第一章发酵食品工艺学绪论
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夏文水-食品工艺学-第一章绪论 第二节 食品加工工艺
第二节 食品加工工艺
一．食品加工
1.加工概念
将食物（原料）经过劳动力、机器、能量及科学知 识，把它们转变成半成品或可食用的产品（食品）的方法 或过程
原料——产品 加工
加工有不同的类型,实现加工可通过不同的单元操作，
加工操作类型
预处理 清洗 挑拣 去皮 粉碎 单元操作 加热 干燥 冷却 冷冻 分离 蒸发 关键工序 杀菌 消毒 配方 食品添加剂如调味 防腐 包装 维持由于加工操作带来的产品的特征，有内 包装、外包装
可用工艺流程图来表示
3. 工艺特点
工艺与原料和产品联系在一起； 从原料到产品的整个过程 涉及到采用的加工方法或单元操作，如人工或机械 加工操作的次序或组合即工序
工艺决定了产品的质量；取决于工艺合理性和所采用 的加工技术；
工艺具有变化性、多样性和复杂性；可创新；
科学技术； 《本草纲目》 ，李时珍，1578年，1892种中药草；
二、食品工艺
1. 工艺概念
食品工艺就是将原料加工成半成品或将原料和半成 品加工成食品的过程和方法；
加工过程和方法就是由加工操作和加工步骤组合起 来的；整个过程是加工工艺流程，
2. 食品工艺流程
通过应用加工操作得到食品的工艺流程 例子： 桔子浓缩汁 速冻豌豆 果蔬罐头 消毒乳 土豆片
普通加工 复杂加工 精深加工
2. 加工目的
（1）满足消费Biblioteka 要求； （2）延长食品保藏期； （3）增加食品安全性； （4）提高食品附加值；
3. 食品加工的历史
用热空气干燥食品在1795年法国； 商业化冷冻食品鱼1862年； 西班牙在十七世纪盐制鱼； 罐头加热杀菌在1810年法国；尼古拉.阿培尔发明； 我国有悠久的历史： 《齐民要术》 ，贾思勰，533~534年，中国北方农业
一．食品加工
1.加工概念
将食物（原料）经过劳动力、机器、能量及科学知 识，把它们转变成半成品或可食用的产品（食品）的方法 或过程
原料——产品 加工
加工有不同的类型,实现加工可通过不同的单元操作，
加工操作类型
预处理 清洗 挑拣 去皮 粉碎 单元操作 加热 干燥 冷却 冷冻 分离 蒸发 关键工序 杀菌 消毒 配方 食品添加剂如调味 防腐 包装 维持由于加工操作带来的产品的特征，有内 包装、外包装
可用工艺流程图来表示
3. 工艺特点
工艺与原料和产品联系在一起； 从原料到产品的整个过程 涉及到采用的加工方法或单元操作，如人工或机械 加工操作的次序或组合即工序
工艺决定了产品的质量；取决于工艺合理性和所采用 的加工技术；
工艺具有变化性、多样性和复杂性；可创新；
科学技术； 《本草纲目》 ，李时珍，1578年，1892种中药草；
二、食品工艺
1. 工艺概念
食品工艺就是将原料加工成半成品或将原料和半成 品加工成食品的过程和方法；
加工过程和方法就是由加工操作和加工步骤组合起 来的；整个过程是加工工艺流程，
2. 食品工艺流程
通过应用加工操作得到食品的工艺流程 例子： 桔子浓缩汁 速冻豌豆 果蔬罐头 消毒乳 土豆片
普通加工 复杂加工 精深加工
2. 加工目的
（1）满足消费Biblioteka 要求； （2）延长食品保藏期； （3）增加食品安全性； （4）提高食品附加值；
3. 食品加工的历史
用热空气干燥食品在1795年法国； 商业化冷冻食品鱼1862年； 西班牙在十七世纪盐制鱼； 罐头加热杀菌在1810年法国；尼古拉.阿培尔发明； 我国有悠久的历史： 《齐民要术》 ，贾思勰，533~534年，中国北方农业
第1章发酵工艺学绪论
第1章发酵工艺学绪论。
第一章绪论主讲内容：发酵工艺学的基本概念微生物工业发酵的历史及发展方向§1-1发酵工艺学的基本概念一、发酵工业的基本概念微生物学中的发酵的定义：微生物发酵工业的概念：1.发酵工业生产的基本模式讲述生物工业的基本生产模式，引出生物技术、生物工程的概念，讲述两者之间的区别与联系2.发酵工业的分类酿酒业（啤酒、葡萄酒、白酒……）。
厌氧发酵调味品（酱油、醋）。
酵母工业——自然发酵。
氨基酸发酵——典型的代谢控制发酵。
抗菌素发酵——次级代谢控制发酵。
酶制剂工业——具有重要的意义，是工业发展的基础、科学研究的基础有机酸工业—柠檬酸、葡萄酸、乳酸、琥珀酸等。
石油发酵——降低石油熔点（石油脱腊）有机溶剂工业——乙醇、丙醇等好氧发酵维生素发酵——VC、VB2生理活性物质——白介——2环境工业——废水的生物处理，废弃物的生物降解二、微生物发酵的基本特征1.微生物发酵过程是一个典型的化工过程由于微生物生理特性决定了微生物在发酵过程中需要稳定的环境、特殊的条件以及以氧作为底物的供给，这些多涉及到化工生产的一下领域：（1）质量的传递——氧的供给、代谢物的排泄等（2）热量的传递——微生物呼吸产热，微生物生长于代谢需要稳定的而严格的温度条件。
