微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.1微生物與乳制品5.2微生物與發(fā)酵調(diào)味品

5.3微生物與釀造酒5.4微生物與單細(xì)胞蛋白5.5食品工業(yè)中微生物酶制劑微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.1微生物與乳制品微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.1微生物與乳制品5.1.1乳制品中的乳酸細(xì)菌類(lèi)群乳酸細(xì)菌是一類(lèi)能使可發(fā)酵性碳水化合物轉(zhuǎn)化成乳酸的細(xì)菌的統(tǒng)稱(chēng)。它并非是微生物分類(lèi)學(xué)上的名詞，只是由于這類(lèi)細(xì)菌在自然界分布廣泛，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)藥等與人類(lèi)生活密切相關(guān)的重要領(lǐng)域應(yīng)用價(jià)值高，且有些種、屬的細(xì)菌對(duì)人的健康帶來(lái)益處，也有些對(duì)人畜致病，而受到人們的極大重視。隨著人們對(duì)乳酸菌的研究不斷深入，乳酸菌群中出現(xiàn)了許多新的屬、種。幾乎每年都有乳酸細(xì)菌新種（屬）的報(bào)道。目前發(fā)現(xiàn)的乳酸菌，至少分布于19個(gè)屬的微生物中。下面介紹幾種在乳制品中的乳酸菌屬（種）。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.1微生物與乳制品微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.1.1.1乳桿菌屬（1）形態(tài)特征細(xì)胞多呈長(zhǎng)或細(xì)長(zhǎng)桿狀、彎曲形短桿狀及棒狀球桿狀，一般呈鏈排列。大多數(shù)革蘭氏染色陽(yáng)性，有些菌株革蘭氏染色或甲基藍(lán)染色顯示兩極體，內(nèi)部有顆粒物條紋狀。通常不運(yùn)動(dòng)，有的具有周生鞭毛能夠運(yùn)動(dòng)。無(wú)芽孢。大多不產(chǎn)色素。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.1.1.1乳桿菌屬微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（2）生理生化特點(diǎn)化能異養(yǎng)型，對(duì)營(yíng)養(yǎng)要求嚴(yán)格，生長(zhǎng)繁殖需要多種氨基酸、維生素等。根據(jù)對(duì)碳水化合物的發(fā)酵類(lèi)型，可將乳桿菌屬分為三個(gè)類(lèi)群，即第一類(lèi)是同型發(fā)酵群：發(fā)酵葡萄糖產(chǎn)生85%以上的乳酸，不能發(fā)酵戊糖和葡萄糖酸鹽；第二類(lèi)是兼異性發(fā)酵群：即能發(fā)酵葡萄糖產(chǎn)生85%以上的乳酸，也以發(fā)酵某些戊糖和葡萄糖酸鹽；第三類(lèi)是異型發(fā)酵群：發(fā)酵葡萄糖產(chǎn)生等量物質(zhì)的乳酸、乙酸、乙醇及CO2。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（2）生理生化特點(diǎn)化能異養(yǎng)微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（3）乳酸桿菌屬的代表種①保加利亞乳桿菌。細(xì)胞形態(tài)長(zhǎng)桿狀、兩端鈍圓。固體培養(yǎng)基生長(zhǎng)的菌落呈棉花狀，極易與其他乳酸菌區(qū)別。能利用葡萄糖、果糖、乳糖進(jìn)行同型乳酸發(fā)酵，不能利用蔗糖。是乳菌菌中產(chǎn)酸能力最強(qiáng)的菌種，其產(chǎn)酸能力與菌體形態(tài)有關(guān)，菌形越大，產(chǎn)酸能力強(qiáng)，反之就弱。最適生長(zhǎng)溫度37～45℃，溫度高于50℃或低于20℃不生長(zhǎng)。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（3）乳酸桿菌屬的代表種微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用②嗜酸乳桿菌。細(xì)胞形態(tài)比保加利亞乳桿菌小，呈細(xì)長(zhǎng)桿狀。能利用葡萄糖、果糖、乳糖及蔗糖進(jìn)行同型乳酸發(fā)酵。生長(zhǎng)繁殖需一定的維生素等生長(zhǎng)因子。生長(zhǎng)因子通常是指氨基酸、嘌呤、嘧啶和B族維生素的一種，又叫維生素H或輔酶R。最適生長(zhǎng)溫度37℃，低于20℃不生長(zhǎng)。耐熱性差，耐酸性強(qiáng)，能在其他乳酸菌不能生長(zhǎng)的酸性環(huán)境中生長(zhǎng)繁殖。嗜酸乳桿菌是能夠在人體腸道內(nèi)有益的微生物菌群之一，其代謝產(chǎn)物乳桿菌素（lactocidin）、嗜酸乳素(acidoph－ilin)、酸菌素(acidolin)可抑制病原菌和腐敗菌的生長(zhǎng)。此外，該菌在改善乳糖不耐癥、治療便秘、痢疾及激活人體免疫系統(tǒng)，抗腫瘤等方面都具有一定的功效。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用②嗜酸乳桿菌。細(xì)胞形態(tài)比保微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.1.1.2鏈球菌屬（1）形態(tài)特征細(xì)胞呈球形或卵園形，成對(duì)或成鏈排列。革蘭氏染色陽(yáng)性，無(wú)芽孢，一般不運(yùn)動(dòng)，不產(chǎn)生色素。（2）生理生化特點(diǎn)化能異養(yǎng)型，同型乳酸發(fā)酵產(chǎn)生右旋乳酸，兼性厭氧型，厭氧培養(yǎng)生長(zhǎng)良好。（3）鏈球菌屬的代表種①嗜熱鏈球菌。細(xì)胞呈長(zhǎng)鏈球狀。能利用葡萄糖、果糖、乳糖和蔗糖進(jìn)行同型乳酸發(fā)酵產(chǎn)生L型乳酸?？墒古Ｈ槟?。蛋白質(zhì)分解能力較弱。其特征是：在高溫條件下產(chǎn)酸，低于20℃不產(chǎn)酸。最適生長(zhǎng)溫度40～45℃，耐熱性強(qiáng)，能耐65～68℃，常作為發(fā)酵乳、干酪的生產(chǎn)菌。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.1.1.2鏈球菌屬微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用②乳酸鏈球菌。細(xì)胞呈雙球、短鏈或長(zhǎng)鏈狀。同型乳酸發(fā)酵。牛乳隨便放置時(shí)的凝固大部分由該菌所致。產(chǎn)酸能力弱。對(duì)溫度適應(yīng)范圍廣，最適生長(zhǎng)溫度30℃。對(duì)熱抵抗力弱，60℃，30min全部死亡。常作為干酪、酸奶油及乳酒發(fā)酵菌種。③乳脂鏈球菌。細(xì)胞比乳酸鏈球菌大，長(zhǎng)鏈狀，同型乳酸發(fā)酵。產(chǎn)酸和耐酸能力都較弱，產(chǎn)酸溫度低，約18～20℃，37℃以上不產(chǎn)酸、不生長(zhǎng)。由于該菌耐酸能力差，菌種保保藏非常困難，需每周轉(zhuǎn)接菌種一次。此菌常作為干酪、酸奶油的發(fā)酵菌種。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用②乳酸鏈球菌。細(xì)胞呈雙球、微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.1.1.3雙歧桿菌屬（1）形態(tài)特征細(xì)胞呈現(xiàn)多樣性：Y字形、V字形、彎曲狀，典型的形態(tài)為分叉桿菌，故取名bifidum（拉丁文指分開(kāi)、裂開(kāi)之意）。革蘭氏染色陽(yáng)性，無(wú)芽孢和鞭毛，不運(yùn)動(dòng)。（2）生理生化特點(diǎn)化能異養(yǎng)型，有特殊的營(yíng)養(yǎng)要求，生長(zhǎng)繁殖需要多種雙歧因子（一種能促進(jìn)雙歧桿菌生長(zhǎng)，不被人體吸收利用的天然或人工合成的物質(zhì)），能利用葡萄糖、果糖、乳糖和半乳糖，通過(guò)6-磷酸支路生成乳酸和乙酸及少量的甲酸和琥珀酸，不產(chǎn)生CO2。

