微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用

關(guān)于微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用第1頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三發(fā)酵的定義1、傳統(tǒng)發(fā)酵2、生化和生理學(xué)意義的發(fā)酵3、工業(yè)上的發(fā)酵第2頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三1、傳統(tǒng)發(fā)酵

fervere”發(fā)泡最初發(fā)酵是用來描述酵母菌作用于果汁或麥芽汁產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象，或者是指酒的生產(chǎn)過程。第3頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三2、生化和生理學(xué)意義的發(fā)酵指微生物在無氧條件下，分解各種有機(jī)物質(zhì)產(chǎn)生能量的一種方式，或者更嚴(yán)格地說，發(fā)酵是以有機(jī)物作為電子受體的氧化還原產(chǎn)能反應(yīng)。如葡萄糖在無氧條件下被微生物利用產(chǎn)生酒精并放出CO2。第4頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三3、工業(yè)上的發(fā)酵

利用微生物、植物、動物，在合適的條件下，經(jīng)特定的代謝途徑轉(zhuǎn)變成所需產(chǎn)物的過程。包括：1.厭氧培養(yǎng)的生產(chǎn)過程，如酒精，乳酸等。2.通氣（有氧）培養(yǎng)的生產(chǎn)過程，如抗生素、氨基酸、酶制劑等。第5頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三發(fā)酵的分類

1.

按獲取能量的方式分——好氧發(fā)酵，厭氧發(fā)酵2.

按產(chǎn)物類型分——初級代謝物發(fā)酵，次級代謝物發(fā)酵；食品發(fā)酵，有機(jī)酸發(fā)酵，氨基酸發(fā)酵，維生素發(fā)酵，抗生素發(fā)酵……3.

按操作類型分——自然發(fā)酵，純種發(fā)酵，混種發(fā)酵；分批發(fā)酵，連續(xù)發(fā)酵；固態(tài)發(fā)酵，液態(tài)發(fā)酵4.按發(fā)酵生物類型分——細(xì)菌發(fā)酵，真菌發(fā)酵，基因工程菌發(fā)酵，動植物細(xì)胞發(fā)酵第6頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三發(fā)酵工程的發(fā)展史

1．發(fā)酵現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)與利用2.小生命體的發(fā)現(xiàn)3.發(fā)酵本質(zhì)的闡明4.純粹培養(yǎng)技術(shù)的開發(fā)5.發(fā)酵中酶催化反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)6.大規(guī)模液體沉沒發(fā)酵技術(shù)的開發(fā)7.現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用

第7頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三發(fā)酵工業(yè)的范圍1．發(fā)酵食品工業(yè)

：醬油，食醋，豆瓣醬，酸菜，活性酵母，活性乳酸菌，面包，酸奶，奶酪，醬豆腐，納豆、白酒，黃酒，米酒，葡萄酒，啤酒，果酒。2．有機(jī)酸發(fā)酵工業(yè)

：醋酸，乳酸，檸檬酸，葡萄糖酸，蘋果酸，衣康酸，琥珀酸，丙酮酸，反丁烯二酸等。3．氨基酸發(fā)酵工業(yè)

：谷氨酸，賴氨酸，色氨酸，蘇氨酸，精氨酸，酪氨酸，異亮氨酸，丙氨酸，苯丙氨酸等。

第8頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

發(fā)酵工業(yè)的范圍4．低聚糖與多糖發(fā)酵工業(yè)

：低聚果糖，香菇多糖，云芝多糖，葡聚糖，黃原膠等。5．核苷酸發(fā)酵工業(yè)

：肌苷酸（IMP），鳥苷酸（GMP），黃苷酸（XMP）。第9頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三6．藥物發(fā)酵工業(yè)：抗生素:青霉素，頭孢菌素，鏈霉素，紅霉素，四環(huán)素，制霉菌素，絲裂霉素等?；蚬こ讨扑幑I(yè)：促紅細(xì)胞生成素（EPO），表皮生長因子（EGF），人生長激素，干擾素，白介素，各種疫苗，單克隆抗體等。藥理活性物質(zhì)發(fā)酵工業(yè)：免疫抑制劑，免疫激活劑，糖苷酶抑制劑，脂酶抑制劑，類固醇激素等

發(fā)酵工業(yè)的范圍第10頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三7．維生素發(fā)酵工業(yè)：維生素C，維生素B2，維生素B12等。8．酶制劑發(fā)酵工業(yè)：淀粉酶、蛋白酶、脂酶、青霉素?；?、葡萄糖氧化酶、海因酶等。9.發(fā)酵飼料工業(yè)：干酵母、單細(xì)胞蛋白、酵素菌、益生菌、青貯飼料、抗生素和維生素飼料添加劑等。

發(fā)酵工業(yè)的范圍第11頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

10

生物肥料與農(nóng)藥工業(yè)：細(xì)菌肥料、赤霉素、除草菌素、蘇云金桿菌、白僵菌、綠僵菌、殺稻瘟菌素、有效霉素、春日霉素等。11.溶劑發(fā)酵工業(yè)：酒精、甘油、乙醇、丙酮、丁醇溶劑等。12..水的生物處理工業(yè)及環(huán)保：活性污泥、沼氣發(fā)酵、有毒物質(zhì)降解等。

發(fā)酵工業(yè)的范圍第12頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三菌種篩選搖瓶試驗發(fā)酵罐中試由實驗室研究到產(chǎn)業(yè)化的過程發(fā)酵生產(chǎn)第13頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三發(fā)酵工程的基本技術(shù)過程第14頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三Theessentialcomponentsofafermentor第15頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三發(fā)酵的主體設(shè)備第16頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三發(fā)酵技術(shù)的發(fā)展概況

發(fā)酵技術(shù)是生物技術(shù)中最早發(fā)展和應(yīng)用的食品加工技術(shù)之一。許多傳統(tǒng)的發(fā)酵食品，如酒、豆豉、甜醬、豆瓣醬、酸乳、面包、火腿、腌菜、腐乳以及干酪等。隨著分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的快速發(fā)展，現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)應(yīng)運而生。傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)與DNA重組技術(shù)、細(xì)胞(動物細(xì)胞和植物細(xì)胞)融合技術(shù)結(jié)合，已成為現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)及工程的主要特征。

第17頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三發(fā)酵食品的特色和作用

1、抑制腐敗菌和一般病原菌的生長2、發(fā)酵食品能提高原有的末發(fā)酵食品的營養(yǎng)價值3、在食品發(fā)酵后，其原來的色澤、形狀、風(fēng)味都會有所改變，而且是按著人們的意愿去改變的第18頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三食品發(fā)酵中微生物的利用1、乳酸菌發(fā)酵