（3）动量的传递——涉及到搅拌轴功率的计算，他与溶氧、气液混合的关系（4）微生物的反应工程——涉及到微生物的生长动力学模型的建立，产物生成动力学模型的建立。
2.微生物发酵过程是一个典型的代谢控制发酵从微生物发酵的历史角度看，最早的微生物发酵是一个自然发酵过程，现代微生物工业通常是指微生物的代谢控制发酵？定义：是指利用生物的、物理的、化学的方法，人为的改变了微生物的生长代谢途径，使之合成、积累、分泌我们所需要的产品的过程。
以GA发酵为例，建树微生物代谢控制发酵的意义。
3.微生物发酵工业又是一个有别于化工过程的一个工业有以下几个特征：（1）反应条件温和通常由于微生物的生理特性，要求温度为30℃-40℃pH值中性偏酸性——酵母、霉菌、放线菌等pH值中性偏碱性——细菌的发酵（2）无菌发酵整个反应过程要求无菌：培养基无菌、空气无菌、补料和取样要求无菌操作、某些工程菌，其尾气也要求进行无菌处理。
推荐-1第一章食品发酵工艺学课件 精品
2、酿造(brewing)和酿造工业
酿造(brewing)：我国人们对对一些特定产 品发酵生产的特殊称法，是未知的混合微 生物区系参与的一种自然发酵。
酿造工业：经自然培养、不需提炼精制、 产品由复杂成分构成并对风味有特殊要求 的食品或调味品的生产过程。如黄酒、白 酒、清酒、葡萄酒、酱油、醋、腐乳、豆 豉、面酱等。
食品发酵工艺学
教材：
何国庆主编《食品发酵与酿造工艺学》 中国轻工出版社 2000.9
使用教材说明：
《食品发酵与酿造工艺学》是农业部“九五”规划教材和 教育部“面向21世纪课程教材”。 它主要包含菌种选育、保 藏与复壮、微生物的代谢调控理论及其在食品发酵与酿造中 的应用、发酵与酿造工程学基础、酒精发酵与酿酒、氨基酸 与核酸发酵、有机酸发酵、发酵豆制品和微生物性功能食品 与食品添加剂等内容。
一、什么是发酵、酿造
发酵的英文Fermentation是从拉丁语ferver即 “翻腾”、“沸涌”、“发泡”而来；因为发酵 有鼓泡和类似翻腾、沸涌的现象。如中国的黄酒、 欧洲的beer就以起泡现象作为判断发酵进程的标 志。
根据以往的观念，人们通常把食品发酵作为整个 发酵工业的分支。
1、发酵及发酵工业
Buchner（布赫纳）
1897年，Buchner（布 赫纳）阐明了发酵的化学 本质。即发酵是由酶引起 的一类化学反应。
实验：酵母菌细胞用石英砂磨碎 制成酵母汁 （应用于医学）+ 白 砂糖（防腐） 意外发现发酵
这是无生物细胞体系发酵的 最初例子。
Fleming
弗莱明(1881～1995) 英国细菌学家
巴斯德的功绩： 彻底否定了自然发生说 证实发酵由微生物引起 免疫学—预防接种 发明巴氏消毒法
巴斯德的曲颈瓶实验
1传统发酵食品工艺学绪论
2.1 发酵食品中的细菌
醋
细菌发酵
乳制品 风干肠 腐乳 纳豆
发酵蔬菜 鱼制品
主要涉及细菌： 醋酸杆菌、乳酸菌、小球菌、芽 孢杆菌、耐盐杆菌等；
2.2 发酵食品中的霉菌
发酵豆制品 霉菌发酵 酒类
大曲酒 小曲酒 黄酒
腐乳 豆豉 酱 酱油 丹贝 日本豆酱
常用菌：毛霉、曲霉、根霉等；
2.3 发酵食品中的酵母菌
四、传统发酵食品的发展现状
我国是白酒生产和消费大国；
2014年上半年，我国白酒行业销售收入为2500亿元，同比增 长5.85%，行业实现利润总额为347.71亿元，同比下降 12.14%； 2014年上半年，我国白酒排名前5省区分别为： 四川省17.86亿升， 山东省5.37亿升， 河南省4.87亿升， 江苏省4.23亿升， 黑龙江省2.27亿升。共计占全国总产量的56.48%。
第三个转折点——人工诱变育种和代谢控制发酵工程技术的 建立； 以动态生物化学和遗传学为基础，将微生物进行人工诱变， 选育高产菌株，实现有选择地大量生产目的产物。 该技术先在氨基酸生产上获得成功，而后在核苷酸、有机酸、 抗生素等其它产品中得到应用。 第四个转折点——将化学合成与微生物发酵相结合，发酵动 力学、发酵的连续化自动化工程技术的建立 针对单纯发酵法的缺陷，利用发酵法生产前体，用化学合成 法得到终产品或反之。 发酵罐的大型化、多样化、连续化和自动化方面。发酵过程 的基本参数包括T、pH、罐压、溶O2 、Eh、空气流量、泡 沫、CO2含量等均可自动记录和控制。（在线测试探头等）
彻底否定了自然发生说 证实发酵由微生物引起 免疫学—预防接种
发明巴氏消毒灭菌法
13
罗伯特 科赫（Robert Koch） (1843-1910) 细菌学奠基人
发酵食品工艺学
1878年，李斯特分离乳酸链球 菌时用注射器和酒杯培养装置
