乳酸菌在发酵食品中的应用
段振楠梁华忠罗国超王沁峰谢建将曾泽生
（四川高福记生物科技有限公司，四川成都 611732）摘要：乳酸菌是食品发酵工业中重要的细菌，本文主要阐述了传统发酵泡菜、郫县豆瓣、传统豆酱、酱油、发酵肉制品中乳酸菌所起到的作用及其使用现代生物技术制造的制剂通过人工接种在发酵过程所显现出的效果。同时，阐述了乳酸菌在发酵乳制品中的发酵机理和一些特性功能。并对乳酸菌的应用前景进行了展望和建议。
关键词：乳酸菌，发酵食品，泡菜，豆酱，郫县豆瓣，肉制品发酵
Application Of Lactobacillus In The Fermented Food DUAN Zhen-nan, LIANG Hua-zhong,LUO Guo-chao,
WANG Qin-feng, ZENG Ze-sheng,XIE Jian-jiang (SiChuan Gaofuji Biotechnology CO.,Ltd,Chengdu 611732,China) Abstract：Lactic acid bacteria is a important bacteria in food fermentation industry. The article focuses on the function of lactic acid bacteria in traditional fermented kimchi , Bean paste, Pixian traditional miso, soy sauce, fermented meat product and the use of modern biotechnology manufacturing by artificial inoculation in the fermentation process as demonstrated in the results. The article also demonstrate the ferment mechanism and certain features of lactic acid, prospect its applications and provide recommendations.
Key words:Lactobacillus; Fermented Food; Kimch; Bean paste ;
Pixian traditional miso; Fermented meat product
1 引言
乳酸菌是一类以糖为原料产乳酸为主的细菌的总称，分为杆菌和球菌两大类，无芽孢、革兰氏染色呈阳性。目前至少可分为18个属，共有200多种。除极少数外，其中绝大部分都是人体内必不可少的且具有重要生理功能的菌群。
乳酸菌除主要产生乳酸外，还可生成醋酸、丙酸等有机酸，它们在赋予食品以酸味的同时还可与乳酸发酵中产生的醇、醛、酮等物质相互作用，形成多种新的香味物质。由于乳酸菌的产酸、生香、脱异味作用，使乳酸发酵食品具有其独特的风味，四川泡菜为其典型代表[1]。乳酸菌作为功能菌，能起到提高发酵制品的良好风味，增加发酵制品的营养价值，防止发酵制品败坏，延长食品保质期等的作用。
乳酸菌的应用历史非常悠久，但真正科学的研究和利用是始于19世纪中叶。近年来食品级乳酸菌的优良特性已引起食品微生物界的关注，它在食品方面的应用也越来越广泛。目前乳酸菌广泛应用于乳制品、肉制品、酱腌菜制品、酱类制品、发酵酒制品等各类发酵行业中的很多发酵食品中。随着现代生物技术的发展，乳酸菌与人们的生活与健康越来越密切。
2 乳酸菌在泡菜中的应用
泡菜是世界三大名酱腌菜之一，是我国具有悠久历史的传统发酵蔬菜加工产品，也是四川省最具特色和优势的产业之一。行业专家称“世界泡菜在中国、中国泡菜在四川”，众所周知的四川特色泡菜如四川的
新繁泡菜、广乐泡菜、李记泡菜、其辉泡菜、味聚特泡菜、汉州泡菜等。
早在1400年前，后魏贾思勰撰著的《齐民要求》一书就记载有泡酸菜的制作方法。蔬菜的贮存方式之一就是将其用来制作泡菜，《辞海》中记述：“泡菜，将蔬菜用淡盐水浸渍而成” ，其加工过程是将蔬菜清洗干净后晾去表面水分放入泡菜坛中，加入6%～8%的食盐，使食盐水完全淹没蔬菜，盖上坛盖，腌制一段时间即可。传统泡菜的制作过程属于自然发酵，不需接种乳酸菌。在缺氧的环境下，乳酸菌的生长占优势，产生大量的乳酸，抑制了其它菌的生长。乳酸不仅使成品具有酸味，同时可与发酵过程中产生的醇类物质发生酯化反应，产生多种酯类物质等，与菜香复合使成品具有特殊的香味；同时，发酵过程中部分蛋白质分解产生氨基酸，使成品具有鲜味。泡酸菜不仅是佐餐佳品，而且是保健食品，深受人们的喜爱。
泡酸菜中常见的乳酸菌主要有植物乳杆菌、发酵乳杆菌、短乳杆菌、肠膜明串珠菌及小片球菌等。
但是我国的传统泡菜存在着诸多弊端：⑴优势功能菌不突出；⑵产品周期长；⑶产品质量不稳定，不利于标准化、工业化生产；⑷长期以来它们的生产等受许多自然因素（如季节和气候等）的制约，造成生产不连续，产品质量不稳定，给行业发展带来许多负面影响。
国内泡菜种类中，泡制青菜、红椒、小米椒、萝卜，榨菜占了很大的市场。
2.1 乳酸菌在传统泡青菜发酵中的应用
传统青菜在泡制过程中一般都是采用的高盐腌制，高盐低酸保存这
种方式导致了青菜发酵时微生物的繁殖变得异常的缓慢，从而造成了蔬菜特色发酵风味物质的形成不足，对亚硝酸盐的降解作用也变慢了，并且产生大量的高盐废水，处理难度大，成本高，后期包装成品时还需要对腌渍制品原料脱盐，不仅耗费大量水资源，而且还污染了环境，且由于发酵不稳定，成品包装容易引起胀袋等一系列问题。
在泡青菜发酵中直接使用直投式乳酸菌制剂，能够在发酵初期使乳酸菌数量迅速增加成为优势菌种，乳酸菌繁殖代谢产生的乳酸以及抑菌物质是天然的防腐剂，可以抑制其他杂菌生长。发酵稳定，从而缩短了泡青菜的成熟期，减少了企业成本，缩短资金周转期，后续包装成品的质量问题也得到相应解决。经研究发现，接种乳酸菌制剂后，氨基氮含量提高，亚硝酸盐含量降低，减少食盐用量[2]。
2.2 乳酸菌在传统泡红椒发酵中的应用
泡红椒在传统发酵工艺过程中主要问题是风味物质形成不足，从而需要长时间发酵。传统发酵过程也是通过高盐和外加酸来抑制微生物的生长，从而影响果胶酯酶的活性以达到护脆的目的。同泡青菜传统发酵工艺一样，这种方式也会影响总酸以及风味物质的提高。
然而通过人工接种乳酸菌发酵剂，配合低盐发酵红椒能够在发酵初期抑制其他杂菌生长，提高红椒的总酸和风味物质含量，形成传统发酵工艺所不具有的特有香味，从而提升产品的品质。且成熟期比传统发酵缩短，亚硝酸盐含量比传统发酵的低，所以无论是在风味提高和食品安全性上都具有无可比拟的优势。
2.3 乳酸菌在传统泡小米椒发酵中的应用
小米椒在传统的发酵过程中，同样是通过高盐来确保产品质量，这种方式同样会有高盐水的处理等一些列环境问题。部分厂家过量的使用焦亚硫酸钠，完全抑制了发酵的过程以至于小米椒失去了其应有的风味，由于焦亚硫酸钠会溢出二氧化硫(SO2)不仅危害人体健康而且导致了生产事故的频发。
使用乳酸菌发酵剂接种发酵后，不仅可以减少食盐的用量，并且代谢出的乳酸能够赋予小米椒柔和的酸味以及香味[3]，产品质量更上一个档次。
