食品发酵工艺学课件

食品发酵工艺学课件第一章绪论一、什么是发酵、酿造？二、发酵技术的微生物技术发展史三、发酵工业的工程技术发展史四、发酵食品的渊源及其文化内涵五、发酵与酿造的研究对象六、食品发酵与酿造的特点七、食品发酵与酿造与现代生物技术的关系八、发酵与酿造工程中常用技术九、食品发酵与酿造发展趋势及研究热点第2页,共183页，2024年2月25日，星期天发酵的英文Fermentation是从拉丁语ferver即“翻腾”、“沸涌”、“发泡”而来；因为发酵有鼓泡和类似翻腾、沸涌的现象。如中国的黄酒、欧洲的beer就以起泡现象作为判断发酵进程的标志。根据以往的观念，人们通常把食品发酵作为整个发酵工业的分支。一、什么是发酵、酿造第3页,共183页，2024年2月25日，星期天广义——通过微生物的培养使某种特定代谢产物或菌体本身大量积累的过程。狭义——厌氧微生物或兼性厌氧微生物在无氧条件下进行能量代谢并获得能量的一种方式。发酵工业：（巴斯德）经纯种培养和提炼精制获得的成分单纯、无风味要求的产品的生产过程叫发酵工业。如酒精、抗生素、柠檬酸、氨基酸、酶、维生素、某些色素等。1、发酵及发酵工业第4页,共183页，2024年2月25日，星期天2、酿造(brewing)和酿造工业酿造(brewing)：我国人们对对一些特定产品发酵生产的特殊称法，是未知的混合微生物区系参与的一种自然发酵。酿造工业：经自然培养、不需提炼精制、产品由复杂成分构成并对风味有特殊要求的食品或调味品的生产过程。如黄酒、白酒、清酒、葡萄酒、酱油、醋、腐乳、豆豉、面酱等。第5页,共183页，2024年2月25日，星期天1665年罗伯特·虎克

（RobertHooke）1676年列文虎克（Leewenhoch）1856-1857年巴斯德(Pasteur)1870年巴斯德(Pasteur)1880年科赫（RobertKoch）1897年，Buchner（布赫纳）1928年，Fleming(弗莱明)1940年，Florery(弗洛里)

andChain(钱恩

)

1945年，抗生素工业二、发酵工业的微生物技术发展史第6页,共183页，2024年2月25日，星期天1.微生物形态学发展阶段1665年，英国科学家罗伯特·虎克用他的显微镜观察到的软木片的细胞结构

罗伯特·虎克

（RobertHooke,1635～1703）第7页,共183页，2024年2月25日，星期天列文虎克（Leewenhoch,1632-1723）荷兰业余科学家，1676年，用自磨镜片创造了一架能放大266倍的原始显微镜一生制作了419台显微镜；发表论文400余篇，375篇寄往英国皇家学会发表。第8页,共183页，2024年2月25日，星期天AnthnoyvanLeeuwenhoek与他的显微镜Leeuwenhoek1684年寄给皇家协会信的部分内容第9页,共183页，2024年2月25日，星期天2.微生物生理学发展阶段生理学发展阶段代表人物和重要事：细菌学（巴斯德、科赫）外科消毒术(Lister，1865）和乳酸菌的分离根瘤菌等土壤微生物的研究（M·W贝，C·H维）无酵母菌压汁酶功能的发现（E.Buchner,1897)化学药剂和抗生素发现和临床应用（1909-1935）酿造技术日趋完美巴斯德的功绩：彻底否定了自然发生说证实发酵由微生物引起免疫学—预防接种发明巴氏消毒法第10页,共183页，2024年2月25日，星期天巴斯德的曲颈瓶实验

曲颈瓶试验装置第11页,共183页，2024年2月25日，星期天巴斯德发现免疫现象几星期后42-43oC下培养的老龄炭疽菌获免疫力37oC下培养的新鲜炭疽菌第12页,共183页，2024年2月25日，星期天结论发酵是由微生物进行的一种化学变化，不同类型的发酵是由形态可以区别的各种特殊的微生物所引起的。1870年，Pasteur发现了微生物之间有相互抑制的作用。即拮抗作用。其间1804年，法国厨师阿卑特（Appert）发明了瓶装罐头）发明培养基并用其纯化微生物等一系列研究方法的创立证实炭疽病因—炭疽杆菌发现结核病原菌—结核杆菌科赫法则第13页,共183页，2024年2月25日，星期天结论1880年，发现可以通过稀释把多种微生物分离开来，建立了单种微生物的分离和纯培养技术。建立了研究的微生物一系列方法，把早年在马铃薯块上的培养技术改为明胶平板（1881）和

琼脂平板（1882）显微镜技术：包括细菌鞭毛在内的许多染色方法、悬滴培养法以及显微摄影技术。利用平板分离方法找到并分离许多传染病的病源菌（炭疽、结核、链球、）1884年提出了科赫法则（Koch’sostulates）：病原微生物存在于病体而非健康体；可纯培养；纯培养物接种后染病；可重新分离再培养。第14页,共183页，2024年2月25日，星期天奠基人巴斯德·路易斯(1822-1895)微生物奠基人Koch,robert(1843-1910)细菌学奠基人第15页,共183页，2024年2月25日，星期天(JosephLister,1827~1912)首创用石炭酸喷洒手术室和煮沸手术用具以防术后感染，为防腐、消毒，以及无菌操作奠定了基础。第16页,共183页，2024年2月25日，星期天

1878年，李斯特分离乳酸链球菌时用注射器和酒杯培养装置第17页,共183页，2024年2月25日，星期天Buchner（布赫纳）1897年，Buchner（布赫纳）阐明了发酵的化学本质。即发酵是由酶引起的一类化学反应。实验：酵母菌细胞用石英砂磨碎制成酵母汁（应用于医学）+白砂糖（防腐）意外发现发酵这是无生物细胞体系发酵的最初例子。第18页,共183页，2024年2月25日，星期天Fleming1928年，Fleming发现了青霉素，开创了好气性发酵工程，建立了通风搅拌技术。弗莱明(1881～1995)