Buchner（布赫纳） Buchner（布赫纳） 1897年 Buchner（ 1897年，Buchner（布 赫纳）阐明了发酵的化学 赫纳）阐明了发酵的化学 本质。 本质。即发酵是由酶引起 的一类化学反应。 的一类化学反应。
实验：酵母菌细胞用石英砂磨碎 实验： 应用于医学） 制成酵母汁 （应用于医学）+ 白 砂糖（防腐） 砂糖（防腐） 意外发现发酵
奠基人
巴斯德路易斯 巴斯德 路易斯 (1822(1822-1895) 微生物奠基人
Koch,robert (1843(1843-1910) 细菌学奠基人
第一章 绪 论
第二节、微生物技术发展史 第二节、
(Joseph Lister,1827~1912)首创用石 首创用石 炭酸喷洒手术室和煮沸手术用具以 防术后感染，为防腐、消毒， 防术后感染，为防腐、消毒，以及 无菌操作奠定了基础。 无菌操作奠定了基础。
第一章 绪 论 第四节 工程技术发展史
第二个转折点 通气搅拌的好氧发酵工程技术建立（深层液态发酵） ——通气搅拌的好氧发酵工程技术建立（深层液态发酵） 20世纪40年代，由于二战暴发， 20世纪40年代，由于二战暴发，刺激了抗生素发 世纪40年代 酵工业的兴起，成功建立起深层通气培养法及整 酵工业的兴起， 套工艺，包括向发酵罐内通入大量无菌空气 向发酵罐内通入大量无菌空气、 套工艺，包括向发酵罐内通入大量无菌空气、通 过搅拌使空气分布均匀、培养基的灭菌和无菌接 过搅拌使空气分布均匀、 种 、通氧量、pH、培养物供给等均已解决，刺 通氧量、pH、培养物供给等均已解决 等均已解决， 激了有机酸、酶制剂、维生素、 激了有机酸、酶制剂、维生素、激素等的大规模 生产。 生产。
发酵食品工艺学考试复习大纲
发酵食品工艺学考试复习大纲第一章绪论1、酿造和发酵的定义及两者的主要区别2、发酵具有哪些特点？3、根据发酵的特点和微生物对氧的不同需要，发酵分为哪些类型？4、典型的发酵过程分为哪几个基本部分？可以用简图表示。
5、工业发酵的产品，主要包括哪几种类型？6、什么叫初级代谢产物和次级代谢产物？结合微生物生长特点解释它们之间有何不同。
7、发酵食品的本质是什么？举例说明发酵食品的特点。
第二章菌种的扩大培养与保藏1、发酵工业中，种子必须满足哪些条件？2、什么叫菌种的扩大培养？3、菌种扩大培养的级数是根据什么因素决定的？4、确定菌种培养级数时要考虑哪些问题？5、影响种子质量的因素有哪些？怎样进行控制？6、什么叫种龄？确定合理的种龄对发酵有何影响？7、什么叫接种量？接种量大小与发酵控制有何关系？8、种子质量标准包括哪些因素？9、防止菌种衰退和退化菌种的复壮措施有哪些？第三章酱油及酱油制品1、酱油的定义及其分类2、什么是酿造酱油？配制酱油的定义。
3、从物质转化的观点分析酱油中风味物质的来源。
4、为什么酱油发酵前期采用保温发酵？5、为什么酱油制作时低盐发酵一个月，高盐发酵为半年以上。
6、后期发酵时温度过高、pH值小于6时鲜味差。
7、米曲霉分泌的主要蛋白酶是什么？制曲时合适的PH值是多少？8、酱油的色、香、味、体的形成机理。
9、酱油发酵米曲霉的条件有那些？酱油制作重要的乳酸菌是什么？酱油发酵的酵母菌有哪些？它们出现在发酵的哪个阶段？10、酱油制作对原料有哪些基本要求？它们与酱油制作有何关系？11、用于酱油发酵制曲的菌种有何要求？酱油生产中种曲和成曲各有何要求？12、酱醪和酱醅的定义13、酱油制作工艺有哪几种？请从盐浓度、形态、温度、发酵周期、生产工艺、设备、产品滋味、产品色泽比较几种不同工艺。
14、什么是酱油的三套循环淋油法，请具体说明15、酱油制作后期加热的目的。
16、酱油的质量标准有哪些？与原料、工艺控制有何关系？17、酱油有哪些保健功能？制作技术有哪些进展？18、3—MCPD代表什么？在配制酱油和植物蛋白水解液中为什么要控制该指标？第四章发酵豆制品1、腐乳的定义？红方、青方、糟方2、腐乳制作需要那些主要原料？与产品有何关系？3、腐乳制作中前期培菌和后期发酵的机理4、腐乳制作中腌坯的作用。
食品科学与工程专业发酵食品工艺学课程教学大纲
发酵食品工艺学课程教学大纲课程名称：发酵食品工艺学（Fermented Food Technology）课程编号：FFT205 课程类别：专业课程课程性质：选修总学时：44，其中（理论学时,20 ；实践学时：24 ）学分：2适用专业：食品科学与工程责任单位：生物食品学院先修课程：一、课程性质、目的发酵食品工艺学是以食品微生物学、食品发酵基础为支撑，利用微生物细胞的特定性状，通过现代化工程技术，生产食品、保健品或添加剂的一门科学技术。
它不但是支撑现代食品工业的重要技术，同时也是生物技术产业化的重要手段。
为此，食品科学与工程专业开设《发酵食品工艺学》课程，该课程为食品科学与工程专业的专业必修课之一。