微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.1.1.3雙歧桿菌屬微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用蛋白質(zhì)分解力微弱，能利用銨鹽作為氮源，不能還原硝酸鹽，不液化明膠。專(zhuān)性厭氧，對(duì)氧的敏感性不同的菌種有差異，多次傳代后，菌株的耐氧性增強(qiáng)，接觸酶反應(yīng)陰性。最適生長(zhǎng)溫度37℃。不耐酸，酸性環(huán)境（pH≤5.5）對(duì)菌體存活不利。目前已知的雙歧桿菌共有24種，其中9種存在于人體腸道內(nèi)，它們是兩歧雙歧桿菌、長(zhǎng)雙歧桿菌、短雙歧桿菌、嬰兒雙歧桿菌、鏈狀雙歧桿菌、假鏈狀雙歧桿菌和牙雙歧桿菌等。應(yīng)用于發(fā)酵乳制品生產(chǎn)的僅為前面5種。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用蛋白質(zhì)分解力微弱，能利用銨鹽微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.1.2乳酸菌與發(fā)酵乳制品發(fā)酵乳制品是指良好的原料乳經(jīng)過(guò)殺菌作用接種特定的微生物（主要是乳酸菌）進(jìn)行發(fā)酵，產(chǎn)生具有特殊風(fēng)味的食品，稱(chēng)為發(fā)酵乳制品。它們通常不僅有良好的風(fēng)味、較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、還具有一定的保健作用。并深受消費(fèi)者的普遍歡迎。近些年來(lái)，由于確認(rèn)了乳酸菌尤其是雙歧桿菌、嗜熱乳桿菌等腸道有益菌具有許多重要的生理功能，各種乳酸菌發(fā)酵乳制品開(kāi)始風(fēng)靡世界，被譽(yù)為“21世紀(jì)的功能性食品”。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.1.2乳酸菌與發(fā)酵乳制品微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用發(fā)酵乳制品是一綜合性的名稱(chēng)，包括酸奶，酸奶酒、酸奶油及干酪等。目前根據(jù)發(fā)酵乳制品的生產(chǎn)過(guò)程、發(fā)酵劑的種類(lèi)、產(chǎn)品的特征及其他特性的不同大致將發(fā)酵乳制品分為四大類(lèi)：發(fā)酵乳、干酪、酸乳菌制劑和酸乳粉。其中發(fā)酵乳和干酪生產(chǎn)量最大。有些發(fā)酵乳制品如干酪、酸奶油等，除乳酸菌細(xì)菌外、酵母菌、霉菌也參與發(fā)酵。這些微生物不僅會(huì)引起產(chǎn)品外觀和理化特性的改善，而且可以豐富發(fā)酵產(chǎn)品的風(fēng)味。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用發(fā)酵乳制品是一綜合性的名稱(chēng)，微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.1.2.1微生物與發(fā)酵乳制品中風(fēng)味物質(zhì)的形成（1）乳糖的乳酸發(fā)酵這是所有發(fā)酵乳制品所共有的最為重要的乳糖代謝方式。由乳酸菌產(chǎn)生的乳酸是乳制品中最基本的風(fēng)味化合物。一般乳液中含4.7%～4.9%的乳糖，它是乳液中微生物生長(zhǎng)的主要能源和碳源。因此，。那些具有乳糖酶的乳鏈球菌、嗜熱鏈球菌和乳桿菌等才能在乳液中正常生長(zhǎng)，并在與其他菌的竟?fàn)幧L(zhǎng)中成為優(yōu)勢(shì)菌群。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.1.2.1微生物與發(fā)酵乳制品中風(fēng)微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（2）檸檬酸轉(zhuǎn)變?yōu)殡p乙酰乳脂明串珠菌、乳鏈球菌丁二酮亞種等將發(fā)酵牛乳中產(chǎn)生的另一種代謝物質(zhì)檸檬酸轉(zhuǎn)變?yōu)殡p乙酰，它是乳制品中極其重要的風(fēng)味物質(zhì)，它使發(fā)酵乳制品具有奶油特征，還有一種類(lèi)似堅(jiān)果仁的香味和風(fēng)味。但乳脂明串球菌在牛乳中生長(zhǎng)很慢，利用乳糖產(chǎn)酸的的能力弱，因而在生產(chǎn)上常加葡萄糖和酵母膏的辦法促進(jìn)其生長(zhǎng)，這樣只有當(dāng)乳液中有足夠的酸時(shí)，乳脂明串珠菌才能發(fā)酵牛乳中的檸檬酸生成雙乙酰。研究還表明，風(fēng)味細(xì)菌的檸檬酸酶只有在pH低于6.0以下時(shí)才有活性，而牛乳的pH一般為6.6～6.7，這就要求它與乳酸菌共同生長(zhǎng)。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（2）檸檬酸轉(zhuǎn)變?yōu)殡p乙酰乳微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（3）乙醛的產(chǎn)生嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌在乳酸的代謝過(guò)程中，產(chǎn)生的乙醛也是一種重要的風(fēng)味物質(zhì)，以增進(jìn)酸牛乳的美味。但發(fā)酵酸性奶油時(shí)，乙醛的存在會(huì)有害，會(huì)帶來(lái)一種不良的風(fēng)味，故酸性奶油的生產(chǎn)中禁用這些菌株。而乙醇脫氫酶活性較強(qiáng)的乳脂明串珠菌則能將乙醛轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖肌Ｎ⑸镌谑称饭I(yè)中的應(yīng)用（3）乙醛的產(chǎn)生嗜熱鏈球菌和微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（4）乙醇的產(chǎn)生乳脂明串珠菌在異型乳酸發(fā)酵中可形成少量的乙醇，它也是發(fā)酵乳制品中重要的風(fēng)味物質(zhì)之一，而乳脂明串珠菌有較強(qiáng)的乙醇脫氫酶活性，能將乙醛轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖?。故也稱(chēng)風(fēng)味菌、香氣菌或產(chǎn)香菌。在酸奶酒中的乙醇則是由酵母菌產(chǎn)生的，不同乳制成的酸奶酒由不同的酵母菌產(chǎn)生乙醇。如牛奶酒由克菲爾酵母和克菲爾圓酵母產(chǎn)生，而馬奶酒則是由乳酸酵母產(chǎn)生的。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（4）乙醇的產(chǎn)生乳脂明串珠微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（5）甲酸、乙酸和丙酸的產(chǎn)生鏈球菌丁二酮亞種，利用酪蛋白水解物形成的揮發(fā)性脂肪酸中的甲酸、乙酸和丙酸也是構(gòu)成發(fā)酵乳制品風(fēng)味物質(zhì)的重要化合物。揮發(fā)性脂肪酸對(duì)成熟干酪的口味形成是有益的。（6）二氧化碳的產(chǎn)生異型乳酸菌、酵母菌發(fā)酵乳糖及乳脂明串珠菌發(fā)酵檸檬酸在乳液中產(chǎn)生的二氧化碳使酸乳酪和酸奶酒產(chǎn)品膨脹或起泡。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（5）甲酸、乙酸和丙酸的產(chǎn)生微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.1.2.1酸乳酸乳是新鮮牛乳經(jīng)過(guò)乳酸菌發(fā)酵后制成的發(fā)酵乳飲料。根據(jù)其發(fā)酵方式可分為凝固型、攪拌型和飲料型三種。（1）乳酸菌種選擇及生產(chǎn)工藝菌種的選擇對(duì)發(fā)酵劑的質(zhì)量起著重要的作用，應(yīng)根據(jù)不同的生產(chǎn)目的選擇適當(dāng)?shù)木N，要以產(chǎn)品的主要技術(shù)特性，如產(chǎn)香、產(chǎn)酸、產(chǎn)生黏性物質(zhì)及蛋白水解能力等作為發(fā)酵劑菌種的選擇依據(jù)。通常使用兩種或兩種以上菌種的混合使用，相互產(chǎn)生共生作用。大量的研究證明，混合使用的效果比單一使用的效果好。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.1.2.1酸乳微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用①共同發(fā)酵法生產(chǎn)工藝共同發(fā)酵法雙歧桿菌酸奶的生產(chǎn)工藝流程如下：

原料乳

↓標(biāo)準(zhǔn)化↓

調(diào)配←(蔗糖10%+葡萄糖2%)↓

均質(zhì)(15～20MPa)↓

殺菌(115℃，8min)

↓

冷卻(38～40℃)

↓

適量維生素C→接種←(雙歧桿菌6%、嗜熱鏈球菌（保加利亞乳桿菌）3%)

↓灌裝←消毒瓶

↓

發(fā)酵(38～39℃，6h)

↓

冷卻(10℃左右)

↓

冷藏(1～5℃)

↓

成品微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用①共同發(fā)酵法生產(chǎn)工藝微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用雙岐桿菌酸奶的工藝要求：雙歧桿菌產(chǎn)酸能力低，凝乳時(shí)間長(zhǎng)，最終產(chǎn)品的口味和風(fēng)味欠佳，因而，生產(chǎn)上常選擇一些對(duì)雙歧桿菌生長(zhǎng)無(wú)太大影響，但產(chǎn)酸快的乳酸菌，如嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌、乳脂明串珠菌等與雙歧桿菌共同發(fā)酵。這樣既可以使制品中含有足夠量的雙歧桿菌，又可以提高產(chǎn)酸能力，大大縮短凝乳時(shí)間，縮短生長(zhǎng)周期，并改善制品的口感和風(fēng)味。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用雙岐桿菌酸奶的工藝要求：雙歧微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用②

共生發(fā)酵法生產(chǎn)工藝雙歧桿菌、酵母共生發(fā)酵乳的生產(chǎn)工藝流程如下：

原料乳

↓

標(biāo)準(zhǔn)化≥9.5%↓蔗糖10%＋葡萄糖2%→調(diào)配↓

均質(zhì)(15～20MPa)

↓

殺菌(115℃，8min)↓

冷卻(26～28℃)↓

兩歧雙歧桿菌6%→接種←乳酸酵母3%

↓

發(fā)酵(26～28℃，2h)

↓

升溫(37℃)

↓

發(fā)酵(37℃，5h)

↓

冷卻(10℃左右)

↓

罐裝

↓

冷藏(l～5℃)

