第一节 微生物在发酵食品中的应用一、微生物与酿醋二、微生物与酿酒三、发酵乳制品四、酱油五、豆腐乳类一、微生物与酿醋1、食醋种类合成醋(醋精):食用冰醋酸稀释而成添加酸味剂、调味料、香辛料、食用色素勾兑而成 酿造醋(米醋+糖醋):通过微生物作用而成再制醋:经过二次加工的醋1.生产原料(1)淀粉质:大米、玉米等,生产米醋2)糖质:糖蜜、葡萄等,生产糖醋3)乙醇类:酸果酒、酸啤酒2. 酿造微生物(1)乙醇类:醋酸菌(乙醇-乙酸)2)糖质:酵母菌(葡萄糖-乙醇)+醋酸菌3)淀粉质:霉菌(多糖-葡萄糖)+酵母菌+醋酸菌醋酸菌:奥尔兰醋杆菌等酵母菌:AS2.109等(淀粉质)、AS2.1189等(糖质) 霉菌:甘薯曲霉AS3.324等3.酿造工艺(1)固体法:粮食原料-糖化-酒精发酵-醋酸发酵2)液体深层发酵法:粮食原料-液化-糖化(菌)-酒精发酵-醋酸发酵(液态)3)酶法液化通风回流法:粮食原料-液化-糖化(酶)-酒精发酵-醋酸发酵(固态)食醋v菌种: 纹膜醋酸菌(Acetobacteraceti)、许氏醋酸菌(A.schutzenbachii)、恶臭醋酸菌(A.rances)混浊变种、巴氏醋酸菌(A.pasteurianus)巴氏亚种。
v反应过程:醋酸菌在充分供氧的情况下生长繁殖,将乙醇氧化为醋酸依据菌种的不同,还可产生其它有机酸及有香味的酯类等v食醋生产的原料:高粱、大米、玉米、甘薯、糖糟、梨、柿、枣等含糖或含淀粉的果实等蔬菜和水果的乳酸发酵食品•主要的乳酸发酵果蔬品种:泡菜、酸菜榨菜、冬菜、酸藏蘑菇、橄榄等•发酵方法:自然发酵、纯种发酵•常用菌种:植物乳杆菌、黄瓜乳杆菌、短乳杆菌、肠膜明串珠菌、小片球菌、发酵乳杆菌等•亚硝酸问题氨基酸•食品添加剂中常见的氨基酸种类:谷氨酸钠为鲜味剂、色氨酸和甘氨酸为甜味剂、赖氨酸为营养增强剂等•生产用菌种:谷氨酸棒杆菌、黄色短杆菌等用于生产谷氨酸;北京棒杆菌的营养缺陷型菌株用于生产赖氨酸•常用原料:小麦、玉米、甘薯、大米等淀粉质物质;糖蜜等含糖丰富的物质酵母菌在食品制造中的作用•面包:酵母将面粉中的糖类化合物分解形成CO2、醇、醛、有机酸等产物•酿酒:葡萄酒酵母、啤酒酵母、绍兴酵母等将糖类化合物分解形成乙醇等化合物•酵母细胞的利用—单细胞蛋白的生产•废酵母单细胞蛋白的生产•生产用原料:糖蜜、亚硫酸盐纸浆废液、谷氨酸发酵废液、稻草、稻壳、玉米芯、木榍等的水解液;天然气、乙醇、乙烷等;乳制品和啤酒生产的废弃物。
•发酵方法:深层通气发酵和固体通风发酵•主要用途:作为单细胞食品;提取核苷酸、辅酶A、乳糖酶等医药及生物试剂•主要菌种:产元假丝酵母、解脂假丝酵母、嗜石油假丝酵母等二、微生物与酿酒1.蒸馏白酒生产过程:淀粉质原料-蒸煮-糖化-发酵-蒸馏产品分类:大曲酒、小曲酒、麸曲酒1)大曲:大麦+杂菌群;高、中温2)小曲(米曲):米粉+纯菌;药小曲、无药小曲3)麸曲(糖化曲):麸皮+糖化纯菌;使 用时外加酵母菌二、微生物与酿酒2. 啤酒(1)原料:大麦芽2)菌种:啤酒酵母(酒精酵母、上面酵母、葡萄汁酵母)(3)工艺:大麦-发芽-糖化-麦汁-接种-发酵-杀菌二、微生物与酿酒3.