《发酵食品工艺学》以发酵和酿造食品的工业化生产为主，注重现代生物技术在该领域的应用，对各类产品的发酵、酿造技术和食品工业废弃物的生物学处理进行了论述，为学生从事该领域的生产和科学研究提供必要的基础知识。
通过本课程的学习，使学生们熟悉食品发酵与酿造的生产的一般过程，掌握发酵与酿造食品，如酒精发酵与酿酒、氨基酸与有机酸发酵、发酵豆制品、酶制剂等生产的基本理论和技术，了解食品发酵与酿造工业的发展状况及新技术、新设备的应用情况。
二、课程主要知识点及基本要求第一章绪论一、发酵食品的概念二、发酵食品的种类三、发酵食品的特点四、发酵食品的发展历史教学目的与要求：了解发酵食品的概念、种类、特点及发展历史。
明确学习这门课程的目的和任务。
重点：发酵、发酵食品的概念第二章发酵食品与微生物第一节发酵食品与细菌一、乳酸菌二、醋酸菌三、枯草杆菌四、棒杆菌第二节发酵食品与酵母一、酵母的繁殖方式二、酵母的糖代谢三、常见的酵母种类第三节发酵食品与霉菌教学目的与要求：了解食品发酵过程中的主要微生物的形态、特征及生理特性，掌握发酵食品中常见微生物的判别方法和用途，生产出优质发酵食品。
重点：发酵食品常用微生物的形态、特征及生理特性。
第三章微生物的代谢调控理论及其在食品发酵与酿造中的应用一、微生物的代谢与调节的生化基础二、微生物代谢的协调作用三、代谢控制在工业发酵中的应用教学基本要求：掌握微生物自身怎样代谢与调节、代谢调节的部位、与代谢调节相关的酶及微生物代谢的协氨基酸与核酸发酵调，即诱导作用、分解代谢物的调节、反馈调节、能荷调节等。
发酵工艺学第一章绪论
UPSTREAM PROCESSES - genetics, cell … - inoculum development - media formulation - sterilization - inoculation
2020/8/8
FERMENTATION Process Control
FERMENTATION Process Control
2020/8/8
Fermentation engineering
上游工程
UPSTREAM PROCESSES
发酵工程组成
从广义上讲，由三部分组成： 上游工程、发酵过程、下游工程
2020/8/8
FERMENTATION Process Control
下游工程
DOWNSTREAM PROCESSES
上游工程
梭状芽孢杆菌的丙酮丁醇发酵
• 通风发酵
2020/8/8
◆ 需不断通入无菌空气 ◆ 如：利用黑曲霉发酵生产柠檬酸
利用棒杆菌发酵生产谷氨酸 利用黄单胞菌生产黄原胶 抗生素发酵生产
四、发酵工程的组成部分
2020/8/8
四部分组成 1.菌种选育及扩大培养 2.原料预处理及培养基的制备 3.发酵设备及反应条件的选择 4.产品的分离与纯化（提取和精制）
2020/8/8
5.代谢多样：由于各种各样生物体代谢方式、代谢过程的多样 化，以及生物体化学反应的高度选择性，能够专一性地和 高度选择性地对复杂的化合物进行特定部位的氧化、还原 等反应；也能容易地产生比较复杂的高分子化合物（如酶 等）。
6.菌种选育：菌种是进行发酵的根本因素，高产的优良菌株即 可使生产设备得到充分利用，也是创造显著经济效益的关 键，还可以获得按常规方法难以生产的产品。因此，自始 至终都要进行菌种的选育和优化工作。
2020/8/8
FERMENTATION Process Control
FERMENTATION Process Control
2020/8/8
Fermentation engineering
上游工程
UPSTREAM PROCESSES
发酵工程组成
从广义上讲，由三部分组成： 上游工程、发酵过程、下游工程
2020/8/8
FERMENTATION Process Control
下游工程
DOWNSTREAM PROCESSES
上游工程
梭状芽孢杆菌的丙酮丁醇发酵
• 通风发酵
2020/8/8
◆ 需不断通入无菌空气 ◆ 如：利用黑曲霉发酵生产柠檬酸
利用棒杆菌发酵生产谷氨酸 利用黄单胞菌生产黄原胶 抗生素发酵生产
四、发酵工程的组成部分
2020/8/8
四部分组成 1.菌种选育及扩大培养 2.原料预处理及培养基的制备 3.发酵设备及反应条件的选择 4.产品的分离与纯化（提取和精制）
2020/8/8
5.代谢多样：由于各种各样生物体代谢方式、代谢过程的多样 化，以及生物体化学反应的高度选择性，能够专一性地和 高度选择性地对复杂的化合物进行特定部位的氧化、还原 等反应；也能容易地产生比较复杂的高分子化合物（如酶 等）。
6.菌种选育：菌种是进行发酵的根本因素，高产的优良菌株即 可使生产设备得到充分利用，也是创造显著经济效益的关 键，还可以获得按常规方法难以生产的产品。因此，自始 至终都要进行菌种的选育和优化工作。
