(yǎng)基中生長。該菌不僅是酸泡菜發(fā)酵重要的乳酸菌，而且已被用于生產(chǎn)右旋糖苷的發(fā)酵菌株，右旋糖苷是代血漿的主要成分。

第七頁，共四十四頁，2022年，8月28日（四）片球菌屬（Pediococcus）1.片球菌屬的形態(tài)特征:細(xì)胞球形，成對或四聯(lián)狀排列。革蘭氏染色陽性，無芽孢，不運(yùn)動(dòng)，固體培養(yǎng)，菌落大小可變，直徑1.0～2.5mm。無細(xì)胞色素。

2．片球菌屬的生理生化特點(diǎn):化能異養(yǎng)型，生長繁殖需要復(fù)合生長因子：煙酸、泛酸、生物素和氨基酸，不需要硫胺素、對-氨基苯甲酸和鈷胺素。利用葡萄糖進(jìn)行同型乳酸發(fā)酵產(chǎn)生DL型或L型乳酸。通常不酸化和凝固牛乳，不分解蛋白質(zhì)，不還原硝酸鹽，不產(chǎn)吲哚。兼性厭氧，接觸酶反應(yīng)陰性。生長溫度范圍25～40℃，最適生長溫度30℃。該屬中，嗜鹽片球菌（Pc.halophilus）耐NaCl濃度18%～20%,是參與醬油釀造的重要乳酸菌;

乳酸片球菌（Pc.acidilactici）可在含6%～8%的NaCl環(huán)境中生長，耐NaCl濃度13%～20%，是酸泡菜發(fā)酵中重要的乳酸菌。第八頁，共四十四頁，2022年，8月28日（五）雙歧桿菌屬（Bifidobacterium）1．雙歧桿菌屬的形態(tài)特征:細(xì)胞呈多樣形態(tài)：Y字型、V字型、彎曲狀、勺型，典型形態(tài)為分叉桿菌，因而取名bifidus(拉丁語源是分開、裂開之意)。革蘭氏染色陽性，亞甲基蘭染色菌體著色不規(guī)則。無芽孢和鞭毛，不運(yùn)動(dòng)。

2．雙歧桿菌屬的生理生化特點(diǎn)及其功能性:化能異養(yǎng)型，對營養(yǎng)要求苛刻，生長繁殖需要多種雙歧因子（能促進(jìn)雙歧桿菌生長，不被人體吸收利用的天然或人工合成的物質(zhì)），能利用葡萄糖、果糖、乳糖和半乳糖，通過果糖-6-磷酸支路生成摩爾比2:3的乳酸和乙酸及少量的甲酸和琥珀酸。蛋白質(zhì)分解力微弱，能利用銨鹽作為氮源，不還原硝酸鹽，不水解精氨酸，不液化明膠，不產(chǎn)生吲哚，聯(lián)苯胺反應(yīng)陰性。專性厭氧，接觸酶反應(yīng)陰性，對氧的敏感性存在不同菌種或菌株的差異，多次傳代培養(yǎng)后，菌株的耐氧性增強(qiáng)。生長溫度范圍25～45℃，最適生長溫度37℃。生長pH值范圍4.5～8.5，最適生長起始pH值6.5～7.0，不耐酸，酸性環(huán)境（pH≤5.5）對菌體存活不利。

3.代表種：人體腸道中共有8種，其中數(shù)量最多的5種為：兩歧雙歧桿菌（B.bifidum）、嬰兒雙歧桿菌（B.infantis）、青春雙歧桿菌（B.adolescentis）、長雙歧桿菌（B.longum）、短雙歧桿菌(B.breve)。

雙歧桿菌是人體腸道有益菌群，它可定殖在宿主的腸粘膜上形成生物學(xué)屏障，具有拮抗致病菌、改善微生態(tài)平衡、合成多種微生素、提供營養(yǎng)、抗腫瘤、降低內(nèi)毒素、提高免疫力、保護(hù)造血器官、降低膽固醇水平等重要生理功能，其促進(jìn)人體健康的有益作用，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其它乳酸菌。

第九頁，共四十四頁，2022年，8月28日（六）乳酸菌在食品工業(yè)中的應(yīng)用在發(fā)酵食品行業(yè)中應(yīng)用最廣泛的是乳酸菌。經(jīng)過乳酸菌發(fā)酵作用制成的食品稱為乳酸發(fā)酵食品。隨著科學(xué)研究的不斷深入，逐步揭示了乳酸菌對人體健康有益作用的機(jī)理，因而，乳酸發(fā)酵食品更加受到人們的重視，在食品工業(yè)中占有越來越重要的地位。

1．發(fā)酵乳制品（1）酸牛乳（Yoghurt）①凝固型酸乳的生產(chǎn)②攪拌型酸乳（純酸奶）的生產(chǎn)③飲料型酸乳（活性乳）的生產(chǎn)（2）干酪（Cheese）。（3)酸性奶油2．果蔬汁乳酸菌發(fā)酵飲料3．益生菌制劑第十頁，共四十四頁，2022年，8月28日凝固型酸乳的生產(chǎn)

凝固型酸牛乳的生產(chǎn)是以新鮮牛乳為主要原料，經(jīng)過凈化、標(biāo)準(zhǔn)化、均質(zhì)、殺菌、接種發(fā)酵劑、分裝后，通過乳酸菌的發(fā)酵作用，使乳糖分解為乳酸，導(dǎo)致乳的pH值下降，酪蛋白凝固，同時(shí)產(chǎn)生醇、醛、酮等風(fēng)味物質(zhì)，再經(jīng)冷藏和后熟制成乳凝狀的酸牛乳。①酸牛乳發(fā)酵劑制備的工藝流程：菌種活化→母發(fā)酵劑→中間發(fā)酵劑→工作發(fā)酵劑

技術(shù)要點(diǎn)：

菌種活化：將液體菌種或凍干菌種接種于115℃10min滅菌后的復(fù)原脫脂乳試管培養(yǎng)基中，42℃培養(yǎng)，凝乳后立即進(jìn)行傳代移植。一般傳代移植2～3次后，保加利亞乳桿菌42℃3～5h凝乳，嗜熱鏈球菌42℃6～8h凝乳，即為活化完畢。

母發(fā)酵劑的制備：將活化菌種接種量為1%，42℃培養(yǎng)，凝乳后即為母發(fā)酵劑。

中間發(fā)酵劑的制備：利用母發(fā)酵劑接種量1%，42℃培養(yǎng)，凝乳后制成中間發(fā)酵劑。

工作發(fā)酵劑的制備：利用中間發(fā)酵劑接種量1%～3%，42℃培養(yǎng)，凝乳后即為工作發(fā)酵劑。②凝固型酸乳的生產(chǎn)。工藝流程：原料鮮乳→凈化→標(biāo)準(zhǔn)化→均質(zhì)→殺菌→冷卻→接種→分裝→發(fā)酵→冷卻→冷藏后熟→成品。