↓

成品微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用②

共生發(fā)酵法生產(chǎn)工藝微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用雙歧桿菌、酵母共生發(fā)酵乳的生產(chǎn)工藝要求：共生發(fā)酵法常用的菌種搭配為雙歧桿菌和用于馬奶酒制造的乳酸酵母，接種量分別為6%和3%。在調(diào)配發(fā)酵培養(yǎng)用原料乳時(shí)，用適量脫脂乳粉加入到新鮮脫脂乳中，以強(qiáng)化乳中固形物含量(固形物大于等于9.5%)，并加入10%蔗糖和2%的葡萄糖，接種時(shí)還可加入適量維生素C，以利于雙歧桿菌生長(zhǎng)。酵母菌的最適生長(zhǎng)溫度為26～28℃。為了有利于酵母先發(fā)酵，為雙歧桿菌生長(zhǎng)營(yíng)造一個(gè)適宜的厭氧環(huán)境，因而接種后，首先在溫度26～28℃下培養(yǎng)，以促進(jìn)酵母的大量繁殖和基質(zhì)乳中氧的消耗，然后將溫度提高到30℃左右，以促進(jìn)雙歧桿菌的生長(zhǎng)。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用雙歧桿菌、酵母共生發(fā)酵乳的生微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用由于采用了共生混合的發(fā)酵方式，雙歧桿菌生長(zhǎng)遲緩的狀況大為改觀，總體產(chǎn)酸能力提高，加快了凝乳速度，所得產(chǎn)品酸甜適中，富有純正的乳酸口味和淡淡的酵母香氣。此工藝生產(chǎn)的酸奶最好在生產(chǎn)7d內(nèi)銷(xiāo)售出去，而且在生產(chǎn)與銷(xiāo)售之間必須形成冷凍鏈，因?yàn)榧词乖?～10℃以下，存放7d后，雙歧桿菌活菌的死亡率高達(dá)96%，20℃下存放7d后，死亡率達(dá)99%以上。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用由于采用了共生混合的發(fā)酵方式微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.1.2.3干酪干酪的主要成分是蛋白質(zhì)和脂肪。它是一種營(yíng)養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨(dú)特、較易消化的食品。干酪是在乳中（也可用脫脂或稀奶油）加入適量的乳酸菌發(fā)酵劑和凝乳酶，使蛋白質(zhì)（主要是酪蛋白）凝固后，排除乳清，將凝塊壓成塊狀而制成的產(chǎn)品。制成后未經(jīng)發(fā)酵的產(chǎn)品稱(chēng)新鮮干酪，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間發(fā)酵而成熟而制成的產(chǎn)品稱(chēng)為成熟干酪，這兩種干酪稱(chēng)為天然干酪。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.1.2.3干酪微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用干酪是一大類(lèi)發(fā)酵乳制品，占世界發(fā)酵食品產(chǎn)量的1/4，是目前消費(fèi)量?jī)H次于酒類(lèi)的一種發(fā)酵產(chǎn)品。目前世界干酪中，用牛乳生產(chǎn)的約占94%，羊奶及馬奶等制品約占6%左右。根據(jù)干酪的質(zhì)地特性和成熟的基本方式，可將干酪分為硬干酪、半硬干酪、和軟干酪三類(lèi)。它們可用細(xì)菌或霉菌成熟，或不經(jīng)成熟。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用干酪是一大類(lèi)發(fā)酵乳制品，占世微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（1）干酪生產(chǎn)工藝不同的品種干酪的風(fēng)味、顏色、質(zhì)地等特性不同，其生產(chǎn)工藝也不盡相同，但都有共同之處。一般工藝流程：原料乳檢驗(yàn)→凈化→標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)制→殺菌→冷卻添加發(fā)酵劑→調(diào)整酸度→CaCl2→加色素→加乳凝酶→靜置凝乳→凝塊切割→攪拌→加熱升溫→排乳清→壓榨成型→鹽漬→生干酪→發(fā)酵成熟→上色掛蠟→成熟干酪微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（1）干酪生產(chǎn)工藝原料微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（2）菌種用于干酪發(fā)酵的菌種大多數(shù)為乳酸菌，但有些干酪使用丙酸菌和霉菌。乳酸菌發(fā)酵劑大多是多菌的混合發(fā)酵劑，根據(jù)最適生長(zhǎng)溫度不同，可將干酪生產(chǎn)的乳酸菌發(fā)酵劑菌種分為二大類(lèi)：一類(lèi)是適溫型乳酸菌，包括乳酸鏈球菌、乳脂鏈球菌、乳脂明串珠菌等，主要作用是將乳糖轉(zhuǎn)化為乳酸和將檸檬酸轉(zhuǎn)化成雙乙酰。另一類(lèi)是具有脂肪分解酶和蛋白質(zhì)分解酶的嗜熱型乳酸菌，包括嗜熱鏈球菌、乳酸乳桿菌、干酪乳桿菌、短桿菌、嗜酸乳桿菌等。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（2）菌種用于干酪發(fā)酵的菌微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（3）干酪微生物的次生菌群①霉菌。霉菌是成熟干酪的主要菌種，如白地霉和沙門(mén)氏柏干酪青霉，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，一般是將這兩種菌混合使用，使干酪表面形成灰白色的外皮。②酵母菌。酵母菌是許多表面成熟干酪的微生物群的重要組成部分，酵母可水解蛋白質(zhì)，又可水解脂類(lèi)，產(chǎn)生多種揮發(fā)性的風(fēng)味物質(zhì)。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（3）干酪微生物的次生菌群微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用③細(xì)菌。在干酪次生菌群中特別重要的是微球菌、乳桿菌、片球菌、棒狀桿菌和丙酸桿菌，它們是干酪表面涂抹菌種的重要組成部分，在干酪成熟過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用?？傊?，次生菌群的生長(zhǎng)、代謝活動(dòng)及蛋白質(zhì)水解酶與脂肪水解酶的分泌可以改變干酪的結(jié)構(gòu)和風(fēng)味。但由于成熟干酪的次生菌群相當(dāng)復(fù)雜，因此各個(gè)單獨(dú)的菌種的作用機(jī)制并未完全了解。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用③細(xì)菌。在干酪次生菌群中特別微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.1.3乳菌素在食品工業(yè)中的應(yīng)用乳酸鏈球菌肽Nisin，又稱(chēng)乳酸鏈球菌素，是從乳酸鏈球菌發(fā)酵產(chǎn)物中提取的一類(lèi)多肽化合物，食入胃腸道易被蛋白酶所分解，因而是一種安全的天然食品防腐劑。FAO（世界糧農(nóng)組織）和WHO（世界衛(wèi)生組織）已于1969年給予認(rèn)可，是目前唯一允許作為防腐劑在食品中使用的細(xì)菌素。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.1.3乳菌素在食品工業(yè)中的應(yīng)用微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用Nisin是一種僅有34個(gè)氨基酸殘基的短肽，分子量約為3500Da，正常情況下，以二聚體狀態(tài)存在，在分子組成中Nisin含有羊硫氨酸（lanthlonine）β-甲基羊硫氨酸（β-methy

llanthionine）、脫氫丙氨酸（dehy

droalanine）、β-甲基脫氫丙氨酸（β-metly

ldehydroa

lanine）四種不常見(jiàn)的氨基酸殘基。Nisin的抑菌機(jī)制是作用于細(xì)菌細(xì)胞的細(xì)胞膜，可以抑制細(xì)菌細(xì)胞壁中肽聚糖的生物合成，使細(xì)胞膜和磷脂化合物的合成受阻，從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的外泄，甚至引起細(xì)胞裂解。也有的學(xué)者認(rèn)為Nisin

是一個(gè)疏水帶正電荷的小肽，能與細(xì)胞膜結(jié)合形成管道結(jié)構(gòu)，使小分子和離子通過(guò)管道流失，造成細(xì)胞膜滲漏。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用Nisin是一種僅有34個(gè)微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用Nisin的作用范圍相對(duì)較窄，僅對(duì)大多數(shù)革蘭氏陽(yáng)性菌（G+）具有抑制作用，如金黃色葡萄球菌，鏈球菌、乳酸桿菌、微球菌、單核細(xì)胞增生利斯特菌、丁酸梭菌等，且對(duì)芽孢桿菌、梭狀芽孢桿菌孢子的萌發(fā)抑制作用比對(duì)營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的作用更大。但Nisin對(duì)真菌和革蘭氏陰性菌（G-）沒(méi)有作用，因而只適用于G+

引起的食品腐敗的防腐。最近報(bào)道，Nisin

與螯合劑EDTA二鈉連接可以抑制一些

G-，如抑制沙門(mén)氏菌、志賀氏菌和大腸桿菌等細(xì)菌生長(zhǎng)。

Nisin在中性或堿性條件下溶解度較小，因此添加Nisin防腐食品必須是酸性，在加工和貯存中室溫、酸性條件是穩(wěn)定的。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用Nisin的作用范圍相對(duì)較微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.1.3.1在罐頭食品中的應(yīng)用目前Nisin已成功地應(yīng)用于高酸性食品（pH<4.5）的防腐；對(duì)于非酸性罐頭食品，添加Nisin可減緩罐頭熱處理溫度和時(shí)間，更好地保持產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味。5.1.3.2在肉制品中的應(yīng)用Nisin用于魚(yú)、肉類(lèi)制品中，不影響肉的色澤和防腐效果，還可明顯降低硝酸鹽的使用量，達(dá)到有效防止肉毒梭狀芽孢桿菌毒素形成目的。5.1.3.3在酒精飲料生產(chǎn)中的應(yīng)用在酒精飲料中，Nisin對(duì)G-菌和霉菌幾乎沒(méi)有作用，因此在生產(chǎn)啤酒、果酒和烈性乙醇飲料時(shí)，加入100

μg/mL的Nisin對(duì)乳桿菌、片球菌等酸敗革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌均有抑制作用。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.1.3.1在罐頭食品中的應(yīng)用微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.1.3.4在乳品工業(yè)的應(yīng)用在德國(guó)和瑞士的硬干酪或半硬干酪發(fā)酵生產(chǎn)中，向原料乳加入Nisin等乳酸菌素，可以有效地防止芽孢桿菌生長(zhǎng)過(guò)盛而形成“氣泡”現(xiàn)象。未經(jīng)巴氏殺菌的牛奶加入Nisin，可以有效地控制鮮乳的質(zhì)量，而且乳酸鏈球菌可以正常地生長(zhǎng)并產(chǎn)酸，使干酪具有更好的質(zhì)量與風(fēng)味。2000年10月，國(guó)家“九五”攻關(guān)項(xiàng)目——乳鏈球菌肽（Nisin）的工業(yè)化生產(chǎn)通過(guò)專(zhuān)家鑒定，其產(chǎn)品也終于從實(shí)驗(yàn)室走向國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.1.3.4在乳品工業(yè)的應(yīng)用微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.2微生物與發(fā)酵調(diào)味品5.2.1微生物與食醋食醋是中國(guó)勞動(dòng)人民在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中制造出來(lái)的一種酸性調(diào)味品。它能增進(jìn)食欲，幫助消化，在人們飲食生活中不可缺少。在中國(guó)的中醫(yī)藥學(xué)中醋也有一定的用途。全國(guó)各地生產(chǎn)的食醋品種較多。著名的山西陳醋、鎮(zhèn)江香醋、四川麩醋、東北白醋、江浙玫瑰米醋、福建紅曲醋等是食醋的代表品種。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.2微生物與發(fā)酵調(diào)味品微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用食醋按加工方法可分為合成醋、釀造醋、再制醋三大類(lèi)。其中產(chǎn)量最大且與我們關(guān)系最為密切的是釀造醋，它是用糧食等淀粉質(zhì)為原料，經(jīng)微生物制曲、糖化、酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵等階段釀制而成。其主要成分除醋酸(3%～5%)外，還含有各種氨基酸、有機(jī)酸、糖類(lèi)、維生素、醇和酯等營(yíng)養(yǎng)成分及風(fēng)味成分，具有獨(dú)特的色、香、味。它不僅是調(diào)味佳品，長(zhǎng)期食用對(duì)身體健康也十分有益。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用食醋按加工方法可分為合成醋、微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.2.1.1醋酸細(xì)菌（1）形態(tài)特征醋酸細(xì)菌兩端鈍園和桿狀，單生或呈鏈排列，無(wú)芽孢，屬革蘭氏陰性菌。周生鞭毛或極生鞭毛。在高溫或高鹽濃度或營(yíng)養(yǎng)不足等培養(yǎng)條件下，菌體會(huì)伸長(zhǎng)，變成線形、棒形或管狀膨大等。（2）生理生化特性醋酸菌為化能異養(yǎng)型，合適的碳源是葡萄糖、果糖、蔗糖和麥芽糖，不能直接利用淀粉等多糖。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.2.1.1醋酸細(xì)菌微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用酒精也是很適宜的碳源，生長(zhǎng)繁殖最適溫度為28～33℃。醋酸細(xì)菌不耐熱，在60℃下經(jīng)10min即死亡。醋酸細(xì)菌生長(zhǎng)最適pH為3.5～6.5。醋酸細(xì)菌為好氧菌，必須供給充足的氧氣才能進(jìn)行正常發(fā)酵。醋酸細(xì)菌具有相當(dāng)強(qiáng)的醇脫氫酶、醛脫氫酶等氧化酶系活性，因此，除氧化酒精生成醋酸外，也有氧化其他醇類(lèi)和糖類(lèi)的能力，生成相應(yīng)的酸、酮等物質(zhì)。醋酸菌還有生成酯的能力，如接入產(chǎn)生芳香酯的醋酸菌種，可以使食醋的香味倍增。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用酒精也是很適宜的碳源，生長(zhǎng)繁微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（3）醋酸細(xì)菌分類(lèi)①醋酸桿菌屬。能在比較高的溫度下（39～40℃）可以發(fā)育；增殖最適溫度高于30℃；主要作用是將酒精氧化為醋酸，也能氧化葡萄糖生成少時(shí)的葡萄糖酸，并可將醋酸進(jìn)上步氧化成二氧化碳和水。②葡萄糖氧化桿菌屬。能在比較低的溫度下（7～9℃）可以發(fā)育；醋酸菌又分成兩類(lèi)，一類(lèi)是不產(chǎn)生鞭毛的細(xì)菌，另一類(lèi)是產(chǎn)生極生鞭毛的細(xì)菌，它們不能進(jìn)一步氧化醋酸。增殖最適溫度低于30℃；主要作用是將葡萄糖氧化為葡萄糖酸，將酒精氧化為醋酸的能力較弱，不能將醋酸氧化為CO2和H2O。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（3）醋酸細(xì)菌分類(lèi)微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.2.1.2釀醋工業(yè)常用和常見(jiàn)的醋酸菌（1）許氏醋酸桿菌是國(guó)外的速釀醋菌種，也是目前制醋工業(yè)較重要的菌種之一，產(chǎn)酸量可高達(dá)11.5%。最適生長(zhǎng)溫度為28～30℃，達(dá)到37℃即不再產(chǎn)醋酸。它對(duì)醋酸沒(méi)有進(jìn)一步的氧化作用。（2）惡臭醋酸桿菌是中國(guó)醋廠使用的菌種之一。該菌種在液面形成菌膜，并沿容器壁上升，菌膜下液體不渾濁。一般能產(chǎn)酸6%～8%，有的菌株的副產(chǎn)品為2%葡萄糖酸，能把醋酸進(jìn)一步氧化為CO2和H2O。

