白酒生产过程与检测 第2次课 酵母菌特性.doc

宜宾职业技术学院Yibin Vocation & Technical College课程名称白酒生产与检测过程教学主题酵母菌的特性授课班级食品3111授课时间第 2 次第 2周 周三3-4节授课地点3111教学目标：通过学习，了解酵母菌的基本结构和成分，特征，掌握啤酒酵母教学设计：清点人数旧知识点回顾提问新知识点的讲解小结作业重点：啤酒酵母难点：啤酒酵母时间：2个学时教学手段: 讲授和讨论；总结教学过程教 学 内 容 与 板 书备 注组织教学：一、 清点人数二、 复习微生物种类和酿酒微生物的分类，酒的分类三、酵母的特性：酵母菌是一个通俗名称，一般泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌（一）酵母菌的特征：（1）个体一般以单细胞状态存在（2）多数出芽繁殖，也有的裂殖（3）能发酵糖类产能（4）喜在含糖量较高、酸度较大的环境中生长（5）细胞壁常含甘露聚糖；（6）酵母菌比细菌粗约10倍酵母的大小、形态与菌龄、环境有关。一般成熟的细胞大于幼龄的细胞，液体培养的细胞大于固体培养的细胞。酿酒酵母细胞大小为2.5-10m4.5-21m。酵母菌无鞭毛，不能游动。假菌丝有的酵母菌进行芽殖后，长大的子细胞不与母细胞立即分离，并继续出芽，细胞成串排列，这种菌丝状的细胞串就称为假菌丝。假菌丝的各细胞间仅以狭小的面积相连，呈藕节状。而霉菌的菌丝为真菌丝，即相连细胞间的横隔面积与细胞直径一致，呈竹节状的细胞串，称为真菌丝。和（二）酵母菌的细胞机构：1、细胞壁结构：（1）酵母细胞壁的主要成分为“酵母纤维素”，呈“三明治”结构。外层：甘露聚糖内层：葡聚糖，是赋予细胞壁机械强度的主要成分。中间层：蛋白质，包括各种酶类（2）细胞壁的少量组分几丁质几丁质（chitin)：为聚乙酰氨基葡萄糖，并不是所有的酵母菌中都有，其含量也因种而异，主要分布在芽痕的周围。2、细胞膜酵母菌的细胞膜与原核生物的基本相同。但有的酵母菌如酿酒酵母中含有固醇类（甾醇）、VitD的前体-麦角固醇，这在原核生物是罕见的。3、细胞核酵母细胞核是有双层膜结构的细胞器（核膜包裹，轮廓分明）。a) 核膜： 核孔4070nm ，透性比任何生物膜都大。b) 染色体:由DNA和组蛋白牢固结合而成，呈线状, 数目因种而异。c) 核仁：核内有一或几个区域rRNA含量很高，这一区域为核仁，是合成核糖体的场所。d) 细胞核的功能:携带遗传信息，控制细胞的增殖和代谢。细胞核是酵母菌储存遗传物质的主要场所，除细胞核外，在酵母的线粒体和2m质粒中也含有DNA。4、液泡a) 单层膜包裹的细胞器；含有机酸、盐类水溶液和水解酶类。b) 调节渗透压；与细胞质进行物质交；储藏物质。c) 为细胞成熟的标志（三）酵母的培养特征： 1. 菌落形态特征：大多数酵母菌的菌落特征与细菌相似，但比细菌菌落大而厚， 一般较湿润、光滑，有一定的透明度，容易挑起；菌落质地均匀；正反面和边缘、中央部位的颜色都很均一；颜色单调，多数都是乳白色或矿烛色，少数为红色，个别为黑色；一般会散发出悦人的酒香味。2.液体培养特征在液体培养基上，不同的酵母菌生长的情况不同。1) 好气性生长的酵母可在培养基表面上形成菌膜或菌醭，其厚度因种而异。2) 有的酵母菌在生长过程中始终沉淀在培养基底部。3) 有的酵母菌在培养基中均匀生长，使培养基呈浑浊状态。（四）酵母菌的危害： 少数耐高渗的酵母菌和鲁氏酵母、蜂蜜酵母可使蜂蜜和果酱等败坏； 有的酵母菌是发酵工业的污染菌，影响发酵的产量和质量； 某些酵母菌会引起人和植物的病害，例如白假丝酵母可引起皮肤、粘膜、呼吸道、消化道等多种疾病. 案例1：鉴别变质果汁饮料 浑浊：带果肉透明型果汁饮料一旦出现浑浊现象，多数由酵母引起的酒精发酵所造成。通过观察初步判断已有变质可能。 酒精味：若有浑浊现象，且开瓶盖后嗅闻到有酒精味，则可断定瓶内或果汁中的酵母恢复了繁殖能力，而使果汁发酵产生酒精所致。