以四川高福记生物科技有限公司为例，其生产的乳酸菌制剂以及独有的泡青菜专用料、泡红椒专用料、泡小米椒专用料、剁椒专用料、萝卜专用料、生姜专用料等配合其获得专利的生产工艺，分别在新繁泡菜厂的青菜发酵，高福记食品有限公司的辣椒发酵，云南润思雅食品有限公司的小米椒发酵，以及陪陵榨菜的发酵上都取得了突破性的进展，塑造了乳酸菌发酵剂大规模生产的成功案例。
2 乳酸菌在郫县豆瓣发酵中的应用
郫县豆瓣享有“川菜之魂”的美誉，其发酵过程分为辣椒椒醅发酵、豆瓣瓣醅发酵和后熟发酵，在豆瓣瓣醅发酵的过程中，主要是霉菌发酵，而在辣椒椒醅发酵和后熟发酵过程中主要是耐盐的酵母和乳酸菌发酵，而酵母和乳酸菌对郫县豆瓣风味的形成具有重要的作用。刘超兰[4]等将乳酸菌和酵母接入到郫县豆瓣的酱醅中，陈酿8个月后，总酯显著增加，接近自然陈酿12个月的水平。酯香主体成分以及Glu、Asp、Ser、Thr、Ala等呈味物质成倍增加，对其风味改善贡献显著。
张大凤[5]等在郫县豆瓣的发酵过程中加入由酿酒酵母、产朊假丝酵母、植物乳杆菌和耐盐四联球菌混合制成的复合菌剂，缩短了生产周期、降低了黄曲霉毒素、提高氨氮和挥发性呈香物质含量，使豆瓣的风味得到了明显的改善。郫县豆瓣股份有限公司在发酵的干辣椒椒胚中加入了四川高福记生物科技有限公司提供的乳酸菌菌剂，椒胚在7天内迅速断生，香味、色泽以及氨基氮含量都明显优于未加乳酸菌菌剂的断生椒胚。
3 乳酸菌在豆酱发酵中的应用
豆酱类发酵可以分为制曲、发酵初期和发酵成熟三个阶段。在制曲阶段，曲霉占绝对优势，曲霉分泌的蛋白酶和淀粉酶将大豆和面粉中的蛋白质水解为多肽、氨基酸，淀粉水解为糖类，从而为后阶段其他微生物的生长创造条件[6]；在发酵初期，加入了盐水，由于食盐浓度较高且缺乏氧气，曲霉停止生长，而耐盐的酵母（如鲁氏酵母、豆酱球拟酵母和清酒球拟酵母）和乳酸菌（如嗜盐四联球菌）开始大量繁殖，并产生协同作用共同代谢酱醪中的可发酵糖，产生乙醇、乳酸、乙酸等产物，并生成乳酸乙酯、乙酸乙酯等成香物质[7]；在发酵成熟阶段，由于有机酸等代谢产物的积累，微生物的生长基本停止，是酱类各种特殊风味形成的关键阶段。
在豆酱发酵过程中加入酵母和乳酸菌，不仅能够缩短发酵周期，而且能够抑制杂菌生长，提高产品安全性。酵母和乳酸菌产生的有机酸及醇类物质还能改善豆酱风味，提高豆酱品质。贡汉坤[8]等在豆酱发酵过程中添加植物乳杆菌710和具有增香作用的鲁氏酵母
638，将生产的时间缩短了2/3，且产品质量符合国家标准。赵建新[9]等在发酵初期的酱醅中加入乳酸菌和酵母，大大改善了豆酱的品质。张辉[10]在研究中也发现加入乳酸菌和酵母混合发酵的黄豆酱比仅用米曲霉发酵生产的黄豆酱产品品质更好。
4 乳酸菌在酱油发酵中的应用
酱油酿造是曲霉、酵母、细菌等多种微生物及其酶系相互作用的过程，其中曲霉主要是在制曲阶段产生大量的蛋白酶、淀粉酶等酱油发酵必不可少的酶系，而酵母和细菌则主要是促进酱油风味物质的形成[11]。在发酵期间，通过人工接种乳酸菌剂，使发酵液中的乳酸菌大量存在，乳酸菌代谢产生乳酸、乙酸等有机酸，一方面赋予酱油柔和的香味，另一方面使整个发酵体系的pH值下降，抑制大肠杆菌、枯草芽孢杆菌等杂菌的生长，并为酵母繁殖创造适宜的环境，酵母大量繁殖而产生的以醇类为主的各种小分子物质赋予酱油特有的醇味，同时大量的醇类和部分有机酸发生酯化反应后生产酯类等风味物质赋予酱油特有的酱香、豉香和酯香[12,13]。
5 乳酸菌在肉制品发酵中的应用
发酵肉制品是指自然或人工控制条件下，利用微生物发酵作用生产的具有特殊风味、色泽和质地，且具有较长保存期的肉制品[14]。肉制品发酵过程中的微生物包括细菌、霉菌和酵母，其中细菌包括乳酸菌、小球菌和葡萄球菌[15]。在发酵过程中,乳酸菌占有绝对优势[16]。但在自然发酵过程中，由于乳酸菌的起始量小，存在着发酵周期长、发酵可控性差以及安全性低等问题[17]。
在肉制品发酵过程中加入乳酸菌菌剂，不仅可以改善肉制品的风味和成色，还能提高肉制品的安全性和营养价值。在肉制品发酵过程
中，乳酸菌产生的大量乳酸等有机酸使pH降低，有利于将NO2-
还原成
NO而与肌红蛋白结合，形成一氧化氮肌红蛋白，使肉制品呈明亮的鲜红色[18]。同时，乳酸菌发酵产生的有机酸及抗菌物质, 可有效地抑制肉中腐败菌和致病菌的生长及产毒[19]，且有机酸可促进亚硝酸盐的还原作用, 降低亚硝酸盐与二甲胺的含量[18]，使肉制品的食用安全性提高。而且，乳酸菌在发酵中产生的有机酸（如乳酸、醋酸、丙酸等）赋予肉制品柔和的酸味，同时还与发酵中产生的醇、醛、酮等物质相互作用，形成多种呈味物质，使发酵肉制品具有其独特的风味[18]。在肉制品发酵过程中，乳酸菌代谢产生的少量蛋白酶将肉中的蛋白质分解成肽及氨基酸，大大提高了肉制品的消化吸收率。英国科学家利用戊糖片球菌制作发酵香肠, 产品中非氮白氮( NPN) 含量显著提高, 20 种氨基酸中有14 种含量提高[18]。乳酸菌在发酵过程中还合成一些营养物质，如VB l、VB2、VB6、VB l2、泛酸等[20]。另外, 乳酸菌发酵产生的乳酸可提高钙、磷、铁的利用率,促进铁和维生素D的吸收。
6 乳酸菌与乳制品发酵
发酵乳制品是以鲜乳或还原乳为主要原料，添加适当蔗糖等配料后经乳酸菌发酵制成的乳制品[21]。乳酸菌发酵乳制品具有营养价值高、风味独特、保存期长、有一定的保健作用等特点[22]。乳酸菌在发酵过程中产生大量的乳酸、醋酸、丙酸等有机酸，赋予食品以柔和的酸味，同时还可与醇、醛、酮等物质相互作用，形成多种新的呈香物质，使
发酵乳具有独特的风味；同时，乳酸菌发酵产生的乳酸在防止食品腐败变质中具有重要作用，加上乳酸菌在发酵过程中产生的乳链球菌肽、乳杆菌素、嗜酸菌素等抑菌物质可抑制引起食品腐败的微生物的生长，因而提高了产品的保存性，延长了货架期；乳酸菌在发酵过程中产生的各种酶类，对入中的蛋白质等物质进行分解，增加了乳中氨基酸的含量及种类，提高了牛乳的营养价值；而且，以双歧杆菌为代表的活性乳酸菌菌体，及其在发酵过程中产生的某些生理活性物质，能提高人体免疫力，增强机体内巨噬细胞的吞噬力，提高人体对病原菌的抵抗力，从而增强了食品的保健效果。
7 结束语
经乳酸菌发酵的食品集营养和保健于一身，越来越受到人们的重视。因此，在传统发酵食品的基础上，国内正在大力开发乳酸菌发酵食品，拓展乳酸菌的应用范围。目前，国内对乳酸菌的应用已经较全面广泛，但在我国范围内，仍然有许多地域的传统发酵食品中的乳酸菌尚未被开发。
针对我国传统发酵食品中的乳酸菌开发提出以下几点建议：1、应最大程度利用乳酸菌发酵产品的优势，研究开发更多的新型品种，使之投放市场。2、大力拓展菌种来源选育既有优良发酵特性又有特殊保健功能的优良菌种，充分利用我国广博的菌种资源开发更多的传统发酵食品。3、重视新型食品的评价，应用高新生物技术开发乳酸菌在食品上的应用。
参考文献
[1] 贺稚非，向瑞玺等泡菜活性直投式乳酸菌发酵剂的研究食品科学
2006,Vol.27,No.08 191-197
[2] 余文华，张蜀艳，陈功，刘竹，兰恒超，万胡，张其圣，李洁芝，张颖，李
恒, 直投式功能菌对青菜盐渍发酵过程中各指标变化研究[J]- 食品与发酵科技2011.47（6）
[3] 刘福林食品用乳酸菌的现状及发展趋势[A]- 农产品加工2012 6:73-74
[4] 刘超兰, 黄著, 彭熙敏等. 乳酸菌和酵母共培养技术缩短郫县豆瓣酱陈酿
期的应用研究[J]. 中国酿造. 2009(3): 105-109.