食品工艺学 第一章 绪论
酱黄瓜 腌渍制品 烟熏制品
6
发酵肉制品
辐射制品
发酵乳制品
焙烤制品
饮料
挤压制品
加工工艺分类
罐头制品 发酵制品 干制品
速冻制品（绿芦笋）
7
肉禽制品 果蔬制品
原料种类分类
谷物制品
水产制品
其他制品 糖果巧克力
乳制品
8
方便食品
功能食品 （保健食品）
休闲食品
快餐食品
产品特点分类
微波食品
食品可以根据消费者的需求变化不断改进，
可以从产品的外观、色泽、口味、营养等改变改变食品 的营养成分以适应特定人群需要
从食品功能如营养、感官、保健来改变
从食品特性如方便性、保藏性等 从食品的包装形式来改变
48
食品创造
食品是通过加工得来的，因而通常称为食品加工业，当 食品是大规模自动化现代化生产出来则被称为食品制造 业 在食品加工中还有食品配方，如强化食品或特膳食品 ， 即为 加工+配方设计；还有食品外包装设计 食品有新的功能被发现，比如80年代中后期一批食品功 能被发现，而使保健食品被开发 加工+设计+发现→创造 食品不仅反应了技术水平也包含了文化、艺术等 食品工业是一个创造工业
4
通常的食品分类方法
按加工工艺分类：反映了食品的加工特点，一般
食品加工厂应用
按原料种类分类：反映了食品的原料来源，一般
农业上应用
按产品特点分类：反映了食品的消费属性，一般 商业上应用 按食用对象分类：反映了食品的适用性，一般商 业上应用
5
Canned Mushroom 罐头类
dehydrated garlic flake 干藏类
6
发酵肉制品
辐射制品
发酵乳制品
焙烤制品
饮料
挤压制品
加工工艺分类
罐头制品 发酵制品 干制品
速冻制品（绿芦笋）
7
肉禽制品 果蔬制品
原料种类分类
谷物制品
水产制品
其他制品 糖果巧克力
乳制品
8
方便食品
功能食品 （保健食品）
休闲食品
快餐食品
产品特点分类
微波食品
食品可以根据消费者的需求变化不断改进，
可以从产品的外观、色泽、口味、营养等改变改变食品 的营养成分以适应特定人群需要
从食品功能如营养、感官、保健来改变
从食品特性如方便性、保藏性等 从食品的包装形式来改变
48
食品创造
食品是通过加工得来的，因而通常称为食品加工业，当 食品是大规模自动化现代化生产出来则被称为食品制造 业 在食品加工中还有食品配方，如强化食品或特膳食品 ， 即为 加工+配方设计；还有食品外包装设计 食品有新的功能被发现，比如80年代中后期一批食品功 能被发现，而使保健食品被开发 加工+设计+发现→创造 食品不仅反应了技术水平也包含了文化、艺术等 食品工业是一个创造工业
4
通常的食品分类方法
按加工工艺分类：反映了食品的加工特点，一般
食品加工厂应用
按原料种类分类：反映了食品的原料来源，一般
农业上应用
按产品特点分类：反映了食品的消费属性，一般 商业上应用 按食用对象分类：反映了食品的适用性，一般商 业上应用
5
Canned Mushroom 罐头类
dehydrated garlic flake 干藏类
发酵食品学第一章绪论
牛奶酒
中 马奶酒 得 开菲尔 微 酸性稀奶油
干酪
生 萨拉米香肠 物 图林根香肠
风干肠
原产地 中国 中国 中国 中国 日本 印度 英国 俄罗斯 法国 中国 俄罗斯、中国 中亚、中东欧 美国 欧洲 意大利 德国 中国
微生物或酶 大曲 小曲 毛霉、根霉、酵母 米曲霉、酵母菌、乳酸菌 米曲霉类霉菌、酵母菌、细菌 链球菌、乳杆菌、发酵乳糖得酵母 酵母 酵母 酵母 乳杆菌、酵母 乳杆菌、酵母 乳酸菌、酵母、醋酸菌 乳酸菌 乳链球菌、乳杆菌 乳杆菌、霉菌 片球菌 乳杆菌、片球菌
❖ 早在三千年前便已掌握了酱油和醋发酵得技法,数千 年来一直沿用自然发酵法 ,直到20世纪后才开始采 用纯种培养培养技术生产,目前设备及酿造方法逐步 实现了现代化
❖ 酱油年产量约为757、95万吨,已居世界首位 ❖ 食醋年产量约为350万吨、
酒精
❖ 二十世纪初期,外商在东北设立哈尔滨和阿城两个 酒精厂
发酵食品 酱油、醋 日本豆酱 纳豆 天贝 咖啡 面包 酸性稀奶油
原产地 中国 日本 日本 印度 非洲 欧洲 欧洲
食用特点 烹饪调味料 烹饪佐料 与米饭一起食用或作配菜 与米饭或淡面包一起食用 冲煮饮用 直接食用 作配料或直接食用
发酵食品
大曲酒
小曲酒
部 黄酒 分 酱油 发 日本豆酱
天贝
酵 威士忌 食 伏特加 品 白兰地
5000~6000BC——wine、黄酒、Cheese 4000BC——Beer,古埃及已出现了麦芽糖化。 酱油、醋及各种调味品
❖ 白酒:农业社会粮食节余,生霉、发酵、蒸馏而得
❖ 古老得发酵食品自产生以来,长时间内停留在 自然酿造阶段。即知其然而不知其所以然,通 常以经验掌握。由于节气、环境得变化即决 定了产品得成败,因此食品酿造甚至被赋予很 多神秘色彩,甚至出现了对曲得顶礼膜拜,一些 祭祀活动也与之联系起来。