技術(shù)要點(diǎn)：

原料鮮乳的質(zhì)量要求：必須選擇合格的鮮牛乳，不能選用初乳、未乳、乳房炎乳、病牛乳、酒精陽性乳和高酸度乳，乳中不得含有抗生素。

標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)制：為了增加非脂乳固體含量（不得低于12%），需添加脫脂乳粉0.25%～0.5%，蔗糖4%～8%。

殺菌：采用90～95℃5～10min或135℃2～3S進(jìn)行殺菌。殺菌后立即冷卻至40～45℃。

接種：兩菌混合培養(yǎng)的發(fā)酵劑接種2%～3%。

發(fā)酵：發(fā)酵溫度控制在42℃，3～5h后，酸度為65～70°T。冷卻和低溫后熟：后熟過程中，形成香味物質(zhì)和光滑細(xì)膩的質(zhì)地，防止乳清析出和過度產(chǎn)酸。后熟溫度0～5℃，后熟期12～24h。

第十一頁，共四十四頁，2022年，8月28日攪拌型酸乳（純酸奶）的生產(chǎn)攪拌型酸奶即純酸奶與凝固型酸奶生產(chǎn)工藝基本相似，所不同的是：前者為先發(fā)酵，再攪拌，后分裝；后者為先分裝，后發(fā)酵，不攪拌。

工藝流程：原料鮮乳→凈化→標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)制→均質(zhì)→殺菌→冷卻→接種發(fā)酵劑→發(fā)酵→攪拌破乳→冷卻→分裝→冷藏后熟→成品。

技術(shù)要點(diǎn)：

發(fā)酵：發(fā)酵在發(fā)酵罐中進(jìn)行。42℃發(fā)酵3～5h，當(dāng)發(fā)酵乳pH達(dá)4.5～5.0時(shí)，終止發(fā)酵。攪拌破乳：發(fā)酵結(jié)束后，將品溫降至38℃，進(jìn)行攪拌。第十二頁，共四十四頁，2022年，8月28日飲料型酸乳（活性乳）的生產(chǎn)

飲料型酸乳的生產(chǎn)是酸凝乳與適量無菌水、穩(wěn)定劑和香精混和，再經(jīng)均質(zhì)處理、分裝、冷卻后制成的凝乳粒子直徑0.01mm以下、液體狀的酸牛乳。

工藝流程：原料鮮乳→凈化→標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)制→均質(zhì)→殺菌→冷卻→接種發(fā)酵劑→發(fā)酵→混和（無菌水、穩(wěn)定劑、香精）→均質(zhì)→分裝→冷卻→成品→入庫冷藏。

技術(shù)要點(diǎn)：混和：為了制成均勻穩(wěn)定的飲料型酸牛乳即活性乳，需在發(fā)酵后的凝乳中添加無菌水、穩(wěn)定劑、香精等。一般加水量為凝乳的50%。穩(wěn)定劑分為二大類：一類為人工合成型，如海藻酸丙二醇脂（PGA）和低甲氧基果膠（LM果膠）；另一類為天然型，如明膠、瓊脂、海藻酸鈉、果膠等。目前使用較多的是PGA和LM果膠，添加量前者為0.2%，后者為0.3%。添加方法一般是將穩(wěn)定劑用水溶解，滅菌冷卻后添加至凝乳中，攪拌均勻。

第十三頁，共四十四頁，2022年，8月28日(2)酸性奶油的制作

酸制奶油是以合格的鮮乳為原料，離心分離出稀奶油（cream），經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)制、殺菌、冷卻后，添加發(fā)酵劑，通過乳酸菌的發(fā)酵作用，使乳糖轉(zhuǎn)化為乳酸，檸檬酸轉(zhuǎn)化為羥丁酮，羥丁酮進(jìn)一步氧化為丁二酮，同時(shí)生成發(fā)酵中間產(chǎn)物甘油、脂肪酸等共同構(gòu)成酸制奶油的特殊風(fēng)味；

①發(fā)酵劑菌種。

目前都采用混和乳酸菌發(fā)酵劑生產(chǎn)酸制奶油。菌種要求產(chǎn)香能力強(qiáng)，而產(chǎn)酸能力相對較弱，因此，可將發(fā)酵劑菌種分為二大類：

一類是產(chǎn)酸菌種，主要是:

乳酸鏈球菌（St.lactis）,

乳脂鏈球菌（St.cremoris），可將乳糖轉(zhuǎn)化為乳酸；

另一類是產(chǎn)香菌種，包括:

嗜檸檬酸鏈球菌（St.citrovorus）、丁二酮鏈球菌（St.diacetilactis），可將檸檬酸轉(zhuǎn)化為丁二酮，賦予酸制奶油特有的香味。

②工藝流程：原料乳→離心分離→稀奶油→加堿中和→殺菌→冷卻→接種發(fā)酵劑→發(fā)酵→物理成熟→添加色素→攪拌→排出酪乳→洗滌→加鹽壓煉→包裝→成品

③技術(shù)要點(diǎn)：

接種發(fā)酵劑進(jìn)行發(fā)酵：接種混和發(fā)酵劑3%～6%，20℃發(fā)酵2～6h，使乳酸度達(dá)0.3%，即中止發(fā)酵。物理成熟：發(fā)酵結(jié)束后，在3～5℃低溫條件下進(jìn)行物理成熟3～6h，使乳脂肪結(jié)晶固化，有利于攪拌并排出酪乳。

攪拌、排酪乳：攪拌是為了破壞脂肪球膜以便形成大的脂肪球團(tuán)。一般溫度控制10～15℃，攪拌5min后，排出酪乳。

洗滌、加鹽壓煉：在低于攪拌溫度1～2℃條件下，用純凈水洗滌2～3次，除去脂肪表面的酪乳。添加2.5%～3.0%的粉碎食鹽，抑制雜菌生長并改善風(fēng)味。再在壓煉臺上將奶油粒壓制成奶油層。