乳酸細(xì)菌分布：空氣中肉、乳、果蔬等食品的表面上水以及器具等的表面上種類：有球狀、桿狀等等，屬于兼嫌氣性的居多數(shù)，也有專嫌氣性的一般生長發(fā)育的最適溫度為26～30℃。第19頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三乳酸菌發(fā)酵類型：按對糖發(fā)酵特性的不同，可分為同型發(fā)酵和異型發(fā)酵。①同型發(fā)酵是指乳酸菌在發(fā)酵過程中，能使80%～90%的糖轉(zhuǎn)化為乳酸，僅有少量的其他產(chǎn)物，引起這種發(fā)酵的乳酸菌叫做同型乳酸菌。菌種有：干酪乳桿菌、保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌、胚芽乳桿菌②異型發(fā)酵是指一些乳酸菌在發(fā)酵過程中使發(fā)酵液中大約50%的糖轉(zhuǎn)化為乳酸，另外的糖轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌袡C(jī)酸、醇、二氧化碳、氫等，引起這種發(fā)酵的乳酸菌叫異型乳酸菌。菌種有雙歧桿菌、蝕橙明串珠菌和戊糖明串珠菌等第20頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三實例--酸奶它是由優(yōu)質(zhì)鮮乳經(jīng)脫脂、消毒后，加入乳酸發(fā)酵菌劑，經(jīng)過發(fā)酵而制成的。菌種有：保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌、乳鏈球菌、嗜熱鏈球菌等。一般采用兩種以上的混合菌種，在一定的溫度下經(jīng)過12～48h的發(fā)酵過程后，乳液即形成均勻糊狀液體，酸度可達(dá)1%左右，并具有特殊的風(fēng)味。在這種已發(fā)酵完畢的酸奶中，根據(jù)不同的口味和要求，還可加入食糖、檸檬酸、果汁及香料等物質(zhì)配成各種酸乳，這種含有活的乳酸菌的酸乳，在保證衛(wèi)生的條件下就不需要再經(jīng)消毒處理，可以直接供人們飲用。第21頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三2.醋酸菌發(fā)酵

醋酸發(fā)酵是利用醋酸桿菌進(jìn)行的有氧發(fā)酵。醋酸發(fā)酵條件：發(fā)酵液一般保持在30℃左右的溫度，發(fā)酵原料液偏于酸性。因為醋酸桿菌為需氧菌，通常通氣進(jìn)行發(fā)酵。在上述條件下，醋酸菌得以大量生長繁殖，使發(fā)酵液中乙醇轉(zhuǎn)化為醋酸，酯酸桿菌產(chǎn)酸高的發(fā)酵液中醋的含量可達(dá)10%以上。發(fā)酵原液經(jīng)過過濾、蒸煮殺菌后，再稀釋至2%～3%的醋酸濃度，調(diào)味后，即為食用醋。

第22頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三3酵母菌的利用

1.酵母菌用于生產(chǎn)飲料酒

2.用酵母菌制造面包第23頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三4發(fā)酵食品中霉菌的利用

1.霉菌制造腐乳2.醬油制造中霉菌的利用第24頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三食品發(fā)酵時有關(guān)因素的控制溫度酸度氧的供應(yīng)

菌種使用量第25頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三1、溫度發(fā)酵所需的溫度依微生物的種類而異，溫度起伏會影響發(fā)酵效果。溫度為0℃時，牛乳中很少有乳酸菌活動。4.4℃時微生物稍有生長即使乳變味。21.l℃時乳酸鏈球菌生長比較突出。37.8℃時保加利亞乳桿菌迅速生長。溫度升至65.6℃時則嗜熱乳桿菌生長而其他微生物基本死亡。

第26頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三2、酸度

由于大多數(shù)的微生物生長所需的pH在7，所以酸度，不論是食品原有的成分、外加的或發(fā)酵后產(chǎn)生的，都有抑制有害微生物生長的作用。含酸食品有一定的防腐能力，但是有氧存在時在表面就會有霉菌生長，它會將酸消耗掉，以致食品失去了防腐能力，導(dǎo)致在這類食品表面會發(fā)生脂肪分解和其他降解活動。食品中的酸度也會因蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的氨類物質(zhì)而下降，從而為脂肪分解和其他降解類型細(xì)菌的生長活動創(chuàng)造條件。第27頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三3、氧的供應(yīng)細(xì)菌有需氧的、厭氧的或兼性厭氧的。醋酸菌是需氧菌，它們在缺氧條件下難以生長，因此，釀醋時要先讓酵母在缺氧條件下將糖轉(zhuǎn)化成酒精，然后再在通氣條件下由醋酸菌將酒精氧化生成醋酸。乳酸菌是厭氧或兼性厭氧菌，它在缺氧條件下，才能將糖分轉(zhuǎn)化成乳酸。酵母菌是兼性厭氧菌，在大量空氣供應(yīng)的條件下酵母繁殖遠(yuǎn)超過發(fā)酵活動;但在缺氧條件下，則進(jìn)行酒精發(fā)酵將糖分轉(zhuǎn)化成酒精。霉菌是需氧性的，在缺氧條件下不能生長，故缺氧是控制霉菌生長的重要途徑。第28頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三4菌種使用量發(fā)酵開始時如有大量預(yù)期菌種存在，即能迅速繁殖并抑制住其他雜菌生長，促使發(fā)酵向著預(yù)定的方向發(fā)展。

因此，發(fā)酵技術(shù)的發(fā)展已改為使用預(yù)先培養(yǎng)的菌種，這種培養(yǎng)菌種稱為發(fā)酵劑或酵種。它可以是純菌種，也可以是混合菌種。酵種一般是專門大規(guī)模培養(yǎng)，然后在保護(hù)劑共存下，低溫真空脫水干燥，在惰性氣體保護(hù)下儲存?zhèn)溆?。?9頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三淀粉的降解蛋白質(zhì)的降解脂肪的降解纖維素的降解半纖維素的降解木質(zhì)素的降解芳香物質(zhì)的降解其它物質(zhì)的降解

發(fā)酵食品形成的一般過程第一階段：大分子物質(zhì)的分解原料醇類的形成有機(jī)酸的形成酯類的形成氨基酸的形成脂肪酸的形成芳香族化合形成其它物質(zhì)的形成。第二階段：小分子物質(zhì)的形成產(chǎn)物再平衡第三階段：產(chǎn)物再平衡第30頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三發(fā)酵食品的附加值發(fā)酵有利于食品保藏保健作用增加營養(yǎng)價值第31頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三第一節(jié)傳統(tǒng)發(fā)酵食品一、醬油二、食醋三、酒類四、腐乳第32頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三一、醬油第33頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三醬油是我國傳統(tǒng)的發(fā)酵食品之一，醬油不僅營養(yǎng)豐富，含有豐富的氨基酸、多肽，還含有糖類、有機(jī)酸、維生素等，化學(xué)成分多達(dá)三四百種，其中有18種氨基酸；而且賦予食品以咸味、鮮味、香味和顏色，增進(jìn)人們的食欲，因而是人們生活中不可缺少的調(diào)味品。1、概述隨著世界上食用醬油的人數(shù)增加，對醬油的需要量也隨之增加，同時，對醬油的質(zhì)量也會提出更高的要求。因此，醬油釀造工業(yè)在食品工業(yè)中的地位愈加顯得重要。第34頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三釀造醬油主要原料豆餅（大豆或豆粕）、麩皮（小麥或面粉）、食鹽、水

麩皮大豆小麥第35頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三醬油釀造的過程原料→處理→制曲→制醅發(fā)酵→淋油→加熱及配制→成品第36頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三醬油是多種微生物共同作用的結(jié)果。霉菌、酵母和細(xì)菌都參與了復(fù)雜的物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程。其中對原料發(fā)酵快慢、成品顏色濃淡、味道鮮美程度有直接關(guān)系的微生物是米曲霉和醬油曲霉；對醬油風(fēng)味有直接關(guān)系的微生物是酵母菌和乳酸菌。

