第七章 微生物和发酵食品

微生物在食品微生物学与发酵工程中的应用食品微生物学是研究微生物在食品中的作用和应用的学科，而发酵工程是指利用微生物或其代谢产物进行实际生产的工程学科。

微生物在食品微生物学和发酵工程中的应用非常广泛，可以从食品加工、贮藏、防腐等多个方面发挥作用。

本文将重点讨论微生物在食品微生物学与发酵工程中的应用。

一、微生物在食品加工中的应用1. 面包和面点制作：在面包和面点制作过程中，酵母菌是至关重要的微生物。

酵母菌通过发酵作用产生二氧化碳，使面团膨胀发酵，促使面包变得松软、有弹性。

此外，芽孢杆菌可以用于酵母菌的携带细菌的选择性培养。

2. 奶制品：乳酸菌是制作奶酸奶和其他乳制品的主要微生物。

乳酸菌通过产酸作用，将乳糖转化为乳酸，使奶酸奶呈现出酸性。

此外，厌氧菌也可以用于发酵产生特殊风味的奶制品。

3. 陈酿食品：陈酿食品如酱油、豆豉、豆腐等的制作离不开微生物。

在酱油的制作过程中，大豆、小麦或者其他粮食中的蛋白质被霉菌和酵母菌发酵分解，产生丰富的氨基酸和香气物质。

二、微生物在食品贮藏中的应用1. 食品防腐：食品腐败是由微生物引起的，因此在食品贮藏和保存过程中，常常需要利用微生物来防腐。

大肠杆菌属于一种有害细菌，可以在食品贮藏和处理过程中进行监测，确保食品的卫生安全。

2. 发酵食品的贮藏：发酵食品如酸奶、酸豆浆、泡菜等需要一定的温度和湿度条件进行贮藏。

微生物在这些食品中起到保鲜和防腐的作用，可以改善食品的口感、香气和口味。

三、微生物在发酵工程中的应用1. 产酶微生物的利用：发酵工程中，通过培养具有产酶能力的微生物，可以大规模生产酶制剂。

酶制剂在食品加工过程中起到催化反应、增加产量、改善品质等作用。

2. 产酸微生物的利用：发酵工程中，大量利用产酸微生物进行酸性发酵，产生乳酸、醋酸等有机酸。

这些有机酸可以用于调味、防腐，也可以增加食品的营养价值。

3. 发酵代谢产物的利用：发酵工程中，微生物通过代谢产物的产生，例如酒精、有机酸、氨基酸等，可以用于酒类、饮料、调味品等食品的生产。

发酵食品微生物检验技术引言发酵食品是含有微生物菌种的食品，包括酸奶、泡菜、酱油等。

由于微生物的作用，这些食品具有特殊的香味、口感和营养，深受消费者喜爱。

然而，不当的发酵过程或者微生物污染可能导致食品质量下降，甚至引发食品安全问题。

因此，检验发酵食品中微生物的技术显得尤为重要。

本文将介绍一些常见的发酵食品微生物检验技术。

1. 总菌数检测总菌数是发酵食品中存在的所有微生物的数量，包括有益菌和有害菌。

通过检测总菌数，可以了解到食品发酵过程中的微生物增殖情况，进而判断食品是否合格。

常用的检测方法有以下几种：•培养法：将食品样品接种于富含营养物质的琼脂平板上，通过微生物的生长形成菌落，再进行计数。

这种方法操作简单，但需要较长的时间来获取结果。

•ATP生物发光法：利用微生物中的ATP （三磷酸腺苷）作为指标，通过酶反应使其产生光，利用光强度来评估微生物的数量。