包裝與貯藏：包裝后在0℃貯藏期2～3周,-15℃6個(gè)月。第十四頁，共四十四頁，2022年，8月28日2．果蔬汁乳酸菌發(fā)酵飲料

乳酸菌發(fā)酵果蔬汁是一種新型飲料，它綜合了乳酸菌和果蔬汁兩方面的營養(yǎng)保健功能，而且產(chǎn)品的原料風(fēng)味和發(fā)酵風(fēng)味渾然一體，所以深受消費(fèi)者喜愛。下面以番茄汁乳酸菌發(fā)酵飲料的生產(chǎn)為例進(jìn)行討論。

①工藝流程：番茄→清洗→熱燙→榨汁→均質(zhì)→調(diào)節(jié)pH→殺菌→冷卻→接種發(fā)酵劑→發(fā)酵→加糖調(diào)配→包裝→成品

②技術(shù)要點(diǎn)：

番茄汁的制備：選擇新鮮、紅皮、成熟度一致的番茄為原料。清洗后在90～95℃熱水中熱燙3min，然后在榨汁機(jī)中榨汁。再經(jīng)膠體磨均質(zhì)5min，移至發(fā)酵罐，用Na2CO3調(diào)節(jié)pH至6.4。90～95℃殺菌20min，迅速冷卻至40℃。

接種發(fā)酵劑：用于番茄汁乳酸菌發(fā)酵飲料生產(chǎn)的發(fā)酵劑系采用保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌以1:1比例制成的混和發(fā)酵劑。

發(fā)酵：42℃發(fā)酵30h，pH值降至4.0～4.5，發(fā)酵結(jié)束。第十五頁，共四十四頁，2022年，8月28日3．益生菌制劑

益生菌（probioticbacteriaorprobioticorgamism），又稱正常菌群或生理性菌群，系指與人或動(dòng)物保持共生關(guān)系的一類有益微生物菌群，對宿主具有改善微生態(tài)平衡，提供營養(yǎng)，提高免疫力，促進(jìn)健康等重要生理功能，常見的此類微生物有雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌等。益生菌制劑是一類新型生物制劑，國外稱益生素(probiotics)，國內(nèi)則稱微生態(tài)制劑（microecologics）。就雙歧桿菌制品來看，目前生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)量逐年增加，品種已達(dá)70多種，產(chǎn)品形式分為液態(tài)型和固態(tài)型兩種。液態(tài)產(chǎn)品有：雙歧桿菌發(fā)酵乳飲料、雙歧桿菌口服液、雙歧桿菌果蔬復(fù)合汁飲料；固態(tài)產(chǎn)品有：雙歧桿菌乳粉和干酪、雙歧桿菌干制糖果和糕點(diǎn)、雙歧桿菌粉劑和膠囊。第十六頁，共四十四頁，2022年，8月28日二、醋酸菌醋酸菌不是細(xì)菌分類學(xué)名詞。在細(xì)菌分類學(xué)主要分布于醋酸桿菌屬（Acetobacter）和葡萄糖桿菌屬（Glucomobacter），前者最適生長溫度30℃以上，氧化酒精生成醋酸的能力強(qiáng)，有些能繼續(xù)氧化醋酸生成CO2和H2O；后者最適生長溫度30℃以下，氧化葡萄糖生成葡萄糖酸的能力強(qiáng)，而氧化酒精生成醋酸的能力弱，不能繼續(xù)氧化醋酸生成CO2和H2O。用于釀醋的醋酸菌種大多屬于醋酸桿菌屬。下面主要討論醋酸桿菌屬:

（一）醋酸桿菌屬（Acetobacter）的生物學(xué)特性

細(xì)胞呈橢圓形桿狀，革蘭氏染色陽性，無芽孢，有鞭毛或無鞭毛，運(yùn)動(dòng)或不運(yùn)動(dòng)，醋酸桿菌屬的形態(tài)不穩(wěn)定,老化細(xì)胞或在不適宜條件培養(yǎng),菌細(xì)胞常出現(xiàn)多形態(tài)性;

其中極生鞭毛菌不能將醋酸氧化為CO2和H2O，而周生鞭毛菌可將醋酸氧化成CO2和H2O。不產(chǎn)色素，液體培養(yǎng)形成菌膜。

化能異養(yǎng)型，能利用葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖、酒精作為碳源，可利用蛋白質(zhì)水解物、尿素、硫酸銨作為氮源，生長繁殖需要的無機(jī)元素有P、K、Mg。嚴(yán)格好氧，接觸酶反應(yīng)陽性，具有醇脫氫酶、醛脫氫酶等氧化酶類，因此除能氧化酒精生成醋酸外，還可氧化其它醇類和糖類生成相應(yīng)的酸和酮。具有一定產(chǎn)酯能力。最適生長溫度30～35℃，不耐熱。最適生長pH值為3.5～6.5。某些菌株耐酒精和耐醋酸能力強(qiáng)。不耐食鹽，因此醋酸發(fā)酵結(jié)束后，添加食鹽除調(diào)節(jié)食醋風(fēng)味外，還可防止醋酸菌繼續(xù)將醋酸氧化為CO2和H2O。

第十七頁，共四十四頁，2022年，8月28日

（四）醋酸桿菌在食品工業(yè)中的應(yīng)用1．食醋釀造：（熟料固態(tài)釀醋……傳統(tǒng)釀造法）

工藝流程：甘薯干或碎米、高粱→粉碎→添加麩皮、谷糠→潤水浸漬→蒸煮→冷卻過篩→接種麩曲、酒母→加水拌均→入缸→淀粉糖化、酒精發(fā)酵、倒醅→接種醋母→添加粗谷糠拌均→醋酸發(fā)酵、倒醅→加鹽→后熟→淋醋→陳釀→澄清→配兌→煎醋（殺菌）→成品。

第十八頁，共四十四頁，2022年，8月28日三、谷氨酸菌谷氨酸菌在細(xì)菌分類學(xué)中屬于棒桿菌屬（Corynebacterium）、短桿菌屬（Brevibacterium）、小桿菌屬（Microbacterium）和節(jié)桿菌屬（Arthrobacter）中的細(xì)菌。目前我國谷氨酸發(fā)酵最常見的生產(chǎn)菌種是北京棒桿菌AS1.299和鈍齒棒桿菌AS

1.542。

1．北京棒桿菌AS1.299（Corynebacteriumpekinensen.sp.AS1.299）

細(xì)胞呈短桿或棒狀，有時(shí)略呈彎曲狀，兩端鈍圓，排列為單個(gè)、成對或V字形。革蘭氏染色陽性。無芽孢，無鞭毛，不運(yùn)動(dòng)。普通肉汁固體平皿培養(yǎng)，菌落圓形，中間隆起，表面光滑濕潤，邊緣整齊，菌落顏色開始呈白色，直徑1mm，隨培養(yǎng)時(shí)間延長變?yōu)榈S色，直徑增大至6mm，不產(chǎn)水溶性色素。普通肉汁液體培養(yǎng)，稍混濁，有時(shí)表面呈微環(huán)狀，管底有粒狀沉淀。