2、菌種第37頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三（1）、米曲霉和醬油曲霉醬油中應(yīng)用的曲霉菌主要是米曲霉（Aspergillusoryzae）和醬油曲霉（A.sojae）。米曲霉能利用單糖、雙糖、有機(jī)酸、醇類、淀粉等多種碳源。在生長過程中，需要一些氮源，好氧。最適生長溫度約在35℃左右。pH值為6.0左右；米曲霉有著復(fù)雜的酶系統(tǒng)，主要有蛋白酶，分解原料中的蛋白質(zhì)；谷氨酰胺酶，使大豆蛋白質(zhì)水解出來的谷氨酰胺直接分解生成谷氨酸，增強(qiáng)醬油的鮮味；淀粉酶，分解原料中的淀粉生成糊精和葡萄糖；此外它還能分泌果膠酶、半纖維素酶和酯酶等。但最重要的是蛋白酶，其次是淀粉酶和谷氨酸酰胺酶。它們決定著原料的利用率、醬醪發(fā)酵成熟的時間以及產(chǎn)品的味道和色澤。第38頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三蛋白質(zhì)分解蛋白質(zhì)蛋白酶蛋白胨、多肽外肽酶氨基酸谷氨酸、天門冬氨酸是醬油鮮味的重要成分、酪氨酸具有苦味,使醬油有醇厚感酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸氧化后可生成黑色素是醬油色素的主要來源之一米曲霉米曲霉第39頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三谷氨酰胺谷氨酰胺酶谷氨酸氨基酸+α–酮戊二酸氨基轉(zhuǎn)移酶谷氨酸α–酮戊二酸谷氨酸脫氫酶谷氨酸鮮味米曲霉米曲霉米曲霉第40頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三淀粉糖化糊精、麥芽糖和葡萄糖淀粉麥芽糖葡萄糖麥芽糖酶米曲霉米曲霉淀粉酶第41頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三脂肪脂肪酶甘油和脂肪酸脂肪的分解米曲霉短鏈脂肪酸脂肪酸酯氧化酯化酶米曲霉第42頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三纖維素的分解

纖維素纖維素酶米曲霉

直鏈纖維素纖維二糖β-葡萄糖苷酶米曲霉羧甲基纖維素酶葡萄糖米曲霉乳酸、醋酸和琥珀酸等乳酸發(fā)酵酶系乳酸菌乙醇酵母菌酯第43頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三果膠

果膠酶、聚半乳糖醛酸酶甲醇和半乳糖醛酸米曲霉多縮戊糖半纖維素酶戊糖米曲霉其他大分子物質(zhì)的分解第44頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三目前，日本制曲使用的是混合曲霉，其中米曲霉占79%，醬油曲霉占21%。我國則使用純米曲霉菌種。廣泛使用的菌種是米曲霉滬釀3.042，該菌株的特點是：蛋白酶活力高，比原菌種3.863提高30%，生長繁殖速度快，制曲時間由原來48h縮短到22～28h；原料出品率提高5%以上；抗雜菌能力強(qiáng)，醬油的香氣和滋味均優(yōu)良；不產(chǎn)生黃曲霉毒素等。后來又對以UE336菌種為出發(fā)菌株，經(jīng)亞硝酸、快中子、乙基磺酸甲烷、秋水仙堿等交替誘變，篩選出產(chǎn)谷氨酰胺酶活力比對照菌種提高2倍以上的菌種滬釀422號，在同等發(fā)酵條件下，谷氨酸含量提高40%左右，并不含黃曲霉毒素。與滬釀3.042復(fù)合使用。第45頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

（2）、酵母菌從醬醪中分離出的酵母有7個屬，23個種。其基本形態(tài)是圓形、卵圓形、檸檬形、臘腸形等。最適生長溫度為28～30℃，pH值在4.5～5.6之間合適。與醬油質(zhì)量關(guān)系非常密切的酵母菌是魯氏酵母、球擬酵母等。以魯氏酵母影響最為重要。它占酵母總數(shù)的45%左右，由空氣中自然接種。它是常見的耐高滲透壓酵母，能在18%食鹽的基質(zhì)中繁殖。它能發(fā)酵葡萄糖等生成乙醇、甘油等，從而進(jìn)一步生成酯、糖醇等，增加了醬油的風(fēng)味。第46頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三酒精發(fā)酵

葡萄糖乙醛酒化酶EMP丙酮酸丙酮酸脫氫酶乙醇脫氫酶乙醇+乳酸乙醇EMP乳酸乙酯酵母菌酵母菌酵母菌酵母菌酯化酶第47頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

（3）、乳酸菌從醬醪中分離出的細(xì)菌有6個屬18個種。和醬油發(fā)酵關(guān)系最為密切的是乳酸菌。其菌體桿狀、球形、分散或成鏈狀。對氧要求不一。在乳酸菌中，醬油四聯(lián)球菌、嗜鹽片球菌、醬油片球菌與醬油風(fēng)味形成有密切關(guān)系。在醬醪發(fā)酵過程中，前期嗜鹽片球菌多，后期四聯(lián)球菌多些。乳酸菌的作用是利用糖產(chǎn)生乳酸，和乙醇作用生成乳酸乙酯，香氣很濃。由于產(chǎn)生乳酸，降低了發(fā)酵醪的pH值，使醪的pH值在5左右，這樣就促進(jìn)了魯氏酵母的繁殖。乳酸菌和酵母菌聯(lián)合作用，賦予醬油特殊的香氣。根據(jù)經(jīng)驗，如果乳酸菌數(shù)與酵母菌數(shù)之比為10:1時，效果最好。近年來，又發(fā)現(xiàn)某些芽孢桿菌也參與了醬油的釀造，而且是影響風(fēng)味的主要因素。第48頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