微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.2.1.2釀醋工業(yè)常用和常見(jiàn)的微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（3）攀膜醋酸桿菌它是葡萄酒釀造過(guò)程中的有害菌。在醋醅中常能分離出來(lái)。最適生長(zhǎng)溫度為31℃，最高生長(zhǎng)溫度44℃。在液面形成易破碎的膜，菌膜沿容器壁上升很高，菌膜下液體很渾濁。（4）奧爾蘭醋酸桿菌它是法國(guó)奧爾蘭地區(qū)用葡萄酒生產(chǎn)醋的主要菌株。生長(zhǎng)最適溫度為30℃。該菌產(chǎn)生少量的酯，產(chǎn)醋酸的能力弱，能由葡萄糖產(chǎn)5.3%的葡萄糖酸，耐酸能力較強(qiáng)。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（3）攀膜醋酸桿菌它是葡微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（5）AS1.41醋酸菌它屬于惡臭醋酸桿菌，是中國(guó)釀醋工業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的菌株之一。該菌細(xì)胞桿狀，常呈鏈狀排列。液體培養(yǎng)時(shí)形成菌膜。生長(zhǎng)最適溫度為28～30℃，生成醋酸的最適溫度為28～33℃，耐酒精濃度為8%（體積分?jǐn)?shù)）。最高產(chǎn)醋酸7%～9%，產(chǎn)葡萄酸能力弱。能進(jìn)一步將醋酸氧化為CO2和H2O。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（5）AS1.41醋酸菌它微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（6）膠膜醋酸桿菌它是一種特殊的醋酸菌，若在釀酒醪液中繁殖，會(huì)引起酒酸敗，變黏。該菌生成醋酸的能力弱，又會(huì)氧化分解醋酸，因此是釀醋的有害菌。在液面會(huì)形成一層皮革狀類(lèi)似纖維樣的厚膜。（7）滬釀1.01醋酸菌它是從丹東速釀醋中分離得到的，是中國(guó)食醋工廠長(zhǎng)遠(yuǎn)菌種之一。在含酒精的培養(yǎng)液中形成淡青色的薄層膜。該菌由酒精產(chǎn)醋酸的轉(zhuǎn)化率為93%～95%。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（6）膠膜醋酸桿菌它是一種微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.2.1.3中國(guó)傳統(tǒng)食醋生產(chǎn)的工藝碎米→浸泡→磨漿→調(diào)漿→液化→糖化→酒精發(fā)酵→酒醪→醋酸發(fā)酵→醋醪→壓濾→配兌→滅菌→陳醋→成品麩曲