这样的饮料一般不要饮用。案例2：“达能”酸牛奶在西安查出酵母菌和标签不合格 光明乳业股份有限公司乳品八厂2006年5月20日生产的规格为120克杯的“达能”牌酸牛奶，不合格项目为酵母菌和标签。针对酸牛奶的检测项目大概有3种：1. 细菌总数是否超标；2. 酸牛奶本身的营养蛋白是否达标；3. 产品是否受到了二次污染。 案例3：夏季酱油和醋，有时会长出一层白膜。（产膜性酵母菌 &霉菌） 轻度长膜的酱油和醋，可用纱布滤去白膜和杂质，将酱油、醋煮沸后仍可食用；严重污染的酱油和醋，不但香气消失，而且产生霉臭气味，变苦，就不能食用了。二、啤酒酵母1、啤酒酵母的形态：细胞呈圆形或卵圆形2、啤酒酵母的培养特征：啤酒酵母在麦芽汁固体培养基上生长，菌落为有光泽的乳白色，不透明，菌落表面光滑、湿润及粘稠的，边缘整齐。菌落一般都比较厚，易被挑起。啤酒酵母在液体培养基中生长时，因为产生大量的CO2在液体表面产生泡沫，大量的细胞悬浮在培养液中，在培养后期，上面酵母悬浮在液体表面，形成一层菌层，下面酵母则沉于底部。3、啤酒酵母的营养（1）水分细胞中主要成分是水，所以啤酒酵母生长繁殖也必须有水（2）碳水化合物 啤酒酵母的培养基质是麦芽汁，其中含有多种可发酵性糖，如葡萄糖、果糖、麦芽糖等。单糖可以直接被啤酒酵母利用，双糖和多糖必须先分解为单糖后才能被酵母同化。各种糖的利用的顺序为：葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖和麦芽三糖。葡萄糖和果糖可以直接被啤酒酵母利用，由于分子小，它们能直接透过细胞壁进入细胞蔗糖必须经过细胞壁分泌的转化酶水解成葡萄糖和果糖才能进入细胞中。而麦芽糖和麦芽三塘要与细胞壁分泌的水解酶水解，麦芽三糖渗透酶结合后才能进入酵母体内，再通过细胞壁分泌的水解酶水解，才能进入代谢途径。棉子糖是三糖，上面啤酒酵母只水解1/3棉子糖，不能分解蜜二糖，下面啤酒酵母可以将蜜二糖部分水解。（3）含氮化合物 氮是构成啤酒酵母蛋白质和核酸的主要元素，是酵母生长的必需营养物质。麦汁中的含氮物质可分为吸收和不可吸收的，氨基酸是最重要的可吸收氮源。啤酒酵母主要是利用氨态氮，二硝酸盐和亚硝酸不能被啤酒酵母利用。（4）矿物质 还必需磷、钾、镁、锌、铁、铜等（5）生长因子 一般生长因子包括氨基酸、嘌呤、嘧啶、B族维生素等。4、啤酒发酵机理发酵过程中，酵母先经历有氧呼吸，然后经历无氧呼吸。刚刚添加酵母后，在有氧条件下，酵母逐渐恢复活性，以麦汁中的可发酵性糖为碳源，麦汁中的氨基酸为主要氮源进行呼吸作用，从中获得生长繁殖所需的能量和营养。在这一阶段，麦汁中的糖类被分解为CO2和水，并释放大量的能量。当发酵液中的溶解氧耗尽后，酵母便开始无氧发酵。在这个阶段，麦汁中的糖被酵母发酵成乙醇和CO2，和能量。在这一过程中，酵母的生长繁殖逐渐减慢，直至停止。啤酒发酵过程巧妙的利用了酵母在有氧和无氧情况下的不同特性，在发酵开始时，酵母在含有溶解氧的麦汁中大量繁殖并积累能量，以保证在无氧条件下进行发酵所需的酵母量和能量。控制麦汁中的溶解量和酵母添加量是啤酒发酵过程工艺控制的关键。5、啤酒的发酵技术上面酵母和下面酵母o 上面发酵啤酒-采用上面酵母。发酵过程中，酵母随CO2浮到发酵面上，发酵温度15-20C。啤酒的香味突出。 o 下面发酵啤酒-采用下面酵母。发酵完毕，酵母凝聚沉淀到发酵容器底部，发酵温度5-10C。啤酒的香味柔和。世界上绝大部分国家采用下面发酵啤酒。我国的啤酒绝大多数为下面发酵啤酒。 最初的纯种啤酒发酵采用的酵母和发酵技术都属于上面发酵。但我国目前几乎全部的啤酒厂都采用下面酵母发酵方法。下面酵母发酵温度低，发酵周期较长，而上面酵母的发酵温度相对较高，发酵时间交下面酵母短；下面酵母过程可明显的划分为主发酵和后发酵两个阶段，而上面发酵都只有一个阶段主发酵，下面酵母回收酵母容易，而上面酵母则比较困难。上面发酵与下面发酵的主要工艺区别上面发酵下面发酵上面发酵下面发酵接种温度1