16_微生物在食品制造中的应用.ppt

1、食品微生物学，第16章微生物在食品生产中的应用，2、第1节食品中细菌一食醋生产中细菌二发酵乳制品生产中细菌三细菌的味之素生产，第2节食品中酵母菌一酵母菌的面包生产用酵母菌的酒类生产用酵母菌的SCP生产， 3第三节食品中霉菌的一霉菌在淀粉中利用糖化二霉菌在酱油中利用三霉菌在柠檬酸中利用四霉菌在第四节微生物酶制剂和食品工业中的优缺点二微生物酶制剂在食品工业中的应用，4、微生物在食品中利用三种方式，微生物菌体的应用，如酸奶、泡菜、单细胞塔微生物代谢产物的应用，如酒类、食醋、氨基酸、有机酸、维生素等。 微生物酶的应用，如豆腐皮乳、酱油等。 5、第七章微生物在食品制造中的应用，微生物引起食品腐烂变质，造成食品工业生产的大量损失，造成人和动植物的病害，给人类带来巨大灾难，而他们又能给人类带来利益，对人类的生活、生产极为有利，利用微生物进行肥料、饲料、食品、 可制备医药及化工原料，利用微生物可用于冶金、制革、纺织、污水处理等。 6、将微生物用于食品生产是人类利用微生物最快、最重要的一方面，这在我国已有几千年的历史。 人类在长期实践中积累了丰富的经验，利用微生物制作出多种多样、营养丰富、风味独特的食品。 第七章微生物在食品生产中的应用，第七节食品中细菌一食醋生产中的细菌食醋是细菌的发酵产品。 食醋生产历史悠久，起源于中国，距今已有2500多年的历史。 例如山西陈醋、镇江香醋、四川保宁醋、福建红曲醋、浙江蔷薇醋、上海米醋、东北白醋、广东甘醋等产品风味不同，销售国内外市场，深受欢迎。 食醋是以淀粉质、糖质、酒质等为原料，富含醋酸菌发酵制成的醋酸、氨基酸、糖分、酯类等，营养丰富而廉价的酸味调味料，是酸、咸、甜、鲜味的调味料。 8、一食醋生产中细菌用于食醋生产的细菌有纹膜醋酸杆菌、许氏醋酸杆菌、恶臭醋酸杆菌混浊变种(AS1.41 )、巴氏醋酸杆菌巴氏亚种(上海酿造1.01 )等。 醋酸菌是一种G-好氧杆菌，适合在30左右生长，最佳pH值为弱酸性，因此在充分供氧的条件下，原料中的乙醇可转化为醋酸、少量有机酸和有香味的酯类(醋酸乙酯)等物质(选择优良菌种非常重要)。 (C6H12O5)n nH2OnC6H12O6(单糖) C6H12O62C2H5OH (乙醇) 2co2c5oh2ch3cooh (醋酸) H2O， 9、食醋生产工艺原料混合加水混炼、蒸煮、糊化冷凉后，麸曲和酒母糖化发酵(固态或液态发酵)混糠加盐陈酿造是醋酸菌种子醋酸发酵醋陈酿造配合杀菌包装制品，10，主要工艺要点： (1)原料：粮食(南方为高梁，玉米)薯类(甘薯) (2)发酵：固体和液体发酵。 (3)拌糠：添加辅料、疏松材料(起到吸收水分、疏松甜醋、储藏空气的作用)。 (4)灭菌：杀灭醋的微生物和残留酶，基本固定醋的成分。 接着加热使香味变浓，调和味道。 (5)加盐陈酿：抑制醋酸菌活动，调节风味。 有醋陈酿造和醋液陈酿造。 十一、二发酵乳制品生产中的细菌已经知道微生物会引起乳制品腐败变质，对乳制品工业生产的巨大损失和人体健康造成巨大危害。但酸奶油、奶酪、酸奶、酸奶酒等多种乳制品，都是微生物发酵产生的具有营养价值、风味优良、健康有疗效的发酵乳制品。 