英国细菌学家1928年，Fleming将其命名为：青霉素第19页,共183页，2024年2月25日，星期天

霉菌菌落周围出现抑制萄

葡球菌生长的抑制现象产黄青霉菌落细菌生长抑制区域正常细菌生长区域---抗生素的发现第20页,共183页，2024年2月25日，星期天1940年，Florery(弗洛里)

andChain(钱恩

)

：碘黄青霉基中得到了纯品青霉素，继而放线菌——链霉素，金、土、卡那、红、新、庆大……..等相继发现。1984年达9000多种。1945年，抗生素工业（发酵工业正式兴起）FloreryandChain第21页,共183页，2024年2月25日，星期天J.D.Waston,

H.F.C.Crick

发现DNA双螺旋模型3.分子生物学发展阶段（成熟期）Watson和Crick1956年，Watson和

Crick发现DNA双螺旋结构，为微生物遗传学及育种技术的研究带来极大发展。第22页,共183页，2024年2月25日，星期天分子生物学发展阶段（成熟期）特点微生物学成为十分热门的前沿基础学科微生物成为生物学研究中的最主要对象生物工程中，发酵工程是最成熟的应用技术氨基酸生产菌种1956年，日本的士下祝郎利用发酵法制造出了Glu。至今22种氨基酸用发酵法生产，其中18种直接发酵，4种用酶转化法生产。第23页,共183页，2024年2月25日，星期天第一个转折点——微生物纯种分离培养技术建立自然发酵时期：知其然而不知其所以然，如厌气性——酒类，好气性——醋。微生物纯种分离培养技术，开创了人为控制微生物时代，减少了腐败现象，实现了无菌操作；发明了简便的密封式发酵罐；人工控制条件，提高发酵效率，稳定产品质量。三、发酵工业的工程技术发展史第24页,共183页，2024年2月25日，星期天20世纪40年代，由于二战暴发，刺激了抗生素发酵工业的兴起，成功建立起深层通气培养法及整套工艺，包括向发酵罐内通入大量无菌空气、通过搅拌使空气分布均匀、培养基的灭菌和无菌接种、通氧量、pH、培养物供给等均已解决，刺激了有机酸、酶制剂、维生素、激素等的大规模生产。第二个转折点——通气搅拌的好氧发酵工程技术建立（深层液态发酵）第25页,共183页，2024年2月25日，星期天以动态生物化学和遗传学为基础，将微生物进行人工诱变，选育高产菌株，实现有选择地大量生产目的产物。该技术先在氨基酸生产上获得成功，而后在核苷酸、有机酸、抗生素等其它产品中得到应用。第三个转折点——人工诱变育种和代谢控制发酵工程技术的建立第26页,共183页，2024年2月25日，星期天

发酵罐的大型化、多样化、连续化和自动化方面有了极大发展。发酵过程的基本参数包括T、Ph、罐压、溶O2、Eh、空气流量、泡沫、CO2含量等均可自动记录和控制。（在线测试探头等）

——发酵与酿造技术的第四个转折点第四个转折点——发酵动力学、发酵的连续化自动化工程技术的建立第27页,共183页，2024年2月25日，星期天

针对单纯发酵法的缺陷，利用发酵法生产前体，用化学合成法得到终产品或反之。如Amyno法生产酱油。——发酵与酿造技术的第五个转折点第五个转折点

——微生物生物合成和化学反应合成相结合工程技术的建立第28页,共183页，2024年2月25日，星期天DNA重组技术大大推动了发酵与酿造技术的发展细胞融合技术：基因体外重组与克隆的工程菌株构建生物反应器：反应罐等设备、昆虫躯体、动物细胞乳腺、植物细胞的根茎果实。DNA重组技术第29页,共183页，2024年2月25日，星期天发酵是一门古老而又现代的技术，结合了神秘的传统、古老的文化和变化无穷的生物技术。文化底蕴深厚、产品形态多种多样、技术手段推陈出新、理论研究和技术创新永无止境。四、发酵食品的渊源及其文化内涵第30页,共183页，2024年2月25日，星期天

最早的发酵产品据记载起源与5000BC。据记载最早的发酵食品应是酒类，通常认为是wine,因为大自然中具备了野生果类和酵母菌，条件适宜情况下即行发酵。在神话传说中亦有猿猴酿酒之说。由于自然界中资源的多样性（F、M），便有了多种多样的发酵食品。

4000BC——Beer，至古埃及即出现了麦芽糖化。

5000~6000BC——wine、黄酒、白酒、Cheese4000BC——Beer，至古埃及即出现了麦芽糖化。

(酱油、调味品)白酒：农业社会粮食节余，生霉、发酵、蒸馏而得古

老：第31页,共183页，2024年2月25日，星期天古老的发酵食品自产生以来，长时间内停留在自然酿造阶段。即知其然而不知其所以然，通常以经验掌握。由于节气、环境的变化即决定了产品的成败，因此食品酿造甚至被赋予很多神秘色彩，甚至出现了对曲的顶礼膜拜，与一些祭祀活动也连起来。由于其发酵的机理一直未能充分揭示，因此发酵技术也迟迟未能进一步发扬光大和合理调控。直到巴斯德、科赫等人的工作成果推动了微生物发酵及工艺调控的推陈出新。现

