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1、关于微生物在食品工业中的应用第一页，讲稿共一百二十三页哦发酵的定义1 1、传统发酵、传统发酵2 2、生化和生理学意义的发酵、生化和生理学意义的发酵3 3、工业上的发酵、工业上的发酵第二页，讲稿共一百二十三页哦1、传统发酵fervere”发泡发泡最初发酵是用来描述酵母菌作用于果汁最初发酵是用来描述酵母菌作用于果汁或麦芽汁产生气泡的现象，或者是指酒或麦芽汁产生气泡的现象，或者是指酒的生产过程。的生产过程。第三页，讲稿共一百二十三页哦2、生化和生理学意义的发酵指微生物在无氧条件下，分解各种有机物质产生能指微生物在无氧条件下，分解各种有机物质产生能量的一种方式，或者更严格地说，发酵是以有机物量的一种方
2、式，或者更严格地说，发酵是以有机物作为电子受体的氧化还原产能反应。作为电子受体的氧化还原产能反应。如葡萄糖在无氧条件下被微生物利用产生酒精并放如葡萄糖在无氧条件下被微生物利用产生酒精并放出出COCO2 2。第四页，讲稿共一百二十三页哦3、工业上的发酵利利用用微微生生物物、植植物物、动动物物，在在合合适适的的条条件件下下，经特定的代谢途径转变成所需产物的过程。经特定的代谢途径转变成所需产物的过程。包括：包括：1.1.厌氧培养的生产过程，如酒精，乳酸等。厌氧培养的生产过程，如酒精，乳酸等。2.2.通气（有氧）培养的生产过程，如抗生素、通气（有氧）培养的生产过程，如抗生素、氨基酸、酶制剂等。氨基酸、
3、酶制剂等。第五页，讲稿共一百二十三页哦发酵的分类发酵的分类1.按获取能量的方式分按获取能量的方式分好氧发酵，厌氧发酵好氧发酵，厌氧发酵2.按按产产物物类类型型分分初初级级代代谢谢物物发发酵酵，次次级级代代谢谢物物发发酵酵；食食品品发发酵酵，有有机机酸酸发发酵酵，氨氨基基酸酸发发酵酵，维维生生素素发酵，抗生素发酵发酵，抗生素发酵3.按按操操作作类类型型分分自自然然发发酵酵，纯纯种种发发酵酵，混混种种发发酵酵；分分批发酵，连续发酵；固态发酵，液态发酵批发酵，连续发酵；固态发酵，液态发酵4.按发酵生物类型分按发酵生物类型分细菌发酵，真菌发酵，基因工程细菌发酵，真菌发酵，基因工程菌发酵，动植物细胞发酵
4、菌发酵，动植物细胞发酵第六页，讲稿共一百二十三页哦发酵工程的发展史发酵工程的发展史 1发酵现象的发现与利用发酵现象的发现与利用2.小生命体的发现小生命体的发现3.发酵本质的阐明发酵本质的阐明4.纯粹培养技术的开发纯粹培养技术的开发5.发酵中酶催化反应的发现发酵中酶催化反应的发现6.大规模液体沉没发酵技术的开发大规模液体沉没发酵技术的开发7.现代生物技术的应用现代生物技术的应用 第七页，讲稿共一百二十三页哦发酵工业的范围发酵工业的范围1发发酵酵食食品品工工业业：酱酱油油，食食醋醋，豆豆瓣瓣酱酱，酸酸菜菜，活活性性酵酵母母，活活性性乳乳酸酸菌菌，面面包包，酸酸奶奶，奶奶酪酪，酱酱豆豆腐腐，纳纳豆豆
5、、白酒，黄酒，米酒，葡萄酒，啤酒，果酒。白酒，黄酒，米酒，葡萄酒，啤酒，果酒。2有有机机酸酸发发酵酵工工业业：醋醋酸酸，乳乳酸酸，柠柠檬檬酸酸，葡葡萄萄糖糖酸酸，苹苹果酸，衣康酸，琥珀酸，丙酮酸，反丁烯二酸等。果酸，衣康酸，琥珀酸，丙酮酸，反丁烯二酸等。3氨氨基基酸酸发发酵酵工工业业：谷谷氨氨酸酸，赖赖氨氨酸酸，色色氨氨酸酸，苏苏氨氨酸酸，精精氨氨酸酸，酪酪氨氨酸酸，异异亮亮氨氨酸酸，丙丙氨氨酸酸，苯苯丙丙氨氨酸酸等。等。第八页，讲稿共一百二十三页哦发酵工业的范围发酵工业的范围4低低聚聚糖糖与与多多糖糖发发酵酵工工业业：低低聚聚果果糖糖，香香菇菇多多糖糖，云芝多糖，葡聚糖，黄原胶等。云芝多糖，
6、葡聚糖，黄原胶等。5核核苷苷酸酸发发酵酵工工业业：肌肌苷苷酸酸（IMP），鸟鸟苷苷酸酸（GMP），黄苷酸（），黄苷酸（XMP）。第九页，讲稿共一百二十三页哦6药物发酵工业药物发酵工业：抗抗生生素素:青青霉霉素素，头头孢孢菌菌素素，链链霉霉素素，红红霉霉素素，四四环环素素，制制霉菌素，丝裂霉素等。霉菌素，丝裂霉素等。基因工程制药工业：促红细胞生成素（基因工程制药工业：促红细胞生成素（EPO），表皮生长因），表皮生长因子（子（EGF），人生长激素，干扰素，白介素，各种疫苗，），人生长激素，干扰素，白介素，各种疫苗，单克隆抗体等。单克隆抗体等。药药理理活活性性物物质质发发酵酵工工业业：免免疫疫抑抑制
