发酵工艺学-食品工业常用微生物课件 (一)

•温度不适，细菌无法繁殖
•（5）以上说明细菌繁殖的条件
是：•适宜的温度 、•水分、•营养物质（有机物）。
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发酵工艺学食品工业常用微生物
•对 号 入 座
•酵母菌 •霉菌 •醋酸菌 •乳酸菌
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发酵工艺学食品工业常用微生物
•食品变败的类型
➢ 腐败（putrefaction）：食品的蛋白质成分在厌 氧条件下被微生物分解，产生以恶臭为主的变化
•——发酵酸奶的生产菌
–链球菌属（Streptococcus） •乳脂链球菌（St.cremoris）
•——干酪、酸制奶油发酵剂菌种
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发酵工艺学食品工业常用微生物
–明串珠菌属（Leuconostoc）
•肠膜状明串珠菌（L.mesenterides）
•——生产酸泡菜及右旋糖苷（代血浆）。
•-双歧杆菌属（Bifidobacterium）
• 人体肠道有益菌群，可定殖在宿主的肠粘 膜上形成生物学屏障，具有拮抗致病菌、改善 微生态平衡、合成多种微生素、提供营养、抗 肿瘤、降低内毒素、提高免疫力、保护造血器 官、降低胆固醇水平等重要生理功能，其促进 人体健康的有益作用，远远超过其它乳酸菌。
•-片球菌属（Pediococcus）
•嗜盐片球菌（Pc.halophilus）
•——耐NaCl浓度18%～20%,参与酱油酿造;
•乳酸片球菌（Pc.acidilactici）
•——可在含6%～8% 的NaCl环境中生长， 耐NaCl浓度13%～20%，参与酸泡菜发酵。
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发酵工艺学食品工业常用微生物
并非生物分类学名词，而是指能够利用发酵性 糖类产生大量乳酸的一类微生物的统称。虽然有 些霉菌也能产生大量乳酸，但以乳酸细菌为主要 类群，因而通常将乳酸细菌称之为乳酸菌。

《食品发酵微生物》PPT 课件
食品发酵微生物（Food Fermentation Microorganisms）是一门与人类饮食与健 康息息相关的学科，通过微生物的参与，将食物原材料转化为具有特殊风味、 质地，以及增强食物保质期的食品。
发酵与微生物概述
1 发酵的定义
发酵是一种微生物代谢过程，在无氧或缺氧 条件下，微生物通过分解有机物质来产生能 量和有机产物。
发酵食品的种类与特点
酸奶
通过乳酸发酵制成，具有酸甜口感，含有丰富 的乳酸菌和钙质。
酱油
以大豆和麦芽发酵制成，味道浓郁，含有丰富 的氨基酸和益生菌。
味噌
大豆或其他谷物经大肠杆菌发酵制成，具有香 味和咸味，富含蛋白质和氨基酸。
酸黄瓜
通过乳酸发酵制成, 口感酸爽，是一种低卡路里 的腌制食品。
食品发酵与健康的关系
未来发展
随着食品发酵领域的持续研究，新的发 酵技术和食品产品将不断涌现。
结论和要点
食品发酵微生物在食品制作中发挥着重要作用，通过发酵可以改善食品的质 地、口感和保质期，同时增加食品的营养价值和益生菌含量。
乳酸发酵
乳酸菌将碳水化合物分解产生 乳酸，用于制作酸奶、泡菜和 酸黄瓜。
醋酸发酵
醋酸菌将酒精氧化产生醋酸， 用于制作醋、酱油和调味料。
酒精发酵
酵母菌将糖类分解产生酒精， 用于酿造啤酒、葡萄酒和米酒。
食品发酵微生物的作用
• 提供食品的特殊风味和口感。 • 增加食品的保质期，延缓腐败。 • 改善食材的可消化性，增加营养价值。 • 产生有益物质，如维生素、益生菌和抗氧化剂。
食品发酵可以提高食品的营养价值并增加人体所需的益生菌。益生菌可以改善肠道菌群平衡，增强免疫力，促 进消化和吸收，预防肠道疾病。

