山东理工大学：《食品微生物学》课程教学课件（电子教案）12.细菌酵母菌在食品生产中的应用

山东理工大学教案第_12次课教学课型：理论课口实验课口习题课口实践课口技能课口其它口主要教学内容（注明：*重点#难点）：1.食品制造中的主要细菌及其应用。*2.食品制造中的酵母菌及其应用。*教学目的要求：了解食品制造中常用细菌、酵母菌的特征及作用：掌握各种酿造食品和发酵食品的生产工艺及其要点。教学方法和教学手段：课堂讲授，利用多媒体。讨论、思考题、作业：1.微生物在食品制造应用中菌种扩大培养有哪些共同特点？2.为什么说食醋生产是多种微生物参与的结果？参考资料：《食品微生物学》中国农业大学出版社，杨洁彬主编：《微生物学教程》高等教育出版社，周德庆主编。注：教师讲稿附后

山 东 理 工 大 学 教 案 第 12 次课 教学课型：理论课□ 实验课□ 习题课□ 实践课□ 技能课□ 其它□ 主要教学内容（注明：* 重点 # 难点 ）： 1. 食品制造中的主要细菌及其应用。* 2. 食品制造中的酵母菌及其应用。* 教学目的要求： 了解食品制造中常用细菌、酵母菌的特征及作用； 掌握各种酿造食品和发酵食品的生产工艺及其要点。 教学方法和教学手段： 课堂讲授，利用多媒体。 讨论、思考题、作业： 1.微生物在食品制造应用中菌种扩大培养有哪些共同特点？ 2.为什么说食醋生产是多种微生物参与的结果？ 参考资料： 《食品微生物学》中国农业大学出版社，杨洁彬主编； 《微生物学教程》高等教育出版社，周德庆主编。 注：教师讲稿附后

第六章在食品制造中的主要微生物及其应用食品制造中的微生物：细菌、霉菌、酵母菌、覃菇（直接食用或制作保健饮品）、（放线菌主要生产抗生素）微生物在食品制造中的应用：调味品：食醋、酱油、味精、新型鲜味剂、腐乳、泡菜饮料：乳酸菌饮料、酸乳、果醋饮料酒类：白酒、啤酒、果酒面包：酶制剂：淀粉酶、果胶酶、纤维素酶、蛋白酶等（嫩肉粉，木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶等使肉中的胶原蛋白水解）食品工业原料：黄原胶、柠檬酸、氨基酸、苹果酸菌体蛋白：一、食品制造中的主要细菌及其应用1.食醋按加工方法：合成醋：以化学方法合成的醋酸配制而成。酿造醋：以粮食为原料，经微生物发酵酿制而成。再制醋：以酿制醋为基料，进一步加工精制而成，姜醋、蒜醋、五香醋。成分：醋酸（3~5%）、氨基酸、有机酸、糖、维生素、醇、酯等。生产原料：甘薯、马铃薯、粮谷类、粮谷加工下脚料、果蔬、野生植物等。辅料：麸皮、谷糠、玉米芯生产菌种：曲霉菌、酵母菌、醋酸细菌工艺过程：淀粉液化、糖化酒精发酵★醋酸发酵A：液化、糖化：曲霉菌，甘薯曲霉、黑曲霉、米曲霉、黄曲霉等B：酒精发酵：EMP途径产生酒精，少量杂醇油、酯类等，酵母菌C：醋酸发酵：氧化酒精，产生醋酸CH,CHOH+O2GH,COOH + H,0醋酸杆菌：奥尔兰醋杆菌、许氏醋杆菌、恶臭醋杆菌等。醋酸杆菌的选用标准：氧化酒精速度快，耐酸性强，不分解醋酸。醋酸杆菌的培养和保藏：培养基中加入中和剂，04℃低温保藏。(1)固态发酵法麸曲、酵母1菌种制备：菌种的扩大培养工艺流程：薯干（或碎米、高梁等）→粉碎→加入麸皮、谷糠→润水→蒸料冷却→接种→糖化、酒精发酵→接种→醋酸发酵→加盐后熟、→淋醋→陈酿→配兑、灭菌1醋酸菌A：麸皮：松散，通气B：润水、蒸料：淀粉糊化，灭菌C:糖化：曲料D：酒精发酵：酒精、醛、酯、高级醇、有机酸、残留糖和糊精E：醋酸发酵：

