微生物与食品制造

产酸菌与有机酸的形成
– 乳酸菌、醋酸菌与乳酸、醋酸的形成 – 丁酸菌与丁酸的形成 – 其他有机酸的形成
二、各类酒的制曲与酿造
• • • • • 曲 （一）白酒 （二）黄酒 （三）啤酒 （四）葡萄酒
白 酒
• 一般把以固态酒醅发酵和固态蒸馏所得之酒称之 为白酒。 • 大曲酒
– 多用小麦或大麦与豌豆为原料制 成大块(2-3kg)曲。大曲中微生物种 类繁多，变动也大。
– 乳酸菌：如果一种植物产品的酸性条件可以使有益菌生长，同时 它又含有较高浓度的单糖，乳酸菌就可能生长，且在添加少量食 盐的情况下，将保证乳酸菌的生长优于酵母（在泡菜的发酵中就 是如此）。
– 其他产酸菌 – 曲：使乙醇和乳酸发酵得以在低水平糖源及高淀粉和蛋白质含量 的原料中顺利进行。（酒，酱油等的酿造）
酒精发酵
• 正常酒精发酵（称第一型发酵）是经EMP途径，在偏酸性 条件下，将葡萄糖降解生成丙酮酸，丙酸酸在脱竣酶的作 用下产生乙醛，乙醛在乙醇脱氢酶作用下还原为乙醇。但 若有亚硫酸盐存在或在pH7. 6以上的碱性环境条件时，又 有第二型和第三型发酵存在。因此，酒精发酵除了主要产 物酒精外，还有甘油、乙酸、CO2、杂醇油等其他副产物 产生。常用的酒精发酵菌种有酿酒酵母和葡萄汁酵母。一 般酿酒用酵母菌种应具有繁殖速度快、耐醪液浓度、适宜 温度为30～33℃、适宜pH4-6、发酵力强、产香好等特点。
（二）酿制原理
• 植物蛋白——曲的蛋白酶和肽酶——各种氨基酸与肽。在 成品酱油中氨基酸态氮约占总氮量的50％。 • 盐——抑制腐败细菌发育 • 淀粉——糖——乳酸发酵——酵母菌生长 • 除氨基酸外，发酵的产物：糖类有糊精、麦芽糖、葡萄糖、 戊糖；有机酸类有乳酸、乙酸、柠檬酸、琉拍酸、丙酸、 苹果酸等；醇类有乙醇、甲醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇 等；酯类有乙酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸乙酯等。 各赋予酱油特有的滋味。 • 褐变反应 ：酪氨酸氧化成棕色黑色素 ；葡萄糖类物质与 氨基酸经美拉德（Maillard reaction)反应生成的类黑素。
第一节 微生物与酿酒
• • • • • • • • 一、微生物与酿酒中的生化反应 酒 淀粉糖化 酒精发酵 产酸菌与有机酸的形成 杂醇油的形成 酯类与醛类的形成 双乙酰和乙偶姻的生成
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淀粉糖化
• 对于淀粉质原料，例如小麦、大麦、大米或玉米，用它们 来生产酒的话，原料首先需要分解为糖（主要是葡萄糖）， 以便于酵母进行发酵。 • 西方，用于糖化的水解酶是来自于麦芽，如啤酒 • 东方，曲霉和根霉被用做淀粉分解的酶类。通过将米曲霉 和根霉培养在部分大米或小麦原料上产生淀粉分解酶来进 行糖化。 • 这些霉菌培养发酵的物质就称为“曲”。 • 曲与其余部分的大米或小麦原料、水混合成醪液后，同时 进行酶促糖化、乳酸和酵母发酵。
第九章 微生物与食 品制造
白群华
公共卫生学院卫生检验教研室
Tel:68485063 E-mail:baiqunh_744111@sina.com