[5] 张大凤, 邹艳玲, 李明元. 郫县豆瓣生产用复合微生物菌剂的研制[J]. 中
国调味品. 2012,37(7): 62-64.
[6] 梁恒宇, 程建军, 马莺. 中国传统大豆发酵食品中微生物的分布[J]. 食
品科学. 2004, 25(11): 401-404.
[7] 贡汉坤, 王海鸥. 传统酱类自然发酵动态分析[J]. 食品科技, 2003(9):
54-59.
[8] 贡汉坤, 王传荣, 孙林超. 传统豆酱人工接种发酵的初步研究[J]. 食品科
技, 2004(10): 37-39.
[9] 建新, 王森, 毛丙永等. 接种乳酸菌与酵母菌改善豆酱品质[J]. 食品与
发酵工业, 2011, 37(11): 39-45.
[10] 张辉. 工业生产黄豆酱乳酸菌和酵母菌的研究[D]. 东北农业大学, 2007.
[11] 陈伯林. 耐盐乳酸菌在酱油发酵中的应用[J]. 现代食品科技, 2011,
27(11): 1340-1343.
[12] 吕嘉枥, 齐文华. 乳酸菌的生理功能及在食品酿造工业中的应用[J]. 食
品科技, 2007, 10：13-17.
[13] 王夫杰, 鲁绯, 纪凤娣等. 乳酸菌在中国传统酿造调味品中的应用[J].
中国调味品, 2009(9): 24-26.
[14] 王晓婷, 贺银凤. 肉制品发酵剂菌种筛选及发酵工艺条件优化[J].食品工
业, 2012, 33(7): 3-8.
[15] 李华丽, 何煜波. 肉品发酵剂常用菌种及其混合发酵特性[J]. 中国食品
添加剂, 2005(1): 70-73.
[16] 褚福娟, 孔保华, 黄永. 发酵肉制品常见微生物及其对风味的影响[J].
肉类研究, 2008(1): 3-6.
[17] 张雪梅. 四川香肠生产过程中理化特性、微生物特性及产香葡萄球菌的筛
选与应用[D]. 四川农业大学, 2010.
[18] 李玉珍, 肖怀秋, 林亲录. 乳酸菌在发酵肉制品中的应用[J]. 肉类工业,
2006(4): 8-10.
[19] 黄黎慧. 发酵肉制品研究进展[J]. 江苏调味副食品, 2005, 22(4):22-26.
[20] 袁珺. 乳酸菌在肉灌制品中的应用[J]. 肉类工业, 2006(2): 12-13.
[21] 李良, 马莺. 乳酸菌对发酵乳制品风味形成的影响[J]. 中国乳品工业,
2012, 40(5): 42-45.
[22] 李成涛, 吕嘉枥. 乳酸菌及其发酵乳制品的发展趋势[J]. 中国酿造,
2005(8): 5-7.
微生物技术与食品发酵 可以说食品生产是世界上最大的工业之一。在工业化国家，食品消费至少占家庭预算的20%~30%。食品业范围很广，有专门的行业和职业，还有全球的食品生产和销售的跨国公司，随着运输业的发展，各种各样的食品可运至世界各地，而保鲜技术的进步，使得人们可品尝到一年四季的季节性产品，事实上，食品业正为社会提供高质量，有益健康的食品，不受季节和原产地的限制。 食品链主要开始于农业生产中的作物种植或动物饲养，终止于消费者对他们的利用。除了蔬菜和水果，大不分食品材料需要某种程度的加工如谷类和肉类，农产品和消费者之间的环节是食品工业，通过他们，相对庞大的，易腐烂的粗制品的农产品，转变成货架上便利而美味的食品和饮料。 充分认识生物技术对满足当今社会对食品需求的潜力，无论对发达或不发达的国家都是非常重要的，食品生物技术包含的内容很广，如提高食品质量，营养，安全性和食品保藏等；它有赖于现代生物知识和技术与食品加工和保险生物工程原理的有机结合。不过单凭生物技术的进步还不能使食品工业发生革命，而经济和消费者接受力，对生屋技术应用和推广也有很大的影响，有时超过技术障碍。 食品和饮料与制药业很不同，他们的产品不停地被消费并受市场调节。许多食品和饮料所投入的研究经费占销售额的不到1%。他们加工容易，加工的方法得不到专利保护。许多食品和饮料是大批量，低价格的，所有对市场的研究与基础研究一样重要。面对市场对食品和饮料需求的日益上升，微生物技术对发酵技术的开发展现出良好的商业前景。 食品和饮料的发酵是通过微生物技术或酶对农产品原料的作用，发生相关的化学反应，使最终产品口味，色泽等发生感官上的改善，产品通常更有营养，更易消化，口味更好，并无病原微生物，无毒害，发酵的食品包括面包，乳酪，泡菜，酱油等。发酵的饮料包括啤酒，葡萄酒，白兰地，威士忌和非酒精饮料如茶，咖啡，可可等。 发展发酵技术的一个重要应用是防止有机物的腐烂。另一个重要应用是使口味平淡的原料发生感官的，物理的和营养方面的变化，改善风味和维生素成分，使某些植物性的原料获得肉类的质地和口感。现代的发酵技术方法，使产品更易受控制，更稳定，而且更能确保产品的安全性。 对大多数的发酵过程，人们往往忽略了微生物所起的作用。最初的工匠们无意识的控制和利用微生物的作用，仅凭经验但也得到稳定的终产品，公元前800年，埃及人和巴比伦人就从大麦和产于欧洲的黑麦制得的酸面团发酵生产酒精饮料。只有到了现代，微生物在发酵中起作用的本质才被认识到，有些发酵只有微生物起作用，另一些是多种微生物共同起作用，过程十分复杂，机理尚未完全认识清楚。这些发酵工业的进一步研究，现代生物技术的进一步应用，食品饮料工业技术必得到突飞猛进的发展。目前，能具体体现发酵技术应用价值的是以下几方面。 1. 酒精饮料 世界范围的酿造业是当前商业中具有最稳定经济效益的行业。提高转化率或产量以获得高额利润是发展和改进技术的动力。 原材料主要包括两种：糖类物质和淀粉物质，后者需要在发酵前水解成单糖。当这些底物与适当的微生物一起酝酿，提供发酵条件，最终会得到一种液体，它含有很多成分，酒精含量从百分之几到百分之几十，由于酸性的pH值可以抑制微生物的生长，使得产品更加稳定和安全，这类酒可以直接饮用。但人们更习惯存放一段时间，使得他们口感更好，进一步蒸馏可提高酒精浓度，得到各种类型的酒。最常用的发酵微生物是酵母菌，这种微生物可以吸收和利用单糖，如葡萄糖和果糖，将他们代谢成乙醇，可以使乙醇达到高浓度，这里简单介绍葡萄酒，它是世界范围生物技术酿酒工业的主要代表。 葡萄酒大多数销售的葡萄酒是由葡萄品种Vitisvinifera发酵的产品，这种葡萄的种植已推广到全世界，土质对葡萄酒的质量有着重要的影响。
食品微生物课程论文 题目乳酸菌的代谢、发酵及其在食品工业中的应用姓名费鹏学号2013309010006 专业食品科学评分 指导教师谢笔钧职称教授 中国·武汉 二○一三年十二月