酒母

醋酸菌

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微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.2.1.3中國(guó)傳統(tǒng)食醋生產(chǎn)的工微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用中國(guó)釀造醋的生產(chǎn)工藝經(jīng)過(guò)了幾次重大的變革，以前發(fā)酵用的微生物是利用自然界中的野生菌，設(shè)備落后，衛(wèi)生條件差，原料利用率低，成本高。20世紀(jì)50年代開(kāi)始采用人工選育優(yōu)良菌種，使原料利用率提高，釀造周期縮短；60年代上海醋廠采用酶法液化自然通風(fēng)回流制醋，把釀醋機(jī)械化程度提高了一大步；進(jìn)入70年代，石家莊、天津、上海等廠試驗(yàn)成功液態(tài)深層發(fā)酵制醋，這無(wú)疑是對(duì)傳統(tǒng)制醋觀念的更新。此后，生料制醋、固定化細(xì)胞連續(xù)發(fā)酵等新工藝成功地運(yùn)用于生產(chǎn)，使中國(guó)制醋工業(yè)水平上了一個(gè)又一個(gè)的新臺(tái)階。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用中國(guó)釀造醋的生產(chǎn)工藝經(jīng)過(guò)了幾微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.2.1.4食醋釀造用微生物類(lèi)群及其作用傳統(tǒng)工藝制醋是利用自然界中的野生菌制曲、發(fā)酵。因此，涉及的微生物種類(lèi)多而復(fù)雜。在眾多的微生物中，有對(duì)釀醋有益的菌種，也有對(duì)釀醋有害的菌種。新法釀醋，均采用人工選育的菌種，進(jìn)行制曲、酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵。（1）曲霉菌曲霉菌有豐富的淀粉酶、糖化酶等酶系。因此，常用曲霉菌制糖化曲，其主要作用是將制醋原料中的淀粉水解糊精及葡萄糖；蛋白質(zhì)被水解為肽、氨基酸。常用的有黑曲霉和黃曲霉類(lèi)群。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.2.1.4食醋釀造用微生物類(lèi)群微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（2）酵母菌在食醋釀造過(guò)程中，淀粉質(zhì)原料經(jīng)曲的糖化作用產(chǎn)生葡萄糖，酵母菌則通過(guò)其酒化酶系將葡萄糖轉(zhuǎn)化為酒精和二氧化碳，完成釀醋過(guò)程中的酒精發(fā)酵階段。除此之外，酵母菌還有麥芽糖酶、蔗糖酶、乳糖分解酶等，在酵母酒精發(fā)酵中，除生產(chǎn)酒精外，還有少量的有機(jī)酸、雜醇油、酯類(lèi)等物質(zhì)，這些對(duì)形成醋的風(fēng)味有一定的作用。因而，有的廠還添加產(chǎn)酯能力強(qiáng)的產(chǎn)酯酵母進(jìn)行混合發(fā)酵。釀制食醋用酵母菌與生產(chǎn)酒類(lèi)使用的酵母菌相同。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（2）酵母菌在食醋釀造過(guò)程微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（3）醋酸菌醋酸菌可將酵母菌產(chǎn)生的酒精進(jìn)一步氧化成醋酸，是食醋生產(chǎn)的關(guān)鍵菌種。釀醋用的醋酸菌最好是氧化酒精速度快、產(chǎn)醋酸產(chǎn)率高、不再分解醋酸、耐酸性強(qiáng)、制品風(fēng)味好的菌種。在目前發(fā)現(xiàn)和使用的醋酸菌種中，有些醋酸菌雖然不會(huì)分解醋酸；但產(chǎn)醋酸能力弱；有些醋酸菌醋酸產(chǎn)率高，但具有將醋酸氧化成二氧化碳和水的能力。因而目前國(guó)內(nèi)外有些工廠用混合醋酸菌生產(chǎn)食醋，除能快速完成醋酸發(fā)酵，提高醋酸產(chǎn)率外，還能形成其他有機(jī)酸和酯類(lèi)等成分，能增加成品的香氣和固形物含量。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（3）醋酸菌醋酸菌可將酵母微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.2.2微生物與醬油醬油是一種常用的咸味調(diào)味品，它是以蛋白質(zhì)原料和淀粉質(zhì)原料為主的經(jīng)微生物發(fā)酵釀制而成。醬油中含有多種調(diào)味成分，有醬油的特殊的香味、食鹽的咸味、氮基酸鈉鹽的鮮味、糖及其醇甜物質(zhì)的甜味、有機(jī)酸的酸味等，還有天然的紅褐色色素。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.2.2微生物與醬油微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.2.2.1醬油釀造中的微生物醬油釀造是半開(kāi)放式的生產(chǎn)過(guò)程，環(huán)境和原料中的微生物都可以參與到醬油的釀造中來(lái)。但在醬油的特定的工藝條件下，只有人工接種或適合醬油生態(tài)環(huán)境的微生物才能生長(zhǎng)繁殖，并發(fā)揮其作用。主要有米曲霉、酵母菌、乳酸菌和其他細(xì)菌。（1）米曲霉米曲霉是曲霉屬的一個(gè)種，它的變種很多，由于它與黃曲霉十分相似，所以同屬于黃曲霉群。但米曲霉不產(chǎn)黃曲霉毒素。成熟后的米曲霉菌叢呈黃褐色或綠褐色，分生孢子呈放射狀，為球形或近球形。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.2.2.1醬油釀造中的微生物微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用米曲霉是好氣微生物，最適合生長(zhǎng)的培養(yǎng)基水分為45%，pH為6.5-6.8。但是米曲霉的最適生長(zhǎng)條件與酶的產(chǎn)生和積累條件往往不一致。米曲霉能分泌復(fù)雜的酶系，可分泌胞外酶如（蛋白酶、α-淀粉酶、糖化酶、谷氨酰酶、果膠酶、纖維素酶等）和胞內(nèi)酶（如氧化還原酶等）。這些酶類(lèi)和醬油品質(zhì)和原料利用率關(guān)系最密切的是蛋白酶、淀粉酶和谷氨酰胺酶。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用米曲霉是好氣微生物，最適合生微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用米曲霉可以利用的碳源：?jiǎn)翁?、雙糖、淀粉、有機(jī)酸等?？衫玫牡矗轰@鹽、硝酸鹽、蛋白質(zhì)和酰胺等。米曲霉生長(zhǎng)需要磷、鉀、硫鈣等。因?yàn)槊浊狗置诘牡鞍酌负偷矸勖甘钦T導(dǎo)酶，在制醬油曲時(shí)要求原料中有較高的蛋白質(zhì)和淀粉含量，而大豆或脫脂大豆富含蛋白質(zhì)，小麥含有淀粉，這些農(nóng)副產(chǎn)品具有較豐富的維生素、無(wú)機(jī)鹽等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，以適當(dāng)?shù)谋壤旌献髦魄?，能滿(mǎn)足米曲霉生長(zhǎng)需要。釀造醬油對(duì)米曲霉的要求：不產(chǎn)黃曲霉毒素、蛋白酶和淀粉酶活力高、有谷氨酰酶活力、生長(zhǎng)快速、培養(yǎng)條件粗廣；抗雜菌能力強(qiáng)、不產(chǎn)異味、釀造醬油香氣好。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用米曲霉可以利用的碳源：?jiǎn)翁?、微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用魯氏酶母是醬油釀造中的主要酵母菌。最適生長(zhǎng)溫度為28～30℃，在38～40℃生長(zhǎng)緩慢，42℃不生長(zhǎng)，最適pH4～5。生長(zhǎng)在醬醅這一特殊環(huán)境中的魯氏酵母是一種耐鹽性強(qiáng)的酵母，抗高滲透壓，在含食鹽5%～8%的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)良好，在18%食鹽濃度下仍能生長(zhǎng)，維生素、泛酸、肌醇等能促進(jìn)它在高食鹽濃度下生長(zhǎng)。（4）乳酸菌醬油乳酸菌也是生長(zhǎng)在醬醅這一特定環(huán)境中的耐鹽乳酸菌，其代表菌有嗜鹽片球菌、醬油微球菌等。這些乳酸菌耐乳酸能力弱，因此，不會(huì)因產(chǎn)過(guò)量的乳酸使醬醅中的pH過(guò)低而造成醬醅質(zhì)量變壞。適量的乳酸是構(gòu)成醬油風(fēng)味的因素之一。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用魯氏酶母是醬油釀造中的主要酵微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（5）其他微生物在醬油釀造中除上述優(yōu)勢(shì)微生物外，從醬油曲和醬醅中還分離出他一些微生物的存在。如毛霉、青霉、產(chǎn)膜酵母、枯草芽孢桿菌、小球菌等。當(dāng)制曲條件控制不當(dāng)或種曲質(zhì)量差時(shí)，這些菌會(huì)過(guò)量生長(zhǎng)，不僅消耗曲料的營(yíng)養(yǎng)成分，原料利用率下降，而且使成曲酶活力降低，產(chǎn)生異臭，造成醬油渾濁，風(fēng)味不好。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（5）其他微生物在醬油釀造中微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.2.2.2醬油生產(chǎn)工藝在醬油的釀造過(guò)程中，除了利用物理因素來(lái)處理原料外，主要地利用多種微生物的酶的作用，把、原料中的復(fù)雜有機(jī)物質(zhì)分解為簡(jiǎn)單的物質(zhì)。同時(shí)經(jīng)復(fù)雜的生物化學(xué)作用，形成獨(dú)特的色、味、體。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.2.2.2醬油生產(chǎn)工藝微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用固態(tài)低鹽發(fā)酵法工藝流程：原料混合→潤(rùn)料→蒸料→冷卻→接種曲→深層通風(fēng)培養(yǎng)→成曲→粉碎↓成熟醬←醬醅保溫發(fā)酵←入發(fā)酵容器←拌和制醅↑稀鹽水糖↑糖漿↑鹽水微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用固態(tài)低鹽發(fā)酵法工藝流程：原微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用工藝要求：制曲過(guò)程通常是采用人工接種米曲霉或混合霉菌的方法來(lái)獲得高品質(zhì)的醬曲。米曲霉生長(zhǎng)的最適溫度為32～35℃，低于28℃和高于40℃生長(zhǎng)緩慢，42℃以上停止生長(zhǎng)。酶的積累與培養(yǎng)溫度與培養(yǎng)時(shí)間有關(guān)。在一定溫度下，隨著米曲霉培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，酶活力提高，到某一時(shí)間達(dá)到高峰，隨后活力下降。當(dāng)溫度高于28℃時(shí)，溫度越高，蛋白酶生成越少，淀粉酶生成越多。所以，制曲時(shí)應(yīng)控制前期溫度32～35℃，有利于菌體生長(zhǎng)；后期溫度控制28～30℃，有利于蛋白酶的生成。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用工藝要求：制曲過(guò)程通常是采用微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用米曲霉是好氧微生物，當(dāng)氧氣不足時(shí)，生長(zhǎng)受到抑制。菌體呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳如過(guò)多積聚于曲料中，對(duì)米曲霉的生長(zhǎng)和產(chǎn)酶都不利。米曲霉生長(zhǎng)需要一定的水分。當(dāng)曲料中水分少于40%時(shí)會(huì)影響菌絲的生長(zhǎng)，而曲料水分過(guò)高時(shí)雜菌容易繁殖。一般在曲霉生長(zhǎng)期水分控制在48%左右為宜，在曲霉產(chǎn)酶期，水分可適降低，有利提高蛋白酶的活力。醬醅的發(fā)酵階段，由于食鹽的加入和氧氣量的減少，米曲霉生長(zhǎng)幾乎完全停止，而鹽性的乳酸菌、和耐鹽酵母菌等大量生長(zhǎng)，而成為優(yōu)勢(shì)菌群。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用米曲霉是好氧微生物，當(dāng)氧氣不微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用當(dāng)發(fā)酵初始階段，乳酸細(xì)菌大量繁殖，菌體濃度增高，醬醅pH開(kāi)始下降，同時(shí)發(fā)酵產(chǎn)生乳酸，乳酸是形成醬油芳香和風(fēng)味物質(zhì)的重要成分之一。當(dāng)pH下降到4.9左右，耐鹽魯氏酵母菌生長(zhǎng)旺盛，醬醅中的酒精濃度含量達(dá)到2.0%以上，同時(shí)生成少量的甘油等，是醬油風(fēng)味物質(zhì)重要的來(lái)源。在發(fā)酵后期，隨著糖濃度降低和醬醅的pH下降，魯氏酵母自溶，而球似酵母繁殖和發(fā)酵活躍。而球似酵母是酯香型酵母，能生成醬油重芳香物質(zhì)。但在采用人工培養(yǎng)酵母工藝時(shí)，球擬酵母添加過(guò)量，會(huì)使醬醅香味惡化，因球似酵母生成過(guò)量的醋酸、烷基苯酚等刺激性強(qiáng)的香味物質(zhì)引起的。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用當(dāng)發(fā)酵初始階段，乳酸細(xì)菌大量微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.2.3微生物與其他發(fā)酵食品5.2.3.1泡菜泡菜咸酸適度，味美嫩脆，具有增進(jìn)食欲、助消化的作用，是中國(guó)民間的大眾食品。泡菜是鮮蔬菜經(jīng)微生物發(fā)酵，產(chǎn)生乳酸及其他風(fēng)味物質(zhì)的食品。（1）工藝流程：菜鹵（鹽水、黃酒、花椒、生姜等）↓鮮菜洗凈（控干水分）→入缸→封缸（隔絕空氣）微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.2.3微生物與其他發(fā)酵食品微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（2）在腌制泡菜的過(guò)程中，微生物的類(lèi)群的變化①微酸階段。