微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)

食品微生物學(xué)

南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院

1微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024第十章微生物在食品制造中的作用

第一節(jié)細(xì)菌在食品制造中的作用第二節(jié)酵母菌在食品制造中的作用第三節(jié)霉菌在食品制造中的作用第四節(jié)微生物酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用2微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024第一節(jié)細(xì)菌在食品制造中的作用發(fā)酵乳制品食醋蔬菜和水果的乳酸發(fā)酵食品氨基酸3微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024第一節(jié)細(xì)菌在食品制造中的作用一、乳酸菌在食品工業(yè)中的應(yīng)用

發(fā)酵乳制品泡菜榨菜乳酸……4微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024（一）

什么是乳酸菌乳酸菌（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。5微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024（二）

LAB的共性形態(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：

C6H12O62CH3CHOHCOOH+2ATP

異型發(fā)酵：

C6H12O61CH3CHOHCOOH+1CH3CH2OH+CO2+1ATP

雙歧途徑：

C6H12O62CH3CHOHCOOH+3CH3COOH+2.5ATP3.過氧化氫酶陰性6微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024

乳桿菌屬（Lactobacillus）

鏈球菌屬（Sterptococcus）

雙歧桿菌屬（Bifidobacterium）

乳球菌屬（Lactococcus）

明串珠菌屬（Leuconostoc）

片球菌屬（Pediococcus）

(三)應(yīng)用于發(fā)酵生產(chǎn)的主要乳酸菌7微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024(三)應(yīng)用于發(fā)酵生產(chǎn)的主要乳酸菌Lactococcuslactissubsp.lactis8微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024(三)應(yīng)用于發(fā)酵生產(chǎn)的主要乳酸菌Leuconostocsp.9微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024(三)應(yīng)用于發(fā)酵生產(chǎn)的主要乳酸菌Bifidobacteriumlongum10微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024(三)應(yīng)用于發(fā)酵生產(chǎn)的主要乳酸菌Streptococcusthermophilus

11微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024(三)應(yīng)用于發(fā)酵生產(chǎn)的主要乳酸菌Lactobacilluscasei12微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024(三)應(yīng)用于發(fā)酵生產(chǎn)的主要乳酸菌Lactobacillushelveticus13微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024（四）乳酸菌特征比較14微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024

酸奶LAB發(fā)酵干酪乳酸菌飲料馬奶酒LAB+yeast發(fā)酵

kefir（五）發(fā)酵乳制品15微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024（五）發(fā)酵乳制品1.酸奶（Yoghurt）16微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024

普通酸奶：保加利亞乳桿菌+嗜熱鏈球菌

嗜酸乳菌：嗜酸乳桿菌

生物酸奶：嗜酸乳桿菌+保加利亞乳桿菌+嗜熱鏈球菌

雙歧菌乳：雙歧桿菌（2）發(fā)酵菌種17微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/20242.干酪（cheese）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(shí)間后發(fā)酵）而制成的產(chǎn)品18微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024（1）種類19微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024

（2）工藝20微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024前發(fā)酵菌種（3）

干酪發(fā)酵劑的主要菌種21微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024后發(fā)酵菌種（3）

干酪發(fā)酵劑的主要菌種乳酸菌其它微生物22微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024（4）后熟微生物對(duì)干酪風(fēng)味的影響23微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024

開菲爾（Kefir）：又稱牛奶酒，是以牛奶或羊奶為原料，在開菲爾?；蜷_菲爾發(fā)酵劑的作用下，經(jīng)發(fā)酵而成的發(fā)酵乳。3.開菲爾24微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024(1)開菲爾的生產(chǎn)工藝25微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024乳酸菌（2）

開菲爾發(fā)酵劑的主要菌種開菲爾圓酵母、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26微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024開菲爾發(fā)酵劑（Kefirgrains）（2）

開菲爾發(fā)酵劑的主要菌種27微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024（2）

開菲爾發(fā)酵劑的主要菌種開菲爾發(fā)酵劑中的乳酸菌和酵母菌

28微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/20244.其他發(fā)酵乳制品

其他發(fā)酵乳制品的種類：酸制奶油、嗜酸菌乳、馬奶酒等。

常用的乳酸菌：干酪乳桿菌、保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌、植物乳桿菌、瑞士乳桿菌、乳酸乳桿菌、乳酸乳球菌、乳脂乳球菌、嗜熱鏈球菌等。

反應(yīng)過程：乳酸菌分解乳糖進(jìn)行同型乳酸發(fā)酵或異型乳酸發(fā)酵。

注意事項(xiàng)：在整個(gè)加工過程中，對(duì)原料滅菌處理采用的溫度較低，所以接種劑量要大，以防止污染。29微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024（六）發(fā)酵蔬菜和水果30微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024(2)泡菜發(fā)酵中微生物的類群31微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024(3)發(fā)酵菌群之變化