这种方法快速、准确，但设备和试剂成本较高。

•PCR法：利用聚合酶链反应（PCR）技术，通过特异性引物扩增目标微生物的DNA，然后通过电泳分离并测定扩增产物。

这种方法灵敏度高，但需要特定的实验室设备和技术。

2. 有害微生物检测除了总菌数的检测，发酵食品中的有害微生物也需要进行检测和监控，以确保食品的安全性。

常见的有害微生物有大肠杆菌、沙门氏菌等。

以下是一些常用的检测方法：•大肠杆菌检测：使用MPN法（MostProbable Number）或培养法检测食品中的大肠杆菌数量。

这些方法可以粗略估计食品样品中大肠杆菌的数量，但都需要较长的时间来获取结果。

•沙门氏菌检测：使用PCR法或培养法检测食品样品中的沙门氏菌。

PCR法可以提供快速、准确的结果，但需要特定的实验室设备和技术；培养法则需花费较长的时间。

3. 变质菌的检测发酵食品中存在的变质菌会导致食品质量下降，产生异常的气味、味道和外观。

因此，发酵食品中变质菌的检测也是重要的一项技术。

以下是一些常用的检测方法：•气味检测：通过嗅觉来判断食品是否存在异常气味。

发酵食品常用的组学手段发酵食品是指在食品的生产过程中，通过微生物的代谢产生多种物质和改变食品的性状和味道的一种食品。

发酵食品中的微生物主要包括乳酸菌、酵母菌、霉菌等，而这些微生物的代谢产物与食品的品质和安全息息相关。

因此，发酵食品的组学研究对于保障食品的质量和安全具有十分重要的意义。

发酵食品的组学研究主要涉及到微生物组学、代谢组学、转录组学、蛋白质组学、生物信息学等多个方面。

下面分别介绍这些手段及其应用。

1、微生物组学微生物组学是指对微生物种群的物种组成、数量、遗传信息等进行系统的研究。

在发酵食品中，微生物种群的构成和数量对于发酵食品的形成和质量具有决定性的影响。

因此，微生物组学的研究可以帮助我们深入理解发酵食品的发酵过程和微生物代谢产物的形成机制。

通常微生物组学可以通过高通量测序技术进行研究。

2、代谢组学3、转录组学4、蛋白质组学蛋白质组学是指对生物体特定时刻的蛋白质组成进行全面分析的一种研究手段。

在发酵食品中，蛋白质组成和数量决定了食品的营养和质量。

通过蛋白质组学的研究，可以深入了解发酵食品中微生物的蛋白质组成和表达谱，找到影响发酵食品品质和营养的关键蛋白质和调控途径等信息。

蛋白质组学通常可以通过质谱分析等技术进行研究。

5、生物信息学生物信息学是指对生物学领域相关问题进行分析和研究的一种学科。

在发酵食品的组学研究中，生物信息学可以帮助我们进行数据处理和分析，实现大规模数据的整合和评价，找到影响发酵食品品质和安全的关键因素和调控网络。

生物信息学涉及到很多统计学、计算机科学等技术，例如基因注释、生物信息学数据库等。

总之，发酵食品的组学研究可以帮助我们深入了解发酵食品的发酵过程、微生物组成以及相关的代谢产物、蛋白质组成和基因表达等方面的信息，找到影响食品品质和安全的关键因素和调控网络，为发酵食品的质量和安全提供科学依据。