代：第32页,共183页，2024年2月25日，星期天尽管如此，食品发酵与酿造仍然有许多难以解决的实际问题，例如许多工程方面的研究经验还不足，还没有归纳为系统的理论，许多产品的发酵过程中的问题尚难以解决，很多问题有待研究探讨。丝状真菌的发酵（霉菌、放线菌）：由于没有完善的理论指导，因而还没有满意的设计和放大方法，而霉菌、放线菌又是发酵工业中占重要地位的菌类。连续发酵的理论虽然研究很多，但许多生产实际问题仍然未能解决，由于菌种的突变、微生物的复杂性和多样性以及试验工艺条件的不稳定性和局限性等问题，除了酵母、啤酒、酒精、丙酮、丁醇、葡萄糖酸的发酵和活性淀粉的处理采用连续发酵外，大规模生产上极少采用。难以解决的实际问题第33页,共183页，2024年2月25日，星期天关于酒曲，“千年酒窖万年糟”之说，引起了国内外研究者的浓厚兴趣。与许多民族文化融为一体。英国的Whisky荷兰的Cheese俄国的黑面包（大脸面包）德国的啤酒中国的白酒日本的清酒法国的香槟文化内涵：第34页,共183页，2024年2月25日，星期天中国的酒文化，出现了各时代以酒为载体的诗词歌赋“借酒吟诗”、“以诗言志”。陶渊明的诗几乎诗诗有酒——《桃花源记》李白1050首诗中170首——借酒诗狂杜甫1400余首诗中300余首——借酒消愁欧阳修的《醉翁亭记》——“醉翁”（琅琊山）工艺方面：踩曲边踏边唱、《红高粱》、日本的酒曲听音乐即“陈化”等文化内涵：第35页,共183页，2024年2月25日，星期天1、按产业部门来分：酿酒工业传统酿造工业有机酸发酵工业酶制剂发酵工业：淀粉酶中95%以上为霉菌、细菌淀粉酶氨基酸发酵工业功能性食品生产工业：低聚糖、真菌多糖、红曲等食品添加剂生产工业：黄原胶、海藻糖菌体制造工业：单细胞蛋白、酵母等维生素发酵工业：Vc、VB2、VB12核苷酸发酵工业：ATP、IMP、GMP五、发酵与酿造的研究对象第36页,共183页，2024年2月25日，星期天2、按产品性质来分：代谢产物发酵：产品包括初级代谢产物、中间代谢产物、次级代谢产物。

1、初级代谢产物：微生物生长不同阶段产生不同的代谢产物，对数生长期形成的产物往往是细胞自身生长所必需的，如氨基酸、核苷酸、蛋白质、脂类、糖类等。

2、次级代谢产物：微生物细胞生长进入稳定期，有些微生物合成的在对数生长期不能合成的、对细胞代谢没有明显意义但具有明显优势的化合物。第37页,共183页，2024年2月25日，星期天酶制剂发酵：1894年，日本高峰(Takanin)利用霉菌→高峰淀粉E（胞内或胞外）→E分离提取→E制剂→固定化酶（中国的曲酒可以看成是复合酶制剂的生产）。生物转化发酵：生物转化是指利用生物细胞中的一种或多种酶，作用于一些化合物的特定部位（基团），使它转变成结构相类似但具有更大经济价值化合物的生化反应。其特点是：反应特异性强。如：LA→CLASCP、藻类、食用菌类（冬虫夏草、蜜环菌、灵芝、茯苓、香菇、云芝）2、按产品性质来分：第38页,共183页，2024年2月25日，星期天与化学工业相比，食品发酵与酿造的特点：安全简单原料广泛反应专一代谢多样易受污染菌种选育六、食品发酵与酿造的特点第39页,共183页，2024年2月25日，星期天1、采用多种原料，且多以淀粉质原料为主。植物性原料：麦：beer、bread、格瓦斯(Kowas)豆：酱油、豆豉、腐乳（ToFo）、Temph、纳豆水果：酒、果醋菜：Kimichi（朝鲜）茶叶：红茶、茶菌（海宝，醋酸菌、酵母、乳酸菌+红茶水+糖）动物性原料：乳：酸奶、Cheese、Kurmiss、Ketir肉：香肠、沙拉米(Salami)等我国发酵食品的工艺特色：第40页,共183页，2024年2月25日，星期天2、多菌种混合发酵，且多以霉菌为主的微生物群。（国外多以细菌、乳酸菌）3、工艺复杂、多用曲：董酒生产制的曲用72味中药。曲（Koji）4、多为固态发酵：醅、醪我国发酵食品的工艺特色：第41页,共183页，2024年2月25日，星期天生物技术的四大技术体系之一发酵技术的两大核心：生物催化剂（其最有效、稳定、方便的生物催化剂形式是整体生物细胞，目前最广泛采用的是微生物细胞）生物反应系统七、食品发酵与酿造与现代生物技术的关系第42页,共183页，2024年2月25日，星期天八、发酵与酿造工程中常用技术微生物技术制片染色和显微技术、无菌操作技术、纯种分离和培养技术、合成培养基技术、育种技术、深层液态发酵技术、菌种保藏技术化学技术产物分离技术、提取精制技术第43页,共183页，2024年2月25日，星期天利用基因工程技术有选择地创造物种（新型微生物资源）。固定化酶和固定化细胞的生产和应用。生物传感器的研究与设计，发展发酵与酿造的过程控制技术。生物代谢产物的分离提取和纯化技术大规模的连续发酵工艺的建设和优化。九、食品发酵与酿造发展趋势及研究热点

第44页,共183页，2024年2月25日，星期天1972年，美国Berg和Jackson等人将猿猴病毒基因组SV40DNA、λ噬菌体的Gene及Ecoli半乳糖探纵子在体外重组获得成功。人们的第一反应是禁止。（可能为自然界创造一个不可预知的危险物种，导致人类灭顶之灾。）安全可靠性（分子医学：基因治疗免疫缺陷症1990，1991人类基因组）九、食品发酵与酿造发展趋势及研究热点

第45页,共183页，2024年2月25日，星期天第一章酱油的生产简介一、酱油1、是一种常用的咸味和鲜味调味品。它是以蛋白质原料和淀粉质原料为主料经微生物发酵酿制而成的。2、酱油营养成分丰富，我国生产的酿造酱油每100ml中含有可溶性蛋白质、多肽、氨基酸达7.5～10g，含糖分2g以上，此外，还含有较丰富的维生素、磷脂、有机酸以及钙、磷、铁等无机盐。3、酱油中含有多种调味成分，有酱油的特殊香气、食盐的咸味、氨基酸钠盐的鲜味、糖及其他醇甜物质的甜味、有机酸的酸味、酪氨酸等的爽适的苦味，还有天然的红褐色色素，可谓咸、酸、鲜、甜、苦五味调和、色、香俱备的调味佳品。第46页,共183页，2024年2月25日，星期天1、中外品牌争夺市场:

酱油行业生产仍以天然古法酿造为主，国内酱油大厂多集中在中国南方，中国酱油市场现已形成四分天下的格局，即：以广东海天、致美斋为主的粤产酱油，以上海淘大、家乐、老蔡为主的沪产酱油，以雀巢美极、龟甲万、李锦记、加加、和田宽为主的外资酱油，以北京金狮，石家庄珍极、天津天立、福州民天、湖南双凤等区域性酱油为主的地产酱油。

2、业内人才缺乏

酱油行业技术人才，管理人才、销售人才极为缺乏。复合型人才更不多见人才断层现象比较普遍。高素质的人才、具有全球营销思想和能力的人才更少。

3、市场空间较大

从全国范围来看，调味品业的增长每年都在20%以上，酱油市场的增长则在10%以上。

世界酱油年产量约为800万吨，其中中国大陆450万吨，日本140万吨，其它亚洲国家和地区260万吨。

二、酱油行业发展概况第47页,共183页，2024年2月25日，星期天第二节原料

一、蛋白质类原料

1作用

(1)为微生物的生长繁殖提供营养物质。

(2)酱油的营养成分以及鲜味来源。

(3)部分氨基酸的进一步反应与酱油的香气的形成、色素的生成有直接关系。

(4)酱油色、香、味、体的形成致关重要，是酱油生产的主要原料。

2种类

(1)大豆

(2)脱脂大豆

(3)其他蛋白质原料第48页,共183页，2024年2月25日，星期天

二淀粉质原料

1作用

(1)提供碳源：淀粉在酱油酿造过程中分解为糊精、葡萄糖

(2)供发酵：葡萄糖经酵母菌发酵生成的酒精、甘油、丁二醇等物质是形成酱油香气的前体物和酱油的甜味成分；

(3)提供香味：葡萄糖经某些细菌发酵生成各种有机酸可进一步形成酯类物质，增加酱油香味。

(4)形成体态：留于酱油中的葡萄糖和糊精可增加甜味和粘稠感，对形成酱油良好的体态有利。

(5)形成色素：

酱油色素的生成与葡萄糖密切相关。

2种类

(1)小麦；(2)麸皮；(3)其他淀粉质原料。第49页,共183页，2024年2月25日，星期天

三、食盐

1作用

(1)它使酱油具有适当的咸味，并与氨基酸共同给予酱油鲜味，起到调味的作用。

(2)在酱醅发酵时食盐有抑制杂菌的作用，在成品中有防止酱油变质的功用。

2食盐的主要成分

是NaCI，杂质有MgSO4、MgCI2、Na2SO4、CaSO4、KCI等，这些杂质是由卤汁带入的。食盐随来源不同可以分为海盐、岩盐和井盐，我国以生产海盐为主

四、水

没有污染、符合饮用水标准的水都可以作酱油酿造用水。第50页,共183页，2024年2月25日，星期天第三节酱油酿造用微生物

一、酱油酿造中主要的微生物及作用

1霉菌

在制曲过程中米曲霉分泌和积累蛋白酶和淀粉酶等胞外酶(诱导酶)，将蛋白质、淀粉分解成小分子的物质，为微生物提供营养物质，利于酱油色素的形成，供微生物发酵和香味的形成。

2酵母菌

酿酒酵母菌能利用葡萄糖等可发酵性糖，进行酒精发酵生成乙醇同时生成甘油、高级醇、醛、有机酸等风味物质。

酯香型酵母，能发酵生成酱油的芳香成分如4-乙基苯酚、4-乙基愈创木酚、酯类等。

第51页,共183页，2024年2月25日，星期天3乳酸菌

乳酸菌利用糖发酵生成乳酸，乳酸是构成酱油风味的成分之

一，与乙醇生成乳酸乙酯是一种重要的香气成分。

二、几种微生物特征

2、米曲霉

A.外观特征：黄绿色，成熟后黄绿色为主的淡绿褐色；分生孢子头呈放射形，顶囊近球形，直径为40～50μm最适温度37℃；水分50％左右较适宜，低于30％，菌丝生长稀少。

因此，需控制温度，适宜的湿度，pH值，在繁殖阶段通入较多的新鲜空气。

第52页,共183页，2024年2月25日，星期天B.米曲霉分泌复杂的酶系统主要的酶蛋白质水解酶以碱性蛋白酶和半碱性蛋白酶为主，碱性、中性、酸性蛋白酶共同作用分解蛋白质。谷氨酰胺酶

谷氨酰胺生成鲜味物质谷氨酸。胞内酶最适温度37℃，pH值7.4，适当延长发酵时间，可提高酱油的鲜味。淀粉酶分解糊精、葡萄糖是酱油色素的前体物质，为酒精发酵创造了条件，淀粉酶活力的强弱影响酱油的香气、色素。第53页,共183页，2024年2月25日，星期天

C.菌种要求

⑴蛋白酶及糖化酶活力强；

⑵生长繁殖快；

⑶对杂菌抵抗力强；

⑷发酵后具有酱油固有的香气而不产生异味；

⑸不产生黄曲霉毒素。

D.培养条件与种类

培养条件：米曲霉生长的最适温度是32～35℃，低于28℃或高于40℃生长缓慢，42℃以上停止生长。

当温度在25℃以上时，温度越高，蛋白酶、谷氨酰胺酶生成越少，淀粉酶生成越多。所以，制曲时应控制前期温度32～35℃，以利于长菌；后期温度28～30℃，有利于蛋白酶、谷氨酰胺酶生成。

种类：①AS3.863；②AS3.951

第54页,共183页，2024年2月25日，星期天2.酱油曲霉

酱油曲霉的内－多聚半乳糖醛酸酶较高。

日本制曲菌株比例：米曲霉79％

酱油曲霉21％

与米曲霉酶相比,其碱性蛋白酶活性较强。第55页,共183页，2024年2月25日，星期天3.酵母菌（对酱油香气和风味影响很大）

鲁氏酵母耐高渗透压，能在含盐极高的物料中生长，能在含18％食盐的基质中繁殖，占酵母总数的45％，是发酵型酵母，出现在主发酵期；随发酵温度升高，自溶，促进易变球拟酵母、埃契氏球拟酵母、酱醪结合酵母的生长。

