食品微生物學(xué)-微生物在食品制造中的應(yīng)用

微生物在食品制造中的應(yīng)用本章內(nèi)容細(xì)菌在食品制造中的作用酵母菌在食品制造中的作用霉菌在食品制造中的作用微生物酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用發(fā)酵乳制品食醋蔬菜和水果的乳酸發(fā)酵食品氨基酸第一節(jié)細(xì)菌在食品制造中的作用黃原膠一、醋酸菌在食醋生產(chǎn)中的作用食醋生產(chǎn)中的細(xì)菌——醋酸菌

醋酸細(xì)菌(AceticAcidBacteria)是指一類能氧化酒精生成醋酸的革蘭氏陰性、無芽孢細(xì)菌的總稱。食醋生產(chǎn)中的主要微生物（1）液化、糖化淀粉的微生物（霉菌）

（2）酒精發(fā)酵的微生物（酵母）（3）醋酸發(fā)酵的微生物（細(xì)菌）（1）液化、糖化淀粉的微生物 黑曲霉：甘薯曲霉3.324、宇佐美曲霉（鄔氏曲霉）3.758、黑曲霉3.4309。黃曲霉3.800，米曲霉3.042等也可用于糖化黑曲霉黃曲霉米曲霉（2）酒精發(fā)酵的微生物 酵母菌:北方地區(qū)用1300，上海香醋用黃酒酵母工農(nóng)501，普通醋用K字酵母，AS2.109、AS2.399適用于淀粉原料，AS2.1189、AS2.1190適用于糖蜜原料。（3）醋酸發(fā)酵的微生物 惡臭醋桿菌、滬釀1.01醋酸桿菌、奧爾蘭醋桿菌、產(chǎn)醋醋桿菌、許氏醋桿菌CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH各種醋產(chǎn)品二、乳酸菌在發(fā)酵乳制品及果蔬中的應(yīng)用乳酸菌（LacticAcidBacteria,LAB）: 指一群能發(fā)酵碳水化合物（糖）以獲取能量，并能生成大量乳酸的一類細(xì)菌的總稱①形態(tài)多變、無芽孢、無鞭毛②以乳酸發(fā)酵途徑獲取能量同型發(fā)酵：LAB的共性C6H12O6→2CH3CHOHCOOH+2ATP異型發(fā)酵：C6H12O6→1CH3CHOHCOOH+1CH3CH2OH+CO2+1ATP雙歧途徑：

C6H12O6→2CH3CHOHCOOH+3CH3COOH+2.5ATP③過氧化氫酶陰性

乳桿菌屬（Lactobacillus）

鏈球菌屬（Streptococcus）

雙歧桿菌屬（Bifidobacterium）

乳球菌屬（Lactococcus）

明串珠菌屬（Leuconostoc）

片球菌屬（Pediococcus）應(yīng)用于發(fā)酵生產(chǎn)的主要乳酸菌乳酸乳球菌Lactococcuslactissubsp.lactis

明串珠菌Leuconostocsp.長雙歧桿菌

Bifidobacteriumlongum

嗜熱鏈球菌

Streptococcusthermophilus

干酪乳桿菌

Lactobacilluscasei

瑞士乳桿菌Lactobacillushelveticus乳酸菌特征比較發(fā)酵乳制品酸奶、干酪、乳酸菌飲料LAB發(fā)酵馬奶酒、kefirLAB+yeast發(fā)酵

（一）、發(fā)酵乳制品保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌

嗜酸乳桿菌、

雙歧桿菌發(fā)酵菌種1.酸奶（Yoghurt）

干酪是在乳中加入適量的LAB發(fā)酵劑和凝乳酶，使蛋白質(zhì)凝固后，排除乳清，將凝塊壓成塊狀（經(jīng)長時間后發(fā)酵）而制成的產(chǎn)品2、干酪干酪種類左圖：法國Brire布爾干酪