第六章 在食品制造中的主要微生物及其应用 食品制造中的微生物：细菌、霉菌、酵母菌、覃菇（直接食用或制作保健饮品）、（放线菌主要生产抗生素） 微生物在食品制造中的应用： 调味品：食醋、酱油、味精、新型鲜味剂、腐乳、泡菜 饮料：乳酸菌饮料、酸乳、果醋饮料 酒类：白酒、啤酒、果酒 面包： 酶制剂：淀粉酶、果胶酶、纤维素酶、蛋白酶等（嫩肉粉，木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶等使肉中的胶原 蛋白水解） 食品工业原料：黄原胶、柠檬酸、氨基酸、苹果酸 菌体蛋白： 一、食品制造中的主要细菌及其应用 1.食醋 按加工方法：合成醋：以化学方法合成的醋酸配制而成。 酿造醋：以粮食为原料，经微生物发酵酿制而成。 再制醋：以酿制醋为基料，进一步加工精制而成，姜醋、蒜醋、五香醋。 成分：醋酸（3～5％）、氨基酸、有机酸、糖、维生素、醇、酯等。 生产原料：甘薯、马铃薯、粮谷类、粮谷加工下脚料、果蔬、野生植物等。 辅料：麸皮、谷糠、玉米芯 生产菌种：曲霉菌、酵母菌、醋酸细菌 工艺过程：淀粉液化、糖化 酒精发酵 醋酸发酵 A: 液化、糖化：曲霉菌，甘薯曲霉、黑曲霉、米曲霉、黄曲霉等 B: 酒精发酵：EMP 途径产生酒精，少量杂醇油、酯类等，酵母菌 C: 醋酸发酵：氧化酒精，产生醋酸 CH3CHOH + O2 CH3COOH + H2O 醋酸杆菌：奥尔兰醋杆菌、许氏醋杆菌、恶臭醋杆菌等。 醋酸杆菌的选用标准：氧化酒精速度快，耐酸性强，不分解醋酸。 醋酸杆菌的培养和保藏：培养基中加入中和剂，0～4℃低温保藏。 (1)固态发酵法 麸曲、酵母 菌种制备：菌种的扩大培养 ↓ 工艺流程： 薯干（或碎米、高梁等）→ 粉碎 → 加入麸皮、谷糠 → 润水 → 蒸料 → 冷却→ 接种 → 糖化、酒精发酵 → 接种 → 醋酸发酵 →加盐后熟 → 淋醋 → 陈酿 → 配兑、灭菌 ↑ 醋酸菌 A：麸皮：松散，通气 B:润水、蒸料：淀粉糊化，灭菌 C:糖化：曲料 D：酒精发酵：酒精、醛、酯、高级醇、有机酸、残留糖和糊精 E：醋酸发酵：

F：加盐后熟：抑制醋酸菌的氧化作用G：淋醋：三套循环法H：陈酿：改善色、香、味、口感醋酪陈酿醋液陈酿I：配兑、灭菌：调整浓度、成分（2）酶法液化通风回流特点：先用α一淀粉酶将原料液化后再加麸曲糖化，提高了原料的利用率；采用液体酒精发酵、固态醋酸发酵的工艺；发酵池设假底，开通风洞：利用假底积存的醋汁喷淋醋酷，保证发酵温度。2.发酵乳制品产品：酸奶、奶酪、马奶酒菌种：保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、乳链球菌、嗜酸乳杆菌、双歧乳杆菌等。保加利亚乳杆菌：微厌氧，最适生长温度40～43℃，能发酵葡萄糖、果糖、乳糖，不发酵蔗糖，蛋白质分解能力弱，对抗生素不如嗜热链球菌敏感。嗜热链球菌：微需氧，最适生长温度40～45℃，能发酵葡萄糖、果糖、蔗糖和乳糖，蛋白质分解能力微弱，对抗生素极敏感。双歧乳杆菌：专性厌氧，最适培养稳定为37℃，能发酵葡萄糖、果糖、乳糖和半乳糖，耐热性差，蛋白质分解能力弱，对抗生素敏感，对营养要求复杂。双歧杆菌酸奶共同发酵法生产工艺：蔗糖、葡萄糖适量VC、双歧杆菌、嗜热链球菌1原料乳标准化→调配→均质→灭菌→冷却→接种→发酵→冷却保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌配合发酵，能缩短酸奶发酵时间：保加利亚乳杆菌能使各种氨基酸从酪氨酸中游离出来，促进嗜热链球菌的生长：嗜热链球菌发酵产生的甲酸促进保加利亚乳杆菌的生长。3.氨基酸发酵鲜味：谷氨酸、鸟苷酸甜味：色氨酸、苷氨酸谷氨酸发酵：原料：淀粉质原料，玉米、小麦、大米等氮原料：尿素或氨水无机盐：K、Mg*、Fe’+、Mn+、PO-、SO、C1生长因子：生物素谷氨酸脱氢酶★L-谷氨酸合成途径：EMP、HMP→TCA→a-酮戊二酸NH4*工艺流程：菌种扩大培养1淀粉质原料→糖化→中和、过滤、脱色→培养基调配→接种→发酵→提取→谷氨酸发酵条件的控制：