在酱醪发酵后期，添加鲁氏酵母和球拟酵母可提高酱油风味。

球拟酵母为酯香型酵母，能生成酱油如下香气成分：4-乙基苯酚

4-乙基愈创木酚、2-苯乙醇，酯

球拟酵母第56页,共183页，2024年2月25日，星期天4.乳酸菌与风味密切相关，能促进鲁氏酵母的繁殖。第57页,共183页，2024年2月25日，星期天第四节种曲的制备制种曲工艺流程试管斜面菌种→斜面活化→三角瓶扩大培养→种曲培养一、种曲简介1种曲是制酱油曲的种子，在适当的条件下由试管斜面菌种经逐级扩大培养而成，每克种曲孢子数达2～5亿个以上，用于制曲时具有很强的繁殖能力。2种曲质量的优劣直接影响到成曲的质量，如成曲酶活力高低、杂菌数量等，而成曲的好坏又影响到酱油的质量和出品率。3种曲的制备也是酱油生产中一个重要的环节。第58页,共183页，2024年2月25日，星期天1、试管斜面菌种活化培养

①菌种AS3.951。

②培养基：5Bé豆饼汁100ml，硫酸镁0.05g，磷酸二氢钾0.1g，可溶性淀粉2.0g，琼脂1.5g，100kPa蒸汽压灭菌30min，制成试管斜面。

③操作：将菌种接入斜面，置30℃培养箱中培养3d，待长出茂盛的黄绿色孢子，并查无杂菌，即可作为三角瓶扩大培养菌种。第59页,共183页，2024年2月25日，星期天2三角瓶纯种扩大培养

①培养基：麸皮80g，面粉20g，水80～90ml或者麸皮85g，豆饼粉15g，水95ml。原料混合均匀，分装入带棉花塞的三角瓶中，瓶中料厚度1cm左右，在100kPa蒸汽压下灭菌30min，灭菌后摇松曲料。

②操作：曲料冷却后接入试管斜面菌种，摇匀→

30℃，18h→瓶内曲料已稍发白结饼，摇瓶一次→培养2d→三角瓶倒置→再培养1d→全部长满黄绿色孢子即可使用。

第60页,共183页，2024年2月25日，星期天

3种曲的培养

①曲料配比（两种）：麸皮：面粉：水=80：20：70；

麸皮：水=100：100

②种曲室和制造种曲用具：曲盘，拌和台，筛子，木铲，草帘

③种曲培养

a.接种：曲料品温降至40℃左右接种，接种量0.5～1%，将三角瓶种曲撒在曲料中拌匀。

b.孢子萌发：温度偏低，室温28～30℃，孢子吸水萌发。

c.菌丝旺盛生长阶段：曲料结块发白，温度上升至34℃时进行翻曲。后控制品温28～30℃。4～6h后上升至36℃，进行第二次翻曲。

d.孢子生成阶段：在36℃下培养30h左右，长孢子继续培养24h孢子成熟。

第61页,共183页，2024年2月25日，星期天4种曲质量标准

(1)外观。孢子生长旺盛，呈新鲜的黄绿色，无杂菌生长的异色。用手捏碎种曲有孢子飞扬，内部无硬心，手感疏松。

(2)气味。具有种曲特有的曲香，无酸气、氨气等不良气味。

(3)水分。自用种曲含水分15%以下，出售种曲含水分10%以下。

(4)孢子数。每克种曲含25～30亿个孢子(湿基计)；种曲10g烘干后过75目筛(φ0.2mm)，过筛的孢子质量占干物质质量的18%以上。

(5)发芽率。孢子发芽率在90%以上。第62页,共183页，2024年2月25日，星期天第五节制曲

一、

简介

1.

制曲和发酵

制曲：种曲在处理后的原料中进行生长繁殖同时向外分泌大量酶的过程。

发酵：物料在制曲中产生的酶和微生物的作用下，进行分解转化，形成酱油特有的色、香、味、体的过程。

2.制曲的方法

天然曲：自然界微生物富集制成。

纯菌种制曲：利用单一米曲霉种曲进行制曲。

多菌种制曲：在制曲时还接入木霉、黑曲霉、酵母。

第63页,共183页，2024年2月25日，星期天

二、制曲工艺流程

以豆粕和麸皮为原料的制曲工艺流程。

水→加热

豆粕→混合→润水→蒸料→冷却→接种→培养→成曲

麸皮

第64页,共183页，2024年2月25日，星期天三、制曲工艺

1.原料及配比

制曲原料的配比，各地不一。酱油的鲜味主要来源于原料中蛋白质分解产物氨基酸，而酱油的香甜则来源于原料中淀粉分解产物糖及其发酵生成的醇、酯等物质。所以，若需酿制鲜味浓厚的酱油，在原料中要适当增加蛋白质原料；如需酿制香甜味浓、体态粘稠的酱油，则在配比中要适当增加淀粉质原料。

使用豆粕（或豆饼）和麸皮为原料，常用的配比是：8∶2，7∶3，6∶4，5∶5。

第65页,共183页，2024年2月25日，星期天(1)豆饼粉碎的目的是使其有适当的粒度，便于润水和蒸煮。要求大部分碎粒达到高粱或米粒大小，大小均一，粒径在5mm以上和粉末状的不得超过10％。豆饼粉碎设备一般采用锤式粉碎机。

(2)原料的润水：热水润水是常采用的方法。

(3)蒸料：使原料蛋白质适度变性。常压、加压蒸煮锅、连续管道蒸煮设备。

(4)蛋白质原料的其他处理方法：低级醇处理法；

膨化处理法2.原料的处理第66页,共183页，2024年2月25日，星期天

3.厚层通风制曲

(1)设备

①曲室：应选择适当位置，即地形干燥，并接近原料处理场所和发酵室。大小以长10～12m，宽8m，高3m为适宜，墙厚35cm以上，弧形平顶，最好用绝热材料，以防滴水。