乳酸菌的代谢、发酵及其在食品工业中的应用 摘要：乳酸菌（lactic acid bacteria, LAB）是最早被人类用于食品储藏加工的微生物之一，其通过发酵糖类，主要产生乳酸，被广泛应用于发酵肉制品、酱油、白酒、饮料等行业。本文对其代谢过程、发酵条件及其在食品中的应用进行了综述。 关键词：乳酸菌；代谢；发酵；食品工业 Abstract: Lactic acid bacteria is one of microorganisms which human being earliest used in food storage and processing. It can produce lactic acid by fermenting saccharides, which were applied in the field of fermented meat product, soy, wine, beverage and so on. This paper introduced the metabolism, fermentation conditions of LAB and its application in food industry. Keywords: Lactic acid bacteria; metabolism; fermentation; food industry 乳酸菌是一类能利用可发酵性碳水化合物产生大量乳酸的细菌的通称[1]。乳酸菌不是分类学上的名词，属于真细菌纲(Eubacteriac)真细菌目(Eabacteriales)中的乳酸细菌科(lactobacillaceae )。在伯杰氏系统细菌分类学上，目前已发现的乳酸菌，至少分布于乳杆菌属(Lactobacillus )、链球菌属(Strptococcus )、明串珠菌属(Leuconostoc )，乳球菌属(Lactococcus)等19个属的微生物中。其中，在食品、医药等领域应用较多的乳酸菌主要分布在乳杆菌属、双歧杆菌属、链球菌属、肠球菌属、乳球菌属、片球菌属和明串珠菌属等七个属种。 乳酸菌是革兰氏阳性，不形成芽孢(个别属除外)，不运动或少运动，不耐高温，但耐酸的球菌或杆菌，乳酸菌是一种兼性厌氧菌，适合于在氧含量低或无氧的环境中生长[2]。与其它细菌相比，乳酸菌对营养的要求比较严格，除了要供给适量的水分、充足的碳源、氮源和无机盐类外，还需要加入维生素、氨基酸和肤等生长因子。乳酸菌都能发酵一定的糖类产生乳酸(分同型乳酸发酵和异型乳酸发酵)，但分解蛋白质和脂肪能力微弱，过氧化氢酶反应呈阴性，适宜在偏酸的环境中生长，其结果可使培养基pH值降到5.0以下，产酸及耐酸能力都较强。 1. 乳酸菌的代谢 微生物的代谢是指发生在活细胞中的各种分解代谢（catabolism）和合成代谢（anabolism）的总和。其中分解代谢过程将复杂的有机物分子通过分解代谢
浅谈乳酸菌在食品工程中应用 摘要：我国食品行业的发展带动了全民的生活水平，随着食品行业技术的进步，越来越多新型的食品逐渐占据了市场。乳酸菌的诞生给我国的食品领域带来了巨大的发展商机。目前我国的乳酸菌种类之多，不同种类的乳酸菌都能够适应我国的食品生产过程。乳酸菌技术在我国的应用十分广泛，我国也利用其在食品领域取得了许多的进展，给食品行业引领了新的发展方向。本文将详细介绍常用的乳酸菌种类，同时分析各自的特点并详细分析乳酸菌对我国食品工程产生的影响。 关键词：乳酸菌技术；食品发展；应用技术；前景 我国自古以来一直讲究民以食为天的基本准则，饮食的质量安全直接关系到人们的日常生活，现在具备的食品工程已经远远不能够满足人们的实际需求，现如今人们更加追求食品的种类及入口的感觉，大家都十分注重食品的色香味、为了更好的满足广大群众的实际追求，乳酸菌的诞生解决了食品领域的这一问题，可以说乳酸菌是食品行业的一种有效工具，取得了十分广泛的应用。下述内容仅是笔者的个人意见，希望能够对相关的各位工作者有所助益。 1乳酸菌背景简介 乳酸菌是我国的一项新兴技术，它在食品领域的应用十分广泛，越来越多的乳品行业用该项技术能够制造出不同的奶制品，更好地迎合了大众的口味需求，同时也丰富了食品种类。目前乳酸卷在制造酸奶、奶酪等食品领域发挥了重要性的作用，相比于传统的食品工程来说，乳酸菌技术的应用促进了食品行业的发展，由此可以看出乳酸菌的作用之大，与此同时，乳酸菌更加广泛的应用能够增加企业的生产效率，降低应用成本，促进了企业的经济发展，提供了广大的利润空间。 2常见的乳酸菌种类 乳酸菌在我国的食品行业中应用十分广泛，种类也十分繁多，下面笔者将介绍目前应用较广泛的几种乳酸菌。 第一种乳酸菌：啤酒片球菌。该球菌主要在香肠的生产过程中应用十分广泛，生产香肠过程中，此种菌主要能够控制反映过程的pH值，pH值低的环境能够有利于香肠的生产，啤酒片球菌能够抑制反应过程中的腐败菌，降低食品发生腐败的情况，大大降低了不必要的浪费，此外啤酒片球菌还能够确保香肠的入口感良
食品发酵工艺学 第一章绪论 一、食品发酵与酿造的历史 1.列文虎克Leeuwenhoek Antoni Van ( 1632-1723 )：成功制造了世界上第一台显微镜，并在人类历史上第一次通过显微镜发现了单细胞生命体-----微生物。 2. 巴斯德（Louis Pasteur,1822~1895）巴斯德的主要贡献：发明了巴斯德灭菌法。1861年，巴斯德实验，结束了绵延100多年的争论，把自然发生论赶出了科学界。1865年，巴斯德受农业部长的重托，解决了法国南部蚕业上遇到的疾病使蚕大量死亡的难题。发明了狂犬病疫苗，他还指出这种病原物是某种可以通过细菌滤器的“过滤性的超微生物”。 3.科赫（Koch, Robert 1843~1910）科赫的主要贡献：1881年后，创用了固体培养基划线分离纯种法。建立了单种微生物的分离和纯培养技术。1882年3月24日科赫在德国柏林生理学会上宣布了结核菌是结核病的病原菌。单种微生物分离和纯培养技术的建立，是食品发酵与酿造技术的第一个转折点。 4. 20世纪40年代，好气性发酵工程技术成为发酵与酿造技术发展的第二个转折点。 5. 人工诱变育种技术和代谢调控发酵工程技术成为发酵与酿造技术发展的第三个转折点。 6．20世纪70年代发展起来的DNA重组技术，又大大推动了发酵与酿造技术的发展。二、食品发酵与酿造的特点以及与现代生物技术的关系 （一）食品发酵与酿造的特点 发酵：泛指利用微生物制造工业原料和工业产品的过程。通常所说的发酵指生物或离体的酶，不彻底地分解代谢有机物，并释放出能量的过程。 酿造：是我国劳动人民对一些特定产品进行发酵生产的一种称谓，通常把成分复杂、风味要求较高，诸如黄酒、白酒、啤酒、葡萄酒等酒类以及酱油、酱、食醋、腐乳、豆豉、酱腌菜等食佐餐调味品的生产称谓酿造。 酿造与发酵的区别：利用生物体或生物体长生的酶进行的化学反应。与化学工业相比，发酵与酿造工业的特点：安全、简单；原料广泛；反应专一；代谢多样；易受污染；菌种选育发酵技术的两个核心：生物催化剂、生物反应系统 第二章菌种选育、保藏与复壮 菌种选育的方法有：自然选育、诱变育种、杂交育种、原生质体融合、基因工程。 一、微生物菌种选育的理论基础 微生物的遗传性和变异性的特点：a、微生物由于繁殖速度快、生活周期短；b、微生物由于个体微小，比表面积大，大多以单细胞或极少分化的多细胞存在；c、微生物大多以无性生殖为主，且营养体多数为单倍体。 诱变育种：人为地将对象生物置于诱变因子中，使该生物体发生突变，从这些突变体中筛选具有优良性状的突变株的过程。 （一）突变：微生物的遗传物质存在于变动着得的环境中，染色体上的遗传信息以及染色体组受到环境的作用而改变，这种改变或多或少是永久性的，从生物表型上说是突然发生可遗传的变换，这种变化就称为突变。自发突变：在自然状况下发生的突变，也称自然突变。诱发突变：人为地利用物理或化学因素诱发的突变。（二）诱变的基本原理 1.诱变剂：用来处理微生物并能提高生物体突变频率的这些物理或化学因素成为诱变因素，又称诱变剂。诱变剂有物理诱变因子（紫外线、Ｘ射线）、化学诱变因子（亚硝基胍、亚硝酸、亚硝基甲基胍）生物诱变因子（噬菌体） 2. 诱变剂作用机理物理诱变因子诱变机理：快中子、γ射线、β射线产生电离辐射，而紫外线是不形成离子的非电离辐射。以紫外线为例，紫外线照射后引起的ＤＮＡ结构改变，Ｄ