中 马奶酒 得 开菲尔 微 酸性稀奶油
干酪
生 萨拉米香肠 物 图林根香肠
风干肠
原产地 中国 中国 中国 中国 日本 印度 英国 俄罗斯 法国 中国 俄罗斯、中国 中亚、中东欧 美国 欧洲 意大利 德国 中国
微生物或酶 大曲 小曲 毛霉、根霉、酵母 米曲霉、酵母菌、乳酸菌 米曲霉类霉菌、酵母菌、细菌 链球菌、乳杆菌、发酵乳糖得酵母 酵母 酵母 酵母 乳杆菌、酵母 乳杆菌、酵母 乳酸菌、酵母、醋酸菌 乳酸菌 乳链球菌、乳杆菌 乳杆菌、霉菌 片球菌 乳杆菌、片球菌
❖ 早在三千年前便已掌握了酱油和醋发酵得技法,数千 年来一直沿用自然发酵法 ,直到20世纪后才开始采 用纯种培养培养技术生产,目前设备及酿造方法逐步 实现了现代化
❖ 酱油年产量约为757、95万吨,已居世界首位 ❖ 食醋年产量约为350万吨、
酒精
❖ 二十世纪初期,外商在东北设立哈尔滨和阿城两个 酒精厂
发酵食品 酱油、醋 日本豆酱 纳豆 天贝 咖啡 面包 酸性稀奶油
原产地 中国 日本 日本 印度 非洲 欧洲 欧洲
食用特点 烹饪调味料 烹饪佐料 与米饭一起食用或作配菜 与米饭或淡面包一起食用 冲煮饮用 直接食用 作配料或直接食用
发酵食品
大曲酒
小曲酒
部 黄酒 分 酱油 发 日本豆酱
天贝
酵 威士忌 食 伏特加 品 白兰地
5000~6000BC——wine、黄酒、Cheese 4000BC——Beer,古埃及已出现了麦芽糖化。 酱油、醋及各种调味品
❖ 白酒:农业社会粮食节余,生霉、发酵、蒸馏而得
❖ 古老得发酵食品自产生以来,长时间内停留在 自然酿造阶段。即知其然而不知其所以然,通 常以经验掌握。由于节气、环境得变化即决 定了产品得成败,因此食品酿造甚至被赋予很 多神秘色彩,甚至出现了对曲得顶礼膜拜,一些 祭祀活动也与之联系起来。
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第一章发酵食品工艺学绪论
第一章发酵食品工艺学绪论
第一章发酵食品工艺学绪论
（一）固态发酵的一般特征
优点： ❖ 利用多菌发酵，如曲酒生产的双边发酵
（外部霉菌糖化，内部酒精发酵）。 ❖ 又如白酒生产中窖泥中存在的己酸菌等
等。这在液态发酵中是难以实现的
第一章发酵食品工艺学绪论
第二章、形成过程及工艺调控
第一章发酵食品工艺学绪论
（一）固态发酵的一般特征
❖传质差（氧气、T等）
❖料层厚、流动性差 ❖生物热、化学热 ❖难以机械化、自动化调控
第一章发酵食品工艺学绪论
（二）固态发酵的调控
第一章发酵食品工艺学绪论
文化内涵：
关于酒曲，“千年酒窖万年糟”之说，引起了 国内外研究者的浓厚兴趣。 ❖ 与许多民族文化融为一体： 英国的Whisky 荷兰的Cheese 俄国的黑面包（大脸面包） 德国的啤酒 中国的白酒 日本的清酒 法国的香槟
第一章发酵食品工艺学绪论
文化内涵：
中国的酒文化，出现了各时代以酒为载体的诗 词歌赋，“借酒吟诗”、“以诗言志”。
1、采用多种原料，且多以淀粉质原料为主。 ❖ 植物性原料：
麦 ：beer、bread、格瓦斯(Kowas) 豆： 酱油、豆豉、腐乳（ToFo）、Temph、纳豆 水果：酒、果醋 菜：Kimichi（朝鲜） 茶叶：红茶、茶菌（海宝，醋酸菌、酵母、乳酸菌+红
茶水+糖）
❖ 动物性原料：
乳：酸奶、Cheese、 Kurmiss、 Ketir 肉：香肠、沙拉米(Salami) 等
发酵食品工艺学
第一章发酵食品工艺学绪论
第一章 绪 论
第一章发酵食品工艺学绪论
第一节 发酵食品的渊源及其文化内涵 第二节 我国发酵食品的工艺特色 第三节 我国发酵食品的固态发酵工艺
第四节 发酵食品形成的一般生化历程 第五节 发酵食品形成过程中微生物的演替
第一章发酵食品工艺学绪论
一、发酵食品的渊源及其文化内涵
陶渊明的诗几乎诗诗有酒——《桃花源记》 李白1050首诗中170首——借酒诗狂 杜甫1400余首诗中300余首——借酒消愁 欧阳修的《醉翁亭记》——“醉翁” （琅琊山） 工艺方面：踩曲边踏边唱、《红高粱》、日本
的酒曲听音乐即 “陈化” 等
第一章发酵食品工艺学绪论
二、我国发酵食品的工艺特色：
❖ 基质的不可直接利用
植物性原料多为不溶性的多聚物，如 淀粉、纤维素、蛋白质，必须先降解 成为小分子才能被利用。所以微生物 生长、发酵速度往往取决于原料大分 子转化速度。
第一章发酵食品工艺学绪论
（一）固态发酵的一般特征
❖ 生长取决于水分活度而不是含水量
❖ 水分活度是固态发酵独有参数，固态发酵水分 控制的下限用含水量表示一般为12%，而含水 量上限往往由基质的吸水性来决定，吸水性越 强，上限含水量越高，一般的固态发酵含水量 上限不超过80%。
