食品制造中的主要微生物酶剂及其应用
微生物在食品工业中的应用
微生物在食品工业中的应用食品工业是一个广泛应用微生物的领域，微生物在食品生产中发挥着重要的作用。
微生物可以用来加工食品、提高食品质量、延长食品保质期等。
本文将探讨微生物在食品工业中的应用以及相关的研究。
1. 微生物在食品加工中的应用微生物在食品加工中起到了至关重要的作用。
首先，微生物可以用来制作面包、酸奶、啤酒等发酵食品。
在制作这些食品的过程中，微生物通过发酵作用将食材转化为具有特殊风味和营养的食品。
例如，酵母菌在面包制作过程中产生的二氧化碳使面团膨胀，使得面包变得松软可口。
另外，乳酸菌在酸奶制作中起到了发酵和酸化的作用，使得酸奶具有特殊的酸味和丰富的乳酸菌。
其次，微生物也可以用来制作调味品和食品添加剂。
例如，酿造酱油和豆瓣酱的过程中需要使用大豆发酵产生的微生物。
这些微生物可以将大豆中的蛋白质和碳水化合物分解成氨基酸和含有特殊香味的化合物，赋予调味品特殊的风味。
此外，微生物也可以产生某些特殊的酶，用于提取食材中的营养物质或改善食物的质地。
2. 微生物在食品质量控制中的应用微生物在食品质量控制中起着至关重要的作用。
食品中的微生物如果超出一定范围，可能会导致食品变质、滋生有害菌或产生有毒物质。
为了保证食品安全，食品工业需要对食品中的微生物进行严格的监控和控制。
常见的方法包括对原材料、中间产品和最终产品进行微生物检测。
如果发现食品中的微生物超出安全标准，需要采取相应的措施，如调整生产工艺、增加杀菌步骤或者淘汰不合格的原材料。
此外，微生物的存在也可以作为食品真实性的指标。
食品中的某些微生物会随着食品的加工和贮存过程发生变化，这种变化可以用来判断食品是否具有真实性和新鲜度。
例如，发酵食品中特定的菌群的存在和数量可以用来判断食品的质量和发酵过程是否符合要求。
3. 微生物在食品保质期延长中的应用微生物在食品保质期延长中起到了重要的作用。
在食品工业中，为了延长食品的保质期，常见的方法是增加食品中的抑菌剂、改变食品的包装方式以及使用微生物的防腐作用等。
细菌,酵母菌,霉菌在食品中的应用
细菌，酵母菌，霉菌在食品中的应用细菌，酵母菌，霉菌在食品中的应用广泛，在食品加工中已被应用了几千年，从酿酒、制醋到生产酸奶、面包发酵，人们生活中各种风味各异的各色食品的生产几乎都离不开他们。
细菌在食品中的应用：细菌在食品中应常用的菌种主要是醋酸杆菌，乳酸菌，非致病棒杆菌等。
醋酸杆菌：醋酸杆菌主要常见于腐烂的水果蔬菜、酸果汁、醋和饮料等物质中，属于革兰氏阴性无芽孢杆菌，兼性好氧。
醋酸杆菌能把乙醇氧化为乙酸。
醋酸菌如果在糖源充足的情况下，可以直接将葡糖糖变成醋酸；在氧气充足的情况下，能将酒精氧化成醋酸，从而制成醋，因此常用于制造食醋，果醋等方面的发酵。
乳酸菌：乳酸菌指发酵糖类主要产物为乳酸的一类无芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称。
凡是能从葡萄糖或乳糖的发酵过程中产生乳酸的细菌统称为乳酸菌。
这是一群相当庞杂的细菌，目前至少可分为18个属，共有200多种,发酵乳制品主要包括酸奶和奶酪两大类，生产菌种主要是乳酸菌。
乳酸菌的种类较多，常用的有干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)、保加利亚乳杆菌(L. bulgaricus)、嗜酸乳杆菌(L. acidophilus)、植物乳杆菌(L. plantarum)、乳酸乳杆菌(L. Lactis)、乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)、嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)等。
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，其广泛存在于人体的肠道中。
它常用于酸牛奶、果蔬发酵饮料、酸泡菜等方面。
具有提供营养，改善胃肠道功能的功效。
非致病杆菌：非致病杆菌主要以谷氨酸棒杆菌，力士棒杆菌，解烃棒杆菌等，它们经常从土壤、空气、水等分离出。
常用于味精的制作。