7、制剂剂，免免疫疫激激活活剂剂，糖糖苷苷酶酶抑制剂，脂酶抑制剂，类固醇激素等抑制剂，脂酶抑制剂，类固醇激素等发酵工业的范围发酵工业的范围第十页，讲稿共一百二十三页哦7维生素发酵工业：维生素维生素发酵工业：维生素C，维生素，维生素B2，维生素，维生素B12等。等。8酶酶制制剂剂发发酵酵工工业业：淀淀粉粉酶酶、蛋蛋白白酶酶、脂脂酶酶、青青霉霉素酰化酶、葡萄糖氧化酶、海因酶等。素酰化酶、葡萄糖氧化酶、海因酶等。9.发发酵酵饲饲料料工工业业：干干酵酵母母、单单细细胞胞蛋蛋白白、酵酵素素菌菌、益益生生菌菌、青青贮贮饲饲料料、抗抗生生素素和和维维生生素素饲饲料料添添加加剂剂等。等。发酵工业的范围发酵工业的范
8、围第十一页，讲稿共一百二十三页哦10生物肥料与农药工业：生物肥料与农药工业：细细菌菌肥肥料料、赤赤霉霉素素、除除草草菌菌素素、苏苏云云金金杆杆菌菌、白白僵僵菌菌、绿绿僵僵菌菌、杀杀稻稻瘟瘟菌菌素素、有有效效霉霉素素、春春日日霉霉素素等。等。11.溶剂发酵工业：溶剂发酵工业：酒精、甘油、乙醇、丙酮、丁醇溶剂等。酒精、甘油、乙醇、丙酮、丁醇溶剂等。12.水的生物处理工业及环保：水的生物处理工业及环保：活性污泥、沼气发酵、有毒物质降解等。活性污泥、沼气发酵、有毒物质降解等。发酵工业的范围发酵工业的范围第十二页，讲稿共一百二十三页哦菌种筛选菌种筛选摇瓶试验摇瓶试验发酵罐中试发酵罐中试由实验室研究到产业
9、化的过程由实验室研究到产业化的过程发酵生产发酵生产第十三页，讲稿共一百二十三页哦发酵工程的基本技术过程发酵工程的基本技术过程第十四页，讲稿共一百二十三页哦Theessentialcomponentsofafermentor第十五页，讲稿共一百二十三页哦发酵的主体设备发酵的主体设备第十六页，讲稿共一百二十三页哦发酵技术的发展概况发酵技术的发展概况发酵技术是生物技术中最早发展和应用的食品加工发酵技术是生物技术中最早发展和应用的食品加工技术之一。技术之一。许多传统的发酵食品，如酒、豆豉、甜酱、豆许多传统的发酵食品，如酒、豆豉、甜酱、豆瓣酱、酸乳、面包、火腿、腌菜、腐乳以及干瓣酱、酸乳、面包、火腿、腌
10、菜、腐乳以及干酪等。酪等。随着分子生物学和细胞生物学的快速发展，现代发酵技术随着分子生物学和细胞生物学的快速发展，现代发酵技术应运而生。应运而生。传统发酵技术与传统发酵技术与DNA重组技术、细胞重组技术、细胞(动物细胞动物细胞和植物细胞和植物细胞)融合技术结合，已成为现代发酵技融合技术结合，已成为现代发酵技术及工程的主要特征。术及工程的主要特征。第十七页，讲稿共一百二十三页哦发酵食品的特色和作用发酵食品的特色和作用 1、抑制腐败菌和一般病原菌的生长、抑制腐败菌和一般病原菌的生长2、发酵食品能提高原有的末发酵食品的营养、发酵食品能提高原有的末发酵食品的营养价值价值3、在食品发酵后，其原来的色泽、
11、形状、风、在食品发酵后，其原来的色泽、形状、风味都会有所改变，而且是按着人们的意愿味都会有所改变，而且是按着人们的意愿去改变的去改变的第十八页，讲稿共一百二十三页哦食品发酵中微生物的利用食品发酵中微生物的利用1、乳酸菌发酵、乳酸菌发酵乳酸细菌分布：乳酸细菌分布：空气中空气中肉、乳、果蔬等食品的表面上肉、乳、果蔬等食品的表面上水以及器具等的表面上水以及器具等的表面上种类：有球状、杆状等等，属于种类：有球状、杆状等等，属于兼嫌气性的居多兼嫌气性的居多数，也有数，也有专嫌气性的专嫌气性的一般生长发育的最适温度为一般生长发育的最适温度为2630。第十九页，讲稿共一百二十三页哦乳酸菌发酵类型：按对糖发酵
12、特性的不同，可分为乳酸菌发酵类型：按对糖发酵特性的不同，可分为同型发同型发酵和异型发酵。酵和异型发酵。同型发酵是指乳酸菌在发酵过程中，能使同型发酵是指乳酸菌在发酵过程中，能使80%80%90%90%的糖转化为乳酸的糖转化为乳酸，仅有少量的其他产物，仅有少量的其他产物，引起这种发酵的乳酸菌叫做同型乳酸菌。引起这种发酵的乳酸菌叫做同型乳酸菌。菌种有：干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、菌种有：干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、胚芽乳杆菌胚芽乳杆菌 异型发酵是指一些乳酸菌在发酵过程中使发酵异型发酵是指一些乳酸菌在发酵过程中使发酵液中大约液中大约50%50%的糖转化为乳酸的糖转化为乳酸，另外
