微生物在食品工业中的应用.ppt

根据对维生素的要求和对有机酸的同化性能等区别，食醋酿造菌种可分为2个属：醋酸杆菌属和葡萄糖杆菌属。醋酸杆菌属现已发现53种。它们的特点是：能氧化乙醇成醋酸，有些可继续氧化成CO2和水；不氧化葡萄糖；不要求维生素；能同化主要有机酸。葡萄糖杆菌属发现有8个种，它们的特点是：能氧化乙醇成醋酸，但氧化能力很弱，并且不再分解醋酸生成CO2和水；能氧化葡萄糖或葡萄糖酸；需要维生素；对主要有机酸几乎不能同化。第94页,共123页，2024年2月25日，星期天目前国内外用于生产食醋的菌种有：奥尔兰醋杆菌（Acetobacterorleanense）、许氏醋杆菌（A.schutzenbachii）、弯醋杆菌（A.curvum）、产醋醋杆菌（A.acetigenum）、醋化醋杆菌（A.aceti）、恶臭醋杆菌（A.rancens）等。我国目前使用人工纯培养的醋酸菌种，主要有二株：一株是中科院微生物研究所培育出的恶臭醋酸杆菌AS.1.41。另一株是上海酿造研究所和上海醋厂从丹东速酿醋中分离而得，编号为沪酿1.01。第95页,共123页，2024年2月25日，星期天1.淀粉糖化曲霉菌能分泌多种淀粉酶，完成淀粉糖化作用。2、酒精发酵这一过程是利用酵母菌在无氧条件下经EMP途径，将葡萄糖发酵成乙醇和CO2。3、醋酸发酵乙醇在醋酸菌的作用下氧化成乙酸，这个过程称为醋酸发酵。它是食醋生产的主要环节。乙醇氧化过程可分为两个阶段：首先，乙醇在乙醇脱氢酶的催化下氧化成乙醛。然后，乙醛在乙醛脱氢酶作用下，氧化成乙酸2、发酵机理第96页,共123页，2024年2月25日，星期天4、食醋的色、香、味（1）食醋色素食醋生产如使用红曲做糖化剂，则红曲霉色素赋予食醋红色。食醋在发酵过程中，主要通过美拉德反应和酶褐变反应生成色素。（2）食醋香气发酵过程中产生各种有机酸和醇类，通过酯化反应合成各种酯类，赋于食醋以特殊的香气。酯类以乙酸乙酯为主。（3）食醋的味酸味：醋酸是形成酸味的主体酸。甜味：由糖分组成。鲜味：来源于蛋白质的水解产物氨基酸和菌体自溶核酸的降解物核苷酸。咸味：来自食盐。第97页,共123页，2024年2月25日，星期天工业上的发酵是个广义的概念，它包括所有利用微生物将一种物质转变为另外一些物质的过程。微生物利用基质，进行发酵，产生许多代谢产物，其中不少可供人类食用。一、酒精发酵（一）酒精发酵1、菌种用于酒精发酵的菌种一般是酵母菌。在生产上，以淀粉质为原料，进行酒精发酵的常用菌种有：三、酒类第98页,共123页，2024年2月25日，星期天（1）K氏酵母是从日本引进的菌种。细胞呈卵圆形。该菌生长速度快，适合于糖度不超过19°Bx的发酵。（2）南阳1300细胞多数呈椭圆形，比K氏酵母略大。适合于高浓度糖分发酵，能耐受13%的酒精。（3）南阳混合酵母（1308）细胞多数为圆形，该菌适合于在含有单宁物质的原料中进行发酵。这些酵母菌同属于一个种内的不同品系。通常是啤酒酵母。第99页,共123页，2024年2月25日，星期天多数酒精酵母菌种的最适生长温度是28～30℃，进行酒精发酵的最适温度是30～33℃。最适pH值为4.5～5.5，但在pH值为3.5～4.0的条件下，还可生长繁殖。在40℃，酵母个体迅速衰老死亡。多数酵母菌对酒精的最大耐受量为12%左右。这些酵母菌体内有一个复杂的酶系统。借助于这个酶系统的作用，来完成发酵过程中一系列复杂的生物化学反应。比较重要的酶有：蔗糖转化酶、麦芽糖酶、酒化酶等酶类。第100页,共123页，2024年2月25日，星期天2、发酵机理以淀粉质为原料制造酒精的原理，首先是利用曲霉产生的大量糖化酶将淀粉和糊精转化为单糖。然后酒精酵母将利用单糖进行发酵，在无氧条件下，经过EMP途径，生成酒精和CO2。酒精发酵过程中不需要游离氧参加，因此是厌氧发酵，整个过程是在密闭的发酵罐中进行。如果在发酵中有氧气参加，则酵母菌通过有氧呼吸获得能量，将糖彻底分解为CO2和水，同时产生大量的菌体，使酒精的产量大为减少，因此不宜开口发酵。第101页,共123页，2024年2月25日，星期天（1）制曲发酵法生产酒精所使用的糖化剂，目前有三大类：固体曲、液体曲和酶制剂。生产糖化剂的菌种从前多采用东酒1号。自1979年以来，推广使用了新菌种黑曲霉AS.3.4309（即UY-11），使糖化剂的制造出现了一次飞跃。（2）酒母培养用于酒精发酵中的酵母菌种子称酒母。培养基的糖浓度