它们能将糖分解成有机酸，并将含氮物质分解成铵离子，再进一步合成谷氨酸并积累于发酵液中。
酵母菌在食品中的应用:酿酒酵母：酿酒酵母是酵母菌属中的典型菌种，也是重要的菌种，广泛应用与啤酒、葡萄酒、白酒、果酒的酿造和面包的制造中。
第八章 在食品制造中的主要微生物及其应用
章名：08|在食品制造中的主要微生物及其应用01|单项选择题（每小题1分）难度：1|易1. 微生物发酵应用于食品工业，除生产传统的发酵产品外，还可产生哪类物质而为解决粮食短缺开辟了新的途径（）A．啤酒 B.食品添加剂 C.维生素 D.单细胞蛋白答：D2.下列没有参与酱油酿造的微生物为（）A．酵母菌 B. 米曲霉 C.醋酸菌 D.乳酸菌答：C3.下列没有参与蔬菜腌制的微生物为（）A．酵母菌 B. 醋酸菌 C. 米曲霉 D.乳酸菌答：C05判断题（每小题1分）难度：1|易1．由于乳酸发酵食品具有较高的酸度，能在相当长的时期内抑制腐败性菌类的生长，使食品的保藏性能得以增强。
答：√2．乳酸菌均为革兰氏阴性细菌，无运动性，不形成芽孢，以乳酸作为发酵代谢的主要产物。
答：×3．谷氨酸发酵所用的碳源除淀粉水解糖外，还广泛应用了制糖工的废料——甘蔗糖及甜菜糖蜜。
答：√4．面包等发酵型焙烤食品所使用的酵母菌种必须是发酵能力弱的，并且能产生一些风味物质。
答：×5．面包酵母有圆形、椭圆形等多种形态，以圆形的用于生产较好。
答：×6．酵母本身蛋白质含量甚高，且含有多种维生素，使面包的营养价值增高。
答：√7．淀粉酶对大麦的水解作用还有利于啤酒的澄清。
答：×8．酱醪经生化变化，产生各种蛋白质和淀粉的分解产物并合成一些产物，这些物质的综合作用构成了酱油特有的风味和性状。
答：√9．在腐乳发酵前期，主要是酵母等的生长发育期。
答：×03|填空题（每小题1分）难度：1|易1.在乳酸发酵过程中，乳酸菌将食品原料中的糖分转化为_______，从而提高了制品的。
答：乳酸，酸度。
2.根据乳酸菌发酵的过程及产物不同，可分为_______ 和_______。
答：同型乳酸发酵，异型乳酸发酵。
3．米曲霉具有复杂的酶系，特别是能产生丰富的_______ 和______。
答：淀粉酶，蛋白酶。
4．豆腐乳在发酵前期，主要是菌丝的生长发育期，在豆乳胚周围布满菌丝，同时分泌各种酶，引起豆乳中少量_________的糖化和_________ 的逐步降解。
酶的应用举例说明什么原理
酶的应用举例说明什么原理1. 概述酶是一种催化生物反应的蛋白质，在生物体内起着至关重要的作用。
酶具有高效、专一性及可控性等特点，因此在许多领域被广泛应用。
本文将通过一些实际的酶的应用举例，来说明酶的应用原理及其重要性。
2. 应用举例2.1. 食品加工•制造酸奶：通过添加乳酸菌，使乳糖转化为乳酸，从而发酵出酸奶。
这里的乳酸菌就是一种产酶的微生物，其分泌的乳酸酶能够加速乳糖的分解反应。
•酶解果胶：果胶是一种在植物细胞壁中存在的多糖，通过加入果胶酶可以使果胶分解成较小的分子，进而提高果冻、果酱等食品的口感和品质。
2.2. 制药工业•酶催化合成药物：许多药物的合成需要复杂的有机合成反应，传统合成方法往往效率低下。
而利用酶的催化作用，可以有效提高反应速度和产物得率，例如利用酶催化法合成β-内酰胺类抗生素。
这种方法具有高效、环境友好的特点。
•酶药物治疗：酶也可作为药物直接应用于治疗疾病。
例如，丝裂霉素是一种酶，可用于治疗某些白血病和淋巴瘤，在治疗过程中可通过调整药物剂量和使用特定的酶抑制剂来控制疗效。
2.3. 环境保护•生物降解：酶在环境保护领域中起到了重要的作用。
如利用酶降解废水中的有机物质，使其转化为无害物质，减少对环境的污染。
•污泥厌氧消化：污泥厌氧消化是一种常见的废水处理方法，其中酶发挥了关键作用。
酶可以分解有机废物，促进污泥发酵过程，从而减少有机物质的污染并产生可燃性气体和肥料。
2.4. 农业•喷洒酶剂：在农业生产中，酶也常被用作酶剂喷洒，用来改善土壤结构、促进植物生长、增加作物产量。
•溶绝对修复：通过添加适量的脱氢酶，对于在大田中发生的病菌造成的损害进行绝对修复，不仅不会对环境和人体造成污染还能让作物达到最高收益。
3. 原理说明酶的应用原理主要包括以下几个方面： - 酶的高效性：酶能够加速生物化学反应的速率，提高反应效率。
