食品加工與食品安全講義

食品加工與食品安全講義發(fā)酵利用微生物在有氧或無氧條件下的生命活動來制備微生物菌體及各種不同代謝產物的過程。有氧發(fā)酵（如醋酸發(fā)酵、谷氨酸發(fā)酵）無氧發(fā)酵（如酒精發(fā)酵）(2)根據發(fā)酵產物：酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵、谷氨酸發(fā)酵等(1)根據需氧一、果酒和果醋的制作1、制作果酒果醋的微生物酵母菌醋酸菌制作果酒制作果醋——真菌(真核）——細菌（原核）同化作用類型：異化作用類型：異養(yǎng)型兼性厭氧型制作果酒——酵母菌C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量酶C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量酶有氧呼吸無氧呼吸有氧氣：無氧氣：同化作用類型：異化作用類型：異養(yǎng)型需氧型制作果醋——醋酸菌2、制作原理和發(fā)酵條件的比較酵母菌先在有氧條件下大量繁殖再在無氧條件下進行酒精發(fā)酵（1）制作原理果酒C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量酶C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量酶果醋醋酸菌在氧氣、糖源充足時，將糖分解成醋酸當缺少糖源時，將乙醇變?yōu)橐胰?，再將乙醛變?yōu)榇姿崦窩2H5OH+O2→CH3COOH+H2OC6H12O6+2O2→2CH3COOH(醋酸)+2CO2+2H2O酶制作果酒制作果醋最適發(fā)酵溫度對氧的需求pH發(fā)酵時間（2）發(fā)酵條件18℃——25℃30℃——35℃前期：后期：需充足氧酸性環(huán)境（3.3-3.5）酸性環(huán)境（5.4-6.3）10—12d7—8d需氧不需氧3、實驗裝置果酒和果醋的發(fā)酵裝置示意圖出料口充氣口排氣口在酒精發(fā)酵時用來排出CO2的。

用來取樣的。

在醋酸發(fā)酵時連接充氣泵進行充氣用的；制酒時關閉。

排氣口膠管長而彎曲的作用防止空氣中雜菌感染4、實驗過程1.食用酒精（果酒）水解原理：淀粉——葡萄糖——丙酮酸——酒精酵母菌酵母菌原料：高粱、玉米、大麥、紅薯——白酒葡萄、蘋果——果酒家庭制備葡萄酒溫度控制：18~25℃步驟1：選擇新鮮的葡萄，榨汁前先將葡萄進行沖洗，除去枝梗。步驟2：清洗干凈榨汁機和發(fā)酵罐，晾干。發(fā)酵罐還要用體積分數70%的酒精消毒。步驟3：裝入葡萄汁后，封閉發(fā)酵罐。在發(fā)酵過程中，每隔12小時左右將瓶蓋擰松一次（注意：不是打開瓶蓋），以放出CO2。時間控制在10~12天左右。問題討論1.為什么先沖洗葡萄后除去枝梗？為什么？

2.將葡萄汁裝入發(fā)酵瓶，要留大約1／3的空間，并封閉充氣口，為什么？

塑料瓶中不能裝滿葡萄液汁，應留一定空間，有利于酵母菌有氧呼吸大量繁殖形成優(yōu)勢種群。3.在發(fā)酵過程中，為什么每隔12小時左右將瓶蓋擰松一次？放出發(fā)酵過程中產生的CO2

，以免脹破發(fā)酵瓶。先沖洗，然后再除去枝梗，以避免除去枝梗時引起葡萄破損，增加被雜菌污染的機會。4.制作葡萄酒的酵母菌主要來源于哪里？你認為應該從哪些方面防止發(fā)酵液被污染？

制作葡萄酒的酵母菌來源于附著在葡萄皮上的野生酵母菌。對發(fā)酵瓶、紗布、榨汁器等用具進行清洗并消毒。每次排氣時只要擰松瓶蓋，不要完全揭開瓶蓋等。（2）果醋原料：蘋果、葡萄等家庭制備果醋溫度控制：30~35℃步驟1：與制作果酒過程一致步驟2：打開發(fā)酵罐，蓋上一層無菌紗布，或者通入無菌空氣，時間控制在7~8天左右。1.制果醋時為什么需要適時通過充氣口通入空氣？問題討論醋酸菌是好氧菌，在將酒精變?yōu)榇姿釙r需要氧的參與。