以发酵乳制品食品中乳液为主要原料，微生物发酵制成的乳制品称为发酵乳制品。 当然，在发酵乳制品的生产中，除了将细菌作为发酵剂使用之外，还可以与其他微生物合作，作为一种混合发酵剂使用。 12、2 .发酵乳制品乳酸细菌和发酵类型发酵乳制品生产中使用的细菌主要是乳酸菌。 乳酸菌是利用发酵性碳水化合物产生乳酸的g细菌的总称。 乳酸菌种类繁多，目前已发现23属。 发酵乳制品与乳杆菌属、乳杆菌属、链球菌属、半球菌属、双歧杆菌属有关。 最常用的有乳酪杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、瑞士乳杆菌、乳酸乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸乳杆菌、嗜热链球菌、丁酮链球菌、乳杆菌、柠檬酸链球菌、双歧杆菌等。 13、2 .发酵乳制品中乳酸菌和发酵类型根据乳酸菌对糖的发酵特性分为同型发酵LAB和异型发酵LAB。 同型发酵乳酸菌是指在发酵过程中使发酵液中80-90%的糖转化为乳酸，只产生少量的其他产物。 干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌等。 异型发酵乳酸菌可以在发酵过程中将发酵液中的50%糖转化成乳酸，也可以将50%的糖转化成其他有机酸、酒精、CO2、H2等。 如明珠菌、短乳杆菌等。 14、二发酵乳制品生产中的细菌3 .常见发酵乳制品乳酸菌用于制备酸性奶油：对合格生奶中分离出的稀奶油进行杀菌、冷却后，接种乳酸菌发酵剂，在适当的温度下发酵，是一种物理成熟的发酵乳制品。 制备酸性奶油最重要的是优良的纯发酵剂，即乳酸菌具有较强的化学活力，具有发香的作用。 15、二发酵乳制品生产中的细菌3 .常见的发酵乳制品2用于酸性奶油生产常用酸性奶油的乳酸菌菌种，主要为乳酸乳球菌、乳脂链球菌、柠檬酸链球菌、柠檬酸链球菌、丁酮链球菌。 其中乳酸乳杆菌和乳脂链球菌主要发酵奶油中的乳糖生成乳酸，后者将奶油中的柠檬酸代谢成丁酮增加香味。 16、将生产工艺流程(全工艺12hr左右)的奶油加热杀菌冷却至1820，加入5%发酵剂发酵至1820，每1 HR5min发酵结束后迅速冷却至5以下物理成熟的搅拌洗涤加压制品包装在酸奶油的生产过程中是噬菌体生产、17、二发酵乳制品中的细菌3 .常见的发酵乳制品乳酸菌乳酪制造中使用的乳酪乳酪是优质的生奶消毒后，加入凝乳酶或乳酸菌菌种，首先凝乳，排出乳清凝块，在乳酸菌的作用下逐渐成熟的发酵乳制品。 奶酪的主要成分是酪蛋白和乳脂(脂肪)，含有Ca、p、s和很多b族维生素和维生素a，是比较容易消化的营养价值高的食品。 18、二发酵乳制品生产中的细菌3 .常见的发酵乳制品乳酸菌乳酪制造中使用的乳酪发酵剂是乳酸菌(丙酸菌和丝状真菌)，常用的乳酸菌是乳球菌、嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、乳酪乳杆菌、植物乳杆菌、乳杆菌、柠檬酸链常用的凝乳酶是酸酶，也可以使用木瓜蛋白酶或微生物产生的凝乳酶，也可以通过乳酸菌发酵作用凝乳。