酶通过降低活化能，使反应路径变得更加容易，从而迅速催化反应。
- 酶的专一性：每种酶只催化一种或特定的化学反应，而不影响其他反应。
微生物在食品加工中的应用
微生物在食品加工中的应用摘要：随着当今世界的不断发展，食品加工产业也发生了诸多变化，人们对于食品的大量需求使得微生物广泛应用于该行业，不仅提高了生产效率，而且增加的食品种类。
本文通过对食品加工中常用微生物，以及微生物在现代食品加工中的应用的介绍，表明微生物有巨大的发展潜力，促进我国食品行业的进一步发展。
关键词：微生物；食品加工；应用微生物在食品加工中具有广泛应用，人们对于微生物的研究不断深入，现阶段在食品加工行业中微生物的种类不断增加，现代食品加工中对于微生物的应用也不断增加。
1现阶段食品加工产业中微生物的应用类型举例1.1细菌1.1.1乳酸菌乳酸菌通过分泌乳酸脱氢酶将糖类分解为乳酸，属于革兰氏阳性细菌。
由于代谢产物不同，发酵类型包括同型和异型，同型乳酸发酵的产物含有乳酸，异性乳酸发酵产物不含乳酸。
干酪乳酸菌、乳酸链球菌等参与同型乳酸发酵。
短乳杆菌、番茄乳杆菌等参与异型乳酸发酵。
LAB在蛋白发酵乳、果蔬、肉制品及酒类酿造等多种食品加工方面都有广泛应用。
食品中添加乳酸菌能加速胃肠道蠕动，促进机体对钙的吸收。
1.1.2醋酸菌醋酸菌种类繁多，分为两个属，一类是醋酸杆菌属，一类是醋单孢菌属。
醋酸杆菌生有周生鞭毛，具有氧化醋酸的能力。
醋单胞菌属由一类不以氧化醋酸为主，生有极生鞭毛的棒状杆菌。
醋酸菌产生多种酶对乙醇、乙酸等物质氧化。
乙醇脱氢酶将乙醇分解为乙醛，乙醛被乙醛脱氢酶氧化为乙酸。
醋酸菌广泛用于生物传感器、精细化工等多个领域。
1.2真菌1.2.1酵母菌一类既能进行有氧呼吸，将糖类分解为二氧化碳和水，又能在无氧条件下将糖类分解为酒精和二氧化碳。
酵母菌是一类真核单细胞真菌，适宜在PH偏低的含糖的环境中生长。
酵母菌应用范围广泛，在众多食品加工、啤酒酿造等工业。
无论是在发酵酒类还是在面包加工方面都有广泛应用。
酵母菌产生的自溶物可作为提升食品风味的调味剂加入到食品中。
人类生活的早期，酵母菌就广泛应用于人们的生产生活，比如啤酒酿造，并掌握了多种酿造工艺。
微生物食品
微生物食品——单细胞蛋白摘要：微生物都是核酸和蛋白质的实体，大多是单细胞，用发酵法生产这些单细胞微生物就可以得到极为丰富的单细胞蛋白。
微生物的繁殖速度惊人，一头体重５００千克的牛，每天只能合成０.５千克的蛋白质。
而５００千克的活菌体，只要有合适的条件，在２４小时内能够生产１２５０千克的单细胞蛋白质。
单细胞微生物制造出来的蛋白质可以制造人造肉、人造鱼、人造面粉等食品。
关键词：微生物、食品、单细胞蛋白、营养在日常生活中，我们不论有意无意，经常直接食用微生物或含有微生物的食品。
平常我们吃的蘑菇就是微生物的一种，令人难以置信，细菌和其他微生物含有和牛排一样多的蛋白质。
微生物食品在人类食谱中的比例越来越重。
目前，世界上还有2/3的人营养不良，缺少动物性蛋白，可见人类对蛋白质的需要越来越大。
毕竟地球上的动植物有限，产生的蛋白质更是有限的，因此需要在微生物方面做文章，势在必行。
（一）单细胞蛋白概念1966年，在麻省理工学院召开的会议上，第一次提出单细胞蛋白的概念。
单细胞蛋白又叫微生物蛋白、菌体蛋白。
按生产原料不同，可以分为石油蛋白、甲醇蛋白、甲烷蛋白等；按产生菌的种类不同，又可以分为细菌蛋白、真菌蛋白等。
1967年在第一次全世界单细胞蛋白会议上，将微生物菌体蛋白统称为单细胞蛋白。
（二）单细胞蛋白含丰富营养物质及其原料来源单细胞蛋白所含的营养物质极为丰富。
其中，蛋白质含量高达40%～80%，比大豆高10%～20%，比肉、鱼、奶酪高20%以上；氨基酸的组成较为齐全，含有人体必需的8种氨基酸，尤其是谷物中含量较少的赖氨酸。
一般成年人每天食用10～15 g干酵母，就能满足对氨基酸的需要量。
单细胞蛋白中还含有多种维生素、碳水化合物、脂类、矿物质，以及丰富的酶类和生物活性物质，如辅酶A、辅酶Q、谷胱甘肽、麦角固醇等。