化能異養(yǎng)型，能利用葡萄糖、果糖、甘露糖、麥芽糖、不分解淀粉、纖維素。銨鹽和尿素均可作為氮源，能還原硝酸鹽。要求多種無機(jī)離子，需要生物素作為生長因子，同時(shí)加入硫胺素具有明顯的促生長作用。好氧或兼性厭氧，過氧化氫酶反應(yīng)陽性。最適生長溫度30～32℃，最適生長pH值6.0～7.5。在含7.5%NaCl或2.6%尿素肉汁培養(yǎng)基中生長良好，10%的NaCl或3%尿素生長受到抑制。不受鈍齒棒桿菌AS1.542噬菌體侵染。

2．鈍齒棒桿菌AS1.542（Corynebacteriumcrenatumn.sp.AS1.542）細(xì)胞呈短桿或棒狀，兩端鈍園，排列為單個(gè)、成對或V字形。革蘭氏染色陽性。無芽孢，無鞭毛，不運(yùn)動(dòng)。細(xì)胞內(nèi)次極端有異染顆粒并存在數(shù)個(gè)橫隔。普通肉汁固體平皿培養(yǎng)，菌落扁平，呈草黃色，表面濕潤無光澤，邊緣較薄呈鈍齒狀，不產(chǎn)水溶性色素，直徑3～5mm。普通肉汁液體培養(yǎng)混濁，表面有薄菌膜，管底有較多沉淀?；墚愷B(yǎng)型，能利用葡萄糖、果糖、甘露糖、麥芽糖、蔗糖、水楊苷、七葉靈以及乙酸、檸檬酸、乳酸、葡萄糖酸、延明羧酸等多種有機(jī)酸作為碳源迅速進(jìn)行谷氨酸發(fā)酵，不分解淀粉、纖維素、油酯和明膠。銨鹽和尿素均可作為氮源，能還原硝酸鹽，不同化酪蛋白。要求多種無機(jī)離子，需要生物素作為生長因素。好氧或兼性厭氧，過氧化氫酶反應(yīng)陽性。20～37℃生長良好，39℃生長微弱，最適生長溫度30℃。pH6～9生長良好，pH10生長減弱，pH4～5不生長。在含7.5%NaCl或2.5%尿素肉汁培養(yǎng)基中生長良好，10%NaCl和3%尿素生長受到抑制。不受北京棒桿菌1.299的噬菌體侵染。第十九頁，共四十四頁，2022年，8月28日（二）谷氨酸發(fā)酵及味精生產(chǎn)L-谷氨酸單鈉，俗稱味精，具有肉類鮮味，是人們?nèi)粘Ｉ钪衅毡槭褂玫恼{(diào)味料。我國于1963年開始采用谷氨酸發(fā)酵法生產(chǎn)味精。1．谷氨酸菌的擴(kuò)大培養(yǎng)谷氨酸發(fā)酵生產(chǎn)通常采用谷氨酸菌二級擴(kuò)大的種子液獲得發(fā)酵所需的菌量。

擴(kuò)大培養(yǎng)的工藝流程：

斜面原種→斜面活化(32℃18～24h)→200mL液體振蕩培養(yǎng)(32℃12h)→1000mL三角瓶（一級種子）→50L～500L種子罐（二級種子）

2．谷氨酸發(fā)酵及味精生產(chǎn)工藝

（1）工藝流程。淀粉質(zhì)原料→粉碎→調(diào)漿→水解糖化→冷卻→中和→脫色→過濾→添加氮源、無機(jī)鹽和生長因子→接種二級種子→谷氨酸發(fā)酵→谷氨酸提取→加堿中和→除鐵脫色→濃縮→干燥→過篩→包裝→成品味精

第二十頁，共四十四頁，2022年，8月28日（2）技術(shù)要點(diǎn)。

①原料的處理。淀粉質(zhì)原料必須經(jīng)過水解糖化后才能用于谷氨酸發(fā)酵,目前我國谷氨酸發(fā)酵大多采用酸解法進(jìn)行淀粉糖化。

②發(fā)酵培養(yǎng)基的制備。常用的氮源是尿素和氨水，碳氮比為100:25，比一般工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基（C/N為100：0.5～2）的氮源用量大得多。

③谷氨酸發(fā)酵條件控制。前期為30～32℃，中后期為34～36℃。發(fā)酵前期pH控制在7.5左右，發(fā)酵后期通過流動(dòng)尿素的方法控制pH在7.0～7.2。溶氧量主要由通風(fēng)量和攪拌速度決定，通風(fēng)量大小對谷氨酸發(fā)酵存在顯著影響。發(fā)酵前期以低通風(fēng)量為宜（溶氧系數(shù)Kd保持5×10-4摩爾氧/升·分·大氣壓）；發(fā)酵中后期以高通風(fēng)量為宜。

④谷氨酸提取。提取谷氨酸的方法有：目前我國大多采用等電氣法提取谷氨酸一般提取率可達(dá)80%以上。

⑤味精的制造。谷氨酸與純堿作用生成谷酸酸單鈉的過程稱為谷氨酸的中和。加入Na2CO3形成味精，即可制得味精粗品，進(jìn)一步進(jìn)行除鐵、脫色和結(jié)晶處理，即可制備味精成品。

第二十一頁，共四十四頁，2022年，8月28日第二節(jié)食品工業(yè)中酵母菌及其應(yīng)用一、啤酒酵母（Saccharomycescerevisiae）

啤酒酵母屬于典型的上面酵母，又稱愛丁堡酵母。廣泛應(yīng)用于啤酒、白酒釀造和面包制作。（一）啤酒酵母的形態(tài)特征

細(xì)胞呈圓形或短卵圓形，大小為3～7×5～10μm，通常聚集在一起，不運(yùn)動(dòng)。單倍體細(xì)胞或雙倍體細(xì)胞都能以多邊出芽方式進(jìn)行無性繁殖，能形成有規(guī)則的假菌絲（芽簇），但無真菌絲。有性繁殖為2個(gè)單倍體細(xì)胞同宗或異宗接合或雙倍體細(xì)胞直接進(jìn)行減數(shù)分裂形成1～4個(gè)子囊孢子。細(xì)胞形態(tài)往往受培養(yǎng)條件的影響，但恢復(fù)原有的培養(yǎng)條件，細(xì)胞形態(tài)即可恢復(fù)原狀。第二十二頁，共四十四頁，2022年，8月28日二、葡萄酒酵母