F：加盐后熟：抑制醋酸菌的氧化作用 G：淋醋：三套循环法 H：陈酿：改善色、香、味、口感 醋醅陈酿 醋液陈酿 I：配兑、灭菌：调整浓度、成分 （2）酶法液化通风回流 特点：先用α－淀粉酶将原料液化后再加麸曲糖化，提高了原料的利用率；采用液体酒精发酵、固态 醋酸发酵的工艺；发酵池设假底，开通风洞；利用假底积存的醋汁喷淋醋醅，保证发酵温度。 2.发酵乳制品 产品：酸奶、奶酪、马奶酒 菌种：保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、乳链球菌、嗜酸乳杆菌、双歧乳杆菌等。 保加利亚乳杆菌：微厌氧，最适生长温度 40～43℃，能发酵葡萄糖、果糖、乳糖，不发酵蔗糖，蛋白质 分解能力弱，对抗生素不如嗜热链球菌敏感。 嗜热链球菌：微需氧，最适生长温度 40～45℃，能发酵葡萄糖、果糖、蔗糖和乳糖，蛋白质分解能力微 弱，对抗生素极敏感。 双歧乳杆菌:专性厌氧，最适培养稳定为 37℃，能发酵葡萄糖、果糖、乳糖和半乳糖，耐热性差，蛋白质 分解能力弱，对抗生素敏感，对营养要求复杂。 双歧杆菌酸奶共同发酵法生产工艺： 蔗糖、葡萄糖 适量 VC、双歧杆菌、嗜热链球菌 ↓ ↓ 原料乳标准化 → 调配 → 均质 → 灭菌 → 冷却 → 接种 → 发酵 → 冷却 保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌配合发酵，能缩短酸奶发酵时间： 保加利亚乳杆菌能使各种氨基酸从酪氨酸中游离出来，促进嗜热链球菌的生长；嗜热链球菌发酵产生的甲 酸促进保加利亚乳杆菌的生长。 3.氨基酸发酵 鲜味：谷氨酸、鸟苷酸 甜味：色氨酸、苷氨酸 谷氨酸发酵： 原料：淀粉质原料，玉米、小麦、大米等 氮原料：尿素或氨水 无机盐：K +、Mg 2+、Fe 2＋、 Mn 2＋、 PO4 3－ 、SO4 2-、 Cl - 生长因子：生物素 合成途径：EMP、HMP → TCA → α-酮戊二酸 L－谷氨酸 工艺流程： 菌种扩大培养 ↓ 淀粉质原料 → 糖化 → 中和、过滤、脱色 → 培养基调配 → 接种 → 发酵 → 提取 → 谷氨酸 发酵条件的控制： 谷氨酸脱氢酶 NH4+