而且单细胞蛋白质里氨基酸的种类比较齐全,有几种在一般食物里缺少的氨基酸,再单细胞蛋白里却大量存在.另外,还含有多种维生素,这也是一般食物所不及.正是由于单细胞蛋白具有这些突出的优点,现在人们用它加上相应的调味品做成鸡、鱼、猪肉的代替品,不仅外形相象,而且味道鲜美,营养也不亚于天然的鱼肉制品;用它掺和在饼干、饮料、奶制品中,则能提高这些产品的营养价值.在畜禽的饲料中,只要添加3-10%的单细胞蛋白,便能大大的提高饲料的营养价值和利用率.用来喂猪可增加瘦肉率;用来养鸡可多产蛋;用来饲养奶牛还可提高产奶量.在井冈霉素、肌苷、抗菌素等发酵它又可代替粮食原料.原料来源广泛：可作为单细胞蛋白生产原料的资源有：矿物(石油、液蜡、甲烷、泥炭等)、纤维资源(秸秆、木屑、糠稗、蔗渣等)、糖类资源(糖蜜、甘薯、木薯等)、工业有机废液(味精废液、淀粉废液、豆制品废液、酒精废液等)等。
主要酶制剂、用途及产酶微生物
主要酶制剂、用途及产酶微生物酶用途
耐高温a-淀粉酶水解淀粉制造葡萄糖、麦芽糖、糊精
糖化酶水解淀粉成葡萄糖
普鲁兰酶水解淀粉成直链低聚糖
蛋白酶软化肌肉纤维、啤酒果酒澄清、动植物蛋白质水解营养液脂肪酶用于制造干酪和奶油，增进食品香味，大豆脱腥等
纤维素酶用于大米、大豆、玉米脱皮，淀粉制造
半纤维素酶用于大米、大豆、玉米脱皮，提高果汁澄清度
果胶酶用于柑橘脱囊衣，饮料、果酒澄清等
葡萄糖异构酶菌可使葡萄糖转化为果糖
蔗糖酶制造转化糖，防止高浓度糖浆中蔗糖析出，防止果糖发沙橙皮苷酶防止柑橘罐头的白色沉淀
乳糖酶乳糖缺乏的乳品制造，防止乳制品中乳糖析出
单宁酶食品脱涩
花色素酶防止水果制品变色，白葡萄酒脱去红色
凝乳酶乳液凝固剂
胺氧化酶胺类脱臭
葡萄糖化酶用于蛋白质脱葡萄糖以防止食品褐变，食品除氧防腐
来源细菌、霉菌细菌、霉菌细菌、霉菌细菌、霉菌酵母、霉菌霉菌
霉菌
霉菌、细菌细菌、放线菌酵母
霉菌
酵母、霉菌霉菌
霉菌
霉菌
酵母、细菌霉菌。
食品制造中的主要微生物及其应用
微生物在食品制造中的重要性
微生物是食品制造过程中不可或缺的 参与者，它们在发酵、酶解、氧化等 多个环节中发挥着重要作用。
微生物的应用不仅提高了食品的口感 、营养价值，还在延长保质期、提高 安全性等方面发挥了重要作用。
02
主要微生物种类
细菌
乳酸菌
主要用于酸奶、乳酪等发酵乳制品的 生产，可产生乳酸，具有防腐作用， 同时赋予产品特殊的风味和营养价值。
生物防腐
某些微生物及其代谢产物具有抗菌、 防腐作用，如乳酸菌、霉菌等，可 用于食品防腐和保存。
食品添加剂
味精
通过谷氨酸棒状杆菌发酵 获得，用于增强食品的鲜 味。
维生素
某些微生物可以合成人体 所需的维生素，如酵母菌 可以生产维生素B群等。
色素
如红曲霉可以生产天然红 色素，用于食品着色。
04
微生物对食品质量的影响
微生物引起的食品腐败
食品腐败
是指食品中的微生物在适当的温 度和湿度条件下迅速繁殖，导致 食品成分分解、气味和外观改变，
最终失去食用价值的过程。
常见微生物
细菌、霉菌和酵母是引起食品腐 败的主要微生物。
防止措施
通过控制温度、湿度和食品的保 质期，以及使用防腐剂和杀菌处 理等手段来抑制微生物的生长，
从而延长食品的保质期。
的产生风险。
微生物对食品营养价值的影响
营养价值
微生物对营养价值的影响
影响程度
改善方法
是指食品中所含有的营养成分 对人体的作用和意义。
某些微生物在生长繁殖过程中 会消耗食品中的营养成分，导 致食品的营养价值降低。
不同种类的微生物对食品营养 价值的影响程度不同，一些有 益的微生物还可以通过生物转 化等方式提高食品的营养价值 。
微生物酶应用
微生物酶应用
微生物酶是由微生物代谢产生的一类酶，具有高效、专一、稳定等特点，在很多领域都有广泛的应用，以下是其中几个例子：
1. 食品工业：微生物酶在食品工业中应用非常广泛，例如淀粉酶可以将淀粉分解为糖类，提高食品的甜度；蛋白酶可以将蛋白质分解为氨基酸，增强食品的营养价值；纤维素酶可以分解纤维素，提高食品的纤维含量等。
2. 纺织工业：微生物酶在纺织工业中也有广泛应用，例如纤维素酶可以用于棉纤维的精练和染色前处理，提高纺织品的质量和柔软度；蛋白酶可以用于皮革加工中的脱毛和软化处理。
3. 医药工业：微生物酶在医药工业中也有重要应用，例如蛋白酶可以用于制备药物中的肽类和氨基酸衍生物；核酸酶可以用于制备基因工程药物和核酸类药物等。