乳酸發(fā)酵

葡萄糖乳酸發(fā)酵酶乳酸、醋酸、玻珀酸、葡萄糖酸五碳糖乳酸發(fā)酵酶乳酸和醋酸乳酸菌乳酸菌第49頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三釀造醬油的過程，實際上是多種微生物的協(xié)同作戰(zhàn)的過程，通過這些微生物產(chǎn)生的酶的催化作用，將原料中的大分子有機(jī)物逐步分解為簡單物質(zhì)，再經(jīng)過復(fù)雜的物理化學(xué)和生物化學(xué)的反應(yīng)，就形成了具有獨特風(fēng)味的調(diào)味副食品——醬油。目前已知醬油的化學(xué)成分多達(dá)三四百種，這些物質(zhì)都是在這個復(fù)雜的變化過程中產(chǎn)生的。原料中的蛋白質(zhì)經(jīng)過由米曲霉所分泌的蛋白酶作用，逐漸分解成胨、多肽和氨基酸。3、機(jī)理第50頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三米曲霉分泌的蛋白酶可分為3種：酸性蛋白酶（最適pH值為3）、中性蛋白酶（最適pH值為7左右）、堿性蛋白酶（最適pH值為8）。其中以堿性蛋白酶最多。故在醬油發(fā)酵過程中，如果pH值過低，會影響蛋白質(zhì)的水解。米曲霉中外肽酶活力高于其它曲霉，故有利于氨基酸的生成。米曲霉中分泌的谷氨酰胺酶分解原料中的游離的谷氨酰胺，生成谷氨酸。原料中的淀粉質(zhì)經(jīng)過米曲霉產(chǎn)生的淀粉酶的糖化作用，水解成糊精和葡萄糖。分解下來的單糖類或其它糖類，有的作為微生物的碳源被利用；有的是成為形成醬色的重要成分；有的殘留在醬油中，給醬油以甜味，增加粘稠度。第51頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三醬油中含有多種高級脂肪酸，其中最重要的有乳酸、醋酸、玻珀酸、葡萄糖酸等。乳酸是由乳酸菌利用葡萄糖進(jìn)行發(fā)酵而來。乳酸菌還可利用五碳糖（阿拉伯糖和木糖）發(fā)酵生成乳酸和醋酸。酵母菌的酒清發(fā)酵生成的乙醇，由氨基酸脫氨、脫羧后形成的少一個碳原子的高級醇，構(gòu)成了酯類的前體物質(zhì)。由發(fā)酵過程中產(chǎn)生的酯類以及由化學(xué)反應(yīng)形成的酯類，構(gòu)成了醬油香氣成分的主體。香氣的成分非常復(fù)雜，據(jù)目前分析，有276種成分。第52頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三關(guān)于醬油色素的形成，目前一般認(rèn)為有2個途徑：第一個途徑是經(jīng)過美拉德反應(yīng)。它是氨基化合物和羰基化合物之間的氨基-羰基反應(yīng)。分為初始、中間和終了三個階段，最終形成褐色物質(zhì)——類黑色素，這是最主要的生成途徑：第二個途徑是經(jīng)過酶褐變反應(yīng)，由曲生成的多酚氧化酶將蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物酪氨酸氧化成黑色素。

關(guān)于醬油的五味，一般認(rèn)為：鮮味來源于氨基酸和核酸類物質(zhì)的鈉鹽；甜味主要來源于糖類、某些氨基酸（甘氨酸等）、醇類（如甘油等）；酸味來源于有機(jī)酸；苦味來源于某些氨基酸（如酪氨酸等）、乙醛等；咸味主要來源于食鹽。第53頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三1色素的形成糖+酪氨酸氨基-羰基（美拉德）反應(yīng)類黑素

非酶褐變反應(yīng)酶褐變反應(yīng)米曲霉酪氨酸+氧多酚氧化酶棕色、黑色色素米曲霉醬油中色、香、味物質(zhì)的形成機(jī)理第54頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三2.醬油香氣產(chǎn)生的機(jī)理

醬油的香氣來源包括由原料生成的，由曲霉、乳酸菌、酵母的代謝產(chǎn)物所構(gòu)成的，以及由化學(xué)反應(yīng)等多種途徑所生成的數(shù)百種化學(xué)物質(zhì)，這些產(chǎn)物構(gòu)成了醬油中的酯類、醇類、羰基化合物、縮醛類及酚類等復(fù)雜眾多的香氣成分。

第55頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三3.醬油呈味物質(zhì)的產(chǎn)生

鮮味主要來源于氨基酸，其中以谷氨酸含量最多

甜味主要來源于淀粉質(zhì)水解的糖酸味主要來源于有機(jī)酸苦味微量的苦味物質(zhì)能給醬油以醇厚感。醬油中呈苦昧的物質(zhì)主要有亮氨酸、酶氨酸、蛋氨酸、精氨酸等咸味氯化納第56頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三4.醬油體態(tài)（濃稠度）的形成

醬油的濃稠度俗稱為醬油的體態(tài)或身骨，它由可溶性蛋白質(zhì)、氨基酸、糊精、糖類、有機(jī)酸、食鹽等固形物組成。醬油發(fā)酵越完全，質(zhì)量越高，則醬油的濃度和粘稠度就越高，而且色香味俱佳。第57頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三1、曲霉污染

有些原料本身發(fā)霉，或在發(fā)酵過程中污染了某些曲霉菌；其中有些曲霉能產(chǎn)生黃曲霉毒素；有些生產(chǎn)菌種也能產(chǎn)生黃曲霉毒素。2、細(xì)菌污染

醬油中衛(wèi)生指標(biāo)規(guī)定，細(xì)菌數(shù)每ml不超過5萬個。其中大腸桿菌最近似值，100ml不得超過30個。不得檢出致病菌。如果超過標(biāo)準(zhǔn)，則表示發(fā)生污染。這種污染主要來源于種曲、容器等，也可能與污染糞便有關(guān)。

影響醬油質(zhì)量的微生物第58頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三醬油生“花”是污染耐鹽性產(chǎn)膜酵母所致。例如鹽生接合酵母、日本接合酵母、粉狀畢赤氏酵母、球擬酵母屬和醭酵母屬中的某些種等。醬油生“花”是由于濃度過稀、成熟不完全、含糖過多、食鹽不足、殺菌不徹底或容器不清潔所引起。醬油生霉后，質(zhì)量下降，成分變壞，糖分和全氮減少，香氣消失，鮮味減弱，并產(chǎn)生臭味、苦澀味。有人對江蘇省鎮(zhèn)江地區(qū)11個縣、市的11個廠家生產(chǎn)的各類醬油進(jìn)行了霉菌污染檢查，結(jié)果在25份樣品中，青霉檢出率為60%（15份）、曲霉為48%（12份）、鐮刀菌為24%（6份）。這些菌種中大部分可產(chǎn)生毒素，直接影響人體的健康。3、醬油生“花”第59頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

四醬油生產(chǎn)工藝

第60頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

醬油生產(chǎn)技術(shù)

醬油是一種營養(yǎng)價值豐富、以糧食作物為原料加工制成的發(fā)酵調(diào)味品。每l00mL醬油中含可溶性蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸達(dá)7.5～10g，含糖分2g以上，此外，還含有較豐富的維生素、磷脂、有機(jī)酸以及鈣、磷、鐵等無機(jī)鹽，是五味調(diào)和、色香味俱佳的調(diào)味品。

第61頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

我國醬油釀造有悠久的歷史，傳統(tǒng)的方法采用野生菌制曲、曬露發(fā)酵，生產(chǎn)周期長，原料利用率低，衛(wèi)生條件差。現(xiàn)代醬油生產(chǎn)在繼承傳統(tǒng)工藝優(yōu)點的基礎(chǔ)上，在原料、工藝、設(shè)備、菌種等方面進(jìn)行了很多改進(jìn)，生產(chǎn)能力有了很大的提高，品種也日益豐富。

第62頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

醬油的生產(chǎn)方法主要按發(fā)酵工藝的類型來區(qū)分。將成曲加入多量鹽水，使呈濃稠的半流動狀態(tài)的混合物稱為醬醪；將成曲拌加少量鹽水，使呈不流動狀態(tài)的混合物，稱為醬醅。

第63頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

根據(jù)醪及醅狀態(tài)的不同可分為稀醪發(fā)酵、固稀發(fā)酵、固態(tài)發(fā)酵。根據(jù)加鹽多少的不同可分為有鹽發(fā)酵、無鹽發(fā)酵。根據(jù)發(fā)酵加溫狀況可分為常溫發(fā)酵及保溫發(fā)酵。第64頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

