酵母菌及其在食品中的应用

1、酵母菌及其在食品工业中的应用酵母菌及其在食品工业中的应用参考教材：食品微生物学 北京农业大学出版社 授课内容l 酵母菌的形态（菌体、菌落）和细胞结构 l 繁殖方式 l 酵母菌代表菌属 l 酵母菌在食品工业中的应用 l 定义：酵母菌是一群以圆形或椭圆形单细胞、以出芽或分裂为主要繁殖方式的真菌。大多数酵母菌具有发酵糖类产生酒精和二氧化碳的能力。l 用途：酵母菌可用于酿酒、发面、生产蛋白质、有机酸、酶、核苷酸、辅酶、细胞色素c、维生素、石油发酵、脱蜡等各个方面；但也有少数菌是有害的。一些发酵工业的污染菌可消耗酒精和产生不良气味；一些耐高渗酵母可使果酱、蜂蜜及蜜饯变质；少数寄生性酵母菌具有致病作用。一

2、、酵母菌的形态（菌体、菌落）和细胞结构l 酵母菌细胞形态 酵母菌细胞呈卵圆形、圆形或圆柱形。细胞宽约15m，长约2030m。 菌落大多数表面湿润，粘稠，易挑取，颜色多为白色，少数为红色，若培养时间太长，其表面可产生皱褶。也可液体培养。l酵母菌细胞结构与功能酵母菌是单细胞真核微生物，具有典型的细胞结构。酵母菌是单细胞真核微生物，具有典型的细胞结构。 （一（一）细胞壁细胞壁酵母菌幼年细胞壁薄，有弹性，以后逐渐变厚，变硬。成分酵母菌幼年细胞壁薄，有弹性，以后逐渐变厚，变硬。成分主要是葡聚糖和甘露聚糖，此外含不等量蛋白质、脂类，有些酵主要是葡聚糖和甘露聚糖，此外含不等量蛋白质、脂类，有些酵母菌除上述成

3、分外还含有少量几丁质（多聚乙酰葡萄糖胺）。母菌除上述成分外还含有少量几丁质（多聚乙酰葡萄糖胺）。磷酸甘露聚糖 甘露聚糖 蛋白质葡聚糖细胞质膜（二）细胞膜（二）细胞膜 酵母菌细胞膜的结构和功能与其他真核生物细胞相同，有些酵母酵母菌细胞膜的结构和功能与其他真核生物细胞相同，有些酵母菌（酿酒酵母）在细胞膜上含有固醇，这在其它生物中是罕见的，至菌（酿酒酵母）在细胞膜上含有固醇，这在其它生物中是罕见的，至于固醇的生理功能尚不清楚。于固醇的生理功能尚不清楚。蛋白质：包括一些酶蛋白质：包括一些酶甘油的单、双、三酯甘油的单、双、三酯甘油磷酯甘油磷酯磷脂酰胆碱（卵磷脂）磷脂酰胆碱（卵磷脂）磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇

4、胺淄醇淄醇麦角淄醇麦角淄醇酵母淄醇酵母淄醇糖类：甘露聚糖等糖类：甘露聚糖等类脂类脂（三）细胞质（三）细胞质 在质内有由生物膜分化出来的独立的细胞器，如线粒体、内质网在质内有由生物膜分化出来的独立的细胞器，如线粒体、内质网和高尔基体。和高尔基体。（四）细胞核（四）细胞核 具备真核的特点。具备真核的特点。细胞核核孔二、酵母菌的繁殖方式与基本过程酵母菌的繁殖方式与基本过程 一般以无性繁殖为主，方式是出芽繁殖和分裂繁殖。一般以无性繁殖为主，方式是出芽繁殖和分裂繁殖。 有性繁殖的主要方式是产生子囊孢子。有性繁殖的主要方式是产生子囊孢子。 凡具有有性繁殖产生子囊孢子的酵母菌称为真酵母；凡具有有性繁殖产生子