4. 环保领域：微生物酶在环保领域中也有应用，例如酶可以用于生物降解有机污染物，如农药、染料等；也可以用于处理废水中的氨氮、硝酸盐等有害物质。
总的来说，微生物酶在各个领域都有非常广泛的应用，可以提高产品的质量和附加值，同时也能够降低生产成本和环境污染。
食品加工过程中常用的酶制剂情况
食品加工过程中常用的酶制剂情况食品加工中常用的酶7.5.5.1食品加工中常用的酶在食品加工中加入酶的目的通常是为了：①提高食品品质。
②制造合成食品。
③增加提取食品成分的速度与产量。
④改良风味。
⑤稳定食品品质。
⑥增加副产品的利用率。
食品加工业中所利用的酶比起标准的生化试剂来说相当的粗糙。
大部分酶制剂中仍含有许多杂质，而且还含有其他的酶，食品加工中所用的酶制剂是由可食用的或无毒的动植物原料和非致病、非毒性的微生物中提取的。
用微生物制备酶有许多优点：①微生物的用途广泛，理论上可以说利用微生物可以生产任何种酶。
②可以通过变异或遗传工程改变微生物而生产较高产的酶或其本身没有的酶。
③大多数微生物酶为胞外酶，所以回收酶非常容易。
④培养微生物用的培养基来源容易。
⑤微生物的生长速率和酶的产率都是非常高的。
因为酶催化反应的专一性与高效性，在食品加工中酶的应用相当广泛，表7-7列出食品工业中正在利用或将来很有发展前途的酶。
从表7-7可以看出：用在食品加工中的酶的总数相对于已发现的酶的种类与数量来比较还是相当少的。
用得最多的是水解酶，其中主要是碳水化合物的水解酶；其次是蛋白酶和脂肪酶；少量的氧化还原酶类在食品加工中也有应用。
目前，食品加工中只有少数几种异构酶得到应用。
表7-7酶在食品加工中的应用酶食品目的与反应淀粉酶焙烤食品增加酵母发酵过程中的糖含量酿造在发酵过程中使淀粉转化为麦芽糖，除去淀粉造成的混浊各类食品将淀粉转化为糊精、糖，增加吸收水分能力巧克力将淀粉转化成流动状糖果从糖果碎屑中回收糖果汁除去淀粉以增加起泡性果冻除去淀粉，增加光泽果胶作为苹果皮制备果胶时的辅剂糖浆和糖将淀粉转化为低分子量的糊精(玉米糖浆)蔬菜在豌豆软化过程中将淀粉水解转化酶人造蜂蜜将蔗糖转化为葡萄糖和果糖糖果生产转化糖供制糖果点心用葡聚糖-蔗糖酶糖浆使糖浆增稠冰琪淋使葡聚糖果增加，起增稠剂作用乳糖酶冰琪淋阻止乳糖结晶引起的颗粒和砂粒结构饲料使乳糖转化成半乳糖和葡萄糖牛奶除去牛乳中的乳糖以稳定冰冻牛乳中的蛋白质纤维素酶酿造水解细胞壁中复杂的碳水化合物咖啡咖啡豆干燥过程中将纤维素水解水果除去梨中的粒状物，加速杏及番茄的去皮半纤维素咖啡降低浓缩咖啡的黏度果胶酶(可利用方面)巧克力-可可增加可可豆发酵时的水解活动咖啡增加可可豆发酵时明胶状种衣的水解果汁增加压汁的产量，防止絮结，改善浓缩过程水果软化橄榄增加油的提取酒类澄清果胶酶(不利方面)橘汁破坏和分离果汁中的果胶物质面粉若酶活性太高会影响空隙的体积和质地脂肪酶(可利用方面)干酪加速熟化、成熟及增加风味油脂使脂肪转化成甘油和脂肪酸牛乳使牛奶巧克力具特殊风味脂肪酶(不利方面)谷物食品使黑麦蛋糕过分褐变牛乳及乳制品水解性酸败油类水解性酸败磷酸酯酶婴儿食品增加有效性磷酸盐啤酒发酵使磷酸化合物水解牛奶检查巴氏消毒的效果核糖核酸酶风味增加剂增加5'-核苷酸与核苷过氧化物酶(可利用方面)蔬菜检查热烫葡萄糖的测定与葡萄糖氧化酶综合利用测定葡萄糖过氧化物酶(不利方面)蔬菜产生异味水果加强褐变反应葡萄糖氧化酶各种食品除去食品中的氧气或葡萄糖，常与过氧化氢酶结合使用脂氧合酶面包改良面包质地、风味并进行漂白双乙醛还原酶啤酒降低啤酒中双乙醛的浓度过氧化氢酶牛乳在巴氏消毒中破坏H2O2多酚氧化酶(可利用方面)茶叶、咖啡、烟草使其在熟化、成熟和发酵过程中产生褐变多酚氧化酶(不利方面)水果、蔬菜产生褐变、异味及破坏维生素C利用酶还能控制食品原料的贮藏性品质。
微生物酶制剂及其在食品工业中的应用
微生物酶制剂及其在食品工业中的应用微生物酶制剂是利用微生物产生的酶作为催化剂的一种生物技术产品。
在食品工业中，微生物酶制剂具有广泛的应用，能够提高食品品质、辅助加工过程、改善营养价值等。
本文将对微生物酶制剂以及其在食品工业中的应用进行详细介绍。
微生物酶制剂是从微生物体内提取的酶活性物质，具有高纯度、高效率、高特异性等特点。
微生物酶制剂可以分为单一酶和复合酶两种类型，包括淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶等。
