发酵食品微生物

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1、第七章第七章 发酵食品微生物发酵食品微生物n n第一节第一节 食品工业中常用的细菌及其应用食品工业中常用的细菌及其应用n n第二节第二节 食品工业中酵母菌及其应用食品工业中酵母菌及其应用n n第三节第三节 食品工业中霉菌及其应用食品工业中霉菌及其应用n n第四节第四节 微生物酶制剂及其在食品工业中的应用微生物酶制剂及其在食品工业中的应用第一节 食品工业中常用的细菌乳酸菌及其在食品工业上的应用乳酸菌及其在食品工业上的应用醋酸菌及其应用醋酸菌及其应用谷氨酸产生菌及其在味精等调味品中的应用谷氨酸产生菌及其在味精等调味品中的应用一、一、乳酸菌乳酸菌n乳酸菌的概念及其分布乳酸菌一词并非生物分类学名词，而

2、是指能够利用发酵性糖类产生大量乳酸的一类微生物的统称。虽然有些霉菌也能产生大量乳酸，但以乳酸细菌为主要类群，因而通常将乳酸细菌之为乳酸菌。乳酸菌主要分布在： 乳杆菌属（Lactobacillus） 链球菌属（Streptococcus） 明串珠菌属（Leuconostoc） 片球菌属（Pediococcus） 双歧杆菌属（Bifidobacterium）（一）乳杆菌属（Lactobacillus）n1乳杆菌属的形态特征：乳杆菌属的形态特征：细胞呈杆状，多为长杆状、短杆状及棒杆状，一般成短链排细胞呈杆状，多为长杆状、短杆状及棒杆状，一般成短链排 列。革兰氏染色阳性，通常不运动，无芽孢。列。革兰氏

3、染色阳性，通常不运动，无芽孢。菌落形态菌落形态n n2 2乳杆菌属的生理生化特点：乳杆菌属的生理生化特点：化能异养型，营养要求严格，生长繁殖需要多种氨基酸、维化能异养型，营养要求严格，生长繁殖需要多种氨基酸、维 生素、肽、核酸衍生物。生素、肽、核酸衍生物。厌氧、耐氧性厌氧或兼性厌氧；厌氧、耐氧性厌氧或兼性厌氧；生长最适生长最适pHpH为为5.55.56.26.2，在，在pH5pH5的环境中可生长，而中性的环境中可生长，而中性 或初始碱性条件下生长速率降低。或初始碱性条件下生长速率降低。生长温度范围，生长温度范围，2 25353，最适生长温度，最适生长温度30304040。可还原硝酸盐，不液化明

4、胶，不分解酪素，联苯胺反应阴性可还原硝酸盐，不液化明胶，不分解酪素，联苯胺反应阴性 ，不产生吲哚和，不产生吲哚和H H2 2S S，多数菌株可产生少量的可溶性氮。多数菌株可产生少量的可溶性氮。3 3乳杆菌属的代表种乳杆菌属的代表种（1 1）保加利亚乳杆菌（）保加利亚乳杆菌（L.L.bulgaricusbulgaricus）。）。细胞形态长杆状，两端钝圆。固体培养基生长的菌落呈棉花状，细胞形态长杆状，两端钝圆。固体培养基生长的菌落呈棉花状， 易与其它乳酸菌区别。能利用葡萄糖、果糖、乳糖进行同型乳酸易与其它乳酸菌区别。能利用葡萄糖、果糖、乳糖进行同型乳酸 发酵产生发酵产生D D型乳酸（有酸涩味，适

5、口性差），不能利用蔗糖。该菌型乳酸（有酸涩味，适口性差），不能利用蔗糖。该菌 是乳酸菌中产酸能力最强的菌种，其产酸能力与菌体形态有关，是乳酸菌中产酸能力最强的菌种，其产酸能力与菌体形态有关， 菌形越大，产酸越多，最高产酸量菌形越大，产酸越多，最高产酸量2%2%；如果菌形为颗状或细长链；如果菌形为颗状或细长链 状，产酸较弱，最高产酸量状，产酸较弱，最高产酸量1.3%1.3%2.0%2.0%。蛋白质分解力较弱，发。蛋白质分解力较弱，发 酵乳中可产生香味物质乙醛。最适生长温度酵乳中可产生香味物质乙醛。最适生长温度37374545，温度高于，温度高于 5050或低于或低于2020不生长。常作为发酵酸奶

