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1、一、发酵技术的发展概况一、发酵技术的发展概况 l发酵技术是生物技术中最早发展和应用的发酵技术是生物技术中最早发展和应用的食品加工技术之一。食品加工技术之一。l许多传统的发酵食品，如酒、豆豉、甜酱、豆许多传统的发酵食品，如酒、豆豉、甜酱、豆瓣酱、酸乳、面包、火腿、腌菜、腐乳以及干瓣酱、酸乳、面包、火腿、腌菜、腐乳以及干酪等。酪等。l随着分子生物学和细胞生物学的快速发展，随着分子生物学和细胞生物学的快速发展，现代发酵技术应运而生。现代发酵技术应运而生。l传统发酵技术与传统发酵技术与DNA重组技术、细胞重组技术、细胞(动物细动物细胞和植物细胞胞和植物细胞)融合技术结合，已成为现代发酵融合技术结合，已
2、成为现代发酵技术及工程的主要特征。技术及工程的主要特征。 棋早果厦涪序七撵讣观庭狂城嗽躲乾讶热柴童占嫡膛分赢拉醒窝渐暑悍赶一发酵技术的发展概况一发酵技术的发展概况二、食品发酵与食品的品质二、食品发酵与食品的品质l(一一)发酵技术的基本概念发酵技术的基本概念l发酵是利用微生物的代谢活动，通过生物催化剂发酵是利用微生物的代谢活动，通过生物催化剂(微生物细胞或酶微生物细胞或酶)将有机物质转化成产品的过程。将有机物质转化成产品的过程。狭义的说在有氧条件下，糖类或近似糖类物质的狭义的说在有氧条件下，糖类或近似糖类物质的分解。例如：分解。例如：乳酸链球菌是在缺氧的条件下将乳糖转化成乳酸乳酸链球菌是在缺氧的
3、条件下将乳糖转化成乳酸醋酸杆菌则在醋酸杆菌则在有氧条件将酒精转化成醋酸有氧条件将酒精转化成醋酸 发酵技术是利用发酵来获得产品的技术。发酵技术是利用发酵来获得产品的技术。产件槽凯锌乞甘晃馋氯辞冰浓蓖贫军行邵瑟套卫墙佬浩肪囊覆者阅慢泅浦一发酵技术的发展概况一发酵技术的发展概况（二）发酵食品的特色和作用 l1、抑制腐败菌和一般病原菌的生长 l2、发酵食品能提高原有的末发酵食品的营养价值 l3、在食品发酵后，其原来的色泽、形状、风味都会有所改变，而且是按着人们的意愿去改变的 肿扁羞漾敷赎绣泞休环填诬躯坦慑榜微斤抡茄抡嚼漠页咽而瓤噎星瘩肿纪一发酵技术的发展概况一发酵技术的发展概况三、发酵保藏的原理三、发
4、酵保藏的原理l利用能形成酒精和酸的微生物生长并进行利用能形成酒精和酸的微生物生长并进行新陈代谢活动，抑制脂解菌和朊解菌的活新陈代谢活动，抑制脂解菌和朊解菌的活动。动。脂解菌侵袭脂肪、磷脂和类脂物质，除非含量脂解菌侵袭脂肪、磷脂和类脂物质，除非含量特低，否则会产生蛤败和鱼腥味等异味特低，否则会产生蛤败和鱼腥味等异味朊解菌会分解蛋白质及其它含氮物质，并产生朊解菌会分解蛋白质及其它含氮物质，并产生腐臭味。腐臭味。翼半库乒茶伟纳瓷葱啦僻股洞哎铃启柜裸郸携吁荫漆赡尖吞冬造秦缺搜芽一发酵技术的发展概况一发酵技术的发展概况l将封闭在不易消化物质构成的植物结构和细胞内将封闭在不易消化物质构成的植物结构和细胞内
5、的营养物素释放出来，增加食品的营养价值。的营养物素释放出来，增加食品的营养价值。l伴随着微生物分解食品中大分子伴随着微生物分解食品中大分子(如蛋白质、多糖如蛋白质、多糖)的的同时，由于微生物的新陈代谢也会产生一些代谢产物，同时，由于微生物的新陈代谢也会产生一些代谢产物，这些代谢产物有许多是营养性的物质，如氨基酸、有这些代谢产物有许多是营养性的物质，如氨基酸、有机酸等。机酸等。l种籽和谷物中含有人体不易消化的纤维素、半纤维素种籽和谷物中含有人体不易消化的纤维素、半纤维素和类似的聚合物发酵时在酶的裂解下能形成人类能够和类似的聚合物发酵时在酶的裂解下能形成人类能够消化吸收的成分如简单糖类和糖的衍生物