葡萄酒(1)原料:葡萄2)菌种:葡萄酒酵母3)干红葡萄酒生产工艺:葡萄汁-发酵-分离-后发酵-干红葡萄酒原酒-各类葡萄酒三、发酵乳制品1. 种类:发酵乳、干酪、酸乳菌制品、酸乳粉2. 原料:原料乳3. 菌种:乳酸菌(乳酸、二氧化碳)乳脂明串珠菌(双乙酰、乙醇)、嗜热链球菌(乙醛)、链球菌丁二酮亚种(挥发酸)4. 工艺(1)酸乳:共同发酵(双歧杆菌+嗜热链球菌)+共生发酵(双歧杆菌+ 乳酸酵母)(2)干酪:乳酸菌(适温+嗜热)+霉菌+酵母菌。
四、酱油1.原料:蛋白质和淀粉质(大豆)2. 酿造原理:蛋白酶水解蛋白质以及代谢产物间的相互作用3. 菌种:米曲霉(蛋白酶、淀粉酶、谷氨酰胺酶)、酱油曲霉、鲁氏酵母、乳酸菌4. 工艺:原料-蒸料-成曲-发酵-成品 好氧发酵,前期温度高,后期温度低分阶段发酵五、豆腐乳类1. 原料:大豆2. 菌种:毛霉属(五通桥毛属)、根霉属(根霉)、羊肚菌3. 工艺:大豆-磨浆-豆腐-发酵-腌制v微生物生产酶制剂的特点 优点:种类多、便于工业化生产、产量大可保证供应 缺点:一种微生物可同时产生多种酶,因此工序较复杂v微生物酶及其在食品中的应用(举例)第二节 微生物酶制剂及其应用一、主要酶制剂及产酶微生物1. 淀粉酶(1)α-淀粉酶(液化淀粉酶) 只水解α-1,4-糖苷键;淀粉液化芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌等2)β-淀粉酶(外切酶) 只水解α-1,4-糖苷键,从还原端切下麦芽糖单位多黏芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌3)糖化酶(葡萄糖苷酶):黑曲霉从还原端切下葡萄糖单位4)葡萄糖异构酶(普鲁兰酶):可水解α-1,6-糖苷键,生产直链淀粉产气气杆菌第二节 微生物酶制剂及其应用第二节 微生物酶制剂及其应用2. 果胶酶(1)概念:能分解果胶质的多种酶的总称。
2)种类:PG,PGL,PMGL,PE3)菌种:真菌3. 纤维素酶(1)种类:酸性纤维素酶、碱性纤维素酶(2)菌种:细菌(胞内)、真菌(胞外)、放线菌第二节 微生物酶制剂及其应用4. 蛋白酶(1)概念:水解蛋白质肽键酶类的总称2)种类:内肽酶+端肽酶(羧肽酶、氨肽酶)前者胞外酶,生成的产物为朊和胨;后者为胞内酶,生成的产物为氨基酸 按pH分:酸性蛋白酶+碱性蛋白酶+中性蛋白酶(丝氨酸蛋白酶)3)菌种:酸性蛋白酶(黑曲霉);中性蛋白酶(枯草芽孢杆菌);碱性蛋白酶(地衣芽孢杆菌)第二节 微生物酶制剂及其应用5. 其他微生物酶类 酵母菌、霉菌-脂肪酶; 霉菌-半纤维素酶、葡萄糖氧化酶、蔗糖酶、橙皮苷酶、柚柑酶; 细菌、放线菌-葡萄糖异构酶第二节 微生物酶制剂及其应用二、微生物酶制剂的生产1.菌种选择(1)酶产率高、稳定性好、容易分离(2)易培养、控制(3)安全无毒第二节 微生物酶制剂及其应用2. 酶制剂的生产(1)共同的工艺流程原料-灭菌-接种-发酵(固体/液体)-分离-粗酶制剂(2)固体发酵要点:淀粉质为碳源,麸皮为氮源无菌要求比较低,操作简便,加入酶活稳定剂3)液体发酵要点:单糖为碳源,无菌要求高,严格控制发酵过程的参数。