（Saccharomycesellipsoideus）

葡萄酒酵母屬于啤酒酵母的橢圓變種，簡稱橢圓酵母。常用于葡萄酒和果酒的釀造。（一）葡萄酒酵母的形態(tài)特征

細(xì)胞呈橢圓形或長橢圓形，大小為3～10×5～15μm，不運(yùn)動(dòng)。單倍體細(xì)胞或雙倍體細(xì)胞都能以多邊出芽方式進(jìn)行無性繁殖，形成有規(guī)則的假菌絲。在環(huán)境不利條件下進(jìn)行有性繁殖：2個(gè)單倍體細(xì)胞同宗或異宗接合或雙倍體細(xì)胞直接進(jìn)行減數(shù)分裂形成1～4個(gè)子囊孢子。細(xì)胞形態(tài)往往受培養(yǎng)條件的影響，但恢復(fù)原有的培養(yǎng)條件，細(xì)胞形態(tài)即可恢復(fù)原狀。

第二十三頁，共四十四頁，2022年，8月28日三、卡爾酵母（SaccharomgcesCarlsbergensis）卡爾酵母屬于典型的下面酵母，又稱卡爾斯伯酵母或嘉士伯酵母。常用于啤酒釀造、藥物提取以及維生素測定的菌種。

（一）卡爾酵母的形態(tài)特征

細(xì)胞呈橢圓形，大小為3～5×7～10μm，通常分散獨(dú)立存在，不運(yùn)動(dòng)。單倍體細(xì)胞或雙倍體細(xì)胞大多都以單端出芽方式進(jìn)行無性繁殖，能形成不規(guī)則的假菌絲，但無真菌絲。采用特殊方法培養(yǎng)才能進(jìn)行有性生殖形成子囊孢子。

第二十四頁，共四十四頁，2022年，8月28日四、產(chǎn)蛋白假絲酵母（Candidautilis）產(chǎn)蛋白假絲酵母，又稱產(chǎn)朊假絲酵母或食用圓酵母，富含蛋白質(zhì)和維生素B，常作為生產(chǎn)食用或飼用單細(xì)胞蛋白（SCP）以及維生素B的菌株。

（一）產(chǎn)蛋白假絲酵母的形態(tài)特征

細(xì)胞呈圓形、橢圓形或臘腸形，大小為3.5～4.5×7.0～13.0μm，以多邊出芽方式進(jìn)行無性繁殖，形成假菌絲。沒有發(fā)現(xiàn)有性生殖和有性孢子，屬于半知菌類酵母菌。

（二）產(chǎn)蛋白假絲酵母的培養(yǎng)特征

麥芽汁固體培養(yǎng)，菌落呈乳白色，表面光滑濕潤，有光澤或無光澤，邊緣整齊或菌絲狀；玉米固體培養(yǎng)產(chǎn)生原始狀假菌絲。葡萄糖酵母汁蛋白胨液體培養(yǎng)，表面無菌膜，液體混濁，管底有菌體沉淀。

產(chǎn)蛋白假絲酵母的生理生化特點(diǎn)

化能異養(yǎng)型，能發(fā)酵葡萄糖、蔗糖和1/3的棉子糖，不發(fā)酵半乳糖、麥芽糖、乳糖、蜜二糖。能同化尿素、銨鹽和硝酸鹽，不分解蛋白質(zhì)和脂肪。兼性厭氧，有氧條件下，進(jìn)行有氧呼吸；無氧條件下，進(jìn)行酒精發(fā)酵。最適生長溫度25℃，最適生長pH為4.5～6.5。在發(fā)酵工業(yè)中，常采用富含半纖維的紙漿廢液、稻草、稻殼、玉米芯、木屑、啤酒廢渣等水解液和糖蜜為主要原料，培養(yǎng)產(chǎn)蛋白假絲酵母，生產(chǎn)食用或飼用單細(xì)胞蛋白和維生素B。

第二十五頁，共四十四頁，2022年，8月28日五、酵母菌在食品工業(yè)中的應(yīng)用（一）啤酒釀造（二）果酒釀造（三）白酒釀造（四）面包加工（五）單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)

第二十六頁，共四十四頁，2022年，8月28日（一）啤酒釀造

啤酒釀造是以大麥、水為主要原料，以大米或其它未發(fā)芽的谷物、酒花為輔助原料；大麥經(jīng)過發(fā)芽產(chǎn)生多種水解酶類制成麥芽；借助麥芽本身多種水解酶類將淀粉和蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)分解為可溶性糖類、糊精以及氨基酸、肽、胨等低分子物質(zhì)制成麥芽汁；麥芽汁通過酵母菌的發(fā)酵作用生成酒精和CO2以及多種營養(yǎng)和風(fēng)味物質(zhì)；最后經(jīng)過過濾、包裝、殺菌等工藝制成CO2含量豐富、酒精含量僅3%～4%、富含多種營養(yǎng)成份、酒花芳香、苦味爽口的飲料酒即成品啤酒。啤酒的種類，根據(jù)酵母品種可分為上面發(fā)酵啤酒和下面發(fā)酵啤酒；根據(jù)顏色可分為淡色啤酒和濃色啤酒；根據(jù)生產(chǎn)方式可分為鮮啤酒、純鮮啤酒和熟啤酒.1．啤酒發(fā)酵優(yōu)良酵母的評估及選育（1）啤酒酵母優(yōu)良性狀的評估。啤酒酵母應(yīng)具有以下優(yōu)良性狀：①生長繁殖力強(qiáng)，發(fā)酵活力高；②代謝產(chǎn)物能夠賦予啤酒良好的風(fēng)味；③聚凝性強(qiáng),沉降速度快,發(fā)酵結(jié)束易與發(fā)酵液分離,便于菌體回收。（2）優(yōu)良菌種的選育。①菌種篩選。②誘變育種。③雜交育種。例如，通過雜交育種有可能獲得凝聚性強(qiáng)的新菌種、風(fēng)味良好的新菌種和發(fā)酵度比較高的新菌種。④細(xì)胞融合育種。例如，凝聚性強(qiáng)但發(fā)酵度低的菌株和發(fā)酵度高但凝聚性弱的菌株通過細(xì)胞融合有可能產(chǎn)生凝聚性強(qiáng)和發(fā)酵度高的新型細(xì)胞。第二十七頁，共四十四頁，2022年，8月28日（二）果酒釀造1．果酒的主要種類果酒一般以所用的原料來命名，如葡萄酒、蘋果酒、梨酒等，根據(jù)分類標(biāo)準(zhǔn)不同，果酒有如下種類。