打開發(fā)酵罐的目的是為了充入空氣，在將酒精變?yōu)榇姿釙r需要氧的參與。蓋上無菌紗布的目的是為了防止空氣中的雜菌污染。2.建議發(fā)酵瓶制果醋時，為什么要打開發(fā)酵罐，蓋上一層無菌紗布？5、檢測方法果酒：嗅味和品嘗、在酸性條件下，重鉻酸鉀與酒精反應呈現灰綠色。果醋：觀察菌膜的形成、嗅味和品嘗、比較發(fā)酵前后的PH值。二、腐乳的制作1、發(fā)酵菌種——毛霉一種絲狀真菌，具發(fā)達的白色菌絲代謝類型：發(fā)酵溫度：主要分布：異養(yǎng)需氧型2、制作腐乳的原理15-18℃土壤、水果、蔬菜、谷物等

毛霉等微生物產生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶將脂肪水解為甘油和脂肪酸，與醇類作用生成酯，形成細膩、鮮香等豆腐乳特色。菌種來源：傳統(tǒng)腐乳的生產中，豆腐塊上生長的毛霉來自空氣中的毛霉孢子，而現代的腐乳生產是在無菌條件下，將優(yōu)良毛霉菌種直接接種在豆腐上，這樣可以避免其他菌種的污染，保證產品質量。材料：含水量為70%左右的豆腐3、制作腐乳的流程讓豆腐長出毛霉加鹽腌制加鹵湯裝瓶密封腌制溫度控制在15－18℃析出豆腐中水分，并抑制微生物生長避免豆腐腐敗變質抑制微生物的生長并使腐乳有香味(酒、香辛料）封瓶時瓶口通過酒精燈火焰防止瓶口污染三、泡菜的制作1、發(fā)酵菌種——乳酸菌分布：代謝類型：發(fā)酵原理：分布廣泛，空氣、土壤、植物體表、人或動物的腸道異養(yǎng)厭氧型在無氧條件下，將葡萄糖分解成乳酸C6H12O62C3H6O3+能量酶2、泡菜的制作流程（1）各種菜洗凈并切成3～4cm長的小塊。（2）將泡菜壇洗凈，并用熱水洗壇內壁兩次。（3）按照水鹽比例4：1配制鹽水，煮沸并冷卻。（4）將各種蔬菜、鹽水、糖及調味品放入壇，裝置八成滿，混合均勻。如果希望發(fā)酵快些，可將蔬菜在開水中浸1分鐘后入壇，再加上一些白酒。（5）將壇口用水封好，防止外界空氣進入。（6）泡菜發(fā)酵（室溫10天以上）。3、注意事項腌制過程中，要注意控制腌制的時間、溫度和食鹽的用量。

溫度過高、食鹽用量不足10％、腌制時間過短，容易造成細菌大量繁殖，亞硝酸鹽含量增加。腌制過程中，亞硝酸鹽含量先增多，后減少。一般在腌制10天后，亞硝酸鹽的含量開始下降。發(fā)酵時期乳酸菌乳酸亞硝酸鹽發(fā)酵初期少（有O2，乳酸菌活動受抑制）少增加（硝酸鹽還原菌的作用）發(fā)酵中期最多（乳酸抑制其它菌活動）積累、增多、pH下降下降（硝酸鹽還原菌受抑制，部分亞硝酸鹽被分解）發(fā)酵后期減少（乳酸繼續(xù)積累，pH繼續(xù)下降，抑制其活動）繼續(xù)增多，pH繼續(xù)下降下降至相對穩(wěn)定（硝酸鹽還原菌被完全抑制）1、用水封閉壇口起什么作用？不封閉有什么結果？水封閉壇口起著使壇內與壇外空氣隔絕的作用，空氣中21％是氧氣，這是最簡易的造成無氧環(huán)境的方法。這樣，壇內可利用蔬菜中天然存在的乳酸菌進行乳酸發(fā)酵。如不封閉，則會有許多需氧菌生長，蔬菜會腐爛。思考2、為什么泡菜壇內有時會長一層白膜，這層白膜是怎么形成的？