②曲池：一般长8～10m，宽1.5～2.5m，高0.5m左右，池壁离底20cm处有10cm宽的边。

③空调箱

④风机

⑤翻曲机第67页,共183页，2024年2月25日，星期天

(2)制曲工艺

①接种量：0.3%。

②曲料装池厚度30cm左右。

③制曲时品温控制在30～35℃之间，过高时，曲酶活力减弱。

④要做到原料混合及润水均匀，接种均匀，装池疏松均匀，料层厚薄均匀。

⑤培养24h左右，曲呈淡黄绿色，酶活力已达最高峰，此时应及时出曲，否则酶活力会下降。第68页,共183页，2024年2月25日，星期天

4.成曲质量标准

(1)感官指标

优良的成曲手感松软、富有弹性。如果成曲感觉坚实，颗粒呈干燥散乱状态，俗称“砂子曲”，这种曲质量不佳。优质曲外观呈块状，曲内部菌丝茂盛，曲块内外均匀地生长着嫩黄绿色的孢子，无黑灰、褐等杂色优质曲具有特有的曲香味，无酸味、氨味、霉臭味等异味。

(2)理化指标

含水量：一、四季度成曲含水量为28%～34%，

二、三季度成合水量不低于25%。

蛋白酶活力：1g曲（干基）1000u（福林法）以上。

细菌数：1g曲（干基）不超过50亿个。第69页,共183页，2024年2月25日，星期天第六节发酵

一、简介

1.酱醪：将成曲拌入多量盐水，成为浓稠的半流动状态的混合物，俗称酱醪；

2.酱醅：将成曲拌入少量盐水，成为不流动状态的混合物，则称酱醅。

3.酱油的发酵：将酱醪或酱醅装入发酵容器内，采用保温或者不保温方式，利用曲中的酶和微生物的发酵作用，将酱醅中的物料分解、转化，形成酱油独有的色、香、味、体成分，这一过程，就是酱油生产中的发酵。发酵方法及操作的好坏，直接影响到成品酱油的质量和原料利用率。第70页,共183页，2024年2月25日，星期天4.酱油发酵的方法

根据发酵加水量的不同，可以分为稀醪发酵、固态发酵及固稀发酵；

根据加盐量的不同，可以分为有盐发酵、低盐发酵和无盐发酵；

根据发酵时加温情况不同，又可以分自然发酵和保温速酿发酵。

目前普遍采用的方法为固态低盐发酵法，由于采用该工艺酿造的酱油质量稳定，风味较好，操作管理简便，发酵周期较短，已为国内大、中、小型酿造厂广泛采用。第71页,共183页，2024年2月25日，星期天二、固态低盐保温发酵工艺

1.工艺流程

水

↓

食盐→溶解→盐水

↓

成曲→粉碎→制醅→入缸（池）→保温发酵→成熟酱醅第72页,共183页，2024年2月25日，星期天2.发酵工艺

(1)粉碎：将成曲粉碎成2mm左右的均匀颗粒，利于水分进入，便于微生物和酶的作用。

2)制醅入池

粉碎的成曲与55℃左右12～13Bé的盐水按一定比例拌和，酱醅的起始发酵温度为42～44℃，此温度是蛋白酶的最适作用温度。铺在池底10cm厚的酱醅应略干、疏松、不粘，当铺10mm以上后，可逐渐增加盐水用量，让成曲充分吸收盐水

第73页,共183页，2024年2月25日，星期天

在固态低盐发酵中，酱醅的含水量以52%～55%为宜，食盐含量为6%～7%，但由于制曲原料上的差别或成曲质量不同等原因，对拌水量可作适当增减。另外，酱醅的pH以6.5～6.8为宜，这样有利于蛋白酶、谷氨酸胺酶，发挥作用。

(3)发酵：固态低盐发酵，可分为前期水解阶段和后期发酵阶段

①前期：主要是曲料中的蛋白质和淀粉在酶的作用下被水解。因此，前期应把品温控制在蛋白酶作用的最适温度42～45℃，一般需要10天左右，才能基本完成水解。曲料入池后的第2天，开始进行浇淋，每天1～2次，以后可减少浇淋3～4天一次。

浇淋，是用泵把渗流在假底下的酱汁抽取回浇于酱醅面层，使之均匀地透过酱醅下渗，以增加酶与底物的接触，促进底物的分解，同时也起到调节品温的作用。

第74页,共183页，2024年2月25日，星期天②后期发酵阶段

主要是通过耐盐乳酸菌和酵母菌的发酵作用形成酱油的风味。当进入后发酵阶段时，应补加适量的浓盐水，使酱醅含盐量达到15%左右，并使醅温下降至30～32℃。此时，可将酵母菌培养液和乳酸菌培养液浇淋于酱醅上，直至酱醅成熟。在此期间，进行数次酱汁浇淋。发酵阶段一般需14～20d。上述方法是固态低盐发酵法中的发酵温度“先中后低”型发酵。第75页,共183页，2024年2月25日，星期天“先中后高”型发酵如果想缩短酿造周期，可以采用“先中后高”型发酵：入池后第1周保持42～45℃品温，以后逐渐升温至50～52℃，并维持到发酵结束，整个周期仅14～15d，酱油出品率有所增加。但由于后期高温不适合酵母菌的增殖和发酵，因此，酱油的风味差。第76页,共183页，2024年2月25日，星期天3发酵设备

a.发酵缸

b.发酵罐

c.发酵池

第77页,共183页，2024年2月25日，星期天三酱油发酵中的生物化学变化

1.蛋白质水解

酱醅中的蛋白酶以中性和碱性蛋白酶为主，在发酵初期，酱醅的pH在6.5～6.8，醅温42～45℃。在这种条件下，中性蛋白酶、碱性蛋白酶和谷氨酰胺酶能充分发挥作用，使蛋白质逐渐转化为多肽和氨基酸，谷氨酰胺转化为谷氨酸。

随着发酵的进行，耐盐乳酸菌繁殖，酱醅的pH逐渐下降，蛋白质的水解作用逐渐变弱。原料蛋白质在发酵过程中并不能完全分解为氨基酸，但成品酱油中氨基氮的含量应达到全氮的50%以上。第78页,共183页，2024年2月25日，星期天

