第五章：微生物在食品制造中的作用

第五章微生物在食品制造中的作用第一節(jié)食醋酸性調(diào)味品微生物產(chǎn)品主要成分：乙酸（醋酸）名優(yōu)產(chǎn)品：山西陳醋鎮(zhèn)江香醋四川麩醋玫瑰醋一、醋酸發(fā)酵的生化過程

谷物可發(fā)酵單糖、二糖乙醇醋酸自然發(fā)酵

純種發(fā)酵二、食醋釀造中的微生物1、淀粉糖化微生物

糖化作用：淀粉在酸或酶的作用下分解為單糖或寡糖的過程。（C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6

曲霉1、淀粉糖化微生物

1）米曲霉（Aspergillus

oryzae)

滬釀3.0423.040AS.3.683

一般情況黃綠色酸度大、碳源豐富綠色酸度小、氮源多黃色老化褐色1）米曲霉（Aspergillus

oryzae)37℃pH5.5~6.0

液化力、蛋白質(zhì)分解力強(qiáng)

2）黃曲霉（Asp.flavus）

AS.3.800

曲酸

曲酸在水中與氯化高鐵反應(yīng)生成特有的紅色菌落黃色

綠色褐色3）甘薯曲霉（Asp.batatae）

AS.3.324

菌絲暗黑色、孢子頭球形、孢子圓球狀

37℃

單寧酶4）宇佐美曲（Asp.usamii）

AS.3.758日本糖化力強(qiáng)單寧酶5）泡盛曲霉（Asp.awamori）

菌絲白色分生孢子頭褐色曲酸檸檬酸糖化、液化力強(qiáng)2、乙醇發(fā)酵微生物1）乙醇發(fā)酵過程酵母菌無氧EMPC6H12O6+2ADP+2Pi2CH3CH2OH+2CO2+2ATP2）微生物（酵母菌）

a.拉斯2號(hào)酵母（德國2號(hào)酵母）

Lindner1889年分離細(xì)胞長形難形成子囊孢子發(fā)酵葡萄糖、蔗糖、麥芽糖乳糖X

a.拉斯2號(hào)酵母（德國2號(hào)酵母）

營養(yǎng)豐富肝糖營養(yǎng)缺乏空泡淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)酒、醋b.拉斯12號(hào)酵母（德國12號(hào)酵母)Matthes1902年分離細(xì)胞圓形、近卵原形易形成子囊孢子富含肝糖無空泡c.k字酵母日本引進(jìn)細(xì)胞圓形細(xì)胞較小生長迅速高粱、大米、薯干d.南陽五號(hào)酵母（1300）

菌落白色、表面光滑、質(zhì)地濕潤、邊緣整齊，細(xì)胞卵原形

發(fā)酵麥芽糖、葡萄糖、蔗糖不發(fā)酵乳糖、菊糖、密二糖耐13%以下濃度酒精3、醋酸發(fā)酵微生物1）醋酸發(fā)酵過程

乙醇在醋酸菌的作用下氧化成乙酸，稱醋酸發(fā)酵。

C2H5OH+O2H3COOH+H2O乙醇氧化可分二個(gè)階段：CH3CH2OH+NADCH3CHO+NADH2CH3CHO+NAD+H2OCH3COOH+NADH2

CH3COOH+2O22CO2+2H2O2）醋酸發(fā)酵微生物醋酸菌：短桿狀或長桿狀細(xì)胞，G-

無芽胞、好氧、30℃、

pH5.4~6.3工業(yè)常用的醋酸菌：奧爾蘭醋桿菌

(Acetobacter

orleanense)

產(chǎn)生少量的酯產(chǎn)醋酸能力弱，耐酸能力強(qiáng)氧化葡萄糖成葡萄糖酸許氏醋桿菌

(A.schutzenbachii)

產(chǎn)酸11.5%25~27.5℃37℃時(shí)不產(chǎn)醋對(duì)醋酸無進(jìn)一步的氧化作用惡臭醋桿菌（A.rancens)

工業(yè)常用的醋酸菌

菌膜產(chǎn)酸6~8%三、食醋釀造工藝：原料處理糖化與酒精發(fā)酵醋酸發(fā)酵加鹽后熟與陳釀配制滅菌成品釀造固態(tài)釀造液態(tài)釀造第二節(jié)發(fā)酵乳制品

酸牛乳干酪酸奶油一、概述定義：良好的原乳經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用，成為具有特殊風(fēng)味的食品。2.乳酸菌發(fā)酵糖的類型：