19、二发酵乳制品生产中细菌3 .常见的发酵乳制品乳酸菌干酪生产用发酵剂类似酸性奶油，常采用多种混合发酵，再添加乳杆菌。 乳酸菌中，除了发酵乳糖产生乳酸使乳液凝固外，还有分解蛋白质发出香味的乳酸菌。 奶酪特有的风味物质主要由蛋白质分解产生的氨基酸、乳糖、柠檬酸发酵、脂肪水解产生的挥发性酸及其盐类、酯类以及丁酮等组成。 20、干酪生产工艺的原料乳加热杀菌是加入凝乳酶、发酵剂及色素形成凝固块，搅拌、加热排除乳清粉碎块加压，加盐发酵加工成熟品种干酪的工艺不同(硬质、软质、干燥、半干燥等)，所用发酵剂的组成也不同。 干酪在发酵成熟过程中，最初菌量多，乳酸菌占优势，数量增加，但随着干酪成熟乳糖被消耗，乳酸菌逐渐死亡，最初死亡的是乳球菌，最后是乳杆菌。，21，左图：法国Brire布尔干酪右图：法国Roquefort罗奎福干酪，22，左图：法国Camembert卡门贝尔干酪右图：意大利parmesan帕尔梅拉干酪，23， 左图：美国砖干酪右图：意大利ascarpone莫斯卡干酪，24左图：西班牙Cabrales加勒斯干酪右图：瑞士emmentalray蒙大利干酪，25，左图：英国Cheddar干酪右图：丰富的干酪奶酪生产中的排乳，28，奶酪生产中的排乳，29，奶酪的成熟和评价，30，奶酪生产中的食品，31奶酪生产中的食品，32，奶酪生产中的食品，33，3 .将一些常见的发酵乳制品乳酸菌奶酪用于奶酪生产中时，要注意防止杂菌污染特别是噬菌体对奶酪生产的威胁很大。 奶酪的腐烂变质常出现两种变质现象。 产气剂。 内部形成多孔结构是因为它污染了大肠杆菌群细菌、乳糖发酵酵母菌、部分芽孢杆菌(芽孢杆菌)等产气细菌，在干酪成熟初期产生乳糖发酵产气，引起内部不规则气孔，使干酪膨胀。 成熟中期以后，产生气体的细菌主要是厌氧的芽孢杆菌，如芽孢杆菌、芽孢杆菌、丁酸菌(奶酪中有害的丁酸发酵代表菌)等。 34、3 .一些常见的发酵乳制品乳酸菌干酪干酪变色、味道变化、发黏、发臭。 干酪表面常因酵母菌、霉菌和分解蛋白质的细菌生长而软化干酪，产生褪色、臭味，接着可能因假单胞菌、产碱杆菌、变形杆菌等属中的细菌污染而粘在干酪表面，并因液化链球菌、圆酵母等分解蛋白质的菌污染而粘在干酪表面霉菌和球菌的污染有时会在奶酪表面形成斑点。 为保证质量，奶酪在生产过程中要注意卫生管理。 35，3 .一些常见的发酵乳制品，乳酸菌用于制备酸性奶油，乳酸菌用于制备奶酪，乳酸菌用于制备酸奶和乳酸菌活性乳饮料酸奶，是经加热处理的标准化乳，是嗜热链球菌和德氏保加利亚乳杆菌混合发酵而成的半固体乳制品。 酸奶的制作历史也很悠久，在古希腊、印度、埃及，酸奶的制作方法已为人所知。 当然，最初的酸奶可能是游牧民偶然制作的。 那是牛奶在某种微生物的作用下变酸凝结，发现味道变好后才被接受的。 36、二发酵乳制品生产中的细菌3 .一些常见的发酵乳制品乳酸菌是酸奶和乳酸菌活性乳饮料世界上第一家正式生产的厂家是德国，1008年建成了工厂。1906年诺贝尔奖获得者，俄罗斯着名科学家墨西哥尼科夫发现经常喝酸奶的巴尔干各国居民的寿命很长，提出了经常喝酸奶就能长寿的“酸奶长寿说”，指出了酸奶的营养补充效果。 此后，酸奶声誉很高，世界年产量和消费量大幅增加。 