微生物酶制剂在食品工业中的应用主要有以下几个方面。
首先，微生物酶制剂能够提高食品品质。
例如，淀粉酶可以将淀粉分解为糖类，使得食品口感更加柔软、嫩滑，提高食品的口感和口感。
蛋白酶可以降低面筋的黏性，使得面团更加柔软，提高面包等面制品的可口性。
脂肪酶可以分解食品中的脂肪，减少油脂的含量，降低食品的热量，更加符合现代人的健康需求。
其次，微生物酶制剂可以辅助加工过程。
在食品生产中，有些原料含有抗营养因子，如抗营养物质、抗营养酶等，会影响人体对营养成分的吸收利用。
而微生物酶制剂可以具有分解这些抗营养因子的能力，改善原料的营养价值和消化吸收率。
例如，在豆及豆制品的加工中，加入全谷发酵液可以提高豆腐的蛋白质消化率，使得豆制品更易于消化吸收。
在面粉加工过程中使用微生物酶制剂可以使面粉中的蛋白质更易于消化吸收。
再次，微生物酶制剂还可以改善食品的质地和保鲜性。
微生物酶制剂可以使食品中的物质结构发生变化，使食品更具有弹性、细腻等特点。
例如，在面包的制作过程中使用微生物酶制剂可以使得面包更加柔软、富有弹性。
此外，微生物酶制剂还可以分解食品中的一些抗营养物质，如植物纤维素，减少食品的纤维素含量，使得食品更加易嚼、易消化。
同时，微生物酶制剂还可以分解食品中的一些变质产物，如过酸和苦味物质，改善食品的口感和保鲜性。
此外，微生物酶制剂还可以改善食品的营养价值。
微生物酶制剂可以使食品中的一些营养成分更易于吸收利用。
例如，蛋白酶可以加速蛋白质的水解，使得蛋白质中的氨基酸更易于消化和吸收。
微生物酶制剂生产工艺及其在食品工业中的应用
2、产酶培养
酶的发酵生产是以获得大量所需的酶为目的。为此， 除了选择性能优良的产酶细胞以外，还必须满足细胞生 长、繁殖和发酵产酶的各种工艺条件，并要根据发酵过 程的变化进行优化控制。 1) 固体培养法 固体培养是以麸皮或米糠为主要原料，另外添加谷 糠、豆饼等为辅助原料。经过对原料发酵前处理，在一 定的培养条件下微生物进行生长繁殖代谢产酶。固体培 养法比液体培养法产酶量高。同时还具有原料简单、不 易污染、操作简便、酶提取容易、节省能源等优点。
缺点是不便自动化和连续化作业，占地多、劳 动强度大、生产周期长。 2) 液体培养法 液体培养法的优点是：占地少、生产量大、 适合机械化作业、发酵条件容易控制、不易污 染，还可大大减轻劳动强度。其培养方法有分 批培养、流加培养和连续培养三种，其中前两 种培养法广为应用，后者因污染和变异等关键 性技术问题尚未解决，应用受到限制。
2、微生物酶生产发展概况
• 1894年，日本科学家首次从米曲霉中提炼出淀粉酶， 并将淀粉酶用作治疗消化不良的药物，从而开创了人 类有目的地生产和应用酶制剂的先例。 • 1911年，美国科学家从木瓜中提取出木瓜蛋白酶，并 将木瓜蛋白酶用于除去啤酒中的蛋白质浑浊物。此后， 酶制剂 的生产和应用就逐步发展起 • 1949年，科学家成功地用液体深层发酵法 生产出了细 菌α－淀粉酶，从此揭开了近代酶工业的序幕。
• 1971年，第一次国际酶工程学术会议在美国召开，会议的主 题就是固定化酶的研制和应用。 • 20世纪70年代后期，酶工程领域又出现了固定化细胞技术。 • 1986年，我国科学家利用固定化原生质体发酵生产碱性磷酸 酶和葡萄糖氧化酶等相继获得成功，为酶工程的进一步发展 开辟了新的途径。 • 近20年来，随着基因工程的渗入，使酶的定向改造成为可能， 所以在固定化酶、固定化细胞和固定化原生质体发展的同时， 酶分子修饰技术、酶的化学合成以及酶的人工合成等方面的 研究，也在积极地开展中，从而使酶工程更加显示出广阔而 诱人的前景。
在食品制造中的主要微生物及其应用
白黎芦醇具有多种保健和 医疗功能，其主要功能 有； ①具有抗动脉粥样硬化、冠心病、缺血性心脏病 及高血脂症的作用。 ②具有明显的抗氧化、清除自由 基 、抗衰老作 用。 ③具有抗血小板凝集、抗血栓作用。
④具有抗癌、抑制肿瘤的作用。
原料：葡萄 主要菌种：葡萄酒酵母
食品制造中的 主要霉菌及其应用
一、酱类 二、酱油 三、柠檬酸 四、苹果酸
生产工艺 P219
葡萄酒
葡萄酒：由新鲜葡萄或葡萄汁通过 酵母的发酵作用而制成的一种低酒 精含量的饮料。