同型乳酸發(fā)酵：將全部葡萄糖變?yōu)槿樗帷?/p>

保加利亞乳桿菌乳鏈球菌乳酪乳桿菌

異型乳酸發(fā)酵：將葡萄糖變?yōu)槿樗嵬?，還同時(shí)產(chǎn)生乙醇和二氧化碳。

嗜檸檬酸明串珠菌葡聚糖明串珠菌

乳酸細(xì)菌：乳酸球菌乳酸桿菌不運(yùn)動(dòng)無芽胞兼性厭氧菌落較小高度耐酸性乳酸球菌分屬于鏈球菌屬（Streptococcus)

片球菌屬(Pediococcus)

明串珠菌屬(Leuconostoc)乳酸桿菌屬于乳桿菌屬（Lactobacillus)3.發(fā)酵乳制品的菌種：乳酸細(xì)菌二、酸牛乳(sourmilk、yoghurt)

1.菌種：嗜熱鏈球菌保加利亞乳桿菌

比例：1:1~2:1

接種量：2%~3％嗜熱鏈球菌（Streptococcusthermophilus)

耐熱性強(qiáng)高溫下產(chǎn)酸（37~50℃）凝固發(fā)酵劑保加利亞乳桿菌（Lactobacillusbulgaricus）形狀長桿狀兩端鈍圓產(chǎn)酸量最高（乳酸細(xì)菌）生產(chǎn)菌產(chǎn)酸能力與形態(tài)有關(guān)大多棉花狀菌落

2.酸牛乳生產(chǎn)工藝：合格鮮牛乳熱處理（殺菌90~95℃30min）均質(zhì)44~45℃加入發(fā)酵劑（3%）裝瓶42℃保溫（發(fā)酵）3-5h，pH4.5

4℃冷藏和后熟三、干酪cheese1）主要成分：酪蛋白乳脂

CaPSVBVA2）主要菌種：

乳酸菌丙酸菌絲狀真菌乳酸菌：乳球菌嗜熱鏈球菌保加利亞乳桿菌干酪乳桿菌瑞士乳桿菌植物乳桿菌噬檸檬酸鏈球菌….凝乳酶：皺胃酶木瓜蛋白酶3）風(fēng)味物質(zhì)：氨基酸揮發(fā)酸酯類丁二酮4)干酪制造工藝：原乳加熱殺菌（巴氏法72℃15min）

發(fā)酵劑（30~32℃1~2%v/v）凝乳酶凝塊切割凝塊、攪拌、加熱排除乳清粉碎凝塊入膜壓榨加熱發(fā)酵成熟

5)干酪的污染：酵母霉菌細(xì)菌丁酸梭菌產(chǎn)氣多孔狀結(jié)構(gòu)圓酵母、液化鏈球菌蛋白質(zhì)苦味假單胞菌發(fā)粘霉菌色斑第三節(jié)氨基酸必需氨基酸：8種調(diào)味料：谷氨酸鈉（味精）甜味劑：色氨酸甘氨酸1820年1910年日本水解法商品味精1957年微生物發(fā)酵法1963年味精

（L-Glu的鈉鹽）

1、菌種：谷氨酸棒狀桿菌黃色短桿菌雙歧短桿菌

北京棒狀桿菌AS.1.299

鈍齒棒桿菌AS.1.542菌種共同特性（芽胞桿菌除外）：球形、短桿至棒狀、無鞭毛不運(yùn)動(dòng)無芽胞G+

生物素O22、發(fā)酵機(jī)理合成途徑：葡萄糖經(jīng)糖酵解（EMP）或己糖磷酸支路（HMP）丙酮酸乙酰CoATCA（三羧酸循環(huán)）

a-酮戊二酸L-谷氨酸總反應(yīng)式：

2C6H12O6+2NH3+3O22C5H9O4N+2CO2+6H2O

理論轉(zhuǎn)化率81.7%

實(shí)際轉(zhuǎn)化率40~50%

生物素3.谷氨酸生產(chǎn)的工藝過程：

淀粉質(zhì)原料糖化冷卻過濾加入玉米漿及其它營養(yǎng)物配成合適培養(yǎng)基接種菌種發(fā)酵發(fā)酵液提取谷氨酸結(jié)晶碳酸鈉中和谷氨酸鈉生產(chǎn)原料：淀粉質(zhì)類玉米甘薯小麥大米氮源尿素氨水第四節(jié)酒定義：凡含有乙醇成分的飲料都稱為酒酒的種類：4類啤酒黃酒果酒白酒啤酒BEER1、定義：麥芽酒花3~5%酒精CO2

液態(tài)面包2、菌種：啤酒酵母細(xì)胞形態(tài)圓形或卵圓形幼齡較小成熟較大液體固體菌落上面啤酒酵母：醭英國新西蘭下面啤酒酵母：凝聚狀歐洲中國3、發(fā)酵（fermentation）機(jī)理麥芽麥芽糖、葡萄糖啤酒主要生化反應(yīng)：麥芽糖2葡萄糖葡萄糖乙醇+CO24、工藝流程：