5000-6000BC——wine、黄酒、白酒、Cheese ❖ (酱油、调味品 ❖ 白酒：农业社会粮食节余，生霉、发酵、蒸馏而得）
第一章发酵食品工艺学绪论
现 代：
古老的发酵食品自产生以来，长时间内停留在自然酿造 阶段。即知其然而不知其所以然，通常以经验掌握。由 于节气、环境的变化即决定了产品的成败，因此食品酿 造甚至被赋予很多神秘色彩，甚至出现了对曲的顶礼膜 拜，与一些祭祀活动也连起来。由于其发酵的机理一直 未能充分揭示，因此发酵技术也迟迟未能进一步发扬光 大和合理调控。直到巴斯德、科赫等人的工作成果推动 了微生物发酵及工艺调控的推陈出新。
❖ 食品发酵是一门古老而又现代的技术，结 合了神秘的传统、古老的文化和变化无穷 的生物技术。
❖ 文化底蕴深厚、产品形态多种多样、技术 手段推陈出新、理论研究和技术创新永无 止境。
第一章发酵食品工艺学绪论
古 老：
❖ 最早的发酵产品据记载起源公元前5000年。据记载最 早的发酵食品应是酒类，通常认为是wine,因为大自然 中具备了野生果类和酵母菌，条件适宜情况下即行发 酵。在神话传说中亦有猿猴酿酒之说。由于自然界中 资源的多样性（F、M），便有了多种多样的发酵食品。 4000BC——Beer，自古埃及即出现了麦芽糖化。
❖ 非均质性 在液态发酵基质中空气、搅拌等是均相的
（溶氧、pH、基质补充、T等），但固态发酵中 则存在非均质性，在发酵环境中（基质）形成 一个个小环境（微环境）。这种不均质性给固 态发酵调控带来了很大困难。
第一章发酵食品工艺学绪论
（一）固态发酵的一般特征
例：干酪发酵、发酵干香肠 ❖其外部为有氧环境（霉菌生长），而内 部是厌氧环境（兼性厌氧菌生长）。 ❖对T而言，内部发酵高，外部相对低。 ❖不同菌也在不同的微生物环境中形成了 独特的优势群。
第二节、一般工艺过程及调控
第一章发酵食品工艺学绪论
（一）固态发酵的一般特征
❖ 基质的不可及性 固态基质，微生物初始只能作用于基
质的表面，而真正对发酵有用的成分往 往包裹在内部（如谷物），必须通过粉 碎等物理措施及果胶酶、纤维素酶等生 化作用消除屏障作用。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ第一章发酵食品工艺学绪论
（一）固态发酵的一般特征
第一章发酵食品工艺学绪论
我国发酵食品的工艺特色：
2、多菌种混合发酵，且多以霉菌为主的 微生物群。（国外多以细菌、乳酸菌）
3、工艺复杂、多用曲：董酒生产制的曲 用72味中药。曲（Koji）
4、多为固态发酵：醅、醪
第一章发酵食品工艺学绪论
三、我国发酵食品的典型工艺 —固态发酵
（一）固态发酵的一般特征
❖ 对不同的微生物而言，对水分活度的要求是细 菌＞酵母＞霉菌。正因为固态基质中没有或几 乎没有游离水，所以优势菌往往是耐受低水分 活度的菌占优势（霉菌）。
第一章发酵食品工艺学绪论
（一）固态发酵的一般特征
❖ 微生物在固态基质上的扩散是有限的 固态发酵基质多呈颗粒状，相对运动性
差。因此导致了微生物生长和扩散速度的局限 性。所以固态发酵往往强调大量接种。 ❖ 一般霉菌菌丝体的渗透性易使之渗入基质内部 （例红曲培养细菌纤维素、菌丝岛→连片→结 块（如丹贝） ） ❖ 细菌只能附着于表面生长，基质内部的作用往 往依赖于菌体生长及酶解作用逐步向内扩散， 所以要接种均匀，否则发酵中形成孤岛。
第一章发酵食品工艺学绪论
第一章发酵食品工艺学绪论
（一）固态发酵的一般特征
优点： ❖ 利用多菌发酵，如曲酒生产的双边发酵
（外部霉菌糖化，内部酒精发酵）。 ❖ 又如白酒生产中窖泥中存在的己酸菌等
等。这在液态发酵中是难以实现的
第一章发酵食品工艺学绪论
第二章、形成过程及工艺调控
第一章发酵食品工艺学绪论
（一）固态发酵的一般特征
❖传质差（氧气、T等）
❖料层厚、流动性差 ❖生物热、化学热 ❖难以机械化、自动化调控
第一章发酵食品工艺学绪论
（二）固态发酵的调控
第一章发酵食品工艺学绪论
文化内涵：
关于酒曲，“千年酒窖万年糟”之说，引起了 国内外研究者的浓厚兴趣。 ❖ 与许多民族文化融为一体： 英国的Whisky 荷兰的Cheese 俄国的黑面包（大脸面包） 德国的啤酒 中国的白酒 日本的清酒 法国的香槟
第一章发酵食品工艺学绪论
文化内涵：
中国的酒文化，出现了各时代以酒为载体的诗 词歌赋，“借酒吟诗”、“以诗言志”。
1、采用多种原料，且多以淀粉质原料为主。 ❖ 植物性原料：
麦 ：beer、bread、格瓦斯(Kowas) 豆： 酱油、豆豉、腐乳（ToFo）、Temph、纳豆 水果：酒、果醋 菜：Kimichi（朝鲜） 茶叶：红茶、茶菌（海宝，醋酸菌、酵母、乳酸菌+红
茶水+糖）
❖ 动物性原料：