葡萄酒 按含糖量的多少分： 干型葡萄酒： 该酒中含糖量在4g/L以 下，一般尝不除甜味 半干型葡萄酒：该酒中含糖量为（4－ 12）g/L，微弱甜味 半甜型葡萄酒：含糖量为(12-50)g/L， 有明显的甜味 甜型葡萄酒：含糖量在50g/L以上，有 特别浓厚的甜
双歧杆菌的益处：
预消化牛乳中的乳糖、蛋白质，使之分 解为人体容易吸收的小分子物质。
产生双歧杆菌素，杀灭肠道中的致病菌。 能分解积存于肠胃中的致癌物质N－亚硝
基胺，防止肠道癌变
提高免疫能力
发酵乳制品中的风味化物质：
乳糖的乳酸发酵是所有发酵乳制品 所共有的和最重要的乳糖代谢方式， 乳酸则是发酵乳制品中最基本的风 味化合物。一般乳液中含有4.7％～ 4.9％的乳糖，它是乳液中微生物生 长主要的碳源和能源。
微生物酶制剂的生产
（一）、菌种的选择： 条件： 1、酶产量高 2、容易培养和管理 3、产酶稳定性好 4、利于酶的分离纯化 5、安全可靠
（二）、产酶培养： 固体培养法： • 原料：麸皮或米糠 • 辅料：谷糠、豆饼 • 优点：产酶量高，原料简单，不易
污染，操作简便，酶提取容易，节 省能源。
• 不足：不便自动化和连续化作业， 占地多，劳动强度大，生产周期长。
食品制造中主要微生物酶制剂及其应用
食品制造中主要微生物酶制剂及其应用酶是一种生物催化剂，具有催化效率高、反应条件温和及专一性强等优点，广泛存在于动植物组织细胞、微生物细胞及其培养物中，可以通过各种理化方法将其提取、精制后制成较纯的酶制剂。
近年来，酶制剂已广泛应用于食品发酵、日用化工、纺织、制革、造纸、医药、农业等各个方面，日益受到人们的重视。
早期酶制剂的生产多数是从动、植物组织中提取的。
但动、植物组织生长缓慢，来源有限，并受到季节、气候和地域条件的限制，而微生物生产酶制剂则可避免上述缺陷，具有许多的优越性：首先是微生物种类繁多，酶种丰富，一般认为微生物细胞至少能产生2500种以上不同的酶；其次，微生物生长速度快、酶产量高，且不受气候、季节、地域等条件的限制，便于进行工业化生产。
一、主要酶制剂、用途及产酶微生物（一）淀粉酶按照水解淀粉方式不同可将淀粉酶分为：α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶和普鲁兰酶（葡萄糖异构酶）。
1．α-淀粉酶也称液化淀粉酶。
它作用于淀粉时，可随机地从淀粉分子内部切开α-1，4-糖苷键，产物为糊精和还原糖，但不能分解α-1，6-糖苷键。
工业上大规模生产α-淀粉酶的主要微生物是细菌和霉菌，特别是枯草杆菌。
目前，具有实用价值的α-淀粉酶生产菌有淀粉液化芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、马铃薯芽孢杆菌、嗜热糖化芽孢杆菌、多黏芽孢杆菌等。
2．β-淀粉酶β-淀粉酶最初是从麦芽、大麦、甘薯和大豆等高等中提取的，近些年来发现不少的微生物也能产β-淀粉酶，而且在耐热比等方面优于植物β-淀粉酶，更适合于工业化应用。
β-淀粉酶是外切酶，只能水解α-1，4-糖苷键，不能水解α-1，6-糖苷键。
而且只能从非还原端开始，依次切下一个个麦芽糖，生成的麦芽糖在光学上属于β型。
目前，研究最多的是多黏芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、环状芽孢杆菌和链霉菌等。
3．糖化酶糖化酶也称葡萄糖苷酶。
其作用方式与β-淀粉酶相似，也由淀粉非还原端开始，逐次分解淀粉为葡萄糖，它也能水解α-1，6-糖苷键，所以水解产物除葡萄糖外，还有异麦芽糖，这点与β-淀粉酶不同。
微生物在食品中的应用
自从60年代以来，微生物直接用糖类发 酵生产谷氨酸获得成功并投入工业化生产。 我国成为世界上最大的味精生产大国。味精 以成为调味品的重要成员之一，氨基酸的研 究和生产得到了迅速发展。随着科学技术的 进步，对传统的工艺不断地进行改革，但如 何保持传统工艺生产的特有风味，从而使新 工艺生产出的产品更具魅力，是今后研究的 课题。
结语
绝大多数的微生物我们用肉眼是看不 到的，但微生物在我们的生活中所起到的 作用，却处处都能体现出来。它已成为我 们生活中所必不可少的一员。
注：