1 什么是食品生物技术？ 食品生物技术（food biotechnology）是生物技术在食品原料生产、加工和制造中的应用的一个学科。它包括了食品发酵和酿造等最古老的生物技术加工过程，也包括了应用现代生物技术来改良食品原料的加工品质的基因、生产高质量的农产品、制造食品添加剂、植物和动物细胞的培养以及与食品加工和制造相关的其他生物技术，如酶工程、蛋白质工程和酶分子的进化工程等。 2 你对食品生物技术在食品工业发展的地位是什么态度？ 3 食品生物技术主要包含哪些内容？（参考1） 4 基因工程技术对未来新食品有什么作用？ 5 什么是基因工程？ 基因工程是指将一种或多种生物体的基因与载体在体外进行剪接重组，然后转入另一种生物体内，是指按照人们的意愿表达出新的性状。 6 基因工程的操作步骤。 ①从供体细胞中分离出基因组DNA，用限制性核酸内切酶分别将外源DNA和载体分子切开（简称切） ②用DNA连接酶将含有外源基因的DNA片段接到载体分子上，构成DNA重组分子（简称接） ③借助细胞转化手段将DNA重组分子导入受体细胞中（简称转） ④短时间培养转化细胞，以扩增DNA重组分子或将其整合到受体细胞的基因组中（简称增） ⑤筛选和鉴定经转化处理的细胞，获得外源基因高效稳定表达的基因工程菌或细胞（简称检） 7 理想的基因工程载体应该具备的特征？ 1)具有对受体细胞的可转移性或亲和性，以提高载体导入受体细胞的效率。 2)具有与特定受体细胞相适应的复制位点或整合位点，实德外援基因在受体细胞中稳定遗 传。 3)具有多种单一的核酸内切酶识别切割位点，有利于外源基因的剪切插入。 4)具有合适的选择性标记，便于重组DNA分子的检测。 8 举例说明质粒载体的特点作用？ 特点：自主复制性、可扩增性、可转移性、不相容性。（野生型质粒的基本特点） 根据载体的功能和用途可以分为以下几类：克隆质粒、测序质粒、整合质粒、穿梭质粒、探针质粒、表达质粒。 9 什么是报告基因？常用的报告基因有哪些？ 报告基因(reporter gene)是一种编码可易于鉴定的蛋白质或酶的基因，可用于标定目的基因的表达调控，并筛选得到转化成功的生物个体，通常称为转化体。目前常用的报告基因有氯霉素乙酰转移酶基因(cat)、荧光素酶基因(luc)、β-葡萄糖苷酸酶基因(gus)、分泌型碱性磷酸酶基因(seap)、绿色荧光蛋白基因(gfp)等。 10 什么是基因探针？常用的制备基因探针的方法有哪些？ 带有可检测标记(如同位素、生物素或荧光染料等)的一小段已知序列的寡聚核苷酸。可通过分子杂交探测与其序列互补的基因是否存在。 探针的获取有下列多种方法：①目的基因的同源序列②cDNA③人工合成 11 简述反应基因技术的基本概念，原理与特点？ 12 什么是细胞工程？简述其基本原理与技术？ 定义：应用细胞生物学和分子生物学的方法，通过类似于工程学的步骤在细胞整体水平
乳酸菌在发酵食品中的应用 段振楠梁华忠罗国超王沁峰谢建将曾泽生 （四川高福记生物科技有限公司，四川成都 611732）摘要：乳酸菌是食品发酵工业中重要的细菌，本文主要阐述了传统发酵泡菜、郫县豆瓣、传统豆酱、酱油、发酵肉制品中乳酸菌所起到的作用及其使用现代生物技术制造的制剂通过人工接种在发酵过程所显现出的效果。同时，阐述了乳酸菌在发酵乳制品中的发酵机理和一些特性功能。并对乳酸菌的应用前景进行了展望和建议。 关键词：乳酸菌，发酵食品，泡菜，豆酱，郫县豆瓣，肉制品发酵 Application Of Lactobacillus In The Fermented Food DUAN Zhen-nan, LIANG Hua-zhong,LUO Guo-chao, WANG Qin-feng, ZENG Ze-sheng,XIE Jian-jiang (SiChuan Gaofuji Biotechnology CO.,Ltd,Chengdu 611732,China) Abstract：Lactic acid bacteria is a important bacteria in food fermentation industry. The article focuses on the function of lactic acid bacteria in traditional fermented kimchi , Bean paste, Pixian traditional miso, soy sauce, fermented meat product and the use of modern biotechnology manufacturing by artificial inoculation in the fermentation process as demonstrated in the results. The article also demonstrate the ferment mechanism and certain features of lactic acid, prospect its applications and provide recommendations. Key words:Lactobacillus; Fermented Food; Kimch; Bean paste ;
乳酸菌及其乳酸菌发酵食品 发酵是一种古老、传统的食品储存与加工的方法，凡利用微生物的作用而制得的食品都可以称为发酵食品。发酵食品是人类巧妙地利用有益微生物加工制造的一类食品，具有独特的风味和营养价值，丰富了我们的饮食生活。发酵食品因在食品加工过程中有微生物参与作用，进而可以形成一些特异性风味物质和营养因子，如乳酸菌参与牛乳发酵，产生乙醛、丁二酮、丙酮、3-羟基丁酮、挥发性酸等芳香物质，以及胞外多糖、乳酸菌素、γ-氨基丁酸等营养因子。 乳酸菌是发酵食品最主要的有益微生物之一，人类对于乳酸菌的应用历史非常久远，在远古人类就在酿造食品方面不自觉地利用了乳酸菌。但是，人类能主动地去研究和掌握乳酸菌的生活规律，并加以应用，还是近百年的事。 1 乳酸菌 1.1 乳酸菌的分类 乳酸菌是一类以糖为原料产乳酸为主的细菌的总称，乳酸菌不是分类学上的名词，属于真细菌纲(Eubacteriac)真细菌目(Eabacteriales)中的乳酸细菌科(lactobacillaceae)。在伯杰氏系统细菌分类学上，目前已发现的乳酸菌，至少分布于乳杆菌属(Lactobacillus)、链球菌属(Strptococcus)、明串珠菌属(Leuconostoc)，乳球菌属(Lactococcus)等19个属的微生物中。其中，在食品、医药等领域应用较多的乳酸菌主要分布在乳杆菌属、双歧杆菌属、链球菌属、肠球菌属、乳球菌属、片球菌属和明串珠菌属等七个属种。 1.2 乳酸菌的基本特性 乳酸菌是革兰氏阳性，不形成芽孢(个别属除外)，不运动或少运动，不耐高温，但耐酸的球菌或杆菌，乳酸菌是一种兼性厌氧菌，适合于在氧含量低或无氧的环境中生长。