乳：酸奶、Cheese、 Kurmiss、 Ketir 肉：香肠、沙拉米(Salami) 等
发酵食品工艺学
第一章发酵食品工艺学绪论
第一章 绪 论
第一章发酵食品工艺学绪论
第一节 发酵食品的渊源及其文化内涵 第二节 我国发酵食品的工艺特色 第三节 我国发酵食品的固态发酵工艺
第四节 发酵食品形成的一般生化历程 第五节 发酵食品形成过程中微生物的演替
第一章发酵食品工艺学绪论
一、发酵食品的渊源及其文化内涵
陶渊明的诗几乎诗诗有酒——《桃花源记》 李白1050首诗中170首——借酒诗狂 杜甫1400余首诗中300余首——借酒消愁 欧阳修的《醉翁亭记》——“醉翁” （琅琊山） 工艺方面：踩曲边踏边唱、《红高粱》、日本
的酒曲听音乐即 “陈化” 等
第一章发酵食品工艺学绪论
二、我国发酵食品的工艺特色：
❖ 基质的不可直接利用
植物性原料多为不溶性的多聚物，如 淀粉、纤维素、蛋白质，必须先降解 成为小分子才能被利用。所以微生物 生长、发酵速度往往取决于原料大分 子转化速度。
第一章发酵食品工艺学绪论
（一）固态发酵的一般特征
❖ 生长取决于水分活度而不是含水量
❖ 水分活度是固态发酵独有参数，固态发酵水分 控制的下限用含水量表示一般为12%，而含水 量上限往往由基质的吸水性来决定，吸水性越 强，上限含水量越高，一般的固态发酵含水量 上限不超过80%。
5000-6000BC——wine、黄酒、白酒、Cheese ❖ (酱油、调味品 ❖ 白酒：农业社会粮食节余，生霉、发酵、蒸馏而得）
第一章发酵食品工艺学绪论
现 代：
古老的发酵食品自产生以来，长时间内停留在自然酿造 阶段。即知其然而不知其所以然，通常以经验掌握。由 于节气、环境的变化即决定了产品的成败，因此食品酿 造甚至被赋予很多神秘色彩，甚至出现了对曲的顶礼膜 拜，与一些祭祀活动也连起来。由于其发酵的机理一直 未能充分揭示，因此发酵技术也迟迟未能进一步发扬光 大和合理调控。直到巴斯德、科赫等人的工作成果推动 了微生物发酵及工艺调控的推陈出新。
❖ 食品发酵是一门古老而又现代的技术，结 合了神秘的传统、古老的文化和变化无穷 的生物技术。
❖ 文化底蕴深厚、产品形态多种多样、技术 手段推陈出新、理论研究和技术创新永无 止境。
第一章发酵食品工艺学绪论
古 老：
❖ 最早的发酵产品据记载起源公元前5000年。据记载最 早的发酵食品应是酒类，通常认为是wine,因为大自然 中具备了野生果类和酵母菌，条件适宜情况下即行发 酵。在神话传说中亦有猿猴酿酒之说。由于自然界中 资源的多样性（F、M），便有了多种多样的发酵食品。 4000BC——Beer，自古埃及即出现了麦芽糖化。
❖ 非均质性 在液态发酵基质中空气、搅拌等是均相的
（溶氧、pH、基质补充、T等），但固态发酵中 则存在非均质性，在发酵环境中（基质）形成 一个个小环境（微环境）。这种不均质性给固 态发酵调控带来了很大困难。
第一章发酵食品工艺学绪论
（一）固态发酵的一般特征
例：干酪发酵、发酵干香肠 ❖其外部为有氧环境（霉菌生长），而内 部是厌氧环境（兼性厌氧菌生长）。 ❖对T而言，内部发酵高，外部相对低。 ❖不同菌也在不同的微生物环境中形成了 独特的优势群。
第二节、一般工艺过程及调控
第一章发酵食品工艺学绪论
（一）固态发酵的一般特征
❖ 基质的不可及性 固态基质，微生物初始只能作用于基
质的表面，而真正对发酵有用的成分往 往包裹在内部（如谷物），必须通过粉 碎等物理措施及果胶酶、纤维素酶等生 化作用消除屏障作用。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ第一章发酵食品工艺学绪论
（一）固态发酵的一般特征
第一章发酵食品工艺学绪论
我国发酵食品的工艺特色：
2、多菌种混合发酵，且多以霉菌为主的 微生物群。（国外多以细菌、乳酸菌）
3、工艺复杂、多用曲：董酒生产制的曲 用72味中药。曲（Koji）
4、多为固态发酵：醅、醪
第一章发酵食品工艺学绪论
三、我国发酵食品的典型工艺 —固态发酵
（一）固态发酵的一般特征
❖ 对不同的微生物而言，对水分活度的要求是细 菌＞酵母＞霉菌。正因为固态基质中没有或几 乎没有游离水，所以优势菌往往是耐受低水分 活度的菌占优势（霉菌）。
第一章发酵食品工艺学绪论
（一）固态发酵的一般特征
❖ 微生物在固态基质上的扩散是有限的 固态发酵基质多呈颗粒状，相对运动性
差。因此导致了微生物生长和扩散速度的局限 性。所以固态发酵往往强调大量接种。 ❖ 一般霉菌菌丝体的渗透性易使之渗入基质内部 （例红曲培养细菌纤维素、菌丝岛→连片→结 块（如丹贝） ） ❖ 细菌只能附着于表面生长，基质内部的作用往 往依赖于菌体生长及酶解作用逐步向内扩散， 所以要接种均匀，否则发酵中形成孤岛。