醬油生產(chǎn)方法

稀醪發(fā)酵固稀發(fā)酵固態(tài)發(fā)酵

第65頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三例：固態(tài)低鹽發(fā)酵法的工藝流程：接種→菌種→種曲↓入池發(fā)酵→調(diào)配→檢驗質(zhì)量成品澄清成熟醬醅浸出淋油→二油或三油原料→潤水→水↓蒸煮→冷卻→通風(fēng)制曲→成曲拌鹽水→鹽水↓加熱生醬油第66頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三1)原料及其處理①原料：蛋白質(zhì)原料：大豆、豆餅、豆粕等淀粉質(zhì)原料：麩皮、面粉、小麥等食鹽:水：可飲用的自來水、深井水、清潔的河水、江水等，但不含過多的鐵輔料：助鮮劑、甜味劑以及某些香辛料等常用的原料配比為：豆餅60%～67%，麩皮30%～40%，加水量為豆餅重量的80%～100%。第67頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

豆粕麩皮第68頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三②原料處理:

破碎潤水蒸料冷卻：40℃左右是使大豆蛋白質(zhì)適度變性，使原料中的淀粉糊化，同時把附著在原料上的微生物殺死，以利于米曲霉的生長及原料分解。A原料處理目的：B原料處理的方法：第69頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

破碎

豆餅顆粒過大，不容易吸足水分，因而不能蒸熟，影響制曲時菌絲繁殖，減少了曲霉繁殖的總面積和酶的分泌量。如果粗細(xì)顆粒相差懸殊，會使吸水及蒸煮程度不一致，影響蛋白質(zhì)的變性程度和原料利用率，因此需將豆餅軋碎，并通過篩孔直徑為9mm的篩子。原料細(xì)度要適當(dāng)，如果原料過細(xì)，輔料比例又少，潤水時易結(jié)塊，制曲時通風(fēng)不暢，發(fā)酵時醬醅發(fā)粘，淋油困難，影響醬油的質(zhì)量和原料利用率。第70頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

潤水

潤水就是向原料內(nèi)加入一定量的水分，并經(jīng)過一定時間均勻而完全的吸收，其目的是利于蛋白質(zhì)在蒸料時迅速達(dá)到適當(dāng)變性，使淀粉充分糊化，以便溶出米曲霉所要的營養(yǎng)成分，使米曲霉生長、繁殖得到必需的水分。

第71頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

蒸料

蒸料的目的主要是使豆粕(或豆餅)及麩皮中的蛋白質(zhì)適度變性，也就是具有立體結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)中的氫鍵被破壞后，使原來繞成螺旋狀的多肽鏈變成松散紊亂狀態(tài)，這樣有利于米曲霉在制曲過程中旺盛生長和米曲霉中蛋白酶水解蛋白質(zhì)。

通過蒸料可使物料中的淀粉糊化成可溶性淀粉和糖分，成為容易為酶作用的狀態(tài)。

此外，還可通過加熱蒸煮殺滅附在原料表面的微生物，以利于米曲霉的正常生長和發(fā)育。

注意蒸煮的溫度和時間第72頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

通常采用旋轉(zhuǎn)式蒸煮鍋或刮刀式蒸煮鍋蒸料。

用旋轉(zhuǎn)式蒸煮鍋蒸料，一般控制條件約為0.18MPa，5～10min；或0.08～0.15MPa，15～30min。

在蒸煮過程中，蒸鍋應(yīng)不斷轉(zhuǎn)動。蒸料完畢后，立即排汽，降壓至零，然后關(guān)閉排汽閥，開動水泵用水力噴射器進(jìn)行減壓冷卻。鍋內(nèi)品溫迅速冷卻至需要的溫度(約50℃)

即可開鍋出料。

第73頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

用刮刀式蒸煮鍋蒸料，上料2～5min，先開動刮刀0.5min，使原料平鋪鍋底，然后開啟蒸汽。原料裝滿后，控制壓力約0.12MPa，保持15min，關(guān)閉蒸汽，再停15min，然后排盡蒸汽，即行出鍋。第74頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

對蒸熟的原料要求感覺松散、不扎手，呈微紅色，有光澤不發(fā)黑，有甜香氣味。不帶有糊味、苦味和其他不良?xì)馕?。原料蛋白質(zhì)消化率在80%～90%，曲料熟料水分在45%～50%。

第75頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

2.種曲種曲是制醬油曲的種子，在適當(dāng)?shù)臈l件下由試管斜面菌種經(jīng)逐級擴(kuò)大培養(yǎng)而成，每克種曲孢子數(shù)達(dá)25億個以上，用于制曲時具有很強(qiáng)的繁殖能力。生產(chǎn)上不僅要求孢子多、發(fā)芽快、發(fā)芽率高，而且必須純度高。種曲的優(yōu)劣，直接影響醬油的質(zhì)量、醬油雜菌含量、發(fā)酵速度、蛋白質(zhì)和淀粉的水解程度，因此種曲制造必須十分嚴(yán)格。第76頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

目前常用的有AS3.951、UE336、渝3.811等菌株，采用察氏培養(yǎng)基保藏，生產(chǎn)前先用豆汁察氏培養(yǎng)基移接，進(jìn)行馴化，使其適應(yīng)生產(chǎn)條件。制種曲前還必須做好曲室、工具的滅菌工作，種曲室每次使用前要沖洗。種曲外觀要求孢子旺盛，呈新鮮的黃綠色，具有種曲特有的曲香，無夾心、無根霉、無青霉及其他異色。孢子數(shù)應(yīng)在25～30億個/g，發(fā)芽率在90%以上。第77頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

3.制曲制曲是醬油加工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，制曲工藝直接影響著醬油質(zhì)量。制曲中所培養(yǎng)的米曲霉分泌多種酶，其中最重要的蛋白酶和淀粉酶使原料中的蛋白質(zhì)分解成氨基酸，把淀粉分解成各種糖類，因此制曲過程就是生產(chǎn)各種酶的過程。制曲工藝合理，曲霉生長良好，分泌大量的酶，酶活力高，原料中蛋白質(zhì)、淀粉等物質(zhì)分解完全，原料利用率高。第78頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

過去采用木盤、草席和竹匾等落后工具制曲，勞動強(qiáng)度大且效率低?，F(xiàn)在國內(nèi)大多采用厚層通風(fēng)制曲，不僅減輕了勞動強(qiáng)度，便于實現(xiàn)機(jī)械化，提高勞動生產(chǎn)率，而且成曲質(zhì)量穩(wěn)定，制曲設(shè)備占地面積少。

第79頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三矩形曲池通風(fēng)制曲示意圖1-溫濕調(diào)節(jié)箱2-通風(fēng)管道3-風(fēng)機(jī)4-貯水池5-曲池6-通風(fēng)假底7-水管8-蒸汽管9-閘門第80頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

