《发酵工艺及其在食品工业中的应用》课件.ppt

发酵工艺及其在食品工业中的应用欢迎参加《发酵工艺及其在食品工业中的应用》课程。本课程将深入探讨发酵这一古老而现代的食品加工技术，从基本原理到工业应用，系统介绍发酵工艺在食品领域的重要地位。

什么是发酵？发酵的定义发酵是微生物在无氧或有限氧气条件下，通过代谢活动分解有机物质的过程。这一过程会产生各种代谢产物，包括酒精、有机酸、二氧化碳等，从而改变原料的理化特性和感官品质。传统与现代发酵传统发酵依靠自然环境中的微生物，工艺简单但不稳定；现代发酵则使用特定菌种，在严格控制的条件下进行，产品质量更加稳定可靠。发酵的历史文化

发酵在食品工业中的地位产业价值提升创造高附加值食品营养与风味增强提高生物利用度和风味物质保质期延长抑制有害微生物生长发酵是食品工业的支柱技术之一，通过微生物的作用，使普通原料转化为具有独特风味和功能的食品。发酵过程不仅能提高食品的营养价值，增加维生素、氨基酸等营养物质，还能产生多种风味化合物，赋予食品独特的口感和香气。

发酵工艺的优势节能环保发酵工艺通常在常温或中低温条件下进行，能耗低；同时充分利用生物转化能力，减少化学试剂使用，降低环境污染。发酵过程产生的废弃物多为有机物，易于降解处理。品质提升发酵过程中微生物产生的酶能分解大分子物质，提高消化吸收率；发酵还能去除抗营养因子，增加功能性成分，创造独特风味，丰富食品多样性。经济效益

课程目标掌握发酵基本原理和技术学习发酵的微生物学基础、代谢机理及工艺参数控制，建立系统的发酵工艺理论体系。通过理论学习和案例分析，理解不同发酵类型的特点及应用场景，为实际操作打下坚实基础。了解常见发酵食品生产工艺系统学习酸奶、奶酪、酱油、醋、酒类等传统发酵食品的制作工艺，掌握关键工艺参数和质量控制要点。分析不同发酵食品的特点及文化背景，拓展专业视野。探讨发酵技术在食品工业中的应用研究发酵技术在功能性食品开发、食品添加剂生产、食品保藏等领域的创新应用。分析发酵技术的发展趋势，培养创新思维和应用能力。

发酵的微生物细菌乳酸菌：用于酸奶、泡菜、酸面团的制作醋酸菌：用于醋的制作纳豆菌：用于纳豆的制作丙酸菌：用于瑞士奶酪中孔洞形成酵母酿酒酵母：用于面包、啤酒、葡萄酒的制作假丝酵母：用于酱油、酒类发酵红曲酵母：用于红曲米、红曲酒的制作霉菌曲霉：用于酱油、豆瓣酱的制作毛霉：用于腐乳的制作青霉：用于蓝纹奶酪的制作

发酵的原理微生物的生长与繁殖微生物在适宜条件下吸收营养物质，进行细胞分裂，数量呈指数增长。生长曲线包括延滞期、对数期、稳定期和衰退期。酶的作用微生物分泌各种酶类，如淀粉酶、蛋白酶等，催化有机物分解，产生小分子物质和能量。酶的活性受温度、pH、底物浓度等因素影响。代谢产物的形成微生物通过代谢产生各种物质，如乙醇、乳酸、醋酸、香味物质等，这些代谢产物决定了发酵食品的特性。

发酵的类型需氧发酵与厌氧发酵需氧发酵需要氧气参与，如醋的制作；厌氧发酵在无氧环境下进行，如酒精发酵。不同氧气条件导致不同代谢途径和产物形成。固态发酵与液态发酵固态发酵在低水分条件下进行，如豆瓣酱、腐乳；液态发酵在液体培养基中进行，如啤酒、酸奶。固态发酵更接近传统工艺，液态发酵便于工业化生产。自然发酵与纯种发酵自然发酵利用环境中的混合微生物，无需接种；纯种发酵添加特定菌种，产品质量更稳定。现代食品工业多采用纯种发酵，确保产品安全和品质一致。

发酵的条件温度不同微生物有各自的最适生长温度。乳酸菌通常在20-45°C范围内活动，酿酒酵母的最适温度为25-30°C，而某些高温菌可在50°C以上生长。温度过高会导致酶失活，温度过低则降低发酵速率。pH值大多数发酵微生物在pH4-7的环境中生长良好。乳酸菌能在较低pH下生存，而某些霉菌偏好弱酸性环境。pH值影响微生物的细胞膜功能和酶活性，是控制发酵方向的重要参数。水分活度水分活度反映水分的可利用性，影响微生物的生长速率。酵母需要较高水分活度(0.9)，而某些霉菌能在较低水分活度(0.8)下生长，这决定了不同发酵食品的水分要求。营养物质微生物生长需要碳源、氮源、无机盐等营养物质。碳源提供能量，氮源用于合成蛋白质，无机盐参与代谢调节。原料的营养组成直接影响发酵过程和产品品质。

发酵的设备发酵设备是保证发酵过程顺利进行的重要基础。工业规模的发酵通常采用不锈钢发酵罐，根据搅拌方式可分为搅拌式、气升式等类型。搅拌式发酵罐通过机械搅拌保持培养液均匀，适用于需氧发酵；气升式发酵罐利用通入的气体产生循环，结构简单但混合效率较低。除发酵罐外，灭菌设备也是必不可少的，包括高温灭菌器和过滤灭菌系统。发酵结束后，需要使用离心机、过滤器等分离设备收获产品。现代发酵工厂还配备自动化控制系统，实现发酵过程的精确控制和监测。

发酵的控制温度控制通过冷却水夹套或热交换器调节pH值控制自动添加酸碱调节剂维持稳定溶氧控制调整通