微生物在食品发酵中的应用食品发酵是通过微生物代谢过程产生的化学变化，以改变食品的风味、质地、保存性和营养价值等特性。

微生物在食品发酵中起到至关重要的作用，本文将探讨微生物在食品发酵过程中的应用。

一、酵母菌在面包制作中的应用面包是我们日常生活中常见的食品之一，而面包的制作过程中酵母菌发挥了重要作用。

面包中的酵母菌通过发酵作用将面团中的糖分分解为二氧化碳和醇，使面包体积增大，质地松软。

此外，酵母菌还能在发酵过程中分泌酶，使得淀粉转化为糖分，提供面包发酵所需的营养物质。

二、乳酸菌在酸奶制作中的应用酸奶是一种含有丰富益生菌的乳制品，对人体健康有益。

在酸奶的制作中，乳酸菌起到了重要的作用。

乳酸菌能够将牛奶中的乳糖转化为乳酸，降低pH值，从而抑制有害微生物的繁殖，增强酸奶的保质期。

同时，乳酸菌还能产生一些具有抗菌作用的物质，帮助维持肠道菌群平衡，促进消化系统的健康。

三、霉菌在豆豉制作中的应用豆豉是一种传统的中国调味品，而在豆豉的制作过程中，霉菌发挥了重要作用。

霉菌能够在发酵环境下，分解豆豉中的蛋白质和淀粉，产生丰富的氨基酸和有机酸，使豆豉具有独特的风味。

此外，霉菌还能分解豆豉中的抗营养物质，提高豆豉的可溶性和消化率，增加营养吸收。

四、细菌在酱油制作中的应用酱油是我国传统的调味品之一，而细菌在酱油的制作中起到了关键作用。

酱油的发酵过程中，细菌能够将豆类等原料中的蛋白质分解为氨基酸，进而转化为有味道的氨基酸和酸类化合物，赋予酱油独特的风味。

此外，细菌还能分解豆类中的油脂，增加酱油的口感丰满度。

五、曲菌在米酒制作中的应用米酒是一种传统的中国酒类，而曲菌是米酒制作中必不可少的微生物。

曲菌能够发酵米中的淀粉，产生丰富的糖类和风味物质，赋予米酒独特的香气和口感。

此外，曲菌在发酵过程中分泌酶，帮助分解淀粉为糖分，提供发酵所需的营养物质。

六、总结微生物在食品发酵中的应用广泛而重要。

从面包制作的发酵酵母菌，到酸奶中的乳酸菌，再到豆豉、酱油和米酒等传统食品中的霉菌、细菌和曲菌，微生物通过代谢过程产生的化学变化，赋予食品独特的风味、质地和营养价值，丰富了我们的饮食选择。

微生物发酵与食品生产-浙科版选修2 生物科学与社会教案一、教学目标通过本课的学习，学生应该能够：1.了解微生物在食品生产中的作用和应用；2.掌握几种主要的微生物发酵食品的生产过程，并了解其相关的科学知识；3.能够分析不同生产过程中各个环节的影响因素，并提出改进策略。

二、教学内容1. 食品生产中的微生物学基础1.1 微生物种类与结构特点微生物包括细菌、真菌、病毒等。

其中，最常用的微生物是细菌和真菌。

本节课主要介绍这两类微生物的基本结构、特点和种类。

1.2 微生物在食品生产中的应用微生物在食品生产中具有广泛而重要的应用。

本节课将重点介绍微生物在乳酸菌、啤酒、酱油、味精等各种食品生产中的应用。

2. 微生物发酵食品的生产过程2.1 乳酸菌发酵乳酸菌发酵是乳制品在生产中最常见的发酵过程。

本节课将介绍乳酸菌的种类、发酵过程和对食品口感和品质的影响。

2.2 啤酒发酵啤酒是一种利用酵母菌发酵麦芽、啤酒花等主要原料生产的饮料。

本节课将介绍啤酒发酵的过程、影响啤酒品质的因素以及啤酒生产中的注意事项。

2.3 酱油发酵酱油是一种利用微生物发酵黄豆、小麦等主要原料生产的食品。

本节课将介绍酱油发酵的过程，以及酱油生产中的种类、特点等。

2.4 味精发酵味精是一种利用微生物发酵主要原料，获得谷氨酸钠并进行精制而得到的白色晶体，它是一种全球性调味品。

本节课将介绍味精的生产过程和相关的科学知识。

3. 生产过程中的环节控制与优化3.1 起酵物质与菌种的筛选方法起酵物质和菌种的选取对食品生产过程至关重要。

本节课将介绍主要的菌种和物料筛选方法，并介绍如何提高起酵效率和品质。

3.2 气体与养料的控制在食品生产过程中，气体和养料的供应对起酵效率和品质起着至关重要的作用。

本节课将介绍如何控制不同气体和养料的供应方法。

3.3 发酵条件的优化发酵条件对食品品质和效率起着至关重要的作用。

本节课将介绍如何优化不同食品的发酵条件，使其达到最佳的品质和效率。