2.淀粉的水解

酱醅中的淀粉在曲霉的淀粉酶系作用下，被水解为糊精和葡萄糖，这是酱醅发酵中的糖化作用。生成的单糖构成酱油的甜味，有部分单糖被耐盐酵母及乳酸菌发酵生成醇和有机酸，成为酱油的风味成分。

由于曲霉菌中有其他水解酶存在，糖化作用生成的单糖，除葡萄糖外还有果糖及五碳糖。如果糖主要来源于豆粕中的蔗糖水解。

3.酒精的生成酱醅中的酒精发酵主要是酵母菌的作用。酵母菌通过其酒化酶系将酱醅中的部分葡萄糖转化为酒精和二氧化碳。在酵母的酒精发酵中，还有少量副产物生成，如甘油、杂醇油、有机酸等。

酱醅中的酒精，一部分被氧化成有机酸类，一部分挥发散失，一部分与有机酸化合成酯，还有少量则残留在酱醅中，这些物质对酱油香气形成十分必要。第79页,共183页，2024年2月25日，星期天4.有机酸发酵

适量的有机酸存在于酱油中可增加酱油的风味，当总酸含量在1.5g/100ml左右时，酱油的风味调和。乳酸是酱油中的重要呈味物质，对形成酱油风味起着重要作用。通过酱醅中乳酸菌的发酵作用，可以使糖类转变为乳酸。米曲霉分泌的解脂酶能将油脂水解成脂肪酸和甘油。第80页,共183页，2024年2月25日，星期天5.酱油色素的形成

①油色素形成的主要途径：是美拉德反应（Mallard反应）和酶褐变反应。

美拉德反应是氨基化合物和碳基化合物间发生的非酶促反应，最后生成褐色的类黑色素。

参与反应的氨基化合物包括氨基酸、肽、蛋白质、胺类等，

羰基化合物有：单糖、醛、酮及多糖分解产物等。②影响因素该反应的速度与参与反应的物质有关：

羰基化合物中，五碳糖的反应性最强，是六碳糖的10倍；双糖类反应速度缓慢；

氨基化合物的反应速度顺序为：胺类＞氨基酸＞蛋白质。氨基酸中碱性氨基酸及含苯环、杂环的氨基酸反应速度较快。第81页,共183页，2024年2月25日，星期天

③提高色素含量的方法

色素的形成，与原料的种类、配比，制曲和发酵温度，酱醅含水量等条件有关。

a增大麸皮用量（麸皮多聚戊糖含量高），酱油的颜色就深。

b高温制曲，高温发酵或减小酱醅含水量均会促使色素的形成。

c加热生酱油，也会使色素生成量增加。

d酱油生产原料也带入部分色素。

e颜色过浅的酱油，必要时可添加酱色。

6.酱油香气的形成

香气是评价酱油成品质量的主要指标之一。酱油应具有酱香及酯香气，无不良气味。酱油香气成分是由原料中的蛋白质、碳水化合物、脂肪等成分经米曲霉酶系及耐盐酵母菌、耐盐乳酸菌等微生物的发酵作用和化学反应生成的，其组成多达200余种化学物质，其中起主要作用的有20多种，它们分别属于醇、有机酸、酯、醛、缩醛、酚基化合物、含硫化合物等。第82页,共183页，2024年2月25日，星期天a.醇类物质有：乙醇、丙醇、丁醇、异戊醇、苯乙醇、甲醇等。醇类物质主要是由酵母菌发酵产生的。b.机酸类有：乳酸、醋酸、琥珀酸、葡萄糖酸、高级脂肪酸、甲酸、丙酸、丁酸、异戊酸和香草酸等。其中，乳酸由乳酸菌发酵产生；醋酸菌发酵产生醋酸和葡萄糖酸；琥珀酸是酵母菌的代谢产物。米曲霉的解脂酶分解原料中油脂生成高级脂肪酸，而甲酸、丙酸、丁酸、异戊酸、香草酸等是由相应的醛类物质氧化生成。第83页,共183页，2024年2月25日，星期天

d.酚类物质中的4-乙基愈创木酚、4-乙基苯酚、4-丙烯酸愈创木酚是酱香的重要组分。它们是由小麦中的配糖体、本质素等为前体物经曲霉菌、球拟酵母的发酵作用生成的，虽然含量极微，仅1～3mg／kg，但作为香气成分作用十分明显，含量达到0.5mg／kg时就能为感官察觉。

e.含硫化合物主要来源于含硫氨基酸的分解。c.酯类物质是酱油香气中的主体发酵过程中由酵母酯化酶催化生成。第84页,共183页，2024年2月25日，星期天7.酱油的味•酱油的咸味来自所含的食盐，其含量一般为18%左右。由于酱油中的肽、氨基酸、有机酸和糖类缓和了食盐的咸味，从而使酱油的咸味变得柔和。酱油的鲜味来源于原料中蛋白质分解形成的氨基酸和肽类，以谷氨酸为代表物质。另外，微生物细胞内的核酸经水解后产生的鸟苷酸和肌苷酸钠盐往是强鲜味物质。酱油的甜味主要来源于糖类，一般含糖量达到3～4g／100ml，常见的糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖等。另外，甘氨酸、丙氨酸、苏氨酸、丝氨酸、脯氨酸等甜味氨基酸和甘油、环己六醇等多元醇也赋予酱油甜味。使用淀粉含量丰富的原料，可提高酱油的甜味。第85页,共183页，2024年2月25日，星期天酱油中的酸类物质，以乳酸为代表，另外还有乙酸、丙酮酸、琥珀酸、柠檬酸、α-酮戊二酸、乙酸、丙酸、异丁酸等，这些有机酸的少量存在，起到了助消化、增食欲、防腐、调味、增香等功用，并使酱油的强咸味变得柔和爽口。酱油的总酸含量在1.5g/100ml左右，如果超过2g/100ml，会产生不良口感。8.酱油的体酱油的浓稠度，俗称为酱油的体态，它是由各种可溶性固形物构成的。酱油固形物是指酱油水分蒸发后留下的不挥发性固体物质，主要有：可溶性蛋白质、氨基酸、维生素、矿物质、糊精、糖类、色素、食盐等成分。除食盐外，其余固形物称为无盐固形物。无盐固形物的含量高低也是酱油质量指标之一，优质酱油无盐固形物含量达到20g/100ml以上。第86页,共183页，2024年2月25日，星期天珍极酱油工艺流程图第87页,共183页，2024年2月25日，星期天