制曲工藝的重點是嚴(yán)格控制曲內(nèi)的溫度和濕度。由于制曲是在有菌空氣的條件下進(jìn)行的，所以在制曲過程中很容易污染各種雜菌。尤其是當(dāng)應(yīng)用的種曲孢子數(shù)量不足或孢子繁殖力差時，對雜菌的抵抗力就減弱。此外，曲料含水量過高，米曲霉培養(yǎng)時溫度高，溫度大以及氧氣供給不適等，都是制曲污染雜菌的主要原因。第81頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

成曲質(zhì)量判斷（1）感官檢查：外觀呈塊狀，手感疏松，內(nèi)部菌絲叢生，孢子（淺黃綠色）茂密，無灰黑或雜色夾心，曲香濃厚，無異味。

（2）理化檢驗：水分含量約30％，蛋白酶活力1500IU/g以上。第82頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

4.發(fā)酵

發(fā)酵在釀造醬油中是一個極重要的環(huán)節(jié)。它是指在一定條件下，微生物通過本身的新陳代謝所分泌的各種酶，把不同的物質(zhì)分解和合成，生成為人們所需要的物質(zhì)，這個加工工藝過程就稱為發(fā)酵過程。

第83頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

發(fā)酵原理

醬油發(fā)酵主要利用微生物生命活動中產(chǎn)生的各種酶類，對原料中的蛋白質(zhì)、淀粉還有少量脂肪、維生素和礦物質(zhì)等進(jìn)行多種發(fā)酵作用，逐步使復(fù)雜物質(zhì)分解為較簡單的物質(zhì)，又把較簡單的物質(zhì)合成為一種復(fù)合食品調(diào)料。醬油的發(fā)酵除了利用在制曲中培養(yǎng)的米曲霉在原料上生長繁殖，分泌多種酶，還利用在制曲和發(fā)酵過程中，從空氣中落入的酵母和細(xì)菌進(jìn)行繁殖并分泌多種酶。所以醬油是曲霉、酵母和細(xì)菌等微生物綜合發(fā)酵的產(chǎn)物，其機(jī)理（見前述）第84頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

5.浸泡和過濾醬醅成熟后，加入70～80℃的二淋油浸泡20h左右，二淋油用量應(yīng)根據(jù)計劃產(chǎn)量增加25%～30%。品溫60℃以上時，可在發(fā)酵池中浸泡，也可移池浸泡，但必須保持醬醅疏松，以利浸蝕。第85頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

醬醅經(jīng)二油浸泡后，過濾得頭油(即生醬油為產(chǎn)品)，生頭油可從容器假底下放出，溶加食鹽，加食鹽量應(yīng)視成品規(guī)格定。再加入70～80℃的三油浸泡8～12h，濾出二油；同法再加入熱水(或自來水)浸泡2h在右，濾出三油。此過濾法為間歇過濾法，俗稱三套循環(huán)淋油法。還可采用連續(xù)過濾法，操作程序和條件與間歇法大致相同。第86頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

6.加熱和配制生醬油需經(jīng)加熱、配制、澄清等加工過程方可得成品醬油。

醬油含鹽量在16%以上，絕大多數(shù)的微生物繁殖受到一定的抑制。病原菌與腐敗菌雖不能生存，但醬油本身帶有曲霉、酵母及其他生產(chǎn)過程中被污染的細(xì)菌，尤其是耐鹽性的產(chǎn)膜酵母菌的存在會在醬油表面生白花，引起醬油酸敗變質(zhì)。第87頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三加熱滅菌有如下作用：1．殺菌防腐，使醬油具有一定的保質(zhì)期。2．破壞酶的活性，使醬油組分保持一定。3．通過加熱增加芳香氣味，還可揮發(fā)一些不良?xì)馕?，從而使醬油風(fēng)味更加調(diào)和。4．增加色澤，在高溫下促使醬油色素進(jìn)一步生成。5．醬油經(jīng)過加熱后，其中的懸浮物和雜質(zhì)與少量凝固性蛋白質(zhì)凝結(jié)而沉淀下來，過濾后使產(chǎn)品澄清。第88頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

包裝

醬油經(jīng)過包裝、檢查后，方可作為成品出廠第89頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三3.固態(tài)低鹽發(fā)酵法的優(yōu)缺點：優(yōu)點：①醬油色澤深，滋味鮮美，后味濃厚，香氣比固態(tài)無鹽發(fā)酵法顯著提高；②不需添置特殊設(shè)備；③操作簡易、技術(shù)簡單、管理方便；④原料蛋白質(zhì)利用率及氨基酸生成率較高，出品率穩(wěn)定，比較易于滿足消費者對醬油的大量需要；⑤發(fā)酵周期短,為15d左右。缺點:①產(chǎn)品生產(chǎn)率較低②勞動強(qiáng)度大第90頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三二、食醋反應(yīng)過程：醋酸菌在充分供氧的情況下生長繁殖，將乙醇氧化為醋酸。依據(jù)菌種的不同，還可產(chǎn)生其它有機(jī)酸及有香味的酯類等。食醋生產(chǎn)的原料：高粱、大米、玉米、甘薯、糖糟、梨、柿、棗等含糖或含淀粉的果實等。

食醋自古以來就是我國人民生活中的必需品。它是一種酸性調(diào)味料，除含有醋酸外，還含有糖分，氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)，能增進(jìn)人們的食欲。第91頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

食醋是細(xì)菌的發(fā)酵制品，通常是利用醋酸桿菌進(jìn)行好氧發(fā)酵而產(chǎn)生；如果以淀粉質(zhì)為原料，還需要霉菌和酵母菌的參與；如果以糖類物質(zhì)為原料，需加入酵母菌；只有以乙醇類物質(zhì)為原料，才不需其它微生物參與，單用醋酸桿菌就可完成釀醋作用；

下面我們以淀粉質(zhì)為原料，介紹參與與釀造作用的有關(guān)微生物。1、菌種第92頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三（2）、酵母菌利用糖進(jìn)行酒精發(fā)酵的菌種主要是釀酒酵母。（3）、醋酸菌醋酸菌是醋酸發(fā)酵的主要菌種，它能氧化酒精為醋酸。醋酸菌的形態(tài)為短桿或長桿細(xì)胞、單獨、成對或排列成鏈狀。不形成芽孢。革蘭氏染色幼齡陰性，老齡不穩(wěn)定。好氧。喜歡在含糖和酵母膏的培養(yǎng)基上生長。最適生長溫度為30℃左右，最適pH值為5.4～6.3。（1）、曲霉菌釀醋先釀酒，釀酒先需糖。故以淀粉質(zhì)為原料，首先必須將淀粉水解為葡萄糖，才能為酒精發(fā)酵提供條件。而完成這一生化過程是通過曲霉菌作用。使用曲霉菌作為糖化劑的常用菌種是黑曲霉、宇佐美曲霉等。近年來，廣泛使用的糖化菌種是北微所選育的黑曲霉變異株uv-11，編號為AS.3.4309。最適pH值為3.5～5.0。第93頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三根據(jù)對維生素的要求和對有機(jī)酸的同化性能等區(qū)別，食醋釀造菌種可分為2個屬：醋酸桿菌屬和葡萄糖桿菌屬。

醋酸桿菌屬現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)53種。它們的特點是：能氧化乙醇成醋酸，有些可繼續(xù)氧化成CO2和水；不氧化葡萄糖；不要求維生素；能同化主要有機(jī)酸。