右圖：法國Roquefort羅奎福特干酪左圖：法國Camembert卡門培爾干酪

右圖：意大利parmesan帕爾梅散干酪左圖：美國Brick磚狀干酪

右圖：意大利ascarpone莫斯卡普干酪左圖：西班牙Cabrales卡普勒斯干酪

右圖：瑞士Emmental埃門塔爾干酪左圖：英國Cheddar契達干酪

右圖：豐富多彩的干酪

干酪發(fā)酵劑的主要菌種前發(fā)酵菌種后發(fā)酵菌種乳酸菌其它微生物后熟微生物對干酪風(fēng)味的影響是以牛奶或羊奶為原料，由數(shù)10種的乳酸菌及酵母菌所形成的復(fù)合型發(fā)酵乳。3.開菲爾Kefir開菲爾發(fā)酵劑的主要菌種乳酸菌

乳酸鏈球菌、乳酸桿菌、乳鏈球菌二乙酰亞種、腸膜明串珠菌、嗜熱乳桿菌、嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌等其他微生物

開菲爾圓酵母、釀酒酵母、假絲酵母和乳酸酵母、醋酸細(xì)菌、枯草桿菌、開菲爾桿菌開菲爾發(fā)酵劑（Kefirgrains）開菲爾發(fā)酵劑中的乳酸菌和酵母菌4.其他發(fā)酵乳制品其他發(fā)酵乳制品的種類：酸制奶油、馬奶酒等。(1)泡菜發(fā)酵中微生物的類群（二）發(fā)酵蔬菜和水果泡菜中的菌群演替(2)發(fā)酵菌群之變化

主要的乳酸發(fā)酵果蔬品種：酸菜、榨菜、冬菜、酸藏蘑菇、橄欖等發(fā)酵方法：自然發(fā)酵、純種發(fā)酵

常用菌種：植物乳桿菌、黃瓜乳桿菌、短乳桿菌、腸膜明串珠菌、小片球菌、發(fā)酵乳桿菌等亞硝酸鹽問題(3)其它發(fā)酵果蔬品種

1、谷氨酸合成途徑三、細(xì)菌在谷氨酸生產(chǎn)中的應(yīng)用2、谷氨酸的生產(chǎn)用菌種主要種類

棒桿菌屬：北京棒狀桿菌AS.1.299鈍齒棒狀桿菌AS.1.542

短小桿菌屬、小桿菌屬

四、細(xì)菌在黃原膠生產(chǎn)中的應(yīng)用 黃原膠（XanthanGum），又稱黃膠、漢生膠，黃單胞多糖，是黃單胞屬的一些細(xì)菌以碳水化合物為主要原料發(fā)酵產(chǎn)生的微生物胞外多糖。黃原膠增稠穩(wěn)定劑乳化劑填充劑應(yīng)用于肉制品加工果蔬的保鮮面制品添加劑黃原膠在食品工業(yè)中的作用

甘藍黑腐病黃單胞菌（Xanthancampestris）， 菜豆黃單胞菌（X.phaseoli） 錦葵黃單胞菌（X.malvacearum） 胡蘿卜黃單胞菌(X.carotae)生產(chǎn)菌種甘藍黑腐病第二節(jié)酵母菌在食品制造中的作用

面包：酵母將面粉中的糖類化合物分解形成CO2、醇、醛、有機酸等產(chǎn)物。

釀酒：葡萄酒酵母、啤酒酵母、紹興酵母等將糖類化合物分解形成乙醇等化合物。

酵母細(xì)胞的利用—單細(xì)胞蛋白的生產(chǎn)、廢酵母一、食品工業(yè)上常用的酵母菌1、釀酒酵母（Saccharomycescerevisiae)釀造果酒和發(fā)酵生產(chǎn)面包、酒精發(fā)酵；釀造葡萄酒，也可用于釀造啤酒、蒸餾酒；臺灣396號酵母為代表。 我國南方常常用于以糖蜜原料生產(chǎn)酒精。 它的特點是耐高滲透壓，可忍受高濃度的鹽。釀酒酵母（Saccharomycescerevisiae)卡爾斯伯（Carsberg)是丹麥的一個啤酒廠的名字，卡爾斯伯酵母是該廠分離的，細(xì)胞形態(tài)為圓形或卵圓形，部分細(xì)胞的細(xì)胞壁有一平端；啤酒釀造中是典型的下面酵母；高溫時，釀酒酵母比卡氏酵母生長得更快；低溫下，卡氏酵母生長得較快。2、卡爾斯伯酵母（S.carlsbergensis）3、異常漢遜氏酵母（Hansenulaanomala)