菌群演替：在一個(gè)生態(tài)區(qū)域中，原有的微生物菌群經(jīng)過一般的發(fā)展時(shí)期后，由于某種內(nèi)外環(huán)境因素的改變，原有的微生物菌群被另一種新的微生物菌群所取代。這種現(xiàn)象稱之為菌群演替。32微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024泡菜中的菌群演替33微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/20242.其他發(fā)酵蔬菜和水果

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)酵乳桿菌等亞硝酸問題34微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024

二、醋酸菌在食品制造中的作用

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。35微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024（1）液化、糖化淀粉的微生物（2）酒精發(fā)酵的微生物（3）醋酸發(fā)酵的微生物1.食醋生產(chǎn)中的主要微生物36微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024（1）液化、糖化淀粉的微生物

甘薯曲霉3.324、宇佐美曲霉3.758、黑曲霉3.4309。黃曲霉3.800，米曲霉3.042等也可用于糖化。37微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024（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。38微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024

醋酸醋桿菌、許氏醋桿菌、惡臭醋桿菌、巴式醋酸桿菌、奧爾蘭醋桿菌

CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH（3）醋酸發(fā)酵的微生物39微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/20242.食醋釀造原理40微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/20243.食醋生產(chǎn)的原料

高粱、大米、玉米、甘薯、糖糟、梨、柿、棗等含糖或含淀粉的果實(shí)等41微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/20244.食醋釀造工藝42微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/20244.食醋釀造工藝43微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024食醋的生產(chǎn)工藝-傳統(tǒng)的制曲44微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024制曲的進(jìn)步45微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024各種醋產(chǎn)品46微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024三、谷氨酸（一）谷氨酸的生產(chǎn)用菌種主要種類北京棒狀桿菌AS.1.299

鈍齒棒狀桿菌AS.1.542（二）谷氨酸的生產(chǎn)常用原料小麥、玉米、甘薯、大米等淀粉質(zhì)物質(zhì)；糖蜜等含糖豐富的物質(zhì)。47微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024（三）谷氨酸的合成途徑48微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024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(jī)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49微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/20241、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(tái)灣396號(hào)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(diǎn)是耐高滲透壓，可忍受高濃度的鹽。

一、食品工業(yè)上常用的酵母菌50微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/20242、卡爾斯伯酵母（S.carlsbergensis）卡爾斯伯（Carsberg)是丹麥的一個(gè)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(shí)，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。

一、食品工業(yè)上常用的酵母菌51微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024

一、食品工業(yè)上常用的酵母菌3、異常漢遜氏酵母異常變種（Hansenulaanomala)

細(xì)胞呈圓形，橢圓形或臘腸形，甚至有長達(dá)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。也可用于生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白——利用烴類、甲醇、乙醇和甘油作為碳源。52微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024

一、食品工業(yè)上常用的酵母菌4、假絲酵母(CandidaBerkhout)

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(qiáng)，可以利用煤油形成大量的菌絲體。53微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024一、食品工業(yè)上常用的酵母菌5、產(chǎn)朊假絲酵母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。54微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024一、食品工業(yè)上常用的酵母菌6、球擬酵母細(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。55微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024一、食品工業(yè)上常用的酵母菌7、解脂假絲酵母石油發(fā)酵生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的優(yōu)良菌種8、紅酵母紅酵母的細(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。56微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024二、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、木榍等的水解液；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。

57微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024二、單細(xì)胞蛋白（SingleCellProtein）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)元假絲酵母、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58微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024三、面包及面制品制作59微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024（一）白酒淀粉質(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。

1.基本釀造工藝：原料粉碎——配料——蒸煮——加曲、加酒母——入池發(fā)酵——蒸餾——勾兌——陳釀——成品。

四、釀酒60微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024(1)大曲純小麥或部分大麥等原料對(duì)釀酒用微生物進(jìn)行富集和擴(kuò)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。2.曲種61微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024

