食品发酵与酿造工艺学重点

食品发酵工艺学

第一章绪论一、食品发酵与酿造的历史

1.列文虎克Leeuwenhoek Antoni Van ( 1632-1723 )：成功制造了世界上第一台显微镜，并在人列文虎克类历史上第一次通过显微镜发现了单细胞生命体-----微生物。

2.巴斯德巴斯德（Louis Pasteur,1822~1895）巴斯德的主要贡献巴斯德的主要贡献：发明了巴斯德灭菌法。1861 年，巴斯德的主要贡献巴斯德实验，结束了绵延100 多年的争论，把自然发生论赶出了科学界。1865 年，巴斯德受农业部长的重托，解决了法国南部蚕业上遇到的疾病使蚕大量死亡的难题。发明了狂犬病疫苗，他还指出这种病原物是某种可以通过细菌滤器的“过滤性的超微生物” 。

3.科赫科赫（Koch, Robert 1843~1910）科赫的主要贡献：1881 年后，创用了固体培养基划线分科赫离纯种法。建立了单种微生物的分离和纯培养技术。1882 年3 月24 日科赫在德国柏林生理学会上宣布了结核菌是结核病的病原菌。单种微生物分离和纯培养技术的建立，是食品发单种微生物分离和纯培养技术的建立，单种微生物分离和纯培养技术的建立酵与酿造技术的第一个转折点第一个转折点。酵与酿造技术的第一个转折点。

4. 20 世纪40 年代，好气性发酵工程技术成为发酵与酿造技术发展的第二个转折点。年代，好气性发酵工程技术成为发酵与酿造技术发展的第二个转折点。

5.人工诱变育种技术和代谢调控发酵工程技术成为发酵与酿造技术发展的第三个转折点。人工诱变育种技术和代谢调控发酵工程技术成为发酵与酿造技术发展的第三个转折点。

6．20 世纪70 年代发展起来的DNA 重组技术，又大大推动了发酵与酿造技术的发展。重组技术，又大大推动了发酵与酿造技术的发展。

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二、食品发酵与酿造的特点以及与现代生物技术的关系

（一）食品发酵与酿造的特点发酵：泛指利用微生物制造工业原料和工业产品的过程。通常所说的发酵指生物或离体的酶，发酵：不彻底地分解代谢有机物，并释放出能量的过程。酿造：酿造：是我国劳动人民对一些特定产品进行发酵生产的一种称谓，通常把成分复杂、风味要求较高，诸如黄酒、白酒、啤酒、葡萄酒等酒类以及酱油、酱、食醋、腐乳、豆豉、酱腌菜等食佐餐调味品的生产称谓酿造。酿造与发酵的区别：酿造与发酵的区别：利用生物体或生物体长生的酶进行的化学反应。与化学工业相比，发酵与酿造工业的特点：安全、简单；原料广泛；反应专一；代谢多样；易受污染；菌种选育发酵技术的两个核心：生物催化剂、生物反应系统发酵技术的两个核心：生物催化剂生物反应系统菌种选育、第二章菌种选育、保藏与复壮菌种选育的方法有自然选育、诱变育种、杂交育种、原生质体融合、基因工程。的方法有：菌种选育的方法有：自然选育、诱变育种、杂交育种、原生质体融合、基因工程。

一、微生物菌种选育的理论基础微生物的遗传性和变异性的特点：a、微生物由于繁殖速度快、生活周期短；b、微生物由于个体微小，比表面积大，大多以单细胞或极少分化的多细胞存在；c、微生物大多以无性生殖为主，且营养体多数为单倍体。诱变育种：诱变育种：人为地将对象生物置于诱变因子中，使该生物体发生突变，从这些突变体中筛选具有优良性状的突变株的过程。

（一）突变：微生物的遗传物质存在于变动着得的环境中，染色体上的遗传信息以

及染色体组受到环境的作用而改变，这种改变或多或少是永久性的，从生物表型上说是突然发生可遗传的变换，这种变化就称为突变。自发突变：在自然状况下发生的突变，也称自然突变。诱发突变：人为地利用物理或化学因素诱发的突变。（二）诱变的基本原理

1.诱变剂诱变剂：用来处理微生物并能提高生物体突变频率的这些物理或化学因素成为诱变因素，诱变剂又称诱变剂。诱变剂有物理诱变因子（紫外线、Ｘ射线）、化学诱变因子（亚硝基胍、亚硝酸、亚硝基甲基胍）生物诱变因子（噬菌体）

2.诱变剂作用机理物理诱变因子诱变机理：快中子、γ射线、β射线产生电离辐射，而紫外线是不形成离子的非电离辐射。以紫外线为例，紫外线照射后引起的ＤＮＡ结构改变，ＤＮＡ强烈吸收紫外线，特别是碱基对，而嘧啶比嘌呤对紫外线更为敏感。紫外线引起ＤＮＡ结构变化，是胞嘧啶和尿嘧啶的水合作用以及二聚体形成。

菌种保藏的目的是在一定时间内使菌种不死、不乱，以供研究、生产、交换使用。基本原则：挑选优良纯种、典型菌种；尽量使用分生孢子，芽孢等休眠体；创造有利于休眠分子的保藏环境；尽可能多的采用不同的手段保藏一些比较重要的微生物菌株。菌种保藏的方法有：

（一）低温保藏法：冰箱保藏法（斜面）低温４℃，：适用于各大类，菌种保藏的方法有：保藏４－６个月，简单。冰箱保藏法（半固体）：低温４℃，避氧，适用于细菌酵母菌，保藏时间为６－１２个月，简便

（二）甘油悬液保藏法：低温－７０℃，需要保护剂（１５％－５０％甘油），适用于细菌、酵母菌约１０年，较简便

（三）石蜡油低温保藏法：低温４℃，阻氧，适用于各大类，保藏时间约１－２年，简便

（四）干燥保藏沙土管法：干燥无营养产孢子的微生物保藏时间约为１０年，简便有效。

（五）甘油管保藏法

（六）真空冷冻干燥法：干燥低温，无氧有保护剂，适用于各大类，保藏时间大于５－１０年，但繁而高效。

（七）液氮超低温保存：超低温—１９６℃，有保护剂，适用于各大类，保藏时间大于１５年，繁而有效。第三章微生物的代谢调控理论及其在食品发酵与酿造中的应用代谢调节:是生物在长期进化过程中，为适应外界条件而形成的一种复杂的生理机能。通过代谢调节调节作用细胞内的各种物质及能量代谢得到协调和统一，使生物体能更好地利用环境条件来完成复杂的生命活动。

二、代谢调控的方式通道调节；

（1）调节营养物质透过细胞膜而进入细胞的能力通道调节；）调节营养物质透过细胞膜而进入细胞的能力---通道调节通量调节；

（2）调节代谢流通量调节；）调节代谢流---通量调节限制其基质有形接近。（3）通过酶的定位以限制它与相应底物的接近限制其基质有形接近。）通过酶的定位以限制它与相应底物的接近---限制其基质有形接近

三、与代谢调节有关的酶

（一）同工酶同工酶：又称同功酶，是指催化相同生化反应，但酶蛋白分子结构有差异的一类酶。同工酶别构酶：

（二）别构酶：具有别构作用（或变构作用）的酶。其分子有活性中心和别构中心，往往是具有四级结构的多亚基的寡聚酶。多功能酶：