葡萄糖桿菌屬發(fā)現(xiàn)有8個種，它們的特點是：能氧化乙醇成醋酸，但氧化能力很弱，并且不再分解醋酸生成CO2和水；能氧化葡萄糖或葡萄糖酸；需要維生素；對主要有機(jī)酸幾乎不能同化。第94頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三目前國內(nèi)外用于生產(chǎn)食醋的菌種有：奧爾蘭醋桿菌（Acetobacterorleanense）、許氏醋桿菌（A.schutzenbachii）、彎醋桿菌（A.curvum）、產(chǎn)醋醋桿菌（A.acetigenum）、醋化醋桿菌（A.aceti）、惡臭醋桿菌（A.rancens）等。我國目前使用人工純培養(yǎng)的醋酸菌種，主要有二株：一株是中科院微生物研究所培育出的惡臭醋酸桿菌AS.1.41。另一株是上海釀造研究所和上海醋廠從丹東速釀醋中分離而得，編號為滬釀1.01。第95頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三1.淀粉糖化曲霉菌能分泌多種淀粉酶，完成淀粉糖化作用。2、酒精發(fā)酵這一過程是利用酵母菌在無氧條件下經(jīng)EMP途徑，將葡萄糖發(fā)酵成乙醇和CO2。

3、醋酸發(fā)酵乙醇在醋酸菌的作用下氧化成乙酸，這個過程稱為醋酸發(fā)酵。它是食醋生產(chǎn)的主要環(huán)節(jié)。乙醇氧化過程可分為兩個階段：首先，乙醇在乙醇脫氫酶的催化下氧化成乙醛。然后，乙醛在乙醛脫氫酶作用下，氧化成乙酸2、發(fā)酵機(jī)理第96頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三4、食醋的色、香、味（1）食醋色素食醋生產(chǎn)如使用紅曲做糖化劑，則紅曲霉色素賦予食醋紅色。食醋在發(fā)酵過程中，主要通過美拉德反應(yīng)和酶褐變反應(yīng)生成色素。（2）食醋香氣發(fā)酵過程中產(chǎn)生各種有機(jī)酸和醇類，通過酯化反應(yīng)合成各種酯類，賦于食醋以特殊的香氣。酯類以乙酸乙酯為主。（3）食醋的味酸味：醋酸是形成酸味的主體酸。甜味：由糖分組成。鮮味：來源于蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物氨基酸和菌體自溶核酸的降解物核苷酸。咸味：來自食鹽。第97頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三工業(yè)上的發(fā)酵是個廣義的概念，它包括所有利用微生物將一種物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硗庖恍┪镔|(zhì)的過程。微生物利用基質(zhì)，進(jìn)行發(fā)酵，產(chǎn)生許多代謝產(chǎn)物，其中不少可供人類食用。一、酒精發(fā)酵（一）酒精發(fā)酵

1、菌種用于酒精發(fā)酵的菌種一般是酵母菌。在生產(chǎn)上，以淀粉質(zhì)為原料，進(jìn)行酒精發(fā)酵的常用菌種有：三、酒類

第98頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三（1）K氏酵母是從日本引進(jìn)的菌種。細(xì)胞呈卵圓形。該菌生長速度快，適合于糖度不超過19°Bx的發(fā)酵。（2）南陽1300細(xì)胞多數(shù)呈橢圓形，比K氏酵母略大。適合于高濃度糖分發(fā)酵，能耐受13%的酒精。

（3）南陽混合酵母（1308）細(xì)胞多數(shù)為圓形，該菌適合于在含有單寧物質(zhì)的原料中進(jìn)行發(fā)酵。

這些酵母菌同屬于一個種內(nèi)的不同品系。通常是啤酒酵母。第99頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三多數(shù)酒精酵母菌種的最適生長溫度是28～30℃，進(jìn)行酒精發(fā)酵的最適溫度是30～33℃。最適pH值為4.5～5.5，但在pH值為3.5～4.0的條件下，還可生長繁殖。在40℃，酵母個體迅速衰老死亡。多數(shù)酵母菌對酒精的最大耐受量為12%左右。這些酵母菌體內(nèi)有一個復(fù)雜的酶系統(tǒng)。借助于這個酶系統(tǒng)的作用，來完成發(fā)酵過程中一系列復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)。比較重要的酶有：蔗糖轉(zhuǎn)化酶、麥芽糖酶、酒化酶等酶類。第100頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三2、發(fā)酵機(jī)理以淀粉質(zhì)為原料制造酒精的原理，首先是利用曲霉產(chǎn)生的大量糖化酶將淀粉和糊精轉(zhuǎn)化為單糖。然后酒精酵母將利用單糖進(jìn)行發(fā)酵，在無氧條件下，經(jīng)過EMP途徑，生成酒精和CO2。酒精發(fā)酵過程中不需要游離氧參加，因此是厭氧發(fā)酵，整個過程是在密閉的發(fā)酵罐中進(jìn)行。如果在發(fā)酵中有氧氣參加，則酵母菌通過有氧呼吸獲得能量，將糖徹底分解為CO2和水，同時產(chǎn)生大量的菌體，使酒精的產(chǎn)量大為減少，因此不宜開口發(fā)酵。第101頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

（1）制曲發(fā)酵法生產(chǎn)酒精所使用的糖化劑，目前有三大類：固體曲、液體曲和酶制劑。生產(chǎn)糖化劑的菌種從前多采用東酒1號。自1979年以來，推廣使用了新菌種黑曲霉AS.3.4309（即UY-11），使糖化劑的制造出現(xiàn)了一次飛躍。（2）酒母培養(yǎng)用于酒精發(fā)酵中的酵母菌種子稱酒母。培養(yǎng)基的糖濃度一般為12～13°Bx，另加0.05%～0.1%（NH4）2SO4。培養(yǎng)溫度在28～32℃左右，pH值維持在4.0左右。徑過幾次擴(kuò)大，待酵母細(xì)胞數(shù)達(dá)到0.5億個/ml以上，出芽率30%，耗糖率在40%左右，無雜菌污染，即為成熟酒母。第102頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三（3）發(fā)酵酒精發(fā)酵分為三個階段：①前發(fā)酵開始發(fā)酵至6～10h，為前發(fā)酵時期。該期酵母迅速生產(chǎn)繁殖，但酒精和CO2的產(chǎn)生量較少，糖濃度下降慢，溫度上升也慢，溫度在30～32℃左右。②主發(fā)酵主發(fā)酵時間一般在12～24h之間。該期內(nèi)升溫猛，糖度下降快，發(fā)酵旺盛，酒精迅速積累，CO2大量放出。溫度一般控制在36℃以內(nèi)，否則酸度上升，影響出酒率。③后發(fā)酵后發(fā)酵歷時40h之久。這時CO2生成量大大減少，糖濃度很低且下降緩慢。溫度在30℃左右。第103頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三（二）飲料酒（beverage）凡含有乙醇成分的飲料，都稱為酒。由于原料、菌種、工藝和發(fā)酵條件的不同，酒有很多種類，一般可分為啤酒、黃酒、果酒和白酒4類。