（1）根據(jù)釀制方法。

①發(fā)酵酒：用果汁或果漿經(jīng)酒精發(fā)酵釀制而成。

②蒸餾酒：發(fā)酵果酒經(jīng)蒸餾后制成，如白蘭地、水果白酒。

③露酒：用果實(shí)、果汁或果皮經(jīng)酒精浸泡、兌制而成。

④汽酒：含CO2的果酒。

（2）根據(jù)果酒含糖量。

①干酒。每100mL酒中含糖量少于0.4g。

②半干酒。每100mL酒中含糖量為0.4～1.2g。

③半甜酒。每100mL酒中含糖量為1.2～5.0g。

④甜酒。每100mL酒中含糖量為5g以上。

（3）根據(jù)果酒酒精含量。

①低度果酒。酒精含量在17%（V/V）以下果酒。

②高度果酒。酒精含量在18%（V/V）以上的果酒。第二十八頁，共四十四頁，2022年，8月28日（三）白酒釀造

酒曲的主要種類（1）大曲:大曲是固態(tài)發(fā)酵法釀造大曲白酒的糖化發(fā)酵劑。它以小麥或大麥、豌豆為曲料，經(jīng)過粉碎、加水拌料、踩曲制坯、堆積培養(yǎng)，依靠自然界帶入的各種釀酒微生物（包括細(xì)菌、霉菌和酵母菌）在其中生長繁殖制成成曲，再經(jīng)貯存后制成陳曲。大曲有高溫曲（制曲溫度60℃以上）和中溫曲（制曲溫度不超過50℃）兩種類型。目前國內(nèi)絕大多數(shù)著名的大曲白酒均采用高溫曲生產(chǎn)，如茅臺、瀘州、西風(fēng)、五糧液等。（2）麩曲:麩曲是固態(tài)發(fā)酵法釀造麩曲白酒的糖化劑。它以麩皮為主要曲料，以新鮮酒糟為配料，經(jīng)過潤水、蒸煮、冷卻后，接種黑曲霉和黃曲霉混和（混和比例為7：3），再經(jīng)通風(fēng)培養(yǎng)制成成曲。

第二十九頁，共四十四頁，2022年，8月28日（四）面包加工面包是一種營養(yǎng)豐富、組織膨松、易于消化的方便食品。它以面粉、糖、水為主要原料，利用面粉中淀粉酶水解淀粉生成的糖類物質(zhì)，經(jīng)過酵母菌的發(fā)酵作用產(chǎn)生醇、醛、酸類物質(zhì)和CO2；在高溫焙烤過程中，CO2受熱膨脹使面包成為多孔的海綿結(jié)構(gòu)和松軟的質(zhì)地。

面包的種類很多，主要分為主食面包和點(diǎn)心面包。點(diǎn)心面包又根據(jù)配料不同，分為果子面包、雞蛋面包、牛奶面包、蛋黃面包和維生素面包等。

1．菌種及發(fā)酵劑類型:

面包發(fā)酵劑菌種是啤酒酵母,應(yīng)選擇發(fā)酵力強(qiáng)、風(fēng)味良好、耐熱、耐酒精的酵母菌株。面包發(fā)酵劑類型有壓榨酵母（Compressedyeast）和活性干酵母（activedryyeast）二種。壓榨酵母又稱鮮酵母，是酵母菌經(jīng)液體深層通氣培養(yǎng)后再經(jīng)壓榨而制成。發(fā)酵活力高，使用方便，但不耐貯藏?；钚愿山湍甘菈赫ソ湍附?jīng)低溫干燥或噴霧干燥或真空干燥而制成。便于貯藏和運(yùn)輸，但活性有所減弱，需經(jīng)活化后使用。第三十頁，共四十四頁，2022年，8月28日（五）單細(xì)胞蛋白（SCP）的開發(fā)1．應(yīng)用微生物生產(chǎn)SCP的優(yōu)點(diǎn)細(xì)胞的蛋白質(zhì)含量高達(dá)50%左右，并含有多種氨基酸、維生素、礦物元素和粗脂肪等營養(yǎng)成分，易被人畜消化吸收；微生物繁殖快，短時(shí)間可獲得大量產(chǎn)品；微生物對營養(yǎng)要求適應(yīng)性強(qiáng)，可利用多種廉價(jià)原料進(jìn)行生產(chǎn)；微生物的生長條件完全受人工控制，可在工廠中大量生產(chǎn)。

2．開發(fā)單細(xì)胞蛋白常用菌種及其使用的主要原料開發(fā)SCP的微生物主要是酵母菌，其次藻類。用于生產(chǎn)SCP的原料有以下幾類：①工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的廢棄物和下腳料，如紙漿廢液、啤酒廢渣、味精廢液、淀粉廢液、豆制品廢液；②碳水化合物類，如淀粉質(zhì)和纖維質(zhì)的水解糖液；③碳?xì)浠衔镱?，如甲烷、乙烷、丙烷及短鏈烷烴；④石油產(chǎn)品類。第三十一頁，共四十四頁，2022年，8月28日1．應(yīng)用微生物生產(chǎn)SCP的優(yōu)點(diǎn)細(xì)胞的蛋白質(zhì)含量高達(dá)50%左右，并含有多種氨基酸、維生素、礦物元素和粗脂肪等營養(yǎng)成分，易被人畜消化吸收；微生物繁殖快，短時(shí)間可獲得大量產(chǎn)品；微生物對營養(yǎng)要求適應(yīng)性強(qiáng)，可利用多種廉價(jià)原料進(jìn)行生產(chǎn)；微生物的生長條件完全受人工控制，可在工廠中大量生產(chǎn)。

2．開發(fā)單細(xì)胞蛋白常用菌種及其使用的主要原料開發(fā)SCP的微生物主要是酵母菌，其次藻類。用于生產(chǎn)SCP的原料有以下幾類：①工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的廢棄物和下腳料，如紙漿廢液、啤酒廢渣、味精廢液、淀粉廢液、豆制品廢液；②碳水化合物類，如淀粉質(zhì)和纖維質(zhì)的水解糖液；③碳?xì)浠衔镱悾缂淄?、乙烷、丙烷及短鏈烷烴；④石油產(chǎn)品類。第三十二頁，共四十四頁，2022年，8月28日第三節(jié)食品工業(yè)中霉菌及其應(yīng)用一毛霉屬（Mucor）二根霉（Rhizoopus）三曲霉（Aspergillus）四青霉（penicillum）第三十三頁，共四十四頁，2022年，8月28日一、毛霉屬（Mucor）按安斯沃思的分類系統(tǒng)，毛霉屬屬于接合菌亞門，接合菌綱，毛霉目，毛霉科。該菌有很強(qiáng)的分解蛋白質(zhì)和糖化淀粉的能力，因此，常被用于釀造、發(fā)酵食品等工業(yè)。

