食品微生物与食品工业的关系

食品微生物与食品工业的关系

食品微生物是与食品有关的微生物。研究食品微生物的性状及其与食品相互关系的科学称为食品微生物学。它是一门由医学、农业、工业的微生物学中与食品生产有关的部分相互融合而成的一门学科。食品微生物包括3大类。①:通过它的作用,可生产出各种饮料、酒、醋、酱油、味精、馒头和面包等发酵食品。②：是引起食品变质败坏的微生物。③：又称食源性病原微生物。包括能引起人们食物中毒和使人、动植物感染而发生传染病的病原微生物。

人类对食品微生物的利用,起源很早。远在公元前16～前11世纪，中国就会利用微生物酿酒。古书曾记载有：“仪狄作酒，禹饮而甘之”。《商书》中也记载有：“若作酒醴，尔维曲；若作禾羹，尔维盐媒”。“曲”是用谷物培养霉菌等微生物制成，“”是发芽的谷物，如作啤酒的麦芽，“媒”是含有乳酸菌之类的菜卤。当时人们还不知道这是微生物的存在和作用。直到16世纪,荷兰人A.van列文虎克首次制成了放大200～300倍的显微镜后，才看到微生物。1857年，微生物学家L.巴斯德证实酒精的发酵过程由酵母引起，并经长期研究，奠定了微生物学的基础，解决了当时法国由于酒的变质给酿造业带来的重大损失问题，开创了巴斯德灭菌法（现称巴氏灭菌法）。这种灭菌方法至今仍应用于酒、醋、酱油、牛奶、果汁等食品的灭菌。1876年德国医生R.科赫证实炭疽芽孢杆菌是炭疽病的病源菌，明确了微生物与传染病的关系。19世纪80年代,科学家们陆续分离到伤寒、霍乱等肠道病源菌,逐渐建立起卫生学。随着食品工业和工业微生物学

的发展，而出现了食品微生物学。食品微生物学涉及病毒、细菌、真菌多种微生物，除研究这些微生物的一般生物学特性外，还探讨它们与食品有关的特性。如对发面用的面包酵母，需要研究它在面团中的发酵作用和它的干燥保藏；对酸菜、泡菜和青贮饲料中的乳酸细菌，需要研究它们在青贮期间的动态以及对它们有益或有害的生物、化学和物理的因子；对用发酵法生产氨基酸的细菌，需要干扰其正常代谢，使其异常地产生所需氨基酸并分泌到细胞以外；在利用微生物产生的某种酶制造食品的情况下，需要研究怎样使它多产生所需的酶(如制糖浆用的α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡糖异构酶,蛋清业和防氧化用的葡糖氧化酶,澄清酒类及制果汁用的果胶酶等)；在以微生物本身为食品的情况下（如饲料酵母、人工栽培银耳、木耳和其他菌类等），需要研究怎样取得和怎样防止阻碍取得更高生物量的因素。20世纪以来，由于电子显微镜的发明，生物化学和化学分析技术等学科的发展，促进了微生物学从细胞水平、亚细胞水平进入分子水平。尤其是70年代遗传工程科学的发展，有力地推动了食品微生物学的发展。通过诱变、细胞融合等技术，选育出高产的发酵食品微生物优良菌株，可提高产量，改变食品工业的面貌。

食品微生物在食品工业的应用

1.食醋

食醋是我国劳动人民在长期的生产实践中制造出来的一种酸性调味品。它能增进食欲，帮助消化，在人们饮食生活中不可缺少。在我国的中医药学中醋也有一定的用途。全国各地生产的食醋品种较多。

著名的山西陈醋、镇江香醋、四川麸醋、东北白醋、江浙玫瑰米醋、福建红曲醋等是食醋的代表品种。食醋按加工方法可分为合成醋、酿造醋、再制醋三大类。其中产量最大且与我们关系最为密切的是酿造醋，它是用粮食等淀粉质为原料，经微生物制曲、糖化、酒精发酵、醋酸发酵等阶段酿制而成。其主要成分除醋酸(3%～5%)外，还含有各种氨基酸、有机酸、糖类、维生素、醇和酯等营养成分及风味成分，具有独特的色、香、味。它不仅是调味佳品，长期食用对身体健康也十分有益。

2.面包

面包是产小麦国家的主食，几乎世界各国都有生产。它是以面粉为主要原料，以酵母菌、糖、油脂和鸡蛋为辅料生产的发酵食品，其营养丰富，组织蓬松，易于消化吸收，食用方便，深受消费者喜爱。酵母是生产面包必不可少的生物松软剂。面包酵母是一种单细胞生物，属真菌类，学名为啤酒酵母。面包酵母有圆形、椭圆形等多种形态。以椭圆形的用于生产较好。酵母为兼性厌氧性微生物，在有氧及无氧条件下都可以进行发酵。

3.啤酒

啤酒是以优质大麦芽为主要原料，大米、酒花等为辅料，经过制麦、糖化、啤酒酵母发酵等工序酿制而成的一种含有C02、低酒精浓度和多种营养成分的饮料酒。它是世界上产量最大的酒种之一。

生产用霉菌菌种：淀粉的糖化、蛋白质的水解均是通过霉菌产生的淀粉酶和蛋白质水解酶进行的。通常情况是先进行霉菌培养制曲。

淀粉、蛋白质原料经过蒸煮糊化加入种曲，在一定温度下培养，曲中由霉菌产生的各种酶起作用，将淀粉、蛋白质分解成糖、氨基酸等水解产物。

4.酱类

酱类包括大豆酱、蚕豆酱、面酱、豆瓣酱、豆豉及其加工制品，都是由一些粮食和油料作物为主要原料，利用以米曲霉为主的微生物经发酵酿制的。酱类发酵制品营养丰富，易于消化吸收，即可作小菜，又是调味品，具有特有的色、香、味，价格便宜，是一种受欢迎的大众化调味品。

用于酱类生产的霉菌主要是米曲霉（Asp.oryzae），生产上常用的有沪酿 3.042，黄曲霉Cr-1菌株（不产生毒素），黑曲霉（Asp. Nigerf-27）等。所用的曲霉具有较强的蛋白酶、淀粉酶及纤维素酶的活力，它们把原料中的蛋白质分解为氨基酸，淀粉变为糖类，在其他微生物的共同作用下生成醇、酸、酯等，形成酱类特有的风味。

酱油：

酱油生产中常用的霉菌有米曲霉、黄曲霉和黑曲霉等，应用于酱油生产的曲霉菌株应符合如下条件：不产黄曲霉毒素；蛋白酶、淀粉酶活力高，有谷氨酰胺酶活力；生长快速、培养条件粗放、抗杂菌能力强；不产生异味，制曲酿造的酱制品风味好。

08食品

王辰

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