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食品工艺学食品发酵PPT
以麸皮为原料制醋
以麸皮为主料，用糯米加酒或蓼汁制成醋母 进行醋酸发酵，醋醅陈酿一年，制得风味 独特的麸醋。著名的有四川保宁（今阆中 县）麸醋及四川渠县三汇特醋。
麸 皮
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固态法制醋的改进
• 固态发醋法酿醋，由于是利用自然界野生的微生物，所以 发酵周期长，醋酸发酵中又需要翻醅，劳动强度大。目前 已采用纯种培养麸曲作糖化剂，添加纯种培养酵母菌制成 的酒母，进行酒精发酵，再用纯种培养醋酸菌制成的醋母 ，进行醋酸发酵而制得食醋。也有采用酶法液化通风回流 法，将原料加水浸泡磨浆后，先添加细菌α-淀粉酶加热液 化,再加麸曲糖化,糖化醪冷却,加入酒母进行酒精发酵,待酒 精发酵结束,将酒醪、麸皮、砻糠与醋母充分混合后，送 入设有假底的醋酸发酵池中，假底下有通风洞，可让空气 自然进入，利用自然通风及醋回流代替翻醅，并使醋醅发 酵温度均匀，直至成熟。酶法液化通风回流法的产量，出 醋率和劳动生产率均比传统法高。
• 根霉属 用途广泛，能产生淀粉酶，使淀粉转化为
糖，是酿酒工业常用的糖化菌，也引起食品及其制
品霉变。
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• 红曲霉属 能合成多 种酶类，如淀粉酶、 麦芽糖酶、蛋白酶， 天然色素，。及其他 生理活性物质，如柠 檬酸、琥珀酸、乙醇 ，常用以酿酒、制醋 、酱油、味精、肉制 品和豆腐乳着色剂。
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三、生物变化
பைடு நூலகம்
1、乳酸发酵 同型乳酸发酵：发酵产物只有乳酸。同型乳酸发酵菌有双
球菌属、链球菌属（保加利亚乳杆菌），基质主要是己 糖，通过EMP途径产生乳酸。葡萄糖经EMP途径降解为 丙酮酸后不经脱羧而是在乳酸脱氢酶的作用下直接被还 原成乳酸。

第一章 绪 论
一、什么是发酵、酿造 什么是发酵、 发酵的英文Fermentation 从拉丁语ferver 发酵的英文Fermentation是从拉丁语ferver即 Fermentation是 ferver即 翻腾” 沸涌” 发泡”而来； “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、 有鼓泡和类似翻腾、沸涌的现象。如中国的黄酒、 欧洲的beer beer就以起泡现象作为判断发酵进程的标 欧洲的beer就以起泡现象作为判断发酵进程的标 志。
1880年 1880年，发现可以通过稀释把多种微生物分离开 建立了单种微生物的分离和纯培养技术。 来，建立了单种微生物的分离和纯培养技术。 建立了研究的微生物一系列方法， 建立了研究的微生物一系列方法，把早年在马铃 明胶平板（ 薯块上的培养技术改为明胶平板 1881） 薯块上的培养技术改为明胶平板（1881）和 琼脂 平板（1882） 平板（1882） 显微镜技术：包括细菌鞭毛在内的许多染色方法 染色方法、 显微镜技术：包括细菌鞭毛在内的许多染色方法、 悬滴培养法以及显微摄影技术 以及显微摄影技术。 悬滴培养法以及显微摄影技术。 利用平板分离方法找到并分离许多传染病的病源 利用平板分离方法找到并分离许多传染病的病源 炭疽、结核、链球、） 菌（炭疽、结核、链球、） 1884年提出了科赫法则（ 1884年提出了科赫法则（Koch’s ostulates）： 年提出了科赫法则 ostulates） 病原微生物存在于病体而非健康体；可纯培养； 病原微生物存在于病体而非健康体；可纯培养； 纯培养物接种后染病；可重新分离再培养。 纯培养物接种后染病；可重新分离再培养。
1. 微生物形态学发展阶段
1665年 1665年， 英国科学家 罗伯特 ·虎 克用他的显 微镜观察到 的软木片的 细胞结构

微生物与发酵食品 (乳酸菌和酵母)
发酵食品
发酵定义?
• 生物以厌氧方式将糖类转换成小分子化 合物的代谢过程
• 反应过程无需氧气参与 (厌氧) • 产生能量较呼吸过程要少很多 • 能量大量存在于未完全分解的终产物中 • 许多产物有工业应用价值 (例如酒精,
乳酸, 醋酸….等)
过类型发酵过程
糖类
糖解作用
丙酮酸
乳酸菌
梭胞菌
乳酸
酵母菌 肠
桿
乙醇, CO2
菌
丙 克雷 酸 伯氏 菌菌
丁醇, 丁酸, 异丙 醇, 丙酮, CO2
二丁醇, CO2
醋酸, 琥珀酸, 乙醇, CO2, H2
丙酸, 醋酸, CO2
发酵食品
• 乳酸菌产品
– 奶酪 (cheese), 酸奶 (yogurt), 优酪乳 (drinking yogurt), 养乐多, 酸泡菜, 酸黃瓜, 德式酸泡菜…. 等
• 酵母菌产品
– 面包, 发面制品 (包子, 馒头), 各式发酵饮料类 (米酒, 果酒, 啤酒…等)
• 其他
– 醬油, 醋, 豆瓣, 醬, 味磳, 天貝, 魚露….等
什么是乳酸菌?
• 凡主要代谢产物为乳酸的細菌, 均可称之 为乳酸菌 (Lactic Acid Bacteria), 常简 称为LAB
• 椭圆形单細胞微生物 • 出芽繁殖 (budding) • 真菌, 无叶绿素, 不能行光合作用 • 喜好代谢糖类 • 发酵产物为二氧化碳和酒 • 较一般细菌耐酸及渗透压 • 兼性厌氧 • 在食品行业中常用來发酵面包和酒精饮料 • 在工业上生产酒精, 是未來的能源之星
啤酒酵母酵母 (Saccharomyces
• 將乳糖转化成乳酸, 改善乳糖不耐受症状 • 产生乳酸降低腸道pH值, 抑制杂菌生长 • 分泌抗生性抑菌物质, 如 nisin 等 • 抑制杂菌产生有害胺类物质, 降低大肠癌风险 • 与病原菌拮抗, 减少疾病发生 • 调节产道能菌落分布, 改善便秘 • 降低血液中的胆固醇 • 激发宿主的免疫力