（一）毛霉的生物學(xué)特性

菌落形態(tài)：菌落絮狀，初為白色或灰白色，后變?yōu)榛液稚鷧哺叨瓤捎蓭缀撩字潦畮桌迕祝械木哂泄鉂伞?/p>

菌絲形態(tài)：菌絲無隔。分氣生、基生；后者在基質(zhì)中較均勻分布，吸收營養(yǎng)；

氣生菌絲發(fā)育到一定階段，即產(chǎn)生垂直向上的孢囊梗；梗頂端膨大形成孢子囊，囊成熟后，囊壁破裂釋放出孢囊孢子；囊軸呈橢園形或圓柱形；孢囊孢子為球形、橢圓形或其他形狀，單細(xì)胞、無色，壁薄而光滑，無色或黃色；有性孢子（接合孢子）為球形，黃褐色，有的有突起。

第三十四頁，共四十四頁，2022年，8月28日二、根霉屬（Rhizopus）

根霉與毛霉類似，能產(chǎn)生大量的淀粉酶，故用作釀酒、制醋業(yè)的糖化菌。有些種根霉還用于甾體激素、延胡索酸和酶劑制生產(chǎn)。

（一）根霉的生物學(xué)特性

根霉與毛霉相似，菌絲為無隔單細(xì)胞，生長迅速，有發(fā)達(dá)的菌絲體，氣生菌絲白色、蓬松，如棉絮狀。根霉氣生性強(qiáng)，故大部分菌絲葡匐生長在營養(yǎng)基質(zhì)的表面。這種氣生菌絲，稱為葡匐菌絲?；鶅?nèi)菌絲根狀稱為假根。由假根著生處，向上長出直立的2~4根孢囊梗，孢囊梗不分枝，梗的頂端膨大形成孢囊，同時(shí)產(chǎn)生橫隔，囊內(nèi)形成大量孢囊孢子。根霉的有性生殖產(chǎn)生接合孢子。除有性根霉為同宗結(jié)合外，其它根霉都是異宗結(jié)合。常見的根霉菌種

1．米根霉（Rhizopusoryzae）這個(gè)種在我國酒藥和酒曲中?？吹?，在土壤、空氣，以及其它各種物質(zhì)中亦常見。菌落疏松，初期白色，后變?yōu)榛液稚胶诤稚?，匍匐枝爬行，無色。假根發(fā)達(dá)，指狀或根狀分枝，褐色，孢囊梗直立或稍彎曲，2~4根，群生。尚未發(fā)現(xiàn)其形成接合孢子，發(fā)育溫度30~35℃，最適溫度37℃，41℃亦能生長。此菌有淀粉酶、轉(zhuǎn)化酶，能產(chǎn)生乳酸、反丁烯二酸及微量的酒精。產(chǎn)L（+）乳酸量最強(qiáng)，達(dá)70%左右。是腐乳發(fā)酵的主要菌種。

2．華根霉（Rhizopuschinensis

）此菌多出現(xiàn)在我國酒藥和藥曲中，這個(gè)種耐高溫，于45℃能生長，菌落疏松或稠密，初期白色，后變?yōu)楹稚蚝谏?，假根不發(fā)達(dá)，短小，手指狀。孢子囊柄通常直立，光滑，淺褐色至黃褐色。不生接合孢子，但生多數(shù)的厚垣孢子，發(fā)育溫度為15~45℃，最適溫度為30℃。此菌淀粉液化力強(qiáng)，有溶膠性，能產(chǎn)生酒精、芳香脂類、左旋乳酸及反丁烯二酸，能轉(zhuǎn)化甾族化合物。

第三十五頁，共四十四頁，2022年，8月28日三、曲霉屬（Aspergilus）

曲霉廣泛分布于土壤、空氣、谷物和各類有機(jī)物品中，在濕熱相宜條件下，引起皮革、布匹和工業(yè)品發(fā)霉及食品霉變。同時(shí)，曲霉亦是發(fā)酵工業(yè)和食品加工方面應(yīng)用的重要菌種，如黑曲霉是化工生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的菌種之一，用于檸檬酸、葡萄糖酸、淀粉酶和酒類的生產(chǎn)。米曲霉具有較強(qiáng)的淀粉酶和蛋白酶活力，是醬油、面醬發(fā)酵的主發(fā)酵菌。（一）曲霉屬的生物學(xué)特性

本屬菌絲有隔，多細(xì)胞。菌落呈圓形。以分生孢子方式進(jìn)行無性繁殖，本屬分生孢子呈綠、黃、橙、褐、黑等各種顏色，故菌落顏色多種多樣，而且比較穩(wěn)定，是分類的主要特征之一。曲霉菌的有性世代產(chǎn)生閉囊殼，其中著生圓球狀子囊，囊內(nèi)含有8個(gè)子囊孢子。子囊孢子大都無色，有的菌種呈紅、褐、紫等顏色。

（二）常見的曲霉菌

1．米曲霉(Asp.oryzae）米曲霉菌落生長快，10d直徑達(dá)5~6cm，質(zhì)地疏松，初白色、黃色，后變?yōu)楹稚恋G褐色。背面無色。分生孢子頭放射狀，一直徑150~300μm，也有少數(shù)為疏松柱狀。分生孢子梗2mm左右。近頂囊處直徑可達(dá)12~25μm，壁薄，粗糙。頂囊近球形或燒瓶形，通常40~50μm。小梗一般為單層，12~15μm，偶爾有雙層，也有單、雙層小梗同時(shí)存在于一個(gè)頂囊上。分生孢子幼時(shí)洋梨形或卵圓形，老后大多變?yōu)榍蛐位蚪蛐危话?.5μm，粗糙或近于光滑。

2．黃曲霉（Asp.flavus）該菌為中溫性、中生性霉菌。生長溫度為6~47℃，最適溫度為30~38℃；生長的最低水活度為0.8~0.86。分布很廣泛，在名類食品和糧食上均能出現(xiàn)。有些種產(chǎn)生黃曲霉毒素，使食品和糧食污染帶毒，黃曲霉毒素毒性很強(qiáng)，有致癌致畸作用。該菌產(chǎn)毒的最適溫度為27℃；最適水活度為0.86以上。有些菌株具有很強(qiáng)的糖化淀粉，分解蛋白質(zhì)的能力，因而被廣泛用于白酒、醬油和醬的生產(chǎn)。