蔬菜入缸后，其表面的有乳酸細(xì)菌和其他腐敗微生物同時(shí)發(fā)育，在嫌氣條件下乳酸菌活動(dòng)占優(yōu)勢(shì)，尤其腸膜明串珠菌利用菜鹵中的可溶性養(yǎng)分大量增殖，并進(jìn)行乳酸發(fā)酵，產(chǎn)生乳酸和二氧化碳，使pＨ迅速下降，從而抑制了其他腐敗菌的生長(zhǎng)。同時(shí)二氧化碳取代了菜鹵中的空氣，提供了乳酸菌良好的厭氧環(huán)境。這階段的優(yōu)勢(shì)菌除了腸膜明串珠菌外，還有鏈球菌、假單孢菌、產(chǎn)氣腸桿菌、芽孢桿菌等。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（2）在腌制泡菜的過(guò)程中，微生微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用②酸化成熟階段。因腐敗微生物的活動(dòng)受到抑制，更有利乳酸細(xì)菌的大量繁殖和乳酸發(fā)酵進(jìn)行，乳酸濃度越來(lái)越高，達(dá)到酸化成熟階段。這一階段的優(yōu)勢(shì)菌有腸膜明串株菌、植物乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌和短乳桿菌等。③過(guò)酸階段。乳酸濃度繼續(xù)增高，乳酸細(xì)菌的活動(dòng)也受到抑制，此時(shí)的微生物活動(dòng)幾乎全部停止，蔬菜得以長(zhǎng)期保存不變壞。這一階段的優(yōu)勢(shì)菌有植物乳桿菌和短乳桿菌。判斷泡菜質(zhì)量的好與壞與發(fā)酵初期微酸階段的乳酸積累有關(guān)。如乳酸積累快，可以盡早地抑制各種有害雜菌的活動(dòng)，從而保證乳酸發(fā)酵正常進(jìn)行。反之，若乳酸積累速度慢，微酸階段過(guò)長(zhǎng)，各種雜菌生長(zhǎng)旺盛，在腐敗菌的作用下，倒致泡菜發(fā)臭。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用②酸化成熟階段。因腐敗微生微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.2.3.2榨菜榨菜是一種工藝簡(jiǎn)單、成本又低、風(fēng)味獨(dú)特的大眾化食品，它屬于發(fā)酵腌制品，是利用鹽腌制與微生物發(fā)酵的共同作用而制成的。在屬于醬腌食品。在中國(guó)，醬腌菜的制作已有2000多年的歷史，榨菜是其中的品種之一。鹽腌不僅能殺死植物細(xì)胞，并將水分和可溶性物質(zhì)抽出，使蔬菜組織變緊，食之有脆感覺(jué)，而且可以起到防腐作用。腌菜的發(fā)酵以乳酸發(fā)酵為主，是乳酸細(xì)菌厭氧發(fā)酵（裝壇后）過(guò)程。發(fā)酵初期，以腸膜串明珠菌異型乳酸發(fā)酵產(chǎn)生乳酸、乙酸、乙醇和少量的葡聚糖等口感和風(fēng)味物質(zhì)。之后同型乳酸發(fā)酵的乳酸菌類(lèi)發(fā)酵產(chǎn)生大量的乳酸增進(jìn)腌制品的風(fēng)味和增加保藏性。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.2.3.2榨菜微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用微生物帶來(lái)的有害發(fā)酵：如榨菜或鹵水表面出現(xiàn)一層由產(chǎn)膜酵母產(chǎn)生的灰白色有皺紋的膜。產(chǎn)膜酵母是氧化型酵母，它和霉菌一樣只在有氧的情況下才能利用鹽水中的有機(jī)酸。增殖的結(jié)果使pH增高，有利于其他腐敗菌生長(zhǎng)。此外，丁酸菌利用蔬菜中的糖、淀粉、果膠等進(jìn)行丁酸發(fā)酵，生成一種非常強(qiáng)烈的令人不愉快的臭味。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用微生物帶來(lái)的有害發(fā)酵：如榨菜微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.2.3.3豆腐乳豆腐乳是中國(guó)傳統(tǒng)的發(fā)酵調(diào)味品之一，迄今已有1000多年的生產(chǎn)歷史。它風(fēng)味獨(dú)特]滋味鮮美，是一種富有營(yíng)養(yǎng)的蛋白質(zhì)發(fā)酵食，不僅倍受?chē)?guó)內(nèi)外廣大消費(fèi)者的喜愛(ài)，而且在國(guó)外也有很大的消費(fèi)市場(chǎng)。腐乳在世界發(fā)酵食品中獨(dú)樹(shù)一幟，西方人稱(chēng)之為“東方的植物奶酪”。腐乳是以大豆為原料，將大豆洗凈、浸泡、磨漿、煮沸、加入適量凝固劑，除去水分制成豆腐，將豆腐切成小方塊，接種微生物進(jìn)行發(fā)酵，然后經(jīng)過(guò)腌制，配料裝壇后發(fā)酵即成。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.2.3.3豆腐乳微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用豆腐乳不僅保留了大豆的營(yíng)養(yǎng)成分，而且除去了大豆對(duì)人體極不利的溶血素和胰蛋白酶抑制物質(zhì)。另外，通過(guò)微生物發(fā)酵，水溶性蛋白質(zhì)及氨基酸含量增多，提高人體對(duì)大豆蛋白的利用率。此外，由于微生物作用，產(chǎn)生了大量的核黃素和維生素B12。因此，腐乳不僅是一種很好的調(diào)味品，而且是人體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的來(lái)源。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用豆腐乳不僅保留了大豆的營(yíng)養(yǎng)成微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（1）釀造腐乳微生物目前的豆腐乳生產(chǎn)大多采用純菌種接在豆腐坯上，然后置于敞口的自然條件下培養(yǎng)。在培養(yǎng)過(guò)程中不可避免地有外界微生物的入侵，而且發(fā)酵的配料可能帶入其他菌類(lèi)，因而豆腐乳的發(fā)酵過(guò)程中的微生物種類(lèi)十分復(fù)雜。中國(guó)釀造的微生物大多為絲狀真菌，如毛霉屬、根霉屬等，其中以毛霉菌釀造的腐乳占多數(shù)。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（1）釀造腐乳微生物目前的微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用①五通橋毛霉。該菌種為目前中國(guó)推廣應(yīng)用的優(yōu)良菌株之一。菌絲白色，老后銷(xiāo)黃，孢子梗不分支，孢子囊呈圓形，色淡，厚垣孢子很多。最適生長(zhǎng)溫度10～25℃，低于4℃下勉強(qiáng)能生長(zhǎng)，高于370C不能生長(zhǎng)。②腐乳毛霉。該菌種的菌絲初期為白色，后期為灰黃色；孢子囊呈球形，灰黃色；孢子軸為圓形；孢子橢圓形，表面光滑。它的最適生長(zhǎng)溫度為29℃。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用①五通橋毛霉。該菌種為目前微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用③總狀毛霉。該菌種菌絲初期為白色，后期為黃褐色；孢子梗不分枝；孢子囊為球形，褐色；孢子較短，為卵形。厚垣孢子數(shù)量很多，大小均勻，為無(wú)色或黃色。該菌種的最適生長(zhǎng)溫度為23℃，在低于4℃和高于37℃環(huán)境下都不能生長(zhǎng)。④根霉。根霉生長(zhǎng)溫度比毛霉高，在夏季高溫情況下也能生長(zhǎng)，而且生長(zhǎng)速度又快，因此利用根霉釀造腐乳，不僅打破季節(jié)對(duì)生產(chǎn)的限制，而且縮短了發(fā)酵周期。⑤細(xì)菌和酵母菌。它們都具有產(chǎn)蛋白酶的能力，某些代謝產(chǎn)物在豆腐乳的特色鳳味的形成過(guò)程中起作用。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用③總狀毛霉。該菌種菌絲初期微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用⑥米曲霉。米曲霉能分泌產(chǎn)生淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、氧化酶、轉(zhuǎn)化酶及果膠酶等，不僅能使原料中的淀粉轉(zhuǎn)化為糖、蛋白質(zhì)分解為氨基酸，還可形成具有芳香氣味的酯類(lèi)。最適培養(yǎng)溫度37℃。⑦羊肚菌。該菌是世界著名的食藥兩用真菌，它的營(yíng)養(yǎng)豐富，菌絲體內(nèi)有17種氨基酸，其中有8種是人體必須氨基酸，另外有特殊風(fēng)味的氨基酸，因此用該菌釀制的腐乳香味獨(dú)特。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用⑥米曲霉。米曲霉能分泌產(chǎn)生微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（2）毛霉型腐乳工藝流程：選料→浸泡→磨漿→甩漿→煮漿→點(diǎn)漿→壓榨→豆腐坯→接種→培養(yǎng)→搓毛→腌坯↓↓豆渣成品←后發(fā)酵←裝壇↑配料微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（2）毛霉型腐乳工藝流程：選微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.3微生物與釀造酒5.3.1微生物釀造蒸餾酒蒸餾酒是用高梁、小麥、玉米、薯類(lèi)等淀粉質(zhì)原料經(jīng)蒸煮、糖化、發(fā)酵和蒸餾而制成。中國(guó)蒸餾白酒釀造歷史悠久，技術(shù)精湛，種類(lèi)繁多，風(fēng)格獨(dú)特。如享有國(guó)內(nèi)外的茅臺(tái)酒、汾酒、五糧液白酒等。根據(jù)發(fā)酵劑與工藝的不同，一般按曲種可將蒸餾酒分為大曲酒、小曲酒和麩曲白酒。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.3微生物與釀造酒微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.3.1.1大曲大曲作為釀制大曲酒的糖化劑、發(fā)酵劑，在制造過(guò)程中依靠自然界帶入的各種野生菌（包括細(xì)菌、霉菌和酵母菌），在以大麥為主的淀粉質(zhì)原料上生長(zhǎng)繁殖，保證了各種釀酒用的有益微生物，再經(jīng)風(fēng)干、貯藏即為成品大曲。大曲有高溫曲（制曲溫度60℃以上和中溫曲（制曲溫度不超過(guò)50℃）兩種類(lèi)型，目前中國(guó)大多數(shù)著名的大曲白酒均采用高溫制曲生產(chǎn)，如貴州的茅臺(tái)酒、五糧液酒、山西汾酒等。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.3.1.1大曲微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（1）高溫型大曲制作工藝流程：小麥→調(diào)料→磨碎→添加曲母和水→拌料→踩曲→堆積培養(yǎng)→成品曲貯藏大曲中含有豐富的微生物，提供了釀酒所需要的多種微生物混合菌群。特別是大曲中含有霉菌，這是世界上最早把霉菌應(yīng)用于釀酒的實(shí)例。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（1）高溫型大曲制作工藝流程：微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用微生物在曲塊上生長(zhǎng)繁殖時(shí)，分泌出各種水解酶類(lèi)，使大曲具有淀粉的液化力、糖化力和蛋白分解能力等。大曲中含有多種酵母菌，具有發(fā)酵能力、產(chǎn)酯能力。在制曲中，一些微生物分解原料產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，如氨基酸、乳酸等形成大曲酒中特有的香味的前體物質(zhì)。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用微生物在曲塊上生長(zhǎng)繁殖時(shí)，分微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（2）大曲中微生物類(lèi)群霉菌有黑曲霉群、灰綠曲霉群、毛霉、根霉及紅曲霉等。細(xì)菌中主要以芽孢桿菌類(lèi)較多，其中包括巨大芽孢桿菌、嗜熱芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌等。酵母菌類(lèi)則以酒精酵母、漢遜氏酵母和假絲酵母較為常見(jiàn)，生酸細(xì)菌以乳球菌和乳酸桿菌為主。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（2）大曲中微生物類(lèi)群霉菌微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用在大曲培菌過(guò)程中，微生物數(shù)量與溫度有關(guān)，低溫期出現(xiàn)一個(gè)高峰，高溫期顯著低落；微生物的數(shù)量變化與通氣狀況有一定的相關(guān)性，在新踩的大曲中，曲皮部分好氣菌和嫌氣菌都能生長(zhǎng)，而在曲心對(duì)好氣菌不利。從大曲微生物優(yōu)勢(shì)類(lèi)群變化情況來(lái)看，低溫期以細(xì)菌占優(yōu)勢(shì)；其次為酵母菌，再次為霉菌；曲皮部分的酵母菌與霉菌數(shù)量高于曲心，細(xì)菌數(shù)量相差不大。以大曲釀造的蒸餾酒香味濃、口味悠長(zhǎng)，風(fēng)格突出，但缺點(diǎn)是用曲量大，耗糧多，出酒率低，生產(chǎn)周期長(zhǎng)。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用在大曲培菌過(guò)程中，微生物數(shù)量微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.3.1.2小曲及微生物類(lèi)群小曲酒在中國(guó)具有悠久的歷史，是中國(guó)南方人民樂(lè)于飲用的酒類(lèi)。小曲又名藥曲，是以米粉、米糠和中草藥接入純種根霉和酵母菌或二者混合菌種曲，再經(jīng)制坯、入室培養(yǎng)、干燥等工藝制成。近年來(lái)不少?gòu)S家已采用純種根霉代替?zhèn)鹘y(tǒng)小曲。小曲中加入中草藥是為了促進(jìn)曲中的有益微生物的繁殖和抑制雜菌生長(zhǎng)微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.3.1.2小曲及微生物類(lèi)群微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用小曲中優(yōu)勢(shì)微生物種類(lèi)：根霉和少量毛霉、酵母等，此外，還有乳酸菌類(lèi)，醋酸菌類(lèi)及污染的雜菌。小曲在小曲釀酒中起接種劑的作用，它為酒醅接入糖化菌種（根霉和毛霉）和發(fā)酵菌種（酵母菌），這是小曲釀酒用曲量小的原因，且釀造的酒一般香味淡，出酒率高，屬于米香型白酒，如桂林的三花酒、廣西全州的湘山酒等。