酒的加工工艺
酒的加工工艺主要包括原料选择、破碎、糖化、 发酵、蒸馏、陈化和包装等步骤。
原料选择是基础，需要选择优质、无病虫害的粮 食或水果。
破碎是将原料破碎成小块或颗粒，以便后续的糖 化和发酵。
酒的加工工艺
糖化是将破碎后的原料与水混 合加热，使淀粉转化为可发酵
的糖类。
发酵是将糖化后的原料加入 酵母菌进行发酵，产生酒精
新型发酵技术
如固态发酵、液态发酵、无氧发酵等新型发酵技术将不断涌 现，为发酵食品的生产提供更多可能性。
功能性发酵食品的研究与开发
功能性发酵食品是指具有特定健康功 能的食品，如益生菌、益生元等。随 着人们对健康的关注度不断提高，功 能性发酵食品的需求将不断增加。
功能性发酵食品的研究与开发需要深 入了解微生物代谢机制和人类生理机 制，以实现食品功能性的优化和提升 。
酸奶的加工工艺
酸奶的加工工艺主要包括原料乳的采集 、预处理、标准化、发酵剂制备、发酵 过程控制和后处理等步骤。
后处理包括冷却、包装和贮存等步骤， 以保持酸奶的新鲜度和口感。
发酵过程需要控制温度和pH值，以获得 高质量的酸奶。
预处理主要是对原料乳进行过滤、净化 和标准化，以去除杂质和调整成分。
发酵剂制备是酸奶加工中的关键环节， 需要选择适当的菌种和菌株，并进行活 化和培养。
化学污染
发酵原料、添加剂等可能含有有害化学物质，如重金属、农药残留等，对人体健 康造成危害。
发酵食品的安全问题与预防措施
严格控制原料质量
选择优质、安全的原料，并进行 严格的检验和控制。
规范生产过程
遵循卫生标准，确保生产环境的清 洁卫生，防止有害微生物的滋生和 传播。
定期检测
对发酵食品进行定期的微生物和化 学检测，确保产品质量安全。

根霉产生糖化型淀粉酶，可将淀粉水解为葡萄糖， 还产生乳酸、琥珀酸、延胡索酸等有机酸酶系，降 低基质pH抑杂菌生长，并使酒体醇厚、口味丰满。 传统小曲用自然培菌法，现在用纯种根霉，常用的 有Ｑ303、As3.851、3.852、3.866、3.867和3.868等。
2021/5/17
21
常用的黄酒酵母有： 732号、501号、 醇2号、As2.1392、Ｍ－82、ＡＹ等，尤 以前3种从淋饭酒醅中分离：含有酒化酶 系，赋予黄酒酒香和酯香，并具繁殖快、 发酵力强、产酸低、耐酸、耐高浓度酒精、 对杂菌污染抵抗力强等。
2021/5/17
16
2.2.1 用于啤酒酿造：
主发酵阶段，啤酒酵母在充02冷却麦芽汁中行有氧 呼吸，可发酵糖类进入TCA循环彻底分解为H2O和CO2并 放大量热量，菌体细胞大量增殖；
后发酵阶段，当酵母增殖到一定程度，即进行厌氧 发酵，可发酵糖类经EMP途径被发酵产生乙醇、CO2和 少量热量。
啤酒发酵是多种酶参与的复杂生化反应过程，只有 95％～96％可发酵性糖生成乙醇与CO2；其余的2.0％～ 2.5％用于合成酵母新细胞； 另有1.5～2.5％糖类转化 成高级醇、有机酸、酯类、双乙酰、醛类、含硫化合 物等副产物，给啤酒带来生涩与不成熟的风味。
① 麦曲： 以破碎的全小麦为原料，主要培殖曲霉 （黄曲霉或米曲霉为主，少量黑曲霉、灰绿曲霉、青 霉），其次含有根霉和毛霉，还有少量酵母等微生物， 作为酿造黄酒的糖化剂。
2021/5/17
19
黄曲霉产生液化型淀粉酶（分解淀粉产生糊精、 麦芽糖和葡萄糖）和蛋白酶（分解蛋白质产生多肽、 低肽和氨基酸）,由这些代谢产物相互作用产生的色 泽、香味等赋予黄酒独特风味并为酵母提供营养物 质。传统麦曲采用自然培养，现代用人工接种黄曲 霉，如As3.800和苏16号。