大麥浸泡發(fā)芽烘焙去根、貯存粉碎糖化加酒花煮沸過濾麥芽汁接種酵母主發(fā)酵后發(fā)酵過濾或離心灌裝成品5、啤酒生產(chǎn)中的有害微生物：

野生酵母細(xì)菌污染渾濁發(fā)粘變酸乳酸桿菌醋酸菌足球菌第五節(jié)醬油成分：糖份多肽氨基酸維生素食鹽水一、菌種：

霉菌酵母細(xì)菌霉菌發(fā)酵速度顏色味道酵母、乳酸菌風(fēng)味1、米曲霉（Aspergillus

oryzae）菌落顏色白色黃色黃綠色利用多種碳源單糖雙糖有機(jī)酸醇類淀粉好氧35℃pH6.0~

蛋白酶：氨基酸、胨、肽

谷氨酰胺酶：谷氨酸

淀粉酶：糊精、葡萄糖2、醬油曲霉（A.sojae）分生孢子表面有小突起日本制曲混合菌種米曲霉79%

醬油曲霉21%

我國純米曲霉菌種米曲霉3.042選擇菌種依據(jù)：不產(chǎn)真菌毒素（黃曲霉毒素）酶的活力強(qiáng)生長繁殖快抵抗力強(qiáng)香味物質(zhì)3、酵母菌魯氏酵母（Saccharomyces

rouxii）耐高滲透壓（18%食鹽）葡萄糖乙醇、甘油酯、糖醇4、乳酸菌醬油四聯(lián)球菌（Tetrecoccus

soyae）后期嗜鹽片球菌（Pediococcus

halophilus）前期醬油片球菌（P.soyae）風(fēng)味乳酸菌的作用：糖產(chǎn)生乳酸乳酸和乙醇作用生成乳酸乙酯

pH5左右

乳酸菌數(shù)：酵母菌數(shù)

10：1二、機(jī)理

多種微生物協(xié)同作用酶的催化作用物理化學(xué)生物化學(xué)米曲霉分泌3種蛋白酶

酸性蛋白酶

pH3

中性蛋白酶

pH7

堿性蛋白酶

pH8多蛋白質(zhì)內(nèi)肽酶胨內(nèi)肽酶多肽外肽酶氨基酸淀粉酶：

a-淀粉酶

a-1,4葡萄糖苷鍵三、生產(chǎn)過程

原料蒸煮制曲制醅發(fā)酵浸出淋油配制消毒裝瓶

四、原料：

蛋白質(zhì)類豆餅花生餅大豆等

淀粉類麩皮小麥玉米甘薯第六節(jié)其他食品一、泡菜1.制作鮮菜菜鹵腌制（乳酸發(fā)酵）菜鹵主料：16%（W/W）鹽輔料：酒、花椒、辣椒、姜等2.微生物類群三個(gè)階段（1）微酸階段除乳酸菌外，還有：假單胞菌、產(chǎn)氣腸桿菌、陰溝腸桿菌、短小芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、多黏芽孢桿菌、糞鏈球菌等優(yōu)勢(shì)菌：腸膜明串珠菌（2）酸化成熟階段腸膜明串珠菌、植物乳桿菌、短乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌（3）過酸階段植物乳桿菌、短乳桿菌

異型乳酸發(fā)酵

3.泡菜的腐敗與軟化腐敗：白地霉、野生酵母（密閉不嚴(yán)）軟化：自然軟化酶、微生物軟化酶（鹽不足、酵母、霉菌）二、榨菜

1.制作發(fā)酵腌制品（腌制與微生物發(fā)酵聯(lián)合）腌制：去水、防腐發(fā)酵：乳酸發(fā)酵（同型、異型）酒精發(fā)酵（少量）醋酸發(fā)酵（微弱）2.有害微生物（1）產(chǎn)膜酵母

O2，利用有機(jī)酸，pH，腐敗變質(zhì)（2）丁酸菌厭氣性梭菌，丁酸發(fā)酵臭味（3）霉菌霉斑，同產(chǎn)膜酵母（氧化性酵母）三、納豆

日本傳統(tǒng)發(fā)酵大豆制品營養(yǎng)豐富，抗菌、保健多種功能

100多種酶，如堿性蛋白酶、淀粉酶，脫氨酶，納豆激酶（Nattokinase）等。菌種：納豆菌Bacillussubtilis（natto）

G+，好氧，桿狀，極易成鏈，有芽孢，有鞭毛，有夾膜，大小0.5-1.0μmX1.2-1.9μm，0-100°C可存活，最適40-42°C，肉湯上不混濁，表面白色菌膜，營養(yǎng)瓊脂上粗糙型，能發(fā)酵葡萄糖、木糖、甘露糖產(chǎn)酸，不產(chǎn)氣。生產(chǎn)工藝：精選大豆浸泡、瀝干蒸煮冷卻接種發(fā)酵