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用小曲中優(yōu)勢(shì)微生物種類(lèi)：根霉和微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.3.1.3麩曲及微生物類(lèi)群中國(guó)麩曲白灑生產(chǎn)是1949年以后才發(fā)展起來(lái)的，麩曲又名糖化曲，是固態(tài)發(fā)酵法釀造白酒的糖化劑。采用麩曲加酵母替代傳統(tǒng)的大曲，所釀制的白酒稱(chēng)麩曲白酒。麩曲用麩皮、酒糟及谷殼等材料加水制成的曲料，經(jīng)高壓殺菌后，接入純菌種培養(yǎng)制得，不用糧食，生產(chǎn)周期短，又稱(chēng)快曲。曲中常用的的糖化菌種以黑曲霉、米曲霉及甘薯霉等為主。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.3.1.3麩曲及微生物類(lèi)群微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.3.2微生物與啤酒啤酒是以麥芽為主要原料的釀造酒，是各種酒類(lèi)中酒精含量最低的飲料酒，人們?cè)谶m量的飲用時(shí)，對(duì)人體的毒害相對(duì)較小，加之營(yíng)養(yǎng)豐富，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。啤酒的生產(chǎn)歷史悠久，大約起源于9000年前的中東和古埃及地區(qū)，后跨越地中海，傳入歐州，美州及亞州等地。啤酒是世界性飲料，除伊斯蘭國(guó)家因宗教原因不生產(chǎn)和飲酒外，幾乎遍及世界各國(guó)，也是世界上產(chǎn)量最大的飲料酒。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.3.2微生物與啤酒微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.3.2.1啤酒工藝啤酒釀造工藝是大麥、水為主要原料，以大米或其他未發(fā)芽谷物、啤酒花為輔助原料。大麥經(jīng)過(guò)發(fā)芽產(chǎn)生多種水解酶類(lèi)將淀粉及蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)分解為可溶性糖、糊精以及氨基酸等制成麥芽汁，麥芽汁通過(guò)酵母菌作用生產(chǎn)酒精和二氧化碳以及多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還有未發(fā)酵的糖、蛋白質(zhì)和芳香物質(zhì)，如酒花、雜醇油等。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.3.2.1啤酒工藝微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用酵母是決定啤酒質(zhì)量的最熏要的因素之一。它與原料一起決定了啤酒的pH、香味和最終質(zhì)量。冷卻麥汁接種酵母后，酵母在有氧條件下，以麥汁中氨基酸為氮源，可發(fā)酵糖為碳源，進(jìn)行有氧呼吸和大量增殖。當(dāng)醪中的氧耗盡時(shí)，酵母菌便在無(wú)氧條件下，進(jìn)行酒精發(fā)酵，產(chǎn)生二氧化碳和水。此外，還產(chǎn)生一系列的副產(chǎn)物，如甘油、雜醇油等。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用酵母是決定啤酒質(zhì)量的最熏要的微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.3.2.2釀造啤酒的微生物（1）啤酒酵母細(xì)胞呈圓形、卵圓形或臘腸形，根據(jù)細(xì)胞的長(zhǎng)寬比例不同分為三組類(lèi)型：第一類(lèi)細(xì)胞長(zhǎng)寬比小于2，主要用于酒精和白酒等蒸餾酒的生產(chǎn)；第二類(lèi)細(xì)胞長(zhǎng)寬比為2，細(xì)胞出芽長(zhǎng)大后不脫落，繼續(xù)出芽，易形成芽簇，主要用于啤酒和果酒的釀以及面包發(fā)酵。在啤酒釀造中，酵母易浮在泡沫層中，可在液面發(fā)酵和收集，所以這類(lèi)酵母又稱(chēng)“上面發(fā)酵酵母（topfermentationyeast）”；第三類(lèi)細(xì)胞長(zhǎng)寬比大于2，此類(lèi)酵母能夠耐高滲透壓，用于糖蜜酒精和老姆酒的生產(chǎn)。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.3.2.2釀造啤酒的微生物微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用培養(yǎng)特征：麥芽汁固體培養(yǎng)，菌落呈白色，不透明，有光澤，表面光滑濕潤(rùn)，邊緣略呈鋸齒狀。隨著培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)，菌落顏色變暗，麥芽汁液體培養(yǎng)，表面產(chǎn)生泡沫，液體變混，培養(yǎng)后期菌體浮在液面上形成酵母泡蓋。因此而稱(chēng)上面酵母。啤酒酵母化能異養(yǎng)型，能發(fā)酵葡萄糖、麥芽糖及蔗糖，不能發(fā)酵乳糖和蜜二糖，只能發(fā)酵1/3棉子糖。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用培養(yǎng)特征：麥芽汁固體培養(yǎng)，微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（2）葡萄汁酵母也叫卡爾酵母細(xì)胞呈橢圓形或長(zhǎng)橢圓形，細(xì)胞以出芽方式進(jìn)行無(wú)性繁殖，形成有規(guī)則的假菌絲。培養(yǎng)特征：葡萄汁固體培養(yǎng)，菌落呈乳黃色，不透明，有光澤，表面光滑濕潤(rùn)，邊緣整齊。隨著培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)，菌落顏色變暗，液體培養(yǎng)變濁，表面形成泡沫，凝聚性較強(qiáng)，培養(yǎng)后期菌沉于容器底部。因此而稱(chēng)下面酵母（bottomfermentationyeast）。葡萄汁酵母能發(fā)酵葡萄糖、果糖、半乳糖、蔗糖、麥芽糖及全部發(fā)酵棉子糖。（3）常見(jiàn)的雜菌最重要的是乳桿菌、啤酒片球菌和某些野生酵母。變形黃桿菌在啤酒中留下邪雜味，產(chǎn)氣氣桿菌是污染麥芽汁的雜菌。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（2）葡萄汁酵母也叫卡爾酵母微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.4微生物與單細(xì)胞蛋白單細(xì)胞蛋白（singlecellprotein,簡(jiǎn)稱(chēng)SCP）主要是指酵母、細(xì)菌、真菌等微生物蛋白質(zhì)資源，即用發(fā)酵法培養(yǎng)微生物而獲得的菌體蛋白，又叫微生物蛋白、菌體蛋白。按產(chǎn)生菌的種類(lèi)不同，又可以分為細(xì)菌蛋白、真菌蛋白等。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.4微生物與單細(xì)胞蛋白微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用用于生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的微生物種類(lèi)很多，包括細(xì)菌、放線菌、酵母菌、霉菌以及某些原生生物。這些微生物通常要具備下列條件：所生產(chǎn)的蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高，對(duì)人體無(wú)致病作用，味道好并且易消化吸收，對(duì)培養(yǎng)條件要求簡(jiǎn)單，生長(zhǎng)繁殖迅速等。單細(xì)胞蛋白的生產(chǎn)過(guò)程也比較簡(jiǎn)單：在培養(yǎng)液配制及滅菌完成以后，將它們和菌種投放到發(fā)酵罐中，控制好發(fā)酵條件，菌種就會(huì)迅速繁殖；發(fā)酵完畢，用離心、沉淀等方法收集菌體，最后經(jīng)過(guò)干燥處理，就制成單細(xì)胞蛋白成品。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用用于生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的微生物種微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用單細(xì)胞蛋白具有以下優(yōu)點(diǎn)：第一，生產(chǎn)效率高，比動(dòng)植物高成千上萬(wàn)倍，這主要是因?yàn)槲⑸锏纳L(zhǎng)繁殖速率快。如500kg的酵母在24h內(nèi)可產(chǎn)生80t蛋白質(zhì)（占總生物量的40％～50％），而一頭同樣重量的公牛在相同時(shí)間內(nèi)僅產(chǎn)生400～500g蛋白質(zhì)；一只雞在兩個(gè)月中只能產(chǎn)生2kg肉，卻要消耗8.4kg植物蛋白，由此可見(jiàn)家畜和家禽合成蛋白質(zhì)的本領(lǐng)比微生物要小得。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用單細(xì)胞蛋白具有以下優(yōu)點(diǎn)：第一微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用第二，生產(chǎn)原料來(lái)源廣，一般有以下幾類(lèi)：①農(nóng)業(yè)廢物、廢水，如秸稈、蔗渣、甜菜渣、木屑等含纖維素的廢料及農(nóng)林產(chǎn)品的加工廢水；②工業(yè)廢物、廢水，如食品、發(fā)酵工業(yè)中排出的含糖有機(jī)廢水、亞硫酸紙漿廢液等；③石油、天然氣及相關(guān)產(chǎn)品，如原油、柴油、甲烷、乙醇等；④H2、CO2等廢氣。第三，可以工業(yè)化生產(chǎn)，它不僅需要的勞動(dòng)力少，不受地區(qū)、季節(jié)和氣候的限制，而且產(chǎn)量高，質(zhì)量好。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用第二，生產(chǎn)原料來(lái)源廣，一般有微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.4.1單細(xì)胞蛋白的作用5.4.1.1作為食用蛋白質(zhì)單細(xì)胞蛋白所含的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)極為豐富。其中，蛋白質(zhì)含量高達(dá)40%～80%，比大豆高10%～20%，比肉、魚(yú)、奶酪高20%以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了一般動(dòng)植物食品，而且氨基酸的組成較為齊全，含有人體必需的8種氨基酸，尤其是谷物中含量較少的賴(lài)氨酸。一般成年人每天食用10～15g干酵母，就能滿(mǎn)足對(duì)氨基酸的需要量。單細(xì)胞蛋白中還含有多種維生素、碳水化合物、脂類(lèi)、礦物質(zhì)，以及豐富的酶類(lèi)。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.4.1單細(xì)胞蛋白的作用微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用單細(xì)胞蛋白不僅能制成“人造肉”，供人們直接食用，還常作為食品添加劑，用以補(bǔ)充蛋白質(zhì)或維生素、礦物質(zhì)等。由于某些單細(xì)胞蛋白具有抗氧化能力，使食物不容易變質(zhì)，因而常用于嬰兒米粉及湯料、作料中。由于酵母的含熱量低，也常作為減肥食品的添加劑。此外，單細(xì)胞蛋白還能提高食品的某些物理性能，如意大利烘餅中加入活性酵母，可以提高餅的延薄性能。酵母的濃縮蛋白具有顯著的鮮味，已廣泛用作食品的增鮮劑。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用單細(xì)胞蛋白不僅能制成“人造肉微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.4.1.2作為畜禽飼料添加劑中國(guó)是蛋白原料缺乏的國(guó)家，隨著飼料工業(yè)的迅速發(fā)展和生產(chǎn)的高度集約化，對(duì)優(yōu)質(zhì)飼料蛋白原料的需求日趨增大，目前飼料優(yōu)質(zhì)蛋白原料的主要來(lái)源是魚(yú)粉，而作為一種亞稀缺資源，魚(yú)粉已經(jīng)在各主要產(chǎn)地如秘魯?shù)葒?guó)受到嚴(yán)格限產(chǎn)保護(hù)。需求的膨脹和來(lái)源的快速減少，正是目前飼料優(yōu)質(zhì)蛋白原料面臨的尷尬處境。一些西方發(fā)達(dá)國(guó)家先行一步，將解決優(yōu)質(zhì)飼料蛋白來(lái)源的目光投向了生物技術(shù)產(chǎn)品—單細(xì)胞蛋白。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.4.1.2作為畜禽飼料添加劑微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.4.2生產(chǎn)SCP的微生物在工業(yè)生產(chǎn)中，作為蛋白質(zhì)資源的微生物菌體，特別的酵母菌和細(xì)菌，它們都能利用糖類(lèi)原料生產(chǎn)菌體蛋白，究竟采用酵母菌和細(xì)菌哪種更好呢？這在很大程度上取決于生產(chǎn)SCP的原料。在20世紀(jì)60年代末和70年代初期，開(kāi)發(fā)了多種由烷烴類(lèi)物質(zhì)產(chǎn)生的SCP工藝，能夠利用烷烴的微生物主要有細(xì)菌和放線菌，如產(chǎn)堿桿菌、假單孢菌、節(jié)桿菌、短桿菌等，其次為酵母菌屬。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.4.2生產(chǎn)SCP的微生物微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.4.3生產(chǎn)SCP對(duì)菌種的要求SCP的生產(chǎn)工藝依據(jù)原料和菌種的特性的不同而異。以淀粉質(zhì)為原料生產(chǎn)SCP，需先將淀粉質(zhì)原料水解成酵母菌能直接利用的葡萄和麥芽糖，如產(chǎn)朊假絲酵母在這種底物上進(jìn)行液體深層發(fā)酵，蛋白產(chǎn)量高，而且菌體生長(zhǎng)繁殖速度較快。目前以淀粉質(zhì)為原料生產(chǎn)SCP的最佳方法是酵母菌混合培養(yǎng)法，即采用對(duì)淀粉分解活力高的酵母（或霉菌）與快速生長(zhǎng)的酵母混合培養(yǎng)。而糖蜜、單糖只需選用一種SCP生產(chǎn)菌即可進(jìn)行直接發(fā)酵。如尖孢鐮刀霉菌、綠色木霉等可直接利用廢糖蜜原料進(jìn)行液體深層發(fā)酵生產(chǎn)SCP。