13、的糖转变为，另外的糖转变为其他其他有机酸、醇、二氧化碳、氢有机酸、醇、二氧化碳、氢等，引起这种发等，引起这种发酵的乳酸菌叫异型乳酸菌。酵的乳酸菌叫异型乳酸菌。菌种有双歧杆菌、蚀橙明串珠菌和戊糖明串珠菌菌种有双歧杆菌、蚀橙明串珠菌和戊糖明串珠菌等等 第二十页，讲稿共一百二十三页哦实例实例-酸奶酸奶它是由优质鲜乳经脱脂、消毒后，加入乳酸发酵菌剂，它是由优质鲜乳经脱脂、消毒后，加入乳酸发酵菌剂，经过发酵而制成的。经过发酵而制成的。菌种有：保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、乳链球菌、嗜菌种有：保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、乳链球菌、嗜热链球菌等。热链球菌等。一般采用两种以上的混合菌种，在一定的温度下经过一般采
14、用两种以上的混合菌种，在一定的温度下经过1248h的发酵过程后，乳液即形成均匀糊状液体，酸度的发酵过程后，乳液即形成均匀糊状液体，酸度可达可达1%左右，并具有特殊的风味。左右，并具有特殊的风味。在这种已发酵完毕的酸奶中，根据不同的口味和要求，还在这种已发酵完毕的酸奶中，根据不同的口味和要求，还可加入食糖、柠檬酸、果汁及香料等物质配成各种酸乳，可加入食糖、柠檬酸、果汁及香料等物质配成各种酸乳，这种含有活的乳酸菌的酸乳，在保证卫生的条件下就不需这种含有活的乳酸菌的酸乳，在保证卫生的条件下就不需要再经消毒处理，可以直接供人们饮用。要再经消毒处理，可以直接供人们饮用。第二十一页，讲稿共一百二十三页哦2
15、.醋酸菌发酵醋酸菌发酵 醋酸发酵是利用醋酸发酵是利用醋酸杆菌醋酸杆菌进行的进行的有氧发酵有氧发酵。醋酸发酵条件：醋酸发酵条件：发酵液一般保持在发酵液一般保持在30左右的温度，发酵原料液偏于酸性。左右的温度，发酵原料液偏于酸性。因为醋酸杆菌为需氧菌，通常通气进行发酵。因为醋酸杆菌为需氧菌，通常通气进行发酵。在上述条件下，醋酸菌得以大量生长繁殖，使发酵液中乙在上述条件下，醋酸菌得以大量生长繁殖，使发酵液中乙醇转化为醋酸，酯酸杆菌产酸高的发酵液中醋的含量可达醇转化为醋酸，酯酸杆菌产酸高的发酵液中醋的含量可达10%以上。以上。发酵原液经过过滤、蒸煮杀菌后，再稀释至发酵原液经过过滤、蒸煮杀菌后，再稀释至
16、2%3%的醋酸浓度，调味后，即为食用醋。的醋酸浓度，调味后，即为食用醋。第二十二页，讲稿共一百二十三页哦3酵母菌的利用酵母菌的利用 1.酵母菌用于生产饮料酒酵母菌用于生产饮料酒2.用酵母菌制造面包用酵母菌制造面包第二十三页，讲稿共一百二十三页哦4发酵食品中霉菌的利用发酵食品中霉菌的利用 1.霉菌制造腐乳霉菌制造腐乳2.酱油制造中霉菌的利用酱油制造中霉菌的利用第二十四页，讲稿共一百二十三页哦食品发酵时有关因素的控制食品发酵时有关因素的控制温度温度酸度酸度氧的供应氧的供应菌种使用量菌种使用量第二十五页，讲稿共一百二十三页哦1、温度、温度发酵所需的温度依微生物的种类而发酵所需的温度依微生物的种类而异
17、，温度起伏会影响发酵效果。异，温度起伏会影响发酵效果。温度为温度为0时，牛乳中很少有乳酸时，牛乳中很少有乳酸菌活动。菌活动。4.4时微生物稍有生长即使乳变味。时微生物稍有生长即使乳变味。21.l时乳酸链球菌生长比较突出。时乳酸链球菌生长比较突出。37.8时保加利亚乳杆菌迅速生长。时保加利亚乳杆菌迅速生长。温度升至温度升至65.6时则嗜热乳杆菌生长而时则嗜热乳杆菌生长而其他微生物基本死亡。其他微生物基本死亡。第二十六页，讲稿共一百二十三页哦2、酸度、酸度 由于大多数的微生物生长所需的由于大多数的微生物生长所需的pH在在7，所以酸度，不论是食品原，所以酸度，不论是食品原有的成分、外加的或发酵后产生
18、的，有的成分、外加的或发酵后产生的，都有抑制有害微生物生长的作用都有抑制有害微生物生长的作用。含酸食品有一定的防腐能力，但是有含酸食品有一定的防腐能力，但是有氧存在时在表面就会有霉菌生长，它氧存在时在表面就会有霉菌生长，它会将酸消耗掉，以致食品失去了防腐会将酸消耗掉，以致食品失去了防腐能力，导致在这类食品表面会发生脂能力，导致在这类食品表面会发生脂肪分解和其他降解活动。肪分解和其他降解活动。食品中的酸度也会因蛋白质分解产生食品中的酸度也会因蛋白质分解产生的氨类物质而下降，从而为脂肪分解的氨类物质而下降，从而为脂肪分解和其他降解类型细菌的生长活动创造和其他降解类型细菌的生长活动创造条件。条件。第
19、二十七页，讲稿共一百二十三页哦3 3、氧的供应、氧的供应细菌细菌有需氧的、厌氧的或兼性厌氧的。有需氧的、厌氧的或兼性厌氧的。醋酸菌醋酸菌是是需氧菌需氧菌，它们在缺氧条件下难以生长，因此，酿醋，它们在缺氧条件下难以生长，因此，酿醋时要先让酵母在缺氧条件下将糖转化成酒精，然后再在通气时要先让酵母在缺氧条件下将糖转化成酒精，然后再在通气条件下由醋酸菌将酒精氧化生成醋酸条件下由醋酸菌将酒精氧化生成醋酸。乳酸菌乳酸菌是是厌氧厌氧或或兼性厌氧菌兼性厌氧菌，它在缺氧条件下，才能将糖分转，它在缺氧条件下，才能将糖分转化成乳酸。化成乳酸。酵母菌酵母菌是是兼性厌氧菌兼性厌氧菌，在大量空气供应的条件下酵母繁殖，在大