食品中的各种微生物在发挥作用时大都 是多种菌一起共同作用，如酱油酿造过程中 就有米曲霉、酵母菌、乳酸菌和一些其他细 菌参与。因此，以上内容中的分类归属有许 多不当之处，敬请谅解。同时，请老师多加 指导和修改。谢谢！
食醋生产工艺（人工发酵）
麸曲（酶） 酒母
↓
↓
碎米→浸泡→磨浆→调浆→液化→糖化→酒精发酵→
醋酸菌 ↓
酒醪→醋酸发酵→醋醪→压滤→配兑→灭菌→陈醋→成品
种品醋食的产生区地同不国我
2、发酵乳制品
发酵乳制品是指良好的原 料乳经过杀菌作用接种特定的 微生物进行发酵作用，产生具 有特殊风味的食品，称为发酵 乳制品。它们通常具有良好的 风味、较高的营养价值、还具 有一定的保健作用。并深受消 费者的普遍欢迎。常用发酵乳 制品有酸奶、奶酪、酸奶油、 马奶酒等。
蛋白含量1Kg干蘑菇 2Kg瘦肉
＝ 3Kg鸡蛋 12Kg牛奶
平菇 香菇
凤尾菇
金针菇
木耳
银耳
灵芝
猴头
2、酵母菌
2.1、酿酒酵母： 酿酒酵母是酵母菌属中
的典型菌种，也是重要的菌种，广泛应用 与啤酒、葡萄酒、白酒、果酒的酿造和面 包的制造中。由于酵母菌含有丰富的维生 素和蛋白质，因而可作为药用，也可用于 饲料，具有较大的经济价值
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曲霉属
显微镜下酵母的形态
微生物酶制剂的发酵生产
• 菌种的选择
能用于酶发酵生产的细胞应具有的条件： 1、酶的产量高 2、容易培养和管理 3、遗传稳定性好 4、安全可靠
• 发酵方式 1.固体发酵法
原料：麸皮、米糠 作用：主要用于真菌来源的商业霉的生产 特点：操作简单，但劳动强度大，原料利用率低，生产周 期长
2.液体发酵法（液体表面发酵和液体深层发酵）
作用：适合于微生物细胞、植物、动物和工程菌的发 酵 特点：机械化程度较高，易于科学管理和控制，酶产量较 高
酶的分离与提纯
1、酶的分离纯化原则 酶的种类繁多，性质各异，分离方法不尽相同， 即便是同一种酶，也因其来源不同、酶的用途 不同，而使分离纯化的步骤不一样。
食品制造中的主要微生物酶 制剂及其应用
产酶微生物
酶作为生物催化剂，在许多化学反应中 具有不可低估的作用。在酶制剂生产中， 常用的主要是细菌、霉菌、酵母三大类 群。
细菌
主要集中在芽孢杆菌属和埃希氏菌属 菌落 主要集中在曲霉属、根霉属、青霉属 霉菌 主要集中在假丝酵母属、酵母属
芽孢杆菌属
• • • • 改善面粉品质 防腐保鲜 提高营养价值 提高副产物的利用率
酶与果蔬加工业
• 提高原料利用 • 改善风味 • 防腐保鲜
谢谢
观赏
酶与酿造工业
• • • 酶制剂与啤酒工业 酶在其他酒类酿造中的应用 酶在调味品生产中的应用
酶与畜产加工
1.酶在肉制品加工中的应用 （1）改善肉的品质 （2）肉类加工副产物的利用 （3）酶在肉制品保鲜中的应用 2.酶在乳制品加工中的应用 3.酶在蛋制品加工中的应用
乳 制 品
畜 产 品
酶与焙烤工业
2、分离纯化的步骤 酶分离提纯一般包括4个基本步骤，即预处理、抽提、 浓缩、纯化。 (1).细胞破碎 ①物理法 ②化学法 ③酶法: .自溶法 .酶溶法
（2）抽提 （3）浓缩 ①真空薄膜浓缩法 ②超滤技术 ③冷冻干燥法 (4)分离提纯 ①盐析法 ②聚合物絮凝剂沉淀 ③凝胶过滤法 ④超滤变性失活， 因而提取酶时应注意以下一些因素。
(1)温度：整个提纯操作应尽可能在低温下进行，以防 止蛋白水解酶对目的酶的破坏作用，尤其是在有机 溶剂或无机盐的存在下。 (2)pH值：在提纯过程中一般采用缓冲溶液作为溶剂， 防止过酸或过碱。
(3)盐浓度：抽提过程中应选用何时浓度盐溶液以促进 蛋白质的溶解。 (4)搅拌：剧烈搅拌容易引起蛋白质变性，提纯中应避 免剧烈搅拌和产生泡沫。 (5)微生物污染：酶液是微生物生长的良好培养基，在 提纯过程中应尽可能防止微生物对酶的破坏。
酶制剂化
浓缩的酶液可制成液体或固体酶制剂。
酶制剂在食品工业中的应用
酶与淀粉糖的生产 葡萄糖生产中的应用 麦芽糖生产中的应用 果葡糖浆生产中的应用 低聚糖生产中的应用 麦芽糊精生产中的应用
应用于食 品，发酵 行业的酶 制剂
酶与食品检验分析
• • • • • 食品成分分析 食品添加剂分析 农药残留量分析 微生物与毒素检验 食品鲜度检测