1、啤酒（beer）啤酒是以麥芽、酒花為原料，經(jīng)過麥芽糖化和酵母發(fā)酵而成的，含有低度酒精（一般含酒精3～5%左右）和CO2的飲料酒，營養(yǎng)價值很高，素有“液體面包”之稱。第104頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三（1）菌種制造啤酒，大多數(shù)采用啤酒酵母的各種菌株。啤酒酵母的細(xì)胞形態(tài)為圓形或卵圓形。幼年細(xì)胞較小，成熟時細(xì)胞較大。液體中培養(yǎng)的細(xì)胞往往大于在固體培養(yǎng)基中生長的細(xì)胞。啤酒酵母在麥芽汁瓊脂培養(yǎng)基上生長，菌落表現(xiàn)出光滑、濕潤、乳白色，邊緣整齊的特征。在液體培養(yǎng)基中，呈混濁狀態(tài)。上面啤酒酵母，懸浮于液面形成醭，而下面啤酒酵母則呈凝聚狀，沉積于容器的底部。第105頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三從分類的角度來看，上面啤酒酵母和下面啤酒酵母，是屬于酵母屬中的兩個并列的種。

英國、新西蘭等國家主要用上面啤酒酵母進(jìn)行啤酒生產(chǎn)，歐洲則主要采用下面啤酒酵母進(jìn)行啤酒生產(chǎn)。目前我國各啤酒廠大多數(shù)采

用下面啤酒酵母進(jìn)行啤酒生產(chǎn)。

用梨形酵母（S.piriformis）和蠕形桿菌（Bacteriumvermiforme）共同發(fā)酵可以制造姜汁啤酒（gingerbeer）。第106頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三（2）發(fā)酵機(jī)理啤酒發(fā)酵的機(jī)理和酒精發(fā)酵的機(jī)理一樣，即麥芽經(jīng)過糖化后，制成含麥芽糖、葡萄糖的麥芽汁。麥芽汁再經(jīng)啤酒酵母進(jìn)行發(fā)酵，形成啤酒。其主要生化反應(yīng)仍是葡萄糖通過EMP途徑，形成CO2和乙醇。不過，在啤酒發(fā)酵中，人們并不象對酒精發(fā)酵那樣將主要注意力集中在提高乙醇產(chǎn)量方面。相反地，卻對乙醇以外的某些微量風(fēng)味物質(zhì)感興趣。第107頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三（3）工藝流程

啤酒生產(chǎn)的工藝流程大致如下：大麥→

加工處理→生成麥芽→糖化→麥芽汁→過濾煮沸→添加酒花→冷卻澄清→主發(fā)酵→后發(fā)酵→啤酒過濾→包裝

第108頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

①制備麥芽

原料大麥經(jīng)過處理以后，經(jīng)過浸漬，吸收水分，在適當(dāng)溫度和足量的空氣條件下，開始發(fā)芽。大麥在發(fā)芽過程中，內(nèi)含物質(zhì)發(fā)生變化，形成許多酶類。麥芽經(jīng)干燥處理后，即為成品，可供糖化之用。

②制造麥芽汁

成品麥芽經(jīng)粉碎后，與溫水混合，借助麥芽自身的多種水解酶（主要有淀粉酶、蛋白酶、半纖維素酶等），將淀粉、蛋白質(zhì)等高分子物質(zhì)分解成可溶性低分子糖類、糊精、胨、肽、氨基酸等，這就是糖化過程。糖化后的糖化醪經(jīng)過濾、煮沸、添加酒花（hop）后，讓其冷卻澄清，即可供發(fā)酵用。第109頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

③發(fā)酵制備好的麥芽汁，加入酵母后，在適當(dāng)條件下，開始發(fā)酵。發(fā)酵分為主發(fā)酵和后發(fā)酵兩個階段。主發(fā)酵階段，根據(jù)發(fā)酵表面現(xiàn)象又可分為低泡、高泡和落泡三個期（有的分為四期、五期或六期）。后發(fā)酵也稱啤酒的貯藏階段。在貯藏期內(nèi)，殘?zhí)抢^續(xù)進(jìn)行發(fā)酵，飽充CO2，啤酒逐漸趨于成熟和澄清。

④成品啤酒

經(jīng)過后發(fā)酵的成熟酒，其殘余酵母和蛋白質(zhì)凝固物沉淀于底部，少量懸浮于酒液中。經(jīng)過濾后，即可得到透明的成品啤酒。第110頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三（4）啤酒生產(chǎn)中的有害微生物

在啤酒生產(chǎn)過程中，危害發(fā)酵和影響啤酒質(zhì)量的微生物包括以下種類：

①野生酵母凡是本廠培養(yǎng)的啤酒酵母以外的其它酵母均稱野生酵母。不少野生酵母引起生產(chǎn)障礙和影響啤酒質(zhì)量。有的影響發(fā)酵，有的引起啤酒的混濁，有的則使啤酒產(chǎn)生討厭的氣味。常見的野生酵母種類有：巴氏酵母、葡萄酒酵母、啤酒酵母渾濁變種、強(qiáng)壯酵母、魏氏酵母、啤酒醭酵母等。②細(xì)菌污染細(xì)菌污染時，常使啤酒發(fā)生混濁、發(fā)粘、變酸。主要種類乳酸桿菌、醋酸菌及片球菌等。第111頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

腐乳以前都是靠自然發(fā)霉法。這種方法周期長，受季節(jié)性影響，而且容易污染。目前多采用人工純種培養(yǎng)，大大縮短了生產(chǎn)周期，而且不易污染，常年都可生產(chǎn)。現(xiàn)在用于腐乳發(fā)霉的菌種有腐乳毛霉、魯氏毛霉，五通橋毛霉、總狀毛霉、華根霉。另外在細(xì)菌型腐乳中，克東腐乳是利用微球菌屬中的種進(jìn)行釀造。武漢腐乳是利用枯草桿菌進(jìn)行釀造的。四、腐乳腐乳為我國著名的傳統(tǒng)發(fā)酵食品，有1000多年的制造歷史。它味道鮮美，營養(yǎng)豐富，價格便宜，因而受到人們的歡迎。1、菌種第112頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三

腐乳的釀造過程，是幾種微生物及其所產(chǎn)生的酶的不斷作用的過程。在發(fā)酵前期，主要是毛霉等的生長發(fā)育期，在豆乳坯周圍布滿菌絲，同時分泌各種酶，引起豆乳中少量淀粉的糖化和蛋白質(zhì)的逐步降解。此時由外界來到坯上的細(xì)菌、酵母也隨之繁殖，參與發(fā)酵。加入食鹽、紅曲、黃酒等輔料，裝壇后，即進(jìn)行厭氧的后發(fā)酵。毛霉產(chǎn)生的蛋白酶和細(xì)菌、酵母的發(fā)酵作用，經(jīng)過復(fù)雜的生物化學(xué)變化，將蛋白質(zhì)分解為蛋白胨、多肽和氨基酸等物質(zhì)。同時生成一些有機(jī)酸、醇類、酯類，最后制成具有特殊色、香、味的腐乳成品。2、機(jī)理第113頁，講稿共123頁，2023年5月2日，星期三3、工藝流程腐乳的制作工藝比較簡單，一般分為3個階段：

（1）制豆腐坯（2）人工發(fā)霉（3）