20、量空气供应的条件下酵母繁殖远超过发酵活动远超过发酵活动;但在缺氧条件下，则进行酒精发酵将糖分但在缺氧条件下，则进行酒精发酵将糖分转化成酒精。转化成酒精。霉菌霉菌是是需氧性需氧性的，在缺氧条件下不能生长，故缺氧是控制霉的，在缺氧条件下不能生长，故缺氧是控制霉菌生长的重要途径。菌生长的重要途径。第二十八页，讲稿共一百二十三页哦4菌种使用量菌种使用量发酵开始时如有大量预期菌种存在，即能迅速繁殖发酵开始时如有大量预期菌种存在，即能迅速繁殖并抑制住其他杂菌生长，促使发酵向着预定的方向并抑制住其他杂菌生长，促使发酵向着预定的方向发展。发展。因此，发酵技术的发展已改为使用因此，发酵技术的发展已改为使用预先培
21、养的菌种预先培养的菌种，这种培养菌种称为发酵剂或酵种。这种培养菌种称为发酵剂或酵种。它可以是纯菌种，也可以是混合菌种。它可以是纯菌种，也可以是混合菌种。酵种一般是专门大规模培养，然后在保护剂共存下，低酵种一般是专门大规模培养，然后在保护剂共存下，低温真空脱水干燥，在惰性气体保护下储存备用。温真空脱水干燥，在惰性气体保护下储存备用。第二十九页，讲稿共一百二十三页哦淀淀粉粉的的降降解解蛋蛋白白质质的的降降解解脂脂肪肪的的降降解解纤纤维维素素的的降降解解半半纤纤维维素素的的降降解解木木质质素素的的降降解解芳芳香香物物质质的的降降解解其其它它物物质质的的降降解解 发酵食品形成的一般过程发酵食品形成的一
22、般过程第一阶段：大分子第一阶段：大分子物质的分解物质的分解原原 料料醇醇类类的的形形成成有有机机酸酸的的形形成成酯酯类类的的形形成成氨氨基基酸酸的的形形成成脂脂肪肪酸酸的的形形成成芳芳香香族族化化合合形形成成其其它它物物质质的的形形成成。第二阶段：小分子第二阶段：小分子物质的形成物质的形成产物再平衡产物再平衡第三阶段：第三阶段：产物再平衡产物再平衡第三十页，讲稿共一百二十三页哦发酵食品的附加值发酵食品的附加值发酵有利于食品保藏发酵有利于食品保藏保健作用保健作用增加营养价值增加营养价值第三十一页，讲稿共一百二十三页哦第一节第一节 传统发酵食品传统发酵食品 一、酱油一、酱油 二、食醋二、食醋 三、
23、酒类三、酒类 四、腐乳四、腐乳第三十二页，讲稿共一百二十三页哦一、一、酱酱 油油第三十三页，讲稿共一百二十三页哦v酱油是我国传统的发酵食品之一，酱油不仅营养丰富，酱油是我国传统的发酵食品之一，酱油不仅营养丰富，含有丰富的氨基酸、多肽，还含有糖类、有机酸、维含有丰富的氨基酸、多肽，还含有糖类、有机酸、维生素等，化学成分多达三四百种，其中有生素等，化学成分多达三四百种，其中有1818种氨基种氨基酸；而且赋予食品以咸味、鲜味、香味和颜色，增进酸；而且赋予食品以咸味、鲜味、香味和颜色，增进人们的食欲，因而是人们生活中不可缺少的调味品。人们的食欲，因而是人们生活中不可缺少的调味品。1、概述、概述v随着世
24、界上食用酱油的人数增加，对酱油的需要随着世界上食用酱油的人数增加，对酱油的需要量也随之增加，同时，对酱油的质量也会提出更量也随之增加，同时，对酱油的质量也会提出更高的要求。因此，酱油酿造工业在食品工业中的高的要求。因此，酱油酿造工业在食品工业中的地位愈加显得重要。地位愈加显得重要。第三十四页，讲稿共一百二十三页哦酿造酱油主要原料酿造酱油主要原料豆饼（大豆或豆粕）、麸皮（小麦或面粉）、豆饼（大豆或豆粕）、麸皮（小麦或面粉）、食盐、水食盐、水 麸皮麸皮大豆大豆小麦小麦第三十五页，讲稿共一百二十三页哦酱油酿造的过程酱油酿造的过程原料原料处理处理制曲制曲制醅发酵制醅发酵淋油淋油 加热及配制加热及配制成
25、品成品第三十六页，讲稿共一百二十三页哦v酱油是酱油是多种微生物多种微生物共同作用的结果。共同作用的结果。霉霉菌、酵母和细菌菌、酵母和细菌都参与了复杂的物质转都参与了复杂的物质转化过程。其中对原料发酵快慢、成品颜化过程。其中对原料发酵快慢、成品颜色浓淡、味道鲜美程度有直接关系的微色浓淡、味道鲜美程度有直接关系的微生物是米曲霉和酱油曲霉；对酱油风味生物是米曲霉和酱油曲霉；对酱油风味有直接关系的微生物是酵母菌和乳酸菌。有直接关系的微生物是酵母菌和乳酸菌。2、菌种、菌种第三十七页，讲稿共一百二十三页哦（1 1）、米曲霉和酱油曲霉）、米曲霉和酱油曲霉v酱油中应用的曲霉菌主要是米曲霉（酱油中应用的曲霉菌主