与其它细菌相比，乳酸菌对营养的要求比较严格，除了要供给适量的水分、充足的碳源、氮源和无机盐类外，还需要加入维生素、氨基酸等生长因子。乳酸菌都能发酵一定的糖类产生乳酸，但分解蛋白质和脂肪能力微弱，过氧化氢酶反应呈阴性，适宜在偏酸的环境中生长，可使培养基pH 值降到5.0以下，产酸及耐酸能力都较强。 1.3 乳酸菌的发酵类型 乳酸菌的发酵根据产物的不同，分为三种类型：同型乳酸发酵、异型乳酸发酵和双歧发酵。同型乳酸发酵是指发酵终产物中90%以上为乳酸的乳酸发酵过程，以乳酸链球菌和多数乳酸杆菌为主。异型乳酸发酵是指发酵终产物中除乳酸外,还有乙醇、二氧化碳等成分的乳酸发酵过程，以明串珠菌属的乳酸菌以及某些乳酸杆菌,如肠膜明串珠菌、短乳杆菌、甘露醇乳杆菌等。双歧发酵是双歧杆菌的产能模式，双歧杆菌是一类特殊的严格厌氧菌,对营养要求较高,它们对葡萄糖的代谢也可归入异型乳酸发酵,但与其他乳酸菌的异型发酵不同。 1.4 乳酸菌的代谢产物 乳酸菌发酵的代谢产物主要有有机酸类、细菌素类、乙醛等芳香物质、胞外多糖、γ-氨基丁酸等。有机酸类主要有乳酸、乙酸，及少量的甲酸、丙酸等，具有抗菌防腐的作用，并带给食品酸性的口感；细菌素又称乳酸菌素，具有固定抗菌谱，对病原菌和腐败菌具有很强的抑制能力；乙醛等芳香物质给乳酸菌发酵食品带来独特的发酵风味；胞外多糖作为生命物质的重要组成部分，广泛参与细胞的各种生命现象及生理过程的调节；γ-氨基丁酸是神经系统中重要的抑制性神经递质，具有改善脑机能，调节情绪抗焦虑，降低血压等方面具有重要作用。
乳酸菌及其在食品中的应用 系院名称：专业班级：学生姓名：学号：指导教师：
摘要 (3) Abstract (4) 1乳酸菌概述 (5) 1.1乳酸菌种类 (5) 1.2乳酸菌基本特征 (6) 1.3乳酸菌发酵类型 (6) 1.3.1同型乳酸发酵 (6) 1.3.2异型乳酸发酵 (6) 1.4乳酸菌代谢产生的抗菌物质 (6) 1.4.1产生有机酸 (6) 1.4.2产生细菌素 (7) 1.4.3产生过氧化氢 (7) 1.5乳酸菌保健功能 (7) 1.5.1产生特殊酶系 (7) 1.5.2具有粘附性和定植能力 (7) 1.5.3产生抑菌活性代谢产物 (8) 1.5.4降低胆固醇 (8) 1.5.5具有抗变异原性 (8) 1.5.6增强免疫功能 (8) 1.5.7具有营养作用 (9) 2乳酸菌在食品中的应用 (9) 2.1乳酸菌在乳制品中的应用 (9) 2.1.1酸奶 (9) 2.1.2凝固型酸奶 (9) 2.1.3乳酸菌奶粉 (9) 2.1.4酸奶油 (10) 2.1.5酸蛋奶冰淇淋 (10) 2.1.6酵母乳酸菌复合发酵奶 (10) 2.1.7干酪 (10) 2.1.8发酵果冻 (10) 2.2 在蔬菜深加工中的应用 (11) 2.3在肉制品生产中的应用 (11) 2.4乳酸菌在酒类产品中的应用 (11) 2.4.1乳酸茵在白酒中的应用 (11) 2.4.2乳酸菌在葡萄酒中的应用 (12) 3乳酸菌国内外研究现状 (12) 4研究目的与意义 (13) 5发展前景 (14) 参考文献 (15)
致谢 (16) 乳酸菌及其在食品中的应用 邢春卿 （黑龙江工业学院环境工程系，黑龙江鸡西 158100 ） 摘要:乳酸菌通过产生乳酸、分泌乳酸菌素等方式抑制病原菌与腐败微生物的活性，被认为是最有效的抗生素替代物。乳酸菌发酵的食品更是具有改善风味、延长保质期等特点，因此，乳酸菌在食品中的应用范围大大扩展，不再限于传统发酵的乳制品。本文对乳酸菌及乳酸菌的抑菌作用机理和在食品中的应用进行了概述，并列举了乳酸菌发酵的新型乳制品及其他一些食品。 关键词：乳酸菌；抑菌作用；乳酸菌发酵产品；应用前景
教案 课题：第二章食品发酵原理审批签字 班级授课日期 学时2学时 教 学目标知识目标： 一、发酵工业的基本概念 二、微生物发酵的基本特征 三、本课程的重点内容和任务 技能目标：使学生能够了解微生物发酵的基本特征 教学 重点难点重点：微生物发酵的基本特征难点：微生物发酵的基本特征 教学 方法讲授法 参考资料 或教具 多媒体课件、教材 教学内容方法过程：附记[组织教学]：师生问好，检查出勤情况 [新课导入]： 近几十年的来微生物发酵不但在应用领域上更加广泛，更重要
教学内容方法过程：附记的是建立了许多新的微生物发酵理论体系，诸如：代谢控制发 酵、基因工程菌发酵等 [讲授新课]：食品发酵原理 二、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 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、物里的、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
发酵工程在食品领域的应用 摘要：传统的发酵工程是以非纯种微生物进行的自然发酵，或以纯种微生物进行的工业化发酵。现代发酵工程作为现代生物技术的重要组成部分，具有广阔应用前景。本文以下将介绍微生物发酵在新食品的配料、食品添加剂、功能性食品的开发等相关的食品领域中的应用以及对发酵工程在食品领域的应用做了展望。 关键词：发酵工程；食品领域；应用 发酵工程在食品领域的应用广泛。如啤酒是用大麦芽和酒花经啤酒酵母发酵而成。酒类饮料生产中常以谷物或水果味原料经不同的微生物（酵母菌、曲霉等）发酵，加工制成不同的酒。酸奶是在鲜奶里加入了乳酸菌经发酵而成。醋是利用米、麦、高粱等淀粉原料或直接用酒精接入醋酸杆菌发酵加工而成。酱是利用麦、麸皮、大豆等原料经多种微生物（曲霉、酵母菌和细菌）的协同作用制成。现代发酵工程包括微生物资源开发利用；微生物菌种的选育、培养；固定化细胞技术；生物反应器设计；发酵条件的利用及自动化控制；产品的分离提纯等技术。 1、生产传统的发酵产品 传统的发酵产品是指传统食品发展中一直存在的应用发酵技术的食品，如料酒、酱油、酒精等。在传统食品的生产中，发酵技术是生产过程中的核心部分。发酵技术的是否成熟，时刻关系到产品的好坏[1]。 1.1酒类酿造 酒类主要是酿造酒和蒸馏酒。原料经发酵后，不需再蒸馏而可直接饮用的酒称为酿造酒，如啤酒、葡萄酒、黄酒、日本清酒、果酒等。将发酵液或酒酿经过蒸馏得到蒸馏酒，如白酒、白兰地、威士忌、朗姆、伏特加等。传统的发酵方法在时间上较长，无法有效地满足啤酒厂家在现阶段啤酒生产的实际需求。但利用固定化酵母的连续发酵工艺，可有效地减少啤酒所需要发酵的实际时间。 1.2调味品生产 运用发酵工艺可以生产酱油、酱品、豆腐乳、豆豉、醋等调味品[2]。现阶段，发酵工艺也有很大提高，发酵工程在我国的酱油、酱类、豆腐乳等传统的制造行业中得到广泛应用。发酵工程最大的一个优点是可有效地缩短发酵的周期，大大地提升原料的利用率，并在一定程度上提高相关产品的品质[3]。 2、食品添加剂的生产 发酵工程在食品的发酵过程中能生产出天然色素和天然香味型剂，这些天然色素和天然香味型剂可以取代人工合成色素与味精，是未来食品添加剂发展的方向。现在市面上常见的各种食用色素以及香料等都是通过发酵工程技术而生产的食品添加剂[4]。江苏化工学院全易等[5]自制得选择性优良且价廉的糖化酶和异淀粉酶,生产出低甜度、低热量、高粘度、不被微生物发酵的甜味麦芽糖醇。食品防腐剂枯草芽孢杆菌是一种非致病型细菌，在生产代谢过程中产生的抗菌肽，可抑制食品中真菌、细菌、酵母菌的生长，且无毒、无残留、抑菌效果显著、无耐药性[6]。 3、功能性食品的开发 我们不仅需要将药用的天然真菌直接作用至功能性食品的开发上，而且还需要批量的生