6、，从而增加消化吸收的成分如简单糖类和糖的衍生物，从而增加了营养价值。了营养价值。l发酵菌特别是霉菌，能将食品组织细胞壁分解，从而发酵菌特别是霉菌，能将食品组织细胞壁分解，从而使得细胞内的营养物质更容易直接地被人体吸收。使得细胞内的营养物质更容易直接地被人体吸收。l在食品发酵后，其原来的色泽、形状、风味可按在食品发酵后，其原来的色泽、形状、风味可按着人们的意愿去改变。着人们的意愿去改变。 隔暂智激斯歼纺椅戚玩专太辙从凛旅苍蛇牺栗裤硝蟹却坍趣烯浆鹅司婚去一发酵技术的发展概况一发酵技术的发展概况四、食品发酵中微生物的利用l(一一)发酵食品中细菌的利用发酵食品中细菌的利用l1、乳酸菌发酵、乳酸菌发酵
7、l乳酸细菌分布：乳酸细菌分布：l空气中空气中l肉、乳、果蔬等食品的表面上肉、乳、果蔬等食品的表面上l水以及器具等的表面上水以及器具等的表面上l种类：有球状、杆状等等，属于兼嫌气性的居种类：有球状、杆状等等，属于兼嫌气性的居多数，也有专嫌气性的多数，也有专嫌气性的l一般生长发育的最适温度为一般生长发育的最适温度为2630。嚣绒痛套桂交柬汇宾屑鄙屈敢您华熔存大甥卵粒续艇辛凝好纸懊杰链惕滑一发酵技术的发展概况一发酵技术的发展概况l乳酸菌发酵类型：按对糖发酵特性的不同，乳酸菌发酵类型：按对糖发酵特性的不同，可分为同型发酵和异型发酵。可分为同型发酵和异型发酵。l同型发酵是指乳酸菌在发酵过程中，能使同型发
8、酵是指乳酸菌在发酵过程中，能使80%90%的糖转化为乳酸，仅有少量的其他的糖转化为乳酸，仅有少量的其他产物，引起这种发酵的乳酸菌叫做同型乳酸菌。产物，引起这种发酵的乳酸菌叫做同型乳酸菌。l菌种有：干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、菌种有：干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、胚芽乳杆菌胚芽乳杆菌 l异型发酵是指一些乳酸菌在发酵过程中使发酵异型发酵是指一些乳酸菌在发酵过程中使发酵液中大约液中大约50%的糖转化为乳酸，另外的糖转变的糖转化为乳酸，另外的糖转变为其他有机酸、醇、二氧化碳、氢等，引起这种为其他有机酸、醇、二氧化碳、氢等，引起这种发酵的乳酸菌叫异型乳酸菌。发酵的乳酸菌叫异型乳酸菌
9、。l菌种有双歧杆菌、蚀橙明串珠菌和戊糖明串珠菌等菌种有双歧杆菌、蚀橙明串珠菌和戊糖明串珠菌等 瑰吨倘畅两摇绒腑摊辆迅熟顽毗墓羞歪挞臃嫂员辙窿外谰脑键积裁邀萤遣一发酵技术的发展概况一发酵技术的发展概况蔬菜的乳酸发酵过程么壶执固牧类饥惧帮谴魏介厘忠类疙晴抖晚痛菠秉期胜转芝拿恋蚁哦逛拆一发酵技术的发展概况一发酵技术的发展概况实例实例-酸奶酸奶l它是由优质鲜乳经脱脂、消毒后，加入乳酸发酵菌剂，经它是由优质鲜乳经脱脂、消毒后，加入乳酸发酵菌剂，经过发酵而制成的。过发酵而制成的。l菌种有：保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、乳链球菌、嗜热菌种有：保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、乳链球菌、嗜热链球菌等。链球菌等。l一般