微生物参与制造的食品的种类
• 微生物制造的：酒；酱油；食醋；有机酸； 氨基酸；核苷酸…… • 微生物加工的：发酵乳制品；发酵豆制品； 发酵果蔬制品；发酵肉制品；发酵水产 品…… • 微生物成为食品：单细胞蛋白；益生菌食 品…… • 微生物生产的酶 • 微生物的发酵起主要作用。
啤 酒
根据啤酒酵母菌在发酵液中发生的情况， 可区分为下面酵母和上面酵母。 酵母菌的扩大培养：斜面菌种→富氏瓶培 养→巴氏瓶培养→卡氏罐培养→汉森罐培养 →种子罐培养→主发酵。 主发酵 后发酵
葡萄酒
• 酵母菌扩大培养 – 斜面菌种→葡萄汁培养→20L葡萄汁扩大培养→200～400L酒母罐 葡萄汁扩大培养 • 调制葡萄汁 – 糖分 – 酸度 – 加SO2 • 发酵
第二节 微生物与酿造调味品
• 一、酿造酱油 • 酿造酱油(fermented soy, sauce)是指以大 豆和（或）脱脂大豆（豆粕或豆饼）、小 麦和（或）麸皮为原料，经微生物发酵制 成的具有特殊色、香、味的液体调味品。
（一）参与的微生物
• 酿造酱油多为开放式制曲和酿制，所以在酿制过程中，除 接入人工培养的纯菌外，尚杂有其他多种微生物。人工培 养的纯菌主要是水解蛋白质能力强的米曲霉 。 • 制曲中可感染的微生物种类繁多，主要有多种毛霉、根霉、 青霉等霉菌；微球菌、乳酸菌、芽孢杆菌、四联球菌、片 球菌等细菌；鲁氏酵母、球拟酵母、毕氏酵母、产醭酵母 等酵母菌。 • 曲成后加食盐水制成酱醅，霉菌、一些细菌和不耐渗透压 的酵母菌难增殖或死亡，仅以其菌体含有酶系促使发酵， 或以芽孢残留在酱醅中，保持稳定数量。随之发育起来的 是耐盐性乳酸细菌，耐盐性酵母。不同深度酱醅的微生物 组成及数量亦有变化，造就了酱油的不同口味。
曲
• 常见植物发酵食品，如酱油、豆酱或味噌 、腐乳、米酒 （又称清酒）、白酒、米醋、甜酒、天陪等 • 这些发酵食品生产的共同特征是将诸如米曲霉、酱油曲霉、 黑曲霉等曲霉培养在所有原料或部分原料上，来产生可以 降解这些植物组织的酶，如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤 维素酶、果胶酶等。 • 这些培养了霉菌的物质称为曲。 •
微生物对食品的发酵
• 发酵的概念 • 微生物对食品的发酵 • 微生物食品发酵的作用
– 制造食品 – 保存食品
发酵的概念
• “微生物分泌的酶作用于有机底物而产生 化学变化的过程” • 霉菌 • 酵母菌 • 细菌
微生物对食品的发酵
• 主要是对碳水化合物和蛋白质的分解
– 酵母：对天然原料进行酸化，并使其含有丰盛的糖源时，酵母生 长迅速，而它们产生的酒精又会限制大多数自然存在于原料中的 其它微生物的生长活性。
• 小曲酒
– 目前，小曲酒酿制已采用扩大培养纯种根霉和酵母菌。
• 麸曲酒
– 以培养的纯麸曲和酒母为糖化及发酵剂酿制的蒸馏酒。
黄 酒
• 黄酒是以谷物为原料，以培养的自然微生 物区系为糖化发酵剂而酿制成的酒精饮料， 因其色黄而称之。
– 麦曲是以碎的生小麦为原料（或加人少量优质 陈曲），加水拌匀，踏成块状，或包裹、堆放、 挂起，保温养曲长菌，然后干燥而成。 – 药曲（或酒药）是用米粉和辣蓼草等中草药为 原料制作的。