淀粉質(zhì)原料經(jīng)過蒸煮、加入小曲和酒母經(jīng)糖化、酒精發(fā)酵和壓濾而成。生產(chǎn)特點(diǎn)：含多種菌共同發(fā)酵而成，香味充分復(fù)雜。糖化發(fā)酵直接進(jìn)行，酒精濃度高（15-20%）低溫長時(shí)間釀造陳釀(二)黃酒62微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024以麥芽為主要原料，輔以啤酒花發(fā)酵出的低酒度釀造酒。原輔料：原料：大麥芽輔料：大米、玉米、酒花、淀粉酶（三）啤酒63微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/20242.啤酒釀造的工藝64微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024啤酒酵母15×4065微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024啤酒酵母的菌落形態(tài)66微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024以果汁為原料進(jìn)行酵母菌酒精發(fā)酵，經(jīng)陳釀、澄清而成的含9-13%的酒。以下以葡萄酒為例（四）果酒67微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024（四）果酒68微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024釀造葡萄酒的橡木桶69微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024葡萄酒的發(fā)酵和罐裝機(jī)械設(shè)備70微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024第三節(jié)霉菌在食品制造中的應(yīng)用

淀粉的糖化醬油的釀造醬類（大豆醬、面醬、豆瓣醬等）的制作豆腐乳有機(jī)酸

(檸檬酸、乳酸、醋酸等的發(fā)酵生產(chǎn))71微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/20241.菌種：根霉、毛霉。根霉：耐高溫，37℃可生長繁殖，在25~28℃40~48小時(shí)生長較好，夏天用。如米根霉、溶膠根霉等。毛霉：

20℃為最適生長溫度，冬天用。如總狀毛霉、腐乳毛霉、高大毛霉、五通橋毛霉、魯氏毛霉等。霉菌有豐富的蛋白酶以及脂肪酶和肽酶，使蛋白質(zhì)降解為具有鮮味的氨基酸，形成有特殊風(fēng)味的發(fā)酵食品。一、豆腐乳72微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/20242.生產(chǎn)工藝流程73微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024一些常見腐乳制品74微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024二、醬油1.醬油生產(chǎn)原料與輔料原料基本原料：蛋白質(zhì)原料、淀粉質(zhì)原料、食鹽和水等輔助原料：增色劑、助鮮劑、防腐劑等75微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/20242.醬油釀造中的主要微生物（1）米曲霉(Aspergillusoryzae)

醬油曲霉(Aspergillussojeo)（2）酵母菌（3）乳酸菌76微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024中科院菌種米曲霉3.951，滬釀米曲霉3.042，在18%的鹽中不生長，含糖化酶、蛋白酶豐富。酸性蛋白酶pH3.5對(duì)醬油的鮮味也起重要作用1）蛋白酶中性蛋白酶pH7.2對(duì)醬油的鮮味起主要作用堿性蛋白酶pH9.5（1）米曲霉77微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/20242）淀粉酶：使原料糖化，供給米曲霉的碳源，還供給酵母菌、乳酸菌的糖原產(chǎn)生乳酸乙酯、乙酸乙酯等特殊香味物質(zhì)。（1）米曲霉78微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/20243）肽酶、谷氨酰胺酶：米曲霉中可分離到三種氨基肽酶，四種酸性羧基肽酶，與醬油鮮味有密切的關(guān)系。蛋白酶氨基肽酶、羧基肽酶蛋白質(zhì)肽氨基酸谷氨酰胺酶谷胺酰胺谷氨酸維持醬油鮮味其它還有果膠酶、纖維素酶、半纖維素酶降解原料中的多糖，使醬渣少、醬油的粘度低、澄清度好，過濾速度快。

（1）米曲霉79微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024主要是耐鹽力強(qiáng)的魯氏酵母、球擬酵母在18%的食鹽中可生長，低鹽固態(tài)發(fā)酵的醬油鹽分在12~15%。魯氏酵母：可分解脂肪、蛋白質(zhì)是發(fā)酵型的。酵母菌球擬酵母：產(chǎn)生酯香型風(fēng)味，如烷基苯酚、4-乙基苯酚、

4-乙基愈創(chuàng)苯酚結(jié)合酵母：乙醇發(fā)酵，賦予醬油的醇香味。（2）酵母菌80微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024作用是使醬醪pH值降在5以下，適于魯氏酵母生長，同時(shí)可提高醬油的顏色、香氣。（3）乳酸菌81微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024原料加水蒸煮冷卻接種米曲霉通風(fēng)制曲曲料拌鹽水糖漿入池（保溫）發(fā)酵醬醅淋油調(diào)配包裝殺菌成品3.醬油發(fā)酵的工藝流程82微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024第四節(jié)微生物酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用一、微生物生產(chǎn)酶制劑的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：種類多、便于工業(yè)化生產(chǎn)、產(chǎn)量大可保證供應(yīng)。

缺點(diǎn)：一種微生物可同時(shí)產(chǎn)生多種酶，因此工序較復(fù)雜。

83微生物在食品制造中的作用食品微生物學(xué)5/8/2024

二、產(chǎn)酶培養(yǎng)

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