26、要是米曲霉（Aspergillus oryzae）和酱油）和酱油曲霉（曲霉（A.sojae）。）。v米曲霉能利用单糖、双糖、有机酸、醇类、淀粉等多种碳源。米曲霉能利用单糖、双糖、有机酸、醇类、淀粉等多种碳源。在生长过程中，需要一些氮源，在生长过程中，需要一些氮源，好氧好氧。最适生长温度约在。最适生长温度约在35左左右右。pH值为值为6.0左右左右；v米曲霉有着复杂的酶系统，主要有蛋白酶，分解原料中的蛋白质；谷米曲霉有着复杂的酶系统，主要有蛋白酶，分解原料中的蛋白质；谷氨酰胺酶，使大豆蛋白质水解出来的谷氨酰胺直接分解生成谷氨酸，氨酰胺酶，使大豆蛋白质水解出来的谷氨酰胺直接分解生成谷氨酸，增强酱油
27、的鲜味；淀粉酶，分解原料中的淀粉生成糊精和葡萄糖；此增强酱油的鲜味；淀粉酶，分解原料中的淀粉生成糊精和葡萄糖；此外它还能分泌果胶酶、半纤维素酶和酯酶等。但最重要的是外它还能分泌果胶酶、半纤维素酶和酯酶等。但最重要的是蛋白酶蛋白酶，其次是其次是淀粉酶和谷氨酸酰胺酶淀粉酶和谷氨酸酰胺酶。它们决定着原料的利用率、。它们决定着原料的利用率、酱醪发酵成熟的时间以及产品的味道和色泽。酱醪发酵成熟的时间以及产品的味道和色泽。第三十八页，讲稿共一百二十三页哦蛋白质分解蛋白质分解蛋白质蛋白质 蛋白酶蛋白酶 蛋白胨、多肽蛋白胨、多肽 外肽酶外肽酶 氨基酸氨基酸 谷氨酸、天门冬氨酸是酱油鲜味谷氨酸、天门冬氨酸是酱油
28、鲜味的重要成分、酪氨酸具有苦味的重要成分、酪氨酸具有苦味,使酱油有醇厚感使酱油有醇厚感酪氨酸、色氨酸和酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸氧化后可苯丙氨酸氧化后可生成黑色素生成黑色素是酱是酱油色素的主要来油色素的主要来源之一源之一米曲霉米曲霉米曲霉米曲霉第三十九页，讲稿共一百二十三页哦谷氨酰胺谷氨酰胺 谷氨酰胺酶谷氨酰胺酶谷氨酸谷氨酸 氨基酸氨基酸+酮戊二酸酮戊二酸 氨基转移酶氨基转移酶 谷氨酸谷氨酸 酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶 谷氨酸谷氨酸 鲜味鲜味米曲霉米曲霉米曲霉米曲霉米曲霉米曲霉第四十页，讲稿共一百二十三页哦淀粉糖化淀粉糖化糊精、麦芽糖和葡萄糖糊精、麦芽糖和葡萄糖 淀粉淀粉麦芽糖麦
29、芽糖葡萄糖葡萄糖麦芽糖酶麦芽糖酶米曲霉米曲霉米曲霉米曲霉淀粉酶淀粉酶 第四十一页，讲稿共一百二十三页哦脂肪脂肪脂肪酶脂肪酶 甘油和脂肪酸甘油和脂肪酸脂肪的分解脂肪的分解米曲霉米曲霉短链脂肪酸短链脂肪酸脂肪酸脂肪酸酯酯氧化氧化酯化酶酯化酶米曲霉米曲霉第四十二页，讲稿共一百二十三页哦纤维素的分解纤维素的分解纤维素纤维素 纤维素酶纤维素酶 米曲霉米曲霉 直链纤维素直链纤维素纤维二糖纤维二糖-葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶米曲霉米曲霉羧甲基纤维素酶羧甲基纤维素酶葡萄糖葡萄糖米曲霉米曲霉乳酸、醋酸和琥珀乳酸、醋酸和琥珀酸等酸等乳酸发酵酶系乳酸发酵酶系乳酸菌乳酸菌乙醇乙醇酵酵母母菌菌酯酯第四十三页，讲稿共一百二十三
30、页哦果胶果胶果胶酶、聚半乳糖醛酸酶果胶酶、聚半乳糖醛酸酶 甲醇和半乳糖醛酸甲醇和半乳糖醛酸 米曲霉米曲霉多缩戊糖多缩戊糖半纤维素酶半纤维素酶戊糖戊糖米曲霉米曲霉其他大分子物质的分解其他大分子物质的分解第四十四页，讲稿共一百二十三页哦v目前，日本制曲使用的是混合曲霉，其中米曲霉占目前，日本制曲使用的是混合曲霉，其中米曲霉占79%，酱油，酱油曲霉占曲霉占21%。v我国则使用纯米曲霉菌种。广泛使用的菌种是米曲霉沪酿我国则使用纯米曲霉菌种。广泛使用的菌种是米曲霉沪酿3.042，该菌株的特点是：蛋白酶活力高，比原菌种，该菌株的特点是：蛋白酶活力高，比原菌种3.863提高提高30%，生长繁殖速度快，制曲时
31、间由原来，生长繁殖速度快，制曲时间由原来48h缩短到缩短到2228h；原料出；原料出品率提高品率提高5%以上；抗杂菌能力强，酱油的香气和滋味均优良；不以上；抗杂菌能力强，酱油的香气和滋味均优良；不产生黄曲霉毒素等。产生黄曲霉毒素等。v后来又对以后来又对以UE336菌种为出发菌株，经亚硝酸、快中子、乙基菌种为出发菌株，经亚硝酸、快中子、乙基磺酸甲烷、秋水仙碱等交替诱变，筛选出产谷氨酰胺酶活力磺酸甲烷、秋水仙碱等交替诱变，筛选出产谷氨酰胺酶活力比对照菌种提高比对照菌种提高2倍以上的菌种沪酿倍以上的菌种沪酿422号，在同等发酵条件号，在同等发酵条件下，谷氨酸含量提高下，谷氨酸含量提高40%左右，并不