10、采用两种以上的混合菌种，在一定的温度下经过一般采用两种以上的混合菌种，在一定的温度下经过1248h的发酵过程后，乳液即形成均匀糊状液体，酸度可达的发酵过程后，乳液即形成均匀糊状液体，酸度可达1%左右，并具有特殊的风味。左右，并具有特殊的风味。l在这种已发酵完毕的酸奶中，根据不同的口味和要求，还在这种已发酵完毕的酸奶中，根据不同的口味和要求，还可加入食糖、柠檬酸、果汁及香料等物质配成各种酸乳，可加入食糖、柠檬酸、果汁及香料等物质配成各种酸乳，这种含有活的乳酸菌的酸乳，在保证卫生的条件下就不需这种含有活的乳酸菌的酸乳，在保证卫生的条件下就不需要再经消毒处理，可以直接供人们饮用。要再经消毒处理，可以
11、直接供人们饮用。地持耶撞趁典鼓鸽缠偶摊嫉践痉谎至妆悬农佛磋汁广滋绘督疯叠获棍翔宰一发酵技术的发展概况一发酵技术的发展概况2.醋酸菌发酵 l醋酸发酵是利用醋酸杆菌进行的有氧发酵。醋酸发酵是利用醋酸杆菌进行的有氧发酵。l醋酸发酵条件：醋酸发酵条件：l发酵液一般保持在发酵液一般保持在30左右的温度，发酵原料液偏于左右的温度，发酵原料液偏于酸性。酸性。l因为醋酸杆菌为需氧菌，通常通气进行发酵。因为醋酸杆菌为需氧菌，通常通气进行发酵。l在上述条件下，醋酸菌得以大量生长繁殖，使发在上述条件下，醋酸菌得以大量生长繁殖，使发酵液中乙醇转化为醋酸，酯酸杆菌产酸高的发酵酵液中乙醇转化为醋酸，酯酸杆菌产酸高的发酵液
12、中醋的含量可达液中醋的含量可达10%以上。以上。l发酵原液经过过滤、蒸煮杀菌后，再稀释至发酵原液经过过滤、蒸煮杀菌后，再稀释至2%3%的醋酸浓度，调味后，即为食用醋。的醋酸浓度，调味后，即为食用醋。 离挺贫蝴吾氟繁鬃煮沼竭兜差肃压擦涯蜕昨咋贸菩票蝎逸主心规裳板抛聪一发酵技术的发展概况一发酵技术的发展概况(二)发酵酒和面包中酵母菌的利用 l 1.酵母菌用于生产饮料酒 l2.用酵母菌制造面包 绅搭琳丧蒸伯崔审爸写籍盘叠咸源孽肠渝昌司蚌昨僵绳椰厅西肺驾耸伟靛一发酵技术的发展概况一发酵技术的发展概况酿酒的原料酿酒的原料l含淀粉较多的谷物和野生植物，如大麦、含淀粉较多的谷物和野生植物，如大麦、大米、高粱
13、大米、高粱;植物块根，如红薯、木薯植物块根，如红薯、木薯;l含糖分较多的水果，如葡萄、山楂、橘子含糖分较多的水果，如葡萄、山楂、橘子等；等；l凡是供酿酒用的淀粉原料，一般都要先经凡是供酿酒用的淀粉原料，一般都要先经过糊化及酶的糖化，然后再加入一定的酵过糊化及酶的糖化，然后再加入一定的酵母菌种进行酒精发酵。母菌种进行酒精发酵。拎爱报土屁适燥碘脯盛凰祭湿尝孵鱼侈丹茎碾咖棋芽认札犬瞥俘锯铭租哆一发酵技术的发展概况一发酵技术的发展概况l啤酒是以大麦为主要原料，经发芽、糖化、啤酒是以大麦为主要原料，经发芽、糖化、啤酒酵母发酵制成。在酿造啤酒时，通常啤酒酵母发酵制成。在酿造啤酒时，通常要加入酒花。要加入酒
14、花。l酿酒专用的葡萄中含有丰富的糖分，在葡酿酒专用的葡萄中含有丰富的糖分，在葡萄酒酵母的作用下可直接酿造葡萄酒。近萄酒酵母的作用下可直接酿造葡萄酒。近年来生产葡萄酒多使用以葡萄汁酵母制得年来生产葡萄酒多使用以葡萄汁酵母制得的活性干酵母。的活性干酵母。l酒精发酵过程中是进行密闭发酵，在培育酒精发酵过程中是进行密闭发酵，在培育酵母菌种时须进行通气发酵。酵母菌种时须进行通气发酵。 符靖太奖润榷迂昧秘闯绘刁庐蔬浦修怎膨致想缮赔躯抽府缕甥舅盐险拎趣一发酵技术的发展概况一发酵技术的发展概况(三)发酵食品中霉菌的利用 l1.霉菌制造腐乳 l2.酱油制造中霉菌的利用 刊播西肖酉菲钝单眷入糜弹移寥挤起细疟爸根歼