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。
乳酸菌及其在食品工业中的应用 陈杰 （宜宾学院食品与科学工程2011级） 摘要：阐述了乳酸菌的定义、基本特征、分类、改善食品的品质和营养、抗菌、降低胆固醇、维持微生态环境、抗肿瘤、抗变异原和增强免疫力功能。综述了乳酸菌在酒类、乳制品、植物蛋白饮料、蔬菜深加工、肉制品生产、食品防腐及保鲜中的应用。 关键词:乳酸菌;分类;发酵特性；食品工业 随着生物技术的发展，对乳酸菌的研究越来越受微生物学家、营养学家、免疫学家和医学家们的关注和重视。由于乳酸菌是人体的正常菌群,也是食品加工和保藏的重要菌种,乳酸菌具有抗菌、降低胆固醇、维持微生态系统平衡、抑癌和增强免疫力等重要生物学功能，赋予食品特殊的风味，改进食品的品质和营养，所以在食品工业中被广泛的运用。 1 乳酸菌的定义 乳酸菌不是分类学上的名词,而是指一群可发酵碳水化合物、产生大量乳酸的革兰氏阳性球菌或杆菌的统称。它们具有以下基本特征:1)细胞为革兰氏阳性;2)细胞形态为杆菌或球菌;3)过氧化氢酶为阴性;4)消耗的葡萄糖50%以上产生乳酸;5)不形成内生孢子;6)无运动性,或极少运动;7)分解蛋白质,但不产生腐败产物;8)脂肪分解能力较弱。 培养特征：乳酸菌能够在空气或氧气下生长，是厌氧菌，耐氧。一方面乳酸菌的生长需要辅助因子，它们大多需要某些维生素(核黄素、硫胺素、泛酸、烟酸、叶酸、生物素)、氨基酸、嘌呤和嘧啶。另一方面乳酸菌具有大部分微生
物所没有的利用乳糖的能力。在固体培养基表面，一般仅形成少量的菌体生物量，仅长出淡色小菌落，直径1～2mm在液体培养基中细菌浓度很低，这些是由营养、代谢等生理特性所决定。 2 乳酸菌的分类 对于乳酸菌的分类,目前尚未有统一的定论,依据《伯杰氏系统细菌学手册》第9版第2卷(1986年),乳酸菌主要归于6个属。另外,工业上应用的肠球菌属和乳球菌属也包括在内。因为双歧杆菌所产的乳酸不足50%,所以双歧杆菌不归于乳酸菌,而单独另辟双歧杆菌属。但考虑其保健作用,双歧杆菌属和肠球菌属也包括到乳酸菌中。 3 乳酸菌的营养和保健功能 乳酸菌能分解食物中的蛋白质、糖类、合成维生素,对脂肪也有微弱的分解能力,能显著提高食物消化率和生物价,改善风味,促进消化吸收,提高营养价值,避免乳糖不耐症的发生,促进钙、磷等元素的吸收。乳酸菌是定居在肠道中的有益菌群,通过代谢产酸降低肠内pH值,或产生抗菌的细菌素,抑制有害菌生长繁殖,维持生态平衡和正常机能。乳酸菌产生的有机酸还能刺激肠管蠕动,增加粪便含水量,有润肠通便功效,对小儿下痢、成人溃疡性肠炎、细菌性下痢有显著治疗效果,并能有效缓解老年人和孕产妇的便秘症状。肠道微生物的水解酶类可以将食物中的致癌物质前体转化为致癌物，乳酸菌的抑癌能力发挥作用的是乳酸菌及其代谢产物对这些酶类(如B一葡萄糖7a-羟化酶、胰蛋白酶等)的抑制作用。乳酸菌细胞直接吸收胆固醇；乳酸菌的胆盐水解酶的活性使胆盐结合态转变为脱合态与胆固醇发生共同沉淀；菌体吸收和共同沉淀的联合作用，不同条件下乳酸菌会表现出某一种作用方式为主的能力。乳酸菌是一种被公认的益生菌，能够刺激免
《现代食品发酵技术》课程（090234）教学大纲 一、课程基本信息 课程中文名称：现代食品发酵技术 课程代码：090234 学分和学时：3学分72学时（其中理论课3学分、54学时；实验课0.5学分、18学时）课程性质：专业选修课 授课对象：生物技术及使用专业 二、课程教学目标和任务 现代食品发酵技术是一门综合性及实践性很强的课程，是以微生物生理及其发酵的生化机制、微生物遗传育种、代谢调节等理论为基础，以化工原理、发酵动力学、发酵技术及设备等工科内容为支撑，要求学生通过本课程的学习，了解发酵食品的起源及发展状况，以适应食品研究开发、生产经营管理、质量控制等各行业对人才知识结构的需求。 该课程的基本任务是：理解掌握各种发酵食品如啤酒、葡萄酒、蒸馏酒、味精、酱油、食醋、酸奶、干酪等生产工艺原理、种类及其卫生和安全等方面的基本知识，掌握所授发酵食品生产的工艺控制措施，要求学生了解发酵食品的最新研究进展，为今后从事相关工作奠定基础。 三、学时分配 课程内容和学时分配表 章节内容学时分配绪论 2 一发酵食品生产及控制 4 二啤酒的生产工艺20 三葡萄酒的生产工艺12 四蒸馏酒生产工艺 5 五酿造调味品生产工艺 4 六发酵畜产品生产工艺 4 合计54 四、课程教学内容和基本要求 绪论 教学目的：系统地介绍和讲解发酵食品的种类及发酵工业现状；立足于本课程的特点，在对实际问题进行分析的过程中讲解本课程的基本内容和核心内容。 基本要求：熟悉发酵、发酵工业的含义；了解当前发酵食品的种类；了解发酵食品的发展概况。 重点和难点：发酵工业现状。 教学方法：讲授、多媒体。
主要内容： 一、国内外发酵食品发展概况。 二、发酵食品及工艺概述。 第一章发酵食品生产及控制 教学目的：介绍发酵食品原料处理及菌种的选育和扩培、发酵机制、产物的提取和精制，基本要求：了解发酵食品的生产及控制要点。 重点和难点：食品发酵机制及产物的提取、精制原理。 教学方法：讲授、多媒体。 主要内容： 一、原料处理。 二、常用发酵微生物及培养。 三、发酵机制。 四、产物的提取和精制过程。 第二章啤酒的生产工艺 教学目的：介绍啤酒分类和啤酒工业现状，重点讲授麦芽的生产及麦芽汁的制备技术、啤酒发酵机制及成品啤酒稳定性。 基本要求：了解啤酒工业发展现状及啤酒的后处理工艺；掌握啤酒工业的历史、地位，酒度的表示方法，啤酒原料的种类和性质；重点掌握制麦工艺，麦芽汁制备工艺，啤酒酵母的扩大培养、传统发酵工艺和啤酒的大型圆柱锥底发酵罐发酵法、高浓度酿造法及啤酒的生物、非生物、风味稳定性和防治方法。 重点和难点：麦芽及麦汁制备工艺要点，啤酒的发酵技术，成品啤酒的稳定性。 教学方法：讲授、多媒体。 主要内容： 第一节啤酒和啤酒工业 世界啤酒工业的历史；我国啤酒工业的历史；我国啤酒工业的现状和未来；酒度的表示方法；啤酒的定义、分类及酒度的表示方法 第二节原料和麦芽制备 一、原料 大麦的外形、基本结构、化学组成、生理特征和储藏；啤酒大麦的质量标准；麦芽辅助原料种类；酒花的化学成分及其作用；酒花的加工制品；啤酒酿造用水的质量要求和处理。 二、麦芽制备 大麦清选、分级的方法和设备；浸麦理论、方法和设备；发芽的方法、条件、设备和物质的变化；判断发芽优劣的根据；麦芽干燥的操作、技术条件和干麦芽的质量标准