32、含黄曲霉毒素。与沪酿左右，并不含黄曲霉毒素。与沪酿3.042复合使用。复合使用。第四十五页，讲稿共一百二十三页哦（2）、酵母菌）、酵母菌从酱醪中分离出的酵母有从酱醪中分离出的酵母有7个属，个属，23个种。其基个种。其基本形态是圆形、卵圆形、柠檬形、腊肠形等。本形态是圆形、卵圆形、柠檬形、腊肠形等。最适生长温度为最适生长温度为2830，pH值在值在4.55.6之之间合适间合适。与酱油质量关系非常密切的酵母菌是鲁氏酵母、与酱油质量关系非常密切的酵母菌是鲁氏酵母、球拟酵母等。以鲁氏酵母影响最为重要。它占球拟酵母等。以鲁氏酵母影响最为重要。它占酵母总数的酵母总数的45%左右，左右，由空气中自然接种。由
33、空气中自然接种。它是它是常见的耐高渗透压酵母，能在常见的耐高渗透压酵母，能在18%食盐的基质中繁食盐的基质中繁殖。它能殖。它能发酵葡萄糖等生成乙醇、甘油等发酵葡萄糖等生成乙醇、甘油等，从，从而进一步生成而进一步生成酯、糖醇酯、糖醇等，增加了酱油的风味。等，增加了酱油的风味。第四十六页，讲稿共一百二十三页哦酒精发酵酒精发酵葡萄糖葡萄糖乙醛乙醛酒化酶酒化酶 EMPEMP丙酮酸丙酮酸 丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶 乙醇脱氢酶乙醇脱氢酶 乙醇乙醇+乳酸乳酸乙醇乙醇EMPEMP乳酸乙酯乳酸乙酯 酵母菌酵母菌酵母菌酵母菌酵母菌酵母菌酵母菌酵母菌酯化酶酯化酶第四十七页，讲稿共一百二十三页哦（3）、乳酸菌）、乳酸
34、菌从酱醪中分离出的细菌有从酱醪中分离出的细菌有6个属个属18个种。和酱油发酵关系最为个种。和酱油发酵关系最为密切的是密切的是乳酸菌乳酸菌。其菌体杆状、球形、分散或成链状。对氧要求。其菌体杆状、球形、分散或成链状。对氧要求不一。在乳酸菌中，酱油四联球菌、嗜盐片球菌、酱油片球菌与酱不一。在乳酸菌中，酱油四联球菌、嗜盐片球菌、酱油片球菌与酱油风味形成有密切关系。在酱醪发酵过程中，前期嗜盐片球菌多，油风味形成有密切关系。在酱醪发酵过程中，前期嗜盐片球菌多，后期四联球菌多些。后期四联球菌多些。乳酸菌的作用是利用糖产生乳酸菌的作用是利用糖产生乳酸乳酸，和乙醇作用生成乳酸乙酯，和乙醇作用生成乳酸乙酯，香气很
35、浓。由于产生乳酸，降低了发酵醪的香气很浓。由于产生乳酸，降低了发酵醪的pH值，使醪的值，使醪的pH值在值在5左右，这样就促进了鲁氏酵母的繁殖。乳酸菌和酵母菌左右，这样就促进了鲁氏酵母的繁殖。乳酸菌和酵母菌联合作用，赋予酱油特殊的香气。根据经验，如果乳酸菌数与酵母联合作用，赋予酱油特殊的香气。根据经验，如果乳酸菌数与酵母菌数之比为菌数之比为10:1时，效果最好。时，效果最好。近年来，又发现某些芽孢杆菌也参与了酱油的酿造，而且近年来，又发现某些芽孢杆菌也参与了酱油的酿造，而且是影响风味的主要因素。是影响风味的主要因素。第四十八页，讲稿共一百二十三页哦乳酸发酵乳酸发酵葡萄糖葡萄糖乳酸发酵酶乳酸发酵酶
36、乳酸、醋酸、玻珀酸、乳酸、醋酸、玻珀酸、葡萄糖酸葡萄糖酸五碳糖五碳糖乳酸发酵酶乳酸发酵酶乳酸和醋酸乳酸和醋酸乳酸菌乳酸菌乳酸菌乳酸菌第四十九页，讲稿共一百二十三页哦v酿造酱油的过程，实际上是多种微生物的协同作战的过酿造酱油的过程，实际上是多种微生物的协同作战的过程，通过这些微生物产生的酶的催化作用，将原料中的程，通过这些微生物产生的酶的催化作用，将原料中的大分子有机物逐步分解为简单物质，再经过复杂的物理大分子有机物逐步分解为简单物质，再经过复杂的物理化学和生物化学的反应，就形成了具有独特风味的调味化学和生物化学的反应，就形成了具有独特风味的调味副食品副食品酱油。酱油。v目前已知酱油的化学成分多
37、达三四百种，这些物质都是在这个目前已知酱油的化学成分多达三四百种，这些物质都是在这个复杂的变化过程中产生的。复杂的变化过程中产生的。v原料中的蛋白质经过由米曲霉所分泌的蛋白酶作用，逐渐原料中的蛋白质经过由米曲霉所分泌的蛋白酶作用，逐渐分解成胨、多肽和氨基酸。分解成胨、多肽和氨基酸。3、机理、机理第五十页，讲稿共一百二十三页哦v米曲霉分泌的蛋白酶可分为米曲霉分泌的蛋白酶可分为3种：酸性蛋白酶（最适种：酸性蛋白酶（最适pH值为值为3）、中性蛋白酶（最适）、中性蛋白酶（最适pH值为值为7左右）、碱左右）、碱性蛋白酶（最适性蛋白酶（最适pH值为值为8）。其中以碱性蛋白酶最多。）。其中以碱性蛋白酶最多。