細(xì)胞呈圓形，橢圓形或臘腸形，甚至有長達30

m，

繁殖方式：多邊芽殖作用：異常漢遜氏酵母能產(chǎn)生乙酸乙酯，因此它在發(fā)酵生產(chǎn)食品中賦予食品特殊的風(fēng)味。也可利用烴類、甲醇、乙醇和甘油作為碳源生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白.在液體培養(yǎng)基中生長，細(xì)胞為球形、橢圓形或圓柱形。在馬鈴薯或玉米瓊脂培養(yǎng)基上生長容易形成豐富的假菌絲，多極出芽。熱帶假絲酵母氧化烴類的能力很強，可以利用煤油形成大量的菌絲體。4、熱帶假絲酵母(Candidatropicalis)

熱帶假絲酵母Candida

tropicalis研究較多的微生物單細(xì)胞蛋白之一就是產(chǎn)朊假絲酵母；產(chǎn)朊假絲酵母的蛋白質(zhì)和維生素B含量均比啤酒酵母高。5、產(chǎn)朊假絲酵母(C.utilis)

石油發(fā)酵生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的優(yōu)良菌種6、解脂假絲酵母（C.lipolytica）細(xì)胞球形、卵形或稍帶長形無假菌絲。多邊芽殖，不生子囊孢子及其它孢子。作用：生產(chǎn)甘油等多元醇。7、球擬酵母（Torulopsis）

紅酵母的細(xì)胞形態(tài)圓形、卵形或長形，多邊芽殖，多數(shù)不形成假菌絲，不生子囊孢子；細(xì)胞產(chǎn)生色素，紅色或橙紅色色素作用：生產(chǎn)β-胡蘿卜素。8、紅酵母(Rhodotorula)

二、單細(xì)胞蛋白（SingleCellProtein） 概念：利用微生物（酵母菌、細(xì)菌、霉菌等）發(fā)酵生產(chǎn)出的微生物菌體細(xì)胞。蛋白質(zhì)含量高。以酵母菌為主。 1.生產(chǎn)用原料：糖蜜、亞硫酸鹽紙漿廢液、谷氨酸發(fā)酵廢液、稻草、稻殼、玉米芯、木屑等的水解液；天然氣、乙醇、乙烷等；乳制品和啤酒生產(chǎn)的廢棄物。 2.發(fā)酵方法：深層通氣發(fā)酵和固體通風(fēng)發(fā)酵。

3.主要用途：作為單細(xì)胞食品；提取核苷酸、輔酶A、乳糖酶等醫(yī)藥及生物試劑

4.主要菌種：酵母：產(chǎn)朊假絲酵母、解脂假絲酵母、嗜石油假絲酵母等其他微生物：細(xì)菌、霉菌、擔(dān)子菌、藻類三、面包及面制品制作釀酒酵母（Saccharomycescerevisiae)1、菌種2、生產(chǎn)上應(yīng)用的酵母鮮酵母活性干酵母速效干酵母四、釀酒

淀粉質(zhì)原料經(jīng)過蒸煮、糖化、酒精發(fā)酵和蒸餾而得的含高酒精濃度的無色透明飲料酒。

（一）白酒曲種（菌種）(1)大曲 純小麥或部分大麥等原料對釀酒用微生物進行富集和擴大培養(yǎng)制成的自然糖化發(fā)酵劑。包含：霉菌（糖化菌）、細(xì)菌（芽孢桿菌）、酵母菌、生酸菌（乳酸菌）。

(2)小曲 米粉、米糠加或不加中草藥、接種陳曲或純根霉、酵母菌制成的糖化發(fā)酵劑。微生物種群較單一、用曲量小、出酒率高、發(fā)酵周期短。產(chǎn)品風(fēng)味稍差。

(3)麩曲 以麩皮、酒糟、谷殼等制成曲料，殺菌后接入糖化菌和酒母制成(二)黃酒

淀粉質(zhì)原料經(jīng)過蒸煮、加入