形成白膜是由于產膜酵母的繁殖。酵母菌是兼性厭氧微生物，泡菜發(fā)酵液營養(yǎng)豐富，其表面氧氣含量也很豐富，適合酵母菌的繁殖。果酒果醋腐乳泡菜微生物類型原理反應條件檢測方法酵母菌，真菌，兼性厭氧醋酸菌，細菌，需氧型毛霉，真菌，需氧乳酸菌，細菌，厭氧菌酵母菌的無氧呼吸產生酒精18～25

℃，無氧重鉻酸鉀與其反應呈灰綠色醋酸菌在有氧條件產生醋酸30～35℃,通入氧氣品嘗、pH試紙檢測毛霉產生蛋白酶和脂肪酶15～18℃接種,酒精含量控制在12％左右乳酸菌無氧呼吸產生乳酸常溫，無氧條件pH檢測，亞硝酸鹽的檢測方法小結五、食品安全的評估

——亞硝酸鹽的測定1、食品安全性食品安全性是指食品中不應含有可能損害人體健康的有毒、有害物質或因素，從而消除對消費者及其后代健康造成危害的隱患。食品安全性問題微生物致病自然毒素環(huán)境污染物人為加入到食物鏈中的有害化學物質營養(yǎng)失控其它不確定的飲食風險2、亞硝酸鹽性質：在食品生產中的作用：分布：亞硝酸鹽廣泛，肉制品、醬腌菜，奶粉等中都含有。亞硝酸鹽(包括亞硝酸鉀和亞硝酸鈉)為白色或微藍色結晶或顆粒狀粉末，味道微咸，易溶于水。食品添加劑亞硝酸鹽與人體健康的關系：膳食中的亞硝酸鹽一般不會危害人體健康，但是，當人體攝入的亞硝酸鹽總量達到0.3～0.5g時，會引起中毒，達3g時會引起死亡。國家規(guī)定：肉制品中不超過30mg/kg醬腌菜中不超過20mg/kg嬰兒奶粉中不超過2mg/kg

亞硝酸鹽的危害：在適宜的pH、溫度和一定的微生物作用下，會轉變成致癌物——亞硝胺。動物實驗表明，亞硝胺具有致癌作用，對動物具有致畸和致突變作用。研究表明，人類的某些癌癥與亞硝胺有關。為什么日常生活中要多吃新鮮蔬菜，不吃存放時間過長、變質的蔬菜？問題討論有些蔬菜，如小白菜和蘿卜等，含有豐富的硝酸鹽。當這些蔬菜放置過久發(fā)生變質（發(fā)黃、腐爛）或者煮熟后存放太久時，蔬菜中的硝酸鹽會被微生物還原成亞硝酸鹽，危害人體健康。3、測定亞硝酸鹽含量的原理（2）重氮反應形成的產物與鹽酸萘乙二胺結合形成紫紅色溶液。將顯色反應后的樣品與已知濃度的標準液進行目測比較，可以定量計算出亞硝酸鹽含量。(也可使用比色儀)（1）在鹽酸酸化條件下，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸發(fā)生重氮反應偶聯4、實驗步驟步驟一：配制相關試劑對氨基苯磺酸溶液——顯色劑鹽酸萘乙二胺溶液——顯色劑（使用時，先加對氨基苯磺酸溶液，混勻，再加鹽酸萘乙二胺溶液）亞硝酸鈉標準使用液（濃度5.0ug/ml）提取劑——提取泡菜中的亞硝酸鹽（氯化鎘和氯化鋇、氫氧化鈉溶液、氫氧化鋁乳液或氫氧化鈉溶液、硫酸鋅溶液）

步驟二：配制標準液，并顯色步驟三：制備泡菜樣品提取液，并顯色步驟四：比色觀察稱取樣品10g——攪碎——加蒸餾水和提取劑定容至200ml——過濾（棄去初濾液）—