6、的生产菌。不生长。常作为发酵酸奶的生产菌。（2）嗜酸乳杆菌（L.acidophilus）。细胞形态比保加利亚乳杆菌小，呈细长杆状，能利用葡萄糖、果糖、乳糖、蔗糖进行同型乳酸发酵产生DL型乳酸，生长繁殖需要一定的维生素等生长因子，37培养生长缓慢，23d可使牛乳凝固。因而，在发酵剂制造及嗜酸菌乳生产中，常在原料乳培养基中添加5%的蕃茄汁或胡萝卜汁。蛋白质分解力较弱。最适生长温度37，20以下不生长，耐热性差。最适生长pH 5.56.0，耐酸性强，能在其它乳酸菌不能生长的酸性环境中生长繁殖。嗜酸乳杆菌是能够在人体肠道定殖的少数有益微生物菌群之一，其代谢产物有机酸和抗菌物质乳杆菌素（Lactocid

7、in）可抑制病原菌和腐败菌的生长。（二）链球菌属（二）链球菌属（StreptococcusStreptococcus）n n1 1链球菌属的形态特征链球菌属的形态特征 细胞呈球形或卵圆形，成对或成链排列细胞呈球形或卵圆形，成对或成链排列。革兰氏染色阳性，无芽孢，一般不运动，不产生色素。但肠球。革兰氏染色阳性，无芽孢，一般不运动，不产生色素。但肠球菌群中某些种能运动或产色素。菌群中某些种能运动或产色素。2 2链球菌属的生理生化特点链球菌属的生理生化特点 化能异养型，同型乳酸发酵产生右化能异养型，同型乳酸发酵产生右旋乳酸；兼性厌氧型，接触酶反应阴性，厌氧培养生长良好。根旋乳酸；兼性厌氧型，接触酶反

8、应阴性，厌氧培养生长良好。根据生理生化特性可将链球菌属分为四个种群（见表据生理生化特性可将链球菌属分为四个种群（见表7-17-1）。）。表7-1 链球菌属不同种群生理生化特征化脓性群绿色群 肠球菌群 乳酸链球菌 抗原群 A,B,C,F,G未分群 D N 鲜血琼脂平板培养 溶血 变绿变绿或溶血 无 最适生长温度 37 373537 35 60,30min存活 肉汤中生长6.5% NaCl pH9.6 0.1% 次甲基蓝 40% 胆汁 * 乳品工业中应用最多的是链球菌属中的乳酸链球菌群。3 3链球菌属的代表种链球菌属的代表种n n（1 1）嗜热链球菌（）嗜热链球菌（St.St.thermophil

9、usthermophilus）。）。 细胞形态呈链球状。某些菌株若不经过中间牛乳培养则在固体培养细胞形态呈链球状。某些菌株若不经过中间牛乳培养则在固体培养基上得不到菌落。基上得不到菌落。 能利用葡萄糖、果糖、乳糖和蔗糖进行同型乳酸发酵产生能利用葡萄糖、果糖、乳糖和蔗糖进行同型乳酸发酵产生L L型型 乳酸乳酸（适口性好）。在石蕊牛乳中不还原石蕊，可使牛乳凝固。（适口性好）。在石蕊牛乳中不还原石蕊，可使牛乳凝固。 蛋白质分解力较弱，在发酵乳中可产生香味物质双乙酰。蛋白质分解力较弱，在发酵乳中可产生香味物质双乙酰。 该菌主要特征是能在高温条件下产酸，最适生长温度该菌主要特征是能在高温条件下产酸，最适

10、生长温度40404545，温，温度低于度低于2020不产酸。耐热性强，能耐不产酸。耐热性强，能耐65656868的高温。的高温。 常作为发酵酸乳、瑞士干酪的生产菌。常作为发酵酸乳、瑞士干酪的生产菌。（2 2）乳酸链球菌（）乳酸链球菌（St.St.lactislactis）。）。 44细胞形态呈双球、短链或长链状。细胞形态呈双球、短链或长链状。 44同型乳酸发酵。在石蕊牛乳中可使牛乳凝固。牛乳随便放置时同型乳酸发酵。在石蕊牛乳中可使牛乳凝固。牛乳随便放置时 ，牛乳的凝固，牛乳的凝固90%90%是由该菌所致。是由该菌所致。 44产酸能力弱，最大乳酸生物量产酸能力弱，最大乳酸生物量0.9%0.9%1