菌落：生長快，柔毛狀，平坦或有放射狀溝紋；初為黃色，后變?yōu)辄S綠或褐綠色；反面無色或略帶褐色。有的菌株產(chǎn)生灰褐色的菌核。

菌體：分生孢子梗壁粗糙或有刺，無色；分生孢子頭為半球形、柱形或扁球形；小梗一層或兩層，在同一頂囊上有時(shí)單、雙層并存；頂囊近球形或燒瓶狀；分生孢子球形，表面光滑或粗糙。黑曲霉（Asp.niger）該群是接近高溫性的霉菌，生長適溫為35~37℃，最高可達(dá)50℃；孢子萌發(fā)的水活度為0.80~0.88，是自然界中常見的霉腐菌。

菌落：菌絲密集，初為白色，擴(kuò)散生長，培養(yǎng)時(shí)間延長，菌絲變?yōu)楹稚稚咦有纬珊笥芍醒胱兒?，逐步向四周擴(kuò)散。有的有放射狀溝紋；背面無色或黃褐色。

菌體：分生孢子梗壁厚，光滑，分生孢子頭球形，放射狀或裂成幾個(gè)放射的柱狀，黑色或褐色，分生孢子球形；菌絲有橫隔；

該菌具有多種活性強(qiáng)大的酶系，可用于工業(yè)生產(chǎn)。如淀粉酶用于淀粉的液化、糖化以生產(chǎn)酒精、白酒或制造葡萄糖和糖化劑；酸性蛋白酶用于蛋白質(zhì)的分解或食品消化劑的制造及皮毛軟化；果膠酶用于水解聚半乳糖醛酸、果汁澄清和植物纖維精煉。第三十六頁，共四十四頁，2022年，8月28日四、青霉屬（Penicillium）

該屬在自然界中廣泛分布。一般在較潮濕冷涼的基質(zhì)上易分離到它。許多是常見的有害菌，破壞皮革、布匹以及引起谷物、水果、食品等變質(zhì)。不僅導(dǎo)致食品和原材料的霉腐變質(zhì)，而且有些種，可產(chǎn)生毒素，引起人、畜中毒；也有些青霉菌是重要的工業(yè)菌株。在醫(yī)藥、發(fā)酵、食品工業(yè)上被廣泛應(yīng)用來生抗生素和多種有機(jī)酸如生產(chǎn)檸檬酸、葡萄糖酸、纖維素酶和常用的抗生素──青霉素。

（一）生物學(xué)特性

菌落：菌落圓形，擴(kuò)展生長；表面平坦或有放射狀溝紋或有環(huán)狀輪紋；有的有較深的皺褶，使菌落呈紐扣狀；有的表面有各種顏色的滲出液，具有霉味或其他氣味；四周常有明顯的淡色邊緣；菌落正面有青綠、藍(lán)綠色、黃綠色、灰綠色。菌絲有隔，分氣生、基生。大部分青霉菌只有無性世代，產(chǎn)生分生孢子，個(gè)別有性世代，產(chǎn)生子囊孢子。進(jìn)行無性繁殖時(shí)，在菌絲上向上長出芽突，單生直立或密集成束，即為分生孢子梗。分生孢子梗向上長到一定程度，頂端分枝，每個(gè)分枝的頂端又繼續(xù)生出一輪次生分枝稱?；辉诿總€(gè)?；捻敹耍a(chǎn)生一輪瓶狀小梗；每個(gè)小梗的頂端產(chǎn)生成串的分生孢子鏈。分枝、?；⑿」?gòu)成帚狀分枝；帚狀分枝與分生孢子鏈構(gòu)成帚狀穗（青霉穗）；分生孢子球形、卵形或橢圓形，光滑或粗糙。

第三十七頁，共四十四頁，2022年，8月28日五、霉菌在食品工業(yè)中的應(yīng)用（一）醬油釀造（二）醬類釀造（三）腐乳發(fā)酵（四）檸檬酸發(fā)酵第三十八頁，共四十四頁，2022年，8月28日（一）醬油釀造醬油是人們常用的一種食品調(diào)味料，營養(yǎng)豐富，味道鮮美，在我國已有兩千多年的歷史。它是用蛋白質(zhì)原料（如豆餅、豆粕等）和淀粉質(zhì)原料（如麩皮、面粉、小麥等），利用曲霉及其它微生物的共同發(fā)酵作用釀制而成的。

1．生產(chǎn)菌醬油生產(chǎn)中常用的霉菌有米曲霉、黃曲霉和黑曲霉等，目前我國較好的醬油釀造菌種有米曲霉AS3.863、米曲霉AS3.591(滬釀3.042,由AS3.863經(jīng)過紫外誘變獲得的蛋白酶高產(chǎn)菌株，用于醬油發(fā)酵，發(fā)酵速度快，醬油風(fēng)味好)、961米曲霉、廣州米曲霉、WS2米曲霉、10B1米曲霉等。

2．生產(chǎn)工藝流程醬油生產(chǎn)分種曲、制曲、發(fā)酵、浸出提油、成品配制幾個(gè)階段。

(1)種曲制造工藝流程。麩皮、面粉→加水混合→蒸料→冷卻→接種→裝匾→曲室培養(yǎng)→種曲。

(2)成曲制造工藝流程。原料→粉碎→潤水→蒸料→冷卻→接種→通風(fēng)培養(yǎng)→成曲。

(3)發(fā)酵。在醬油發(fā)酵過程中，根據(jù)醪醅的狀態(tài)，有稀醪發(fā)酵、固態(tài)發(fā)酵及固稀發(fā)酵之分；根據(jù)加鹽量的多少，又分有鹽發(fā)酵、低鹽發(fā)酵和無鹽發(fā)酵三種；根據(jù)加溫狀況不同，又可分為日曬夜露與保溫速釀兩類。目前釀造廠中用得最多的固態(tài)低鹽發(fā)酵工藝流程為：成曲→打碎→加鹽水拌合（12~13°Beˊ的鹽水，含水量50％~55％）→保溫發(fā)酵（50~55℃，4~6d）→成熟醬醅。

(4)浸出提油工藝流程。二油三油水

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加熱加熱加熱

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成熟醬醅→第一次浸泡→頭渣→第二次浸泡→二渣→第三次浸泡→殘?jiān)?/p>

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第一次濾油第二次濾油第三次濾油

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頭油二油三油

第三十九頁，共四十四頁，2022年，8月28日(二)醬類的釀制醬類包括大豆醬、蠶