38、故在酱油发酵过程中，如果故在酱油发酵过程中，如果pH值过低，会影响蛋白质值过低，会影响蛋白质的水解。米曲霉中外肽酶活力高于其它曲霉，故有利于氨的水解。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基酸的生成。米曲霉中分泌的谷氨酰胺酶分解原料中的游离的谷氨酰胺，生成谷氨酸。离的谷氨酰胺，生成谷氨酸。v原料中的淀粉质经过米曲霉产生的淀粉酶的糖化作用，水原料中的淀粉质经过米曲霉产生的淀粉酶的糖化作用，水解成糊精和葡萄糖。解成糊精和葡萄糖。v分解下来的单糖类或其它糖类，有的作为微生物的碳源被分解下来的单糖类或其它糖类，有的作为微生物的碳源被利用；有的是成为
39、形成酱色的重要成分；有的残留在酱油利用；有的是成为形成酱色的重要成分；有的残留在酱油中，给酱油以甜味，增加粘稠度。中，给酱油以甜味，增加粘稠度。第五十一页，讲稿共一百二十三页哦&酱油中含有多种高级脂肪酸，其中最重要的有乳酸、酱油中含有多种高级脂肪酸，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醋酸、玻珀酸、葡萄糖酸等。乳酸是由乳酸菌利用葡萄糖进行发酵而来。葡萄糖进行发酵而来。&乳酸菌还可利用五碳糖（阿拉伯糖和木糖）发酵生乳酸菌还可利用五碳糖（阿拉伯糖和木糖）发酵生成乳酸和醋酸。成乳酸和醋酸。&酵母菌的酒清发酵生成的乙醇，由氨基酸脱氨、脱酵母菌的酒清发酵生成的乙醇，由氨基酸脱
40、氨、脱羧后形成的少一个碳原子的高级醇，构成了酯类的羧后形成的少一个碳原子的高级醇，构成了酯类的前体物质。由发酵过程中产生的酯类以及由化学反前体物质。由发酵过程中产生的酯类以及由化学反应形成的酯类，构成了酱油香气成分的主体。香气应形成的酯类，构成了酱油香气成分的主体。香气的成分非常复杂，据目前分析，有的成分非常复杂，据目前分析，有276种成分。种成分。第五十二页，讲稿共一百二十三页哦&关于酱油色素的形成，目前一般认为有关于酱油色素的形成，目前一般认为有2个途径：个途径：第一个途径是经过美拉德反应。它是氨基化合物和羰基第一个途径是经过美拉德反应。它是氨基化合物和羰基化合物之间的氨基化合物之间的氨基
41、-羰基反应。分为初始、中间和终了羰基反应。分为初始、中间和终了三个阶段，最终形成褐色物质三个阶段，最终形成褐色物质类黑色素，这是最类黑色素，这是最主要的生成途径：第二个途径是经过酶褐变反应，由主要的生成途径：第二个途径是经过酶褐变反应，由曲生成的多酚氧化酶将蛋白质的水解产物酪氨酸氧化曲生成的多酚氧化酶将蛋白质的水解产物酪氨酸氧化成黑色素。成黑色素。&关于酱油的五味，一般认为：鲜味来源于氨基酸和关于酱油的五味，一般认为：鲜味来源于氨基酸和核酸类物质的钠盐；甜味主要来源于糖类、某些氨基核酸类物质的钠盐；甜味主要来源于糖类、某些氨基酸（甘氨酸等）、醇类（如甘油等）；酸味来源于有酸（甘氨酸等）、醇类（
42、如甘油等）；酸味来源于有机酸；苦味来源于某些氨基酸（如酪氨酸等）、乙醛机酸；苦味来源于某些氨基酸（如酪氨酸等）、乙醛等；咸味主要来源于食盐。等；咸味主要来源于食盐。第五十三页，讲稿共一百二十三页哦1 1 色素的形成色素的形成糖糖+酪氨酸酪氨酸氨基氨基-羰基（美拉德）反应羰基（美拉德）反应 类黑素类黑素 非酶褐变反应非酶褐变反应酶褐变反应酶褐变反应米曲霉米曲霉酪氨酸酪氨酸+氧氧多酚氧化酶多酚氧化酶棕色、黑色色素棕色、黑色色素米曲霉米曲霉酱油中色、香、味物质的形成机理酱油中色、香、味物质的形成机理第五十四页，讲稿共一百二十三页哦2.2.酱油香气产生的机理酱油香气产生的机理 酱油的香气来源包括由原料
43、生成的，由曲霉、乳酱油的香气来源包括由原料生成的，由曲霉、乳酸菌、酵母的代谢产物所构成的，以及由酸菌、酵母的代谢产物所构成的，以及由 化学反应等多种途径所生成的数百种化学物质，这些化学反应等多种途径所生成的数百种化学物质，这些产物构成了酱油中的酯类、醇类、产物构成了酱油中的酯类、醇类、羰基化合物、缩醛类及酚类等复杂众多的香羰基化合物、缩醛类及酚类等复杂众多的香 气成分。气成分。第五十五页，讲稿共一百二十三页哦3.3.酱油呈味物质的产生酱油呈味物质的产生 鲜味鲜味 主要来源于氨基酸，其中以谷氨主要来源于氨基酸，其中以谷氨酸含量最多酸含量最多 甜味甜味 主要来源于淀粉质水解的糖主要来源于淀粉质水解
44、的糖 酸味酸味 主要来源于有机酸主要来源于有机酸 苦味苦味 微量的苦味物质能给酱油以醇厚感。微量的苦味物质能给酱油以醇厚感。酱油中呈苦昧的物质主要有亮氨酸、酶氨酱油中呈苦昧的物质主要有亮氨酸、酶氨酸、蛋氨酸、精氨酸等酸、蛋氨酸、精氨酸等咸味咸味 氯化纳氯化纳 第五十六页，讲稿共一百二十三页哦4.4.酱油体态（浓稠度）的形成酱油体态（浓稠度）的形成 酱油的浓稠度俗称为酱油的体态或身骨，它酱油的浓稠度俗称为酱油的体态或身骨，它 由可溶性蛋白质、氨基酸、糊精、糖类、有由可溶性蛋白质、氨基酸、糊精、糖类、有 机酸、食盐等固形物组成。酱油发酵越完全，质量机酸、食盐等固形物组成。酱油发酵越完全，质量越高，