•酶制剂化和稳定化处理 浓缩的酶液可制成液体或固体酶制剂酶制剂的出售是以一定体积或重量的酶活计价,所以生产出的酶制剂在出售前往往需要稀释至一定的标准酶活同时为改进和提高酶制剂的储藏稳定性,一般都要在酶制剂中加入一种以上的物质,它们既可作酶活稳定剂,又可作抗菌剂及助滤剂,它们若制成干粉,则可起到填料、稀释剂和抗结块剂的作用可用作酶活稳定剂的物质很多,如辅基、辅酶、金属离子、底物、整合剂、蛋白质等,最常用的有多元醇(如甘油、乙二醇、山梨醇、聚乙二醇等)、糖类、食盐、乙醇及有机钙有时用一种稳定剂效果不明显,则需要几种物质合用,如明胶对细菌淀粉酶及蛋白酶有稳定作用,但效果不明显,若同时加人些乙醇和甘油,稳定效果就显著了 第三节 微生物发酵生产有机酸一、柠檬酸1. 原料:淀粉质,多用糖蜜和薯干2. 菌种:黑曲霉3. 工艺:好氧的液体深层发酵第三节 微生物发酵生产有机酸二、乳酸1. 原料:低聚糖类、淀粉质2. 菌种:乳杆菌、乳球菌等同型发酵菌(经EMP途径只产生乳酸)3. 工艺:厌氧的液体深层发酵 原料-接种-发酵-长菌期-产菌期-提取-精制第三节 微生物发酵生产有机酸三、氨基酸1. 谷氨酸(1)原料:淀粉质,甘薯淀粉最常用。
2)菌种:谷氨酸棒杆菌3)工艺:原料-培养基-发酵-提取-精制2. 赖氨酸(1)原料:淀粉质2)菌种:谷氨酸棒杆菌营养缺陷型3)工艺:原料-培养基-发酵-提取-精制第四节 微生物食品添加剂一、微生物多糖1. 特性 由醛基和酮基通过苷键形成的高分子化合物2. 种类(1)黄原胶(汉生胶):有增稠、乳化、稳定的作用多由细菌产生2)结冷胶:有增稠、稳定作用由假单胞杆菌产生的胞外多糖,葡萄糖为碳源,有氧发酵第四节 微生物食品添加剂(3)短梗霉多糖:由出牙短梗霉产生有耐热性、可塑性,用作食品改良剂4)热凝胶(凝胶多糖):由变异的产碱杆菌产生加热能够凝固,稳定性好用作凝胶剂、稳定剂第四节 微生物食品添加剂二、葡萄糖酸-δ-内酯1. 性能:容易水解产生质子2. 应用:稳定剂、凝固剂、酸味剂3. 制法:由黑曲霉产生第一步使葡萄糖氧化;第二步是葡萄糖酸内酯化三、食品色素(红曲色素为主,由红曲霉产生)(1)特性:耐热、光、酸2)应用:肉制品、腌制蔬菜、面包第五节 微生物菌体一、食用菌(一)食用菌种类及营养价值1. 种类:平菇、香菇等2. 价值:食用(氨基酸、维生素、矿物质、亚油酸);药用(提高免疫力、降血脂、降血糖)。
二)食用菌的生产1. 三级菌种的制作:母种-原种-栽培种2. 栽培管理:接种-栽培养料-培养-出菇3. 加工提纯:蜜饯、调味品、糖果、酒类第五节 微生物菌体二、单细胞蛋白优点:生产效率高、原料来源广、可工业化1.生产单细胞蛋白的微生物 啤酒酵母、产脘假丝酵母、螺旋藻2. 营养价值及安全性 产品中无病原菌、无活细胞、无原料和溶剂残留提高食品的蛋白质、维生素、矿物质、人造肉3. 生产 原料-培养液-接种-发酵-离心-干燥。