微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.4.3生產(chǎn)SCP對(duì)菌種的要求微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用纖維質(zhì)原料發(fā)酵前需經(jīng)合適的預(yù)處理，冷卻后即可進(jìn)行酶解。參與酶解的纖維素酶系有羧甲基纖維素酶、纖維素二糖酶和葡萄糖苷酶。三種酶的協(xié)同作用，將纖維素水解成葡萄糖單體，為生產(chǎn)SCP酵母菌提供可發(fā)酵性的糖。隨著世界人口的不斷增長(zhǎng)，糧食和飼料不足的情況日益嚴(yán)重。面對(duì)這一嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)，開(kāi)發(fā)利用單細(xì)胞蛋白已成為許多國(guó)家增產(chǎn)糧食的新途徑。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用纖維質(zhì)原料發(fā)酵前需經(jīng)合適的預(yù)微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.5食品工業(yè)中微生物酶制劑酶是一種生物催化劑，具有催化效率高、反應(yīng)條件溫和和專(zhuān)一性強(qiáng)等特點(diǎn)，已經(jīng)日益受到人們的重視，應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。生物界中已發(fā)現(xiàn)有多種微生物酶，目前國(guó)際出售的酶制劑商品有100多種，而中國(guó)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的僅有淀粉酶、蛋白酶、果膠酶、脂肪酶、纖維素酶、葡萄糖異構(gòu)酶、葡萄糖氧化酶等十幾種。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.5食品工業(yè)中微生物酶制劑微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用利用微生物生產(chǎn)生物酶制劑要比從植物瓜果、種子、動(dòng)物組織中獲得更容易。因?yàn)閯?dòng)、植物來(lái)源有限，且受季節(jié)、氣候和地域的限制，而微生物不僅不受這些因素的影響，而且種類(lèi)繁多、生長(zhǎng)速度快、加工提純?nèi)菀?、加工成本相?duì)比較低，充分顯示了微生物生產(chǎn)酶制劑的優(yōu)越性?，F(xiàn)在除少數(shù)幾種酶仍從動(dòng)、植物中提取外，絕大部分是用微生物來(lái)生產(chǎn)的。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用利用微生物生產(chǎn)生物酶制劑要比微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.5.1主要酶制劑及產(chǎn)酶微生物5.5.1.1淀粉酶按照水解淀粉方式不同可將淀粉酶分為：α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶和普魯蘭酶（葡萄糖異構(gòu)酶）。（1）α-淀粉酶（α-Amylase）也稱(chēng)液化淀粉酶它作用于淀粉時(shí)可從淀粉分子內(nèi)部切開(kāi)α-1,4糖苷鍵生成糊精和還原糖。但不能分解α-1,6糖苷鍵，因產(chǎn)物的末端葡萄殘基C1碳原子為α-構(gòu)形故稱(chēng)。不同的微生物種類(lèi)產(chǎn)生的α-淀粉酶的性質(zhì)也不同。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.5.1主要酶制劑及產(chǎn)酶微生物微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)α-淀粉酶主要微生物是細(xì)菌和霉菌，特別是枯草桿菌，中國(guó)和美國(guó)使用的液化酶都屬于這一種。由微生物制備的酶制劑產(chǎn)霉量高，易于分離和精制，適于大量生產(chǎn)。從動(dòng)植物中提取的α-淀粉酶，可以滿(mǎn)足特殊需要，但由于成本高、產(chǎn)量低，目前還不能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。目前具有實(shí)用價(jià)值的α-淀粉酶生產(chǎn)菌有：枯草桿菌JD-32、枯草桿菌BF7658、淀粉液化芽孢桿菌、嗜熱脂肪芽孢桿菌，馬鈴薯芽孢桿菌、嗜熱糖化芽孢桿菌、多粘芽孢桿菌等。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)α-淀粉酶主微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用霉菌α-淀粉酶大多采有固體曲法生產(chǎn)，細(xì)菌α-淀粉酶則以液體深層發(fā)酵為主。中國(guó)目前產(chǎn)量最大、用途最廣的液化型α-淀粉酶——枯草桿菌BF7658，其最適pH6.5左右，pH<6或>10時(shí)，酶活力顯著降低，最適溫度為65℃左右，60℃以下穩(wěn)定。在淀粉漿中酶的最適溫度為80～85℃,90℃保溫15min，保留酶活性87%。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用霉菌α-淀粉酶大多采有固體曲微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（2）β-淀粉酶（β-Amylase）早年是從麥芽、大麥、甘薯和大豆等高等植物中提取，近些年來(lái)發(fā)現(xiàn)不少的微生物能產(chǎn)β-淀粉酶，且其對(duì)淀粉的作用與高等植物的β-淀粉酶是相同的，而在耐熱性等方面優(yōu)于高等植物β-淀粉酶，更適合于工業(yè)化應(yīng)用。β-淀粉酶由淀粉的非還原端開(kāi)始作用，逐次分解直鏈淀粉為麥芽糖，但分枝部分及內(nèi)側(cè)部分則不被分解而列殘留下來(lái)，即β-極限糊精。生成的麥芽糖在光學(xué)上屬于β-型。目前研究最多的是多黏芽孢桿菌、巨大芽孢芽桿菌、蠟狀芽孢桿菌、環(huán)狀芽孢桿菌和鏈霉菌等。由于葡萄異構(gòu)酶和β-淀粉酶可以相互配合使用，可以篩選同時(shí)具有這兩種酶的菌種。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（2）β-淀粉酶（β-Amyl微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（3）糖化酶(Glucoamylase)也稱(chēng)葡萄糖苷酶其作用方式與β-淀粉酶相似，也由淀粉非還原端開(kāi)始，逐次分解淀粉為葡萄糖，它也能水解α-1,6糖苷鍵，所以水解產(chǎn)物除葡萄糖外，還有異麥芽糖，這點(diǎn)β-淀粉酶不同。不同的國(guó)家糖化酶的生產(chǎn)菌種不同，美國(guó)主要有臭曲霉，丹麥和中國(guó)用黑曲霉、日本用擬內(nèi)孢霉和根霉。糖化酶的工業(yè)化生產(chǎn)起步較晚，當(dāng)時(shí)的菌種活性較低，發(fā)酵單位不高，20世紀(jì)70年代中國(guó)選育黑曲霉突變株UV-11，目前已廣泛用于糖化酶生產(chǎn)。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（3）糖化酶(Glucoamy微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（4）葡萄糖異構(gòu)酶（Isoamylase）也稱(chēng)普魯蘭酶、淀粉-1,6葡萄糖苷酶、R-酶等異構(gòu)酶可以分解支鏈淀粉α-1,6糖苷鍵，生成直鏈淀粉?？梢援a(chǎn)生異構(gòu)酶的微生物有酵母菌、產(chǎn)氣氣桿菌、假單胞菌、放線菌、乳酸桿菌、小球菌等。中國(guó)多采用產(chǎn)氣氣桿菌。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（4）葡萄糖異構(gòu)酶（Isoam微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.5.1.2果膠酶(Pectinases)果膠酶是指能分解果膠質(zhì)的多種酶的總稱(chēng)，不同來(lái)源的果膠酶期特點(diǎn)也不同。根據(jù)不同的微生物來(lái)源將果膠酶分為：聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase,PG）、聚半乳糖醛酸裂解酶