温度：前期30～32℃，中、后期32～36℃。PH值：前期7.5~8.0，中、后期7.0~7.6。通风量：前期通风量低，中、后期高通风量。消泡：机械消泡、化学消泡。发酵时间：与发酵菌株和发酵液糖浓度有关。提取方法：等电点法、离子交换树脂法、电渗析、反渗透等二、食品制造中的酵母菌及其应用1.面包菌种：啤酒酵母，兼性厌氧，最适生长与发酵温度26～30℃。作用：利用原料中的糖进行发酵，产生CO2，使面团体积膨大，结构疏松，呈海绵状，产生风味物质，改善面包风味。2.啤酒菌种：啤酒酵母原料：大麦芽，辅料：大米、玉米、啤酒花途径：糖→EMP→丙酮酸→脱羧成乙醛→还原成乙醇工艺过程：(1）制麦芽：大麦→粗选→精选→分级→洗麦→浸渍→绿麦芽→干燥→除根→成品麦芽目的：酶原被激活，并生成许多水解酶，如淀粉酶、蛋白酶、磷酸酯酶和半纤维素酶等：麦粒本身的淀粉、蛋白质等大分子在各种水解酶作用下达到适度溶解，胚乳细胞壁适度受损。（2）制麦芽汁：依靠麦芽中的各种酶，以水为溶剂，将麦芽中的淀粉、蛋白质等大分子物质降解成小分子，以利于酵母利用。麦芽+大米→粉碎→加水→糊化→糖化→过滤→煮沸→澄清→冷却→麦芽汁t啤酒花（3）发酵：菌种扩大培养通入无菌空气+-麦芽汁→菌体繁殖（24h）→主发酵（6～7天）→后发酵3.酵母细胞的综合利用（1）SCP酵母细胞含有丰富的蛋白质、脂肪、糖类、维生素和无机盐等，其中蛋白质含量特别丰富，占细胞干重的42～53%，因此具有较高的营养价值，是良好的蛋白质资源，可作食品和饲料。(2)新型鲜味剂酵母自溶、发酵和酶解过程中产生氨基酸、核苷酸、肌苷酸、鸟苷酸、生物肽等，提纯精制成鲜味剂

温度：前期 30～32℃，中、后期 32～36℃。 PH 值：前期 7.5～8.0，中、后期 7.0～7.6。 通风量：前期通风量低，中、后期高通风量。 消泡：机械消泡、化学消泡。 发酵时间：与发酵菌株和发酵液糖浓度有关。 提取方法：等电点法、离子交换树脂法、电渗析、反渗透等 二、食品制造中的酵母菌及其应用 1. 面包 菌种：啤酒酵母，兼性厌氧，最适生长与发酵温度 26～30℃。 作用：利用原料中的糖进行发酵，产生 CO2，使面团体积膨大，结构疏松，呈海绵状，产生风味物质， 改善面包风味。 2. 啤酒 菌种：啤酒酵母 原料：大麦芽， 辅料：大米、玉米、啤酒花 途径：糖 → EMP → 丙酮酸 → 脱羧成乙醛 → 还原成乙醇 工艺过程： （1） 制麦芽：大麦 → 粗选 → 精选 → 分级 → 洗麦 → 浸渍 → 绿麦芽 →干燥 → 除根 →成 品麦芽 目的：酶原被激活，并生成许多水解酶，如淀粉酶、蛋白酶、磷酸酯酶和半纤维素酶等；麦粒本身 的淀粉、蛋白质等大分子在各种水解酶作用下达到适度溶解，胚乳细胞壁适度受损。 （2） 制麦芽汁：依靠麦芽中的各种酶，以水为溶剂，将麦芽中的淀粉、蛋白质等大分子物质降解成 小分子，以利于酵母利用。 麦芽 ＋ 大米 → 粉碎 → 加水 → 糊化 → 糖化 → 过滤 → 煮沸 → 澄清 → 冷却 →麦芽汁 ↑ 啤酒花 （3） 发酵： 菌种扩大培养 通入无菌空气 ↓ ↓ 麦芽汁 → 菌体繁殖（24h）→ 主发酵（6～7 天） → 后发酵 3. 酵母细胞的综合利用 （1）SCP 酵母细胞含有丰富的蛋白质、脂肪、糖类、维生素和无机盐等，其中蛋白质含量特别丰富， 占细胞干重的 42～53％，因此具有较高的营养价值，是良好的蛋白质资源，可作食品和饲料。 (2)新型鲜味剂 酵母自溶、发酵和酶解过程中产生氨基酸、核苷酸、肌苷酸、鸟苷酸、生物肽等， 提纯精制成鲜味剂