5、囊孢子的酵母菌称为真酵母； 凡未发现有性繁殖的酵母菌称为假酵母凡未发现有性繁殖的酵母菌称为假酵母酵母菌的酵母菌的繁殖方式繁殖方式无性无性有性（产子囊孢子）有性（产子囊孢子）芽殖：各属都存在芽殖：各属都存在裂殖：在裂殖酵母菌（裂殖：在裂殖酵母菌（schizaccharomyces）中存在）中存在产无性孢子产无性孢子节孢子节孢子掷孢子掷孢子厚垣孢子厚垣孢子( (一一) ) 酵母菌的无性繁殖酵母菌的无性繁殖l 1 1出芽繁殖出芽繁殖(budding) (budding) 又称又称芽殖。芽殖。l 2.2.分裂繁殖（分裂繁殖（fission)fission)） 又又称裂殖，裂殖酵母属的种类可称裂殖，裂殖

6、酵母属的种类可通过类似细菌的二等分方式进通过类似细菌的二等分方式进行裂殖。其过程是母细胞先延行裂殖。其过程是母细胞先延长，然后细胞中央产生隔膜，长，然后细胞中央产生隔膜，分开形成两个子细胞。分开形成两个子细胞。1突出体2小管3核4液泡芽殖子细胞子细胞出芽痕出芽痕（二（二) 酵母菌的有性繁殖酵母菌的有性繁殖l 酵母菌进行的有性繁殖主要是产生子囊和子囊孢子。酵母菌进行的有性繁殖主要是产生子囊和子囊孢子。l 其基本过程包括：质配、核配和减数分裂三个基本过程。其基本过程包括：质配、核配和减数分裂三个基本过程。 质配：质配：当一些酵母菌发育至一定阶段或在特定当一些酵母菌发育至一定阶段或在特定的培养条件下

7、，两个性别不同的细胞各的培养条件下，两个性别不同的细胞各伸出小突起相互接触，融合，形成一个伸出小突起相互接触，融合，形成一个通道；两细胞质融合，称为质配。通道；两细胞质融合，称为质配。 核配：核配：两单倍体的核移到融合管中融合成二倍两单倍体的核移到融合管中融合成二倍体的核。此二倍体细胞称为合子。体的核。此二倍体细胞称为合子。 减数分裂：减数分裂：在合适条件下，二倍体细胞的核进行一在合适条件下，二倍体细胞的核进行一次减数分裂和次减数分裂和1 12 2次有丝分裂，形成次有丝分裂，形成4 48 8个有性的子囊孢子。形成子囊孢子个有性的子囊孢子。形成子囊孢子的细胞，称为子囊。的细胞，称为子囊。有性繁殖

8、子囊孢子三、酵母菌代表菌属l 酵母菌属：啤酒酵母 葡萄汁酵母 l 裂殖酵母属：八孢裂殖酵母 l 假丝酵母属：热带假丝酵母 解脂假丝酵母 产朊假丝酵母 l 球拟酵母属 l 红酵母属 l 掷孢酵母属 四、酵母菌在食品工业中的应用食品工业中常用到的酵母包括：l 啤酒酵母（saccharomyces cerevisiae）发酵，食药用，提取多种生物活性物质。l 假丝酵母 （candida）饲料l 白地霉（geotrichum candidum）饲料，食用，或药物提取。 酵母菌作为工具l 酒类 酒类产品包括：白酒、啤酒、果酒、黄酒等 酿酒常用的酵母菌：啤酒酵母、葡萄酒酵母、绍兴酒酵母等。l各种酒类产品的

9、酿造工艺简介l 食醋类 食醋是人们日常生活所必需的调味品，也是最古老的利用微生物生产的食品之一。 食醋生产的前期步骤需要利用酵母生产出酒精，后期利用醋酸菌分解酒精产生醋酸。 我国名优食醋有镇江香醋、山西陈醋、江浙玫瑰醋、四川麸醋等。l 面包类 面包和馒头都是由面粉经酵母菌发酵后制成。酵母菌利用经淀粉酶水解的产物麦芽糖、葡萄糖、果糖、蔗糖等，发酵生成二氧化碳、醇、醛、有机酸等。二氧化碳使面团膨胀发孔。 工艺流程： 酵母作为原料单细胞蛋白的生产l 生产用原料：糖蜜、亚硫酸盐纸浆废液、谷氨酸发酵废液、稻草、稻壳、玉米芯、木榍等的水解液；天然气、乙醇、乙烷等；乳制品和啤酒生产的废弃物。l 发酵方法：深层通气发酵和固体通风发酵。l 主要用途：作为单细胞食品；提取核苷酸、辅酶a、乳糖酶等医药及生物试剂l 主要菌种：产朊假丝酵母、解脂假丝酵母、嗜石油假丝酵母