15、澈屉坚能产评癸蚌访门洼一发酵技术的发展概况一发酵技术的发展概况五、食品发酵时有关因素的控制控制五、食品发酵时有关因素的控制控制l温度温度l酸度酸度l氧的供应氧的供应 l食盐食盐 l乙醇乙醇 l菌种使用量菌种使用量惰绅甫地吝帘滤撤屉律衰梗侈岭偿鸭榨醚搀展姐擦仅宰筐哄蛰豹刨握壤呐一发酵技术的发展概况一发酵技术的发展概况1、温度、温度l发酵所需的温度依微生物的种发酵所需的温度依微生物的种类而异，温度起伏会影响发酵类而异，温度起伏会影响发酵效果。效果。 温度为温度为0时，牛乳中很少有乳时，牛乳中很少有乳酸菌活动。酸菌活动。4.4时微生物稍有生长即使乳时微生物稍有生长即使乳变味。变味。21.l时乳酸链球
16、菌生长比较突时乳酸链球菌生长比较突出。出。37.8时保加利亚乳杆菌迅速生时保加利亚乳杆菌迅速生长。长。温度升至温度升至65.6时则嗜热乳杆菌时则嗜热乳杆菌生长而其他微生物基本死亡。生长而其他微生物基本死亡。 询喝终凤业除罪吮悟蓝溪交澳咨疵散丰谋饰阮嗜义皮崔宰戌曰清悬镭其滔一发酵技术的发展概况一发酵技术的发展概况2、酸度、酸度l由于大多数的微生物生长所由于大多数的微生物生长所需的需的pH在在7，所以酸度，不，所以酸度，不论是食品原有的成分、外加论是食品原有的成分、外加的或发酵后产生的，都有抑的或发酵后产生的，都有抑制有害微生物生长的作用制有害微生物生长的作用 。l含酸食品有一定的防腐能力，含酸食
17、品有一定的防腐能力，但是有氧存在时在表面就会但是有氧存在时在表面就会有霉菌生长，它会将酸消耗有霉菌生长，它会将酸消耗掉，以致食品失去了防腐能掉，以致食品失去了防腐能力，导致在这类食品表面会力，导致在这类食品表面会发生脂肪分解和其他降解活发生脂肪分解和其他降解活动。动。l食品中的酸度也会因蛋白质食品中的酸度也会因蛋白质分解产生的氨类物质而下降，分解产生的氨类物质而下降，从而为脂肪分解和其他降解从而为脂肪分解和其他降解类型细菌的生长活动创造条类型细菌的生长活动创造条件。件。千辖疽暮关泼观厅豪庞启出踌锯常郭棠断诡寂灿睦谭貌股椒侗蔗罪刚额范一发酵技术的发展概况一发酵技术的发展概况3 3、氧的供应、氧的
18、供应l细菌有需氧的、厌氧的或兼性厌氧的。细菌有需氧的、厌氧的或兼性厌氧的。l霉菌霉菌是是需氧性需氧性的，在缺氧条件下不能生长，故缺氧是控的，在缺氧条件下不能生长，故缺氧是控制霉菌生长的重要途径。制霉菌生长的重要途径。l醋酸菌醋酸菌是是需氧菌需氧菌，它们在缺氧条件下难以生长，因此，它们在缺氧条件下难以生长，因此，酿醋时要先让酵母在缺氧条件下将糖转化成酒精，然后酿醋时要先让酵母在缺氧条件下将糖转化成酒精，然后再在通气条件下由醋酸菌将酒精氧化生成醋酸再在通气条件下由醋酸菌将酒精氧化生成醋酸 。l酵母菌酵母菌是是兼性厌氧菌兼性厌氧菌，在大量空气供应的条件下酵母繁，在大量空气供应的条件下酵母繁殖远超过发
19、酵活动殖远超过发酵活动;但在缺氧条件下，则进行酒精发酵但在缺氧条件下，则进行酒精发酵将糖分转化成酒精。将糖分转化成酒精。l肉毒杆菌为专性厌氧菌肉毒杆菌为专性厌氧菌，它只有在完全缺氧的条件下才，它只有在完全缺氧的条件下才能良好地生长。能良好地生长。 l乳酸菌乳酸菌是兼性厌氧菌是兼性厌氧菌，它在缺氧条件下，才能将糖分转，它在缺氧条件下，才能将糖分转化成乳酸。化成乳酸。节署露倘卑茫胯佛急赁恕斡绿拿如狗净转禽蹋迢涪迢嫉嗣糊恳爬熏俊搪谢一发酵技术的发展概况一发酵技术的发展概况4 4、食盐、食盐l不同浓度的盐溶液对微生物有不同的影响不同浓度的盐溶液对微生物有不同的影响 l 各种微生物对不同盐液浓度的耐受性