. 一、发酵食品微生物及发酵方式 利用微生物的作用而制得的食品都可称之为发酵食品。我国传统发酵食品历史悠久，曾影响着日本、朝鲜等国家。近年来，我国发酵食品工业化水平逐年提高，白酒、啤酒、葡萄酒、酸奶等产品的工业化生产发展迅速，其它产品如腐乳、豆豉、酱油、发酵肠等，工业化程度相对较低。因此必须提高我国传统发酵食品工业化水平，参与国际竞争。 1 发酵食品生产中使用的微生物 用于传统发酵食品的微生物有酵母菌、霉菌、细菌等。如中国的著名大曲酒一茅台酒，其发酵所用的大曲由大麦、小麦等粮食原料保温培菌制得。曲中的微生物由曲霉、红曲霉、根霉等霉菌，假丝酵母、汉逊酵母等酵母菌，以及乳酸菌、丁酸菌、耐高温芽抱杆菌等细菌组成；酸奶及发酵乳饮料是由乳酸杆菌、乳酸球菌、双歧杆菌等发酵制得；啤酒发酵是利用酵母菌；发酵肉制品主要的微生物有乳酸菌、片球菌、霉菌等。黄酒发酵利用毛霉、根霉、酵母；酱油生产则利用米曲霉、酵母菌、乳酸菌；醋的生产主要是醋酸菌的作用。 为提高发酵水平，很多发酵食品应用现代生物技术选育优良菌株进行纯种发酵。如英国采用转基因啤酒酵母进行啤酒的生产，可直接利用淀粉和糊精，提高了发酵产率。目前国内外酸奶生产大多使用直投式乳酸菌粉，发酵剂产品质量均一，接种量可精确控制，同时省去了菌种车间，减少投资，简化了生产工艺。 2 发酵食品的发酵形式 . . 发酵食品的发酵形式主要有液态或固态发酵和自然或纯种发酵。 固态发酵广义上讲是指一类使用不溶性固体基质来培养微生物的工艺过程，既包括将固态悬 浮在液体中的深层发酵，也包括在没有(或几乎没有)游离水的湿固体材料上培 养微生物的工艺过程。多数情况下是指在没有或几乎没有自由水存在下，在有一定湿度的水不溶性固态基质中，用一种或多种微生物发酵的一个生物反应过程。与液态培养方式相比，固态发酵具有如下优点：培养基简单且来源广泛，多为便宜的天然基质或工业生产的下脚料；投资少，能耗低，技术较简单；产物的产率 较高；基质含水量低，可大大减少生物反应器的体积，不需要废水处理,环境污 染较少，后处理加工方便；发酵过程一般不需要严格的无菌操作；通气一般可由气体扩散或间歇通风完成，不需要连续通风，空气一般也不需严格的无菌空气。
◆ 生物技术的确切定义: 人们运用现代生物科学，工程学和其他基础学科的知识，按照预先的设计，对生物进行控制和改造或模拟生物及其功能，用来发展商业性加工，产品生产和社会服务的新技术领域。 ◆ 生物技术的构成 ◆ 生物技术各构成成分之间的关系 现代生物技术的核心是基因工程，而现代生物技术的基础和归宿则是发酵工程和酶工程，否则就不能获得产品和经济效益，也就体现不了基因工程和细胞工程的优越性。 基因工程的定义： ▼ 是指按照人们的意愿和设计方案， ▼ 以分子生物学，分子遗传学，生物化学和微生物学为理论基础， ▼ 通过将一种生物细胞的基因分离出来或人工合成新的基因， 在体外进行酶切和连接并插入载体分子构成遗传物质的新组合， ▼ 导入到自身细胞或另一种细胞中进行复制和表达等实验手段， ▼ 有目的的实现动物，植物和微生物等物种之间的DNA 重组和转移， 使现有物种在短时间内趋于完善或创造出新的生物特性。 发酵工程的定义 : 基因工程 细胞工程 发酵工程 酶工程 蛋白质工程
利用微生物的某种特性，通过现代化工程技术手段进行工业规模生产的技术. 包括: ①传统发酵（有时称酿造）， ②近代的发酵工业如酒精，如乳酸，丙酮-丁醇等 ③目前新兴的如抗生素，有机酸，氨基酸，酶制剂， 核苷酸，生理活性物质，单细胞蛋白等的发酵生产 酶工程的定义 : 酶工程是利用酶所特有的生物催化性能，将酶学理论与化工技术结合而成的一门生物技术。也就是利用离体酶或者直接利用微生物细胞，动植物细胞，细胞器的特定功能，借助于工程学手段来生产酶制剂并应用于相关行业的一门科学。 细胞工程的定义 : 是利用细胞生物学和分子生物学技术，通过类似于工程学的步骤，在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人们的意愿改变细胞内的遗传物质已获得新型生物或特定细胞产品的一门综合性科学技术。 蛋白质工程的定义 : 蛋白质结构和功能的研究为基础，运用遗传工程的方法，借助计算机信息处理技术的支持，从改变或合成基因入手，定向地改造天然蛋白质或设计全新的人工蛋白质使之具有特定的结构、性质和功能，能更好地为人类服务的一种生物技术。 生物技术：农业生物技术、医药生物技术、食品生物技术、海洋生物
酒精阳性乳是指用68%或70%酒精与牛乳混合而产生细微颗粒或絮状凝块的牛乳。 食品发酵工程技术现状与趋势（仅供参考） 发酵工程就是通过研究改造发酵所用的菌种，以及相应的生物技术手段控制发酵过程，来大规模地工业化生产发酵产品。生物技术以基因工程为核心内容，包括细胞工程、酶工程和发酵工程等技术领域，可依据发酵目标产品定向开发菌株。应用现代生物技术分离、选育、改良发酵菌株，人为控制菌种比例和添加量，进行纯种发酵，既可以提高发酵效率, 又能稳定产品质量。 我国是食品发酵与酿造基础较好的国家，传统酿酒和传统酿造在我国历史悠久，现代发酵技术在酿酒工业、酶制剂工业等的带领下，在我国已形成一个完整的工业体系，规模和产量在世界上都占有相当的比重。发展食品发酵与酿造工业在我国已有相当的产业基础、较好的技术力量及广阔的市场和需求。但是，我国传统发酵食品总体工业化程度不高，目前只有酱油、醋等少数产品实现了高度工业化，还有很大一部分传统发酵食品的加工手段比较原始或工业化程度很低，如腐乳、豆豉、酱菜等。 食品发酵工程技术是随着工业技术的进步而不断发展的，随着生物技术的高速发展，发酵工程也得到了迅速发展。发酵工程是生物技术的必由之路，许许多多通过生物技术发展起来的新产品都必须用发酵方法来生产。因此可以说，发酵工程的潜力几乎是无穷的，随着科学技术的进步，发酵工程也必将取得长足的进步。现代食品发酵工程技术的发展主要集中在以下几方面。 （一）利用基因工程技术，人工选育和改良菌种 基因工程是一种将目的基因从DNA上切割下来(或人工合成)，在体外将该基因连接到载体上，通过转化或转导等手段将重组的基因组导人受体细胞，使后者获得复制该基因的能力，从而达到定向改变茵种遗传特性或创造新菌种的目的。这种带有目的基因的受体细胞，具有我们所希望的新的遗传性能和生产性能，这是常规育种方法无法做到的。基因工程已迅速在动植物细胞、微生物中得到应用，我们已能使微生物获得只有动植物细胞才有的生产特性，就是说采用微生物发酵技术就能获得价格昂贵的动物性蛋白质，如胰岛素、干扰素等。可以说，基因工程为发酵与酿造技术提供无限的潜力，掌握了基因工程技术，就可以根据人们的意愿来创造新的物种，利用这些物种为人类做出不可估量的贡献。 （二）结合细胞工程技术，用发酵技术进行动植物细胞培养 细胞原生质体融合技术使动植物细胞的人工培养技术进入了一个新的阶段。借助于微生物细胞培养的先进技术，大量培养动植物细胞的技术日臻完善，有很多已经进行大规模生产。 动植物细胞能产生很多微生物细胞所不具备的特有的代谢产物，进行动植物细胞的培养，就能生产这些特有物质。如动物细胞可生产生长激素、疫苗、免疫球蛋白等；植物细胞可生产生物碱类、色素、类黄酮、花色苦、苯酚、固醇类、菇烯类、植物生长激素类、调味品、香料等。植物细胞培养还可以用于种苗生产，名贵的植物、花卉种苗可在实验室得以培育。 （三）应用酶工程技术，将固定化酶或细胞广泛应用于发酵与酿造工业 将酶固定在不溶性膜状或颗粒状聚合物上，以聚合物作为载体的固定化酶在连续催化反应过程中不再流失，从而可以回收并反复利用，这样就改善了反应的经济性；酶也不会混杂在反应产物中，可大大简化提取纯化工艺；另外，有些酶在游离状况下容易失活，固定后稳定性得以提高。固定化细胞则是将具有一