45、则酱油的浓度和粘稠度就越高，越高，则酱油的浓度和粘稠度就越高，而且色香味俱佳。而且色香味俱佳。第五十七页，讲稿共一百二十三页哦1、曲霉污染、曲霉污染有些原料本身发霉，或在发酵过程中污染了某些曲霉有些原料本身发霉，或在发酵过程中污染了某些曲霉菌；其中有些曲霉能产生黄曲霉毒素；有些生产菌种菌；其中有些曲霉能产生黄曲霉毒素；有些生产菌种也能产生黄曲霉毒素。也能产生黄曲霉毒素。2、细菌污染、细菌污染酱油中卫生指标规定，细菌数每酱油中卫生指标规定，细菌数每ml不超过不超过5万个。万个。其中大肠杆菌最近似值，其中大肠杆菌最近似值，100ml不得超过不得超过30个。不得个。不得检出致病菌。如果超过标准，则表
46、示发生污染。这检出致病菌。如果超过标准，则表示发生污染。这种污染主要来源于种曲、容器等，也可能与污染粪种污染主要来源于种曲、容器等，也可能与污染粪便有关。便有关。影响酱油质量的微生物影响酱油质量的微生物第五十八页，讲稿共一百二十三页哦酱油生酱油生“花花”是污染耐盐性产膜酵母所致。例如盐是污染耐盐性产膜酵母所致。例如盐生接合酵母、日本接合酵母、粉状毕赤氏酵母、球生接合酵母、日本接合酵母、粉状毕赤氏酵母、球拟酵母属和醭酵母属中的某些种等。酱油生拟酵母属和醭酵母属中的某些种等。酱油生“花花”是由于浓度过稀、成熟不完全、含糖过多、食盐不是由于浓度过稀、成熟不完全、含糖过多、食盐不足、杀菌不彻底或容器不
47、清洁所引起。酱油生霉后，足、杀菌不彻底或容器不清洁所引起。酱油生霉后，质量下降，成分变坏，糖分和全氮减少，香气消失，质量下降，成分变坏，糖分和全氮减少，香气消失，鲜味减弱，并产生臭味、苦涩味。鲜味减弱，并产生臭味、苦涩味。有人对江苏省镇江地区有人对江苏省镇江地区11个县、市的个县、市的11个厂家生个厂家生产的各类酱油进行了霉菌污染检查，结果在产的各类酱油进行了霉菌污染检查，结果在25份样份样品中，青霉检出率为品中，青霉检出率为60%（15份）、曲霉为份）、曲霉为48%（12份）、镰刀菌为份）、镰刀菌为24%（6份）。这些菌种中大份）。这些菌种中大部分可产生毒素，直接影响人体的健康。部分可产生毒
48、素，直接影响人体的健康。3、酱油生、酱油生“花花”第五十九页，讲稿共一百二十三页哦 四四 酱油生产工艺酱油生产工艺第六十页，讲稿共一百二十三页哦 酱油生产技术酱油生产技术 酱油是一种营养价值丰富、以粮食作物酱油是一种营养价值丰富、以粮食作物为原料加工制成的发酵调味品。为原料加工制成的发酵调味品。每每l00mLl00mL酱油中含可溶性蛋白质、多肽、酱油中含可溶性蛋白质、多肽、氨基酸达氨基酸达7.57.510g10g，含糖分，含糖分2g2g以上，此外，以上，此外，还含有较丰富的维生素、磷脂、有机酸以及还含有较丰富的维生素、磷脂、有机酸以及钙、磷、铁等无机盐，是五味调和、色香味钙、磷、铁等无机盐，是
49、五味调和、色香味俱佳的调味品。俱佳的调味品。第六十一页，讲稿共一百二十三页哦 我国酱油酿造有悠久的历史，传统的方法采用野生我国酱油酿造有悠久的历史，传统的方法采用野生菌制曲、晒露发酵，生产周期长，原料利用率低，卫生条菌制曲、晒露发酵，生产周期长，原料利用率低，卫生条件差。件差。现代酱油生产在继承传统工艺优点的基础上，在原料、现代酱油生产在继承传统工艺优点的基础上，在原料、工艺、设备、菌种等方面进行了很多改进，生产能力有了很工艺、设备、菌种等方面进行了很多改进，生产能力有了很大的提高，品种也日益丰富。大的提高，品种也日益丰富。第六十二页，讲稿共一百二十三页哦 酱油的生产方法主要按发酵工艺的类型来
50、酱油的生产方法主要按发酵工艺的类型来区分。区分。将成曲加入多量盐水，使呈将成曲加入多量盐水，使呈浓稠的半流动状浓稠的半流动状态的混合物称为态的混合物称为酱醪酱醪；将成曲拌加少量盐水，使呈将成曲拌加少量盐水，使呈不流动状态不流动状态的混的混合物，称为合物，称为酱醅酱醅。第六十三页，讲稿共一百二十三页哦 根据醪及醅状态的不同可分为根据醪及醅状态的不同可分为稀醪发酵、固稀醪发酵、固稀发酵、固态发酵稀发酵、固态发酵。根据加盐多少的不同可分为根据加盐多少的不同可分为有盐发酵、无盐有盐发酵、无盐发酵发酵。根据发酵加温状况可分为根据发酵加温状况可分为常温发酵及保温发常温发酵及保温发酵酵。第六十四页，讲稿共一