20、并不各种微生物对不同盐液浓度的耐受性并不相同相同斩湿唯恨寥臻翔言都烁梅翌瓦禾轰悸带惩勾沦迟批顷浓火胰手镶撅惊许厘一发酵技术的发展概况一发酵技术的发展概况5 5、乙醇、乙醇l发酵时产生酒精阻止了有害微生物在果汁中的繁殖发酵时产生酒精阻止了有害微生物在果汁中的繁殖 l乙醇的防腐作用，与其浓度关系密切。酵母不能忍乙醇的防腐作用，与其浓度关系密切。酵母不能忍受它自己所产生的超过某种浓度时的酒精及其他发受它自己所产生的超过某种浓度时的酒精及其他发酵产物。酵产物。l按容积计按容积计12%15%发酵酒精就能抑制酵母的生长。一发酵酒精就能抑制酵母的生长。一般发酵饮料酒的酒精含量为般发酵饮料酒的酒精含量为8%1
21、3%，缺少防腐能力，缺少防腐能力，还需进行巴氏杀菌。如果饮料酒中加入酒精，使其含量还需进行巴氏杀菌。如果饮料酒中加入酒精，使其含量达到达到20%(按容积计按容积计)，一般就不需要巴氏杀菌处理也可，一般就不需要巴氏杀菌处理也可防止变质和腐败。防止变质和腐败。l葡萄酒的发酵主要由原始糖分，酵母种类、发酵温度和葡萄酒的发酵主要由原始糖分，酵母种类、发酵温度和含氧量。酵母的种类是一个重要因素。虽然酒精对所有含氧量。酵母的种类是一个重要因素。虽然酒精对所有酵母都有抑制作用，它比其他酵母忍耐酒精的能力高些。酵母都有抑制作用，它比其他酵母忍耐酒精的能力高些。l乳酸菌能耐较高的酒精浓度，在含酒精乳酸菌能耐较高
22、的酒精浓度，在含酒精26%(体积分数体积分数)或更高情况下仍能生长和繁殖。或更高情况下仍能生长和繁殖。 醋黍嗣践穴吊迢果当肚音擞的辞蚜霞讽选催励碰秦吏咨惹州绳叶迎徒乎聪一发酵技术的发展概况一发酵技术的发展概况6、菌种使用量、菌种使用量l发酵开始时如有大量预期菌种存在，即能迅速繁发酵开始时如有大量预期菌种存在，即能迅速繁殖并抑制住其他杂菌生长，促使发酵向着预定的殖并抑制住其他杂菌生长，促使发酵向着预定的方向发展。方向发展。 l因此，发酵技术的发展已改为使用预先培养的菌因此，发酵技术的发展已改为使用预先培养的菌种，这种培养菌种称为发酵剂或酵种。种，这种培养菌种称为发酵剂或酵种。l它可以是纯菌种，也
23、可以是混合菌种。它可以是纯菌种，也可以是混合菌种。 l酵种一般是专门大规模培养，然后在保护剂共存酵种一般是专门大规模培养，然后在保护剂共存下，低温真空脱水干燥，在惰性气体保护下储存下，低温真空脱水干燥，在惰性气体保护下储存备用。备用。捡挑捕淹戏饮吉垂枯猩井纱仲待诈兽些恢藩磕菩移吊贞巴在赤疮感仗打裴一发酵技术的发展概况一发酵技术的发展概况六、发酵食品形成过程六、发酵食品形成过程l原料原料l第一阶段：包括淀粉、蛋白质、脂肪、纤第一阶段：包括淀粉、蛋白质、脂肪、纤维素、半纤维素、木质素、芳香物质的降维素、半纤维素、木质素、芳香物质的降解以及其它物质的降解。解以及其它物质的降解。l第二阶段：包括醇类、有机酸、酯类、氨第二阶段：包括醇类、有机酸、酯类、氨基酸、脂肪酸、芳香族化合物以及其它物基酸、脂肪酸、芳香族化合物以及其它物质的形成。质的形成。l第三阶段：产物再平衡第三阶段：产物再平衡谴洞性郴荷因桓拨世痔伐骗脂距饿衡直绪弯痔寇睫懈愈留祥缨囊桑贯菲德一发酵技术的发展概况一发酵技术的发展概况七、发酵食品的附加值七、发酵食品的附加值l发酵有利于食品保藏发酵有利于食品保藏l保健作用保健作用l增加营养价值增加营养价值栋元怜贱拘苍迢戒蛊购次硝始轰没湖宁密介幕起榔胞墟艘岭恶贯尽镰淤漏一发酵技术的发展概况一发酵技术的发展概况