11、.0%1.0%。 44可在可在4% 4% NaClNaCl肉汤培养基和肉汤培养基和0.3%0.3%亚甲基兰牛乳中生长，能水解亚甲基兰牛乳中生长，能水解 精氨酸产生精氨酸产生NHNH3 3， 44对温度适应范围广泛，对温度适应范围广泛，10104040均产酸，最适生长温度均产酸，最适生长温度3030。 而对热抵抗力弱，而对热抵抗力弱，60 3060 30minmin全部死亡。全部死亡。 44常作为干酪、酸制奶油及乳酒和酸泡菜发酵剂菌种。常作为干酪、酸制奶油及乳酒和酸泡菜发酵剂菌种。（3 3）乳脂链球菌（）乳脂链球菌（St.St.cremoriscremoris）。）。 22细胞比乳酸链球菌大，长

12、链状。细胞比乳酸链球菌大，长链状。 22同型乳酸发酵。产酸和耐酸能力均较弱。同型乳酸发酵。产酸和耐酸能力均较弱。 22产酸温度较低，约产酸温度较低，约18182020，3737以上不产酸、不生长。以上不产酸、不生长。 22由于该菌耐酸能力差，菌种保藏非常困难，需每周转接菌种一次或由于该菌耐酸能力差，菌种保藏非常困难，需每周转接菌种一次或在培养基中添加在培养基中添加CaCOCaCO3 3 1%1%3%3%保藏。保藏。 22不能在不能在4% 4% NaClNaCl肉汤培养基和肉汤培养基和0.3%0.3%亚甲基兰牛乳中生长，不水解精亚甲基兰牛乳中生长，不水解精 氨酸。氨酸。 22此菌常作为干酪、酸制

13、奶油发酵剂菌种。此菌常作为干酪、酸制奶油发酵剂菌种。（三）明串珠菌属（三）明串珠菌属（LeuconostocLeuconostoc）n n1 1明串珠菌属的形态特征明串珠菌属的形态特征: : 明串珠菌属的菌落特征明串珠菌属的菌落特征 固体培养，菌落一般小于固体培养，菌落一般小于1.01.0mmmm ，光滑、圆形、灰白色；液体培养，通常混浊均匀，但长光滑、圆形、灰白色；液体培养，通常混浊均匀，但长 链状菌株可形成沉淀。链状菌株可形成沉淀。细胞球形或豆状，成对或成链排列。细胞球形或豆状，成对或成链排列。革兰氏染色阳性，不运动，无芽孢。革兰氏染色阳性，不运动，无芽孢。n 2 2明串珠菌属的生理生化特

14、点明串珠菌属的生理生化特点: :vv 化能异养型，生长繁殖化能异养型，生长繁殖需要复合生长因子需要复合生长因子：烟酸、硫胺素、：烟酸、硫胺素、 生物素和氨基酸，不需要泛酸及其衍生物。生物素和氨基酸，不需要泛酸及其衍生物。vv 利用葡萄糖进行利用葡萄糖进行异型乳酸发酵异型乳酸发酵产生产生D D型乳酸、乙酸或醋酸、型乳酸、乙酸或醋酸、COCO2 2，可使苹果酸转化为可使苹果酸转化为L L型乳酸。型乳酸。vv 通常不酸化和通常不酸化和凝固牛乳凝固牛乳，不水解精氨酸，不水解精氨酸, ,不水解蛋白，不还原不水解蛋白，不还原 硝酸盐，不溶血，不产吲哚。硝酸盐，不溶血，不产吲哚。兼性厌氧型兼性厌氧型，接触酶

15、反应阴性。，接触酶反应阴性。vv 生长温度范围生长温度范围5 53030，最适生长温度最适生长温度2525。代表种代表种肠膜状明串珠菌（肠膜状明串珠菌（L.L.mesenteridesmesenterides） 88固体培养，菌落直径小于固体培养，菌落直径小于1.01.0mmmm；液体培养，混浊均匀。液体培养，混浊均匀。88细胞球形或豆状，成对或短链排列。细胞球形或豆状，成对或短链排列。88利用葡萄糖进行异型乳酸发酵，在高浓度的蔗糖溶液中生长合成利用葡萄糖进行异型乳酸发酵，在高浓度的蔗糖溶液中生长合成 大量的荚膜物质大量的荚膜物质葡聚糖，形成特征性粘液。葡聚糖，形成特征性粘液。88最适生长温度最适生长温度2525，生长的，生长的pHpH值范围值范围3.03.06.56.5，具有一定嗜渗压，具有一定嗜渗压 性，可在含性，可在含4%4%6%6%的的NaClNaCl培