37、二发酵乳制品生产中的细菌3 .常见发酵乳制品乳酸菌用于酸奶和乳酸菌活性乳饮料的制造，美国科学家(Rettogor等)对酸奶的作用和临床应用进行了许多研究。 酸奶不仅对便秘、细菌性痢疾、大肠炎和湿疹患者等有一些缓解作用，而且可定植在肠道内，维持人体肠道内的正常微生态平衡。 这项研究对酸奶更感兴趣，促进了发酵乳制品的发展。 从那以后，酸奶开始在欧洲、美、日等地流行，各国也相继生产具有不同特色的酸奶和其他类型的发酵乳。 38、二发酵乳制品生产中的细菌3 .常见发酵乳制品乳酸菌用于制造酸奶和乳酸菌活性乳饮料的我国发酵乳生产主要是在80年代，随着人们生活水平的提高，食品结构发生了很大变化，人们不仅需要充分的食用，而且还要求营养、保健和一定的疗效。 据北京95年的统计，每天酸奶的产量和销售量为100吨，当然80年代以来，中国也开始开发乳酸菌饮料，大量的产品投入市场。 目前，发酵乳制品已达60多种，发酵乳，尤其是酸奶及其饮料已经普及全国，成为人们生活中的重要食品。 39，3 .常见发酵乳制品乳酸菌和乳酸菌活性乳饮料a .酸奶的保健效果缓解乳糖不耐受症的调理作用改善了抗菌作用降低了胆固醇的作用抗癌作用，40，a .酸奶的保健效果营养作用：牛奶中的乳糖发酵成乳酸菌，其中20-30%是葡萄糖和前者进一步转化为乳酸和其他有机酸，这些有机酸有利于健康后者被人体吸收后，可参与幼儿脑苷和神经物质的合成，有助于提高乳脂的利用率。 牛奶中的蛋白发酵后，乳蛋白变成微细凝乳粒，容易被人体消化吸收。 酸奶中含有的磷、钙、铁容易被吸收，有助于预防幼稚病和老年人骨质疏松症。 牛奶中的脂肪被乳酸菌解离，酯键被破坏，容易被身体吸收。 发酵过程中，乳酸菌还会产生人体所需的维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12、烟酸和叶酸等营养物质。 酸奶的保健效果可以缓解乳糖不耐症：乳酸菌产生的乳糖分解酶可以分解牛奶中的乳糖，转化为乳酸和其他物质，所以乳糖不耐症患者喝酸奶不会引起喝牛奶时发生的乳糖不耐症，如腹胀、腹痛、肠道痉挛、腹泻等。 整肠作用：人体肠道内存在有益菌群和有害菌群。 人体正常时，前者占优势，称为肠道菌群平衡状态的人生病时，肠道内有害菌群占优势，称为肠道菌群失调。 喝酸奶可以保持有益菌群的优势。42、乳酸菌对HT-29细胞的粘附试验、43、乳酸菌对Caco-2细胞的粘附试验、44、双歧杆菌与Caco-2细胞的粘附、45、维持健康促进老化自身感染、共生性、农杆菌、双歧杆菌变形杆菌、假单胞菌、致病性、 维生素蛋白合成辅助消化，外袭菌刺激免疫功能的吸收，肠内腐败(NH3、H2S、胺、酚)致癌物毒素，致病性)对皮肤、粘膜、脏器、血液的感染，肠内菌构成肠内菌功能(有益性)的宿主作用，、 根据给予受试者前后小鼠肠道菌群值的变化评价： (1)粪便中双歧杆菌和/或乳杆菌增加，产气荚膜梭菌不减少或增加，拟菌、肠杆菌和/或肠球菌减少或无明显变化。 (2)粪便中双歧杆菌和/或乳杆菌增加，产气荚膜梭菌不减少或增加，农杆菌、肠杆菌和/或肠球菌明显增加，但增加幅度低于双歧杆菌和/或乳杆菌