第七节浸出

一、浸出

浸出是在酱醅成熟后，利用浸泡和过滤的方法，将有效成分从酱醅中分离出来的过程。它是固态发酵酿造酱油工艺中必不可少的提取酱油的操作步骤。第88页,共183页，2024年2月25日，星期天二、浸出工艺流程70～80℃55℃,浸泡20h80～85℃8～12h热水浸泡2h三套循环淋油法第89页,共183页，2024年2月25日，星期天三、浸出工艺操作1、将上批生产的二油加热至70～80℃，然后注入成熟酱醅中，一般为豆饼原料用量的5倍。加完二油，盖紧容器，保温浸提，品温不低于55℃。浸泡20h后，从池底部放出头油。（头油不能放得过干，避免因酱渣紧缩而影响第2次滤油）2、浸出头油后的酱醅称为头渣。向头渣中加入预热至80～85℃的三油，浸泡8～12h，滤出的是二油，注入二油池，待下一次浸泡成熟酱醅使用。3、浸出二油后的酱醅叫二渣。用热水浸泡二渣2h左右，滤出三油，三油用于下批浸泡头渣提取二油。4、抽完三油的醅称残渣，残渣可用作饲料。清除池中残渣，池经清洗后可再装料生产。头油用来配制产品，二油、三油则用于浸醅提油，这种方法称“三套循环淋油法”。第90页,共183页，2024年2月25日，星期天第八节加热及配制

从酱醅中淋出的头油称生酱油，还需经过加热及配制等工序才能成为各个等级的酱油成品。一、加热配制工艺流程

甜味料、助鲜剂等↓生酱油→加热→配制→澄清→质量鉴定→各等级成品↑防腐剂第91页,共183页，2024年2月25日，星期天

二、加热目的①灭菌。②调和香气。③增加色泽。

④除去悬浮物。加热后，酱油中的悬浮物和杂质与少量凝固性蛋白质凝结而发生沉淀，使酱油澄清度得到提高。一般酱油加热温度为65～70℃，时间为30min，或采用80℃连续灭菌。在这种加热条件下，产膜酵母、大肠杆菌等有害菌都可被杀灭。三、配制给酱油加入添加剂和把不同批次质量有差异的酱油适当拼配，调制出不同品种规格酱油的操作称为配制。市售酱油应按部颁标准进行调配。在酱油配制时，根据需要还可以添加甜味料、助鲜剂、防腐剂、酱色、酱香等。常用甜味料有：砂糖、饴糖、甘草汁；助鲜剂有：味精、5’-肌苷酸钠、5’-鸟苷酸钠。防腐剂有：苯甲酸钠，山梨酸，维生素K类

第92页,共183页，2024年2月25日，星期天①苯甲酸钠（C6H5COONa）：白色结晶性粉末，易溶于水。在微酸性条件下防腐力强，酱油中添加量为0.05%～0.1%。②山梨酸(C6H8O2)和山梨酸钾(C6H7O2K)：白色结晶性粉末，山梨酸钾易溶于水，山梨酸在水中溶解度小。对霉菌、酵母菌抑制能力强，但对嫌气性芽刨菌无效。在pH低于5时防腐效果好，酱油中添加量为0.05%～0.1%。③维生素K类(甲萘醌

)：

2-甲基-1,4-萘醌及其衍生物,如维生素K3添加量50mg/Kg。可以使用的防腐剂有：第93页,共183页，2024年2月25日，星期天第九节酱油的质量标准一、高盐稀态发酵酱油质量标准

项目一级二级三级色泽红褐色或浅红褐色，色泽鲜艳红褐色或浅红褐色红褐色或浅红褐色香气具有较浓的酱香及酯香具有酱香及酯香具有酱香滋味滋味鲜美、醇厚、咸甜适口味鲜、咸甜适口鲜咸适口体态澄清澄清澄清(1)感官指标第94页,共183页，2024年2月25日，星期天(2)理化指标项目一级二级三级可溶性无盐固形物，g/100ml≥13108全氮以氮计，g/100ml≥1.31.00.7氨基氮以氮计，g/100ml≥0.70.550.4第95页,共183页，2024年2月25日，星期天二、低盐固态发酵酱油(1)感官指标项目特级一级二级三级色泽具有鲜艳的深红褐色具有鲜艳的红褐色或棕褐色具有鲜艳的浅红褐色或棕褐色具有鲜艳的浅棕褐色香气酱香浓郁无不良气味酱香较浓无不良气味有酱香，无不良气味微有酱香无不良气味滋味味鲜美，醇厚，咸淡适中，无异味味鲜美，纯正，咸淡适中，无异味味较鲜，纯正，咸淡适中，无异味味淡，咸淡适中，无异味体态澄清，浓度大澄清，浓度较大澄清，浓度适中澄清，浓度较小第96页,共183页，2024年2月25日，星期天(2)理化指标

项目特级一级二级三级可溶性无盐固形物，g/100ml20.0018.0015.0010.00全氮以氮计，g/100ml1.601.401.200.80氨基氮以氮计，g/100ml0.800.700.600.40第97页,共183页，2024年2月25日，星期天珍极米醋工艺流程图

淀粉质原料→预处理→糖化→酒精发酵→醋酸发酵→后处理→醋第二章第98页,共183页，2024年2月25日，星期天第一节简介一、现状1、产量与品种据不完全统计，1997年食醋产量约为180万吨，2001年250万吨。主要生产品种很多,如镇江香醋、山西老陈醋、四川麸醋、北京熏醋、上海米醋、福建红曲醋、浙江玫瑰米醋、广东糯米白醋、糯米甜醋、丹东白醋、全标米醋、太行米醋、龙门米醋、机轮香醋。2、当前我国常用的酿醋工艺自吸式液态深层发酵法制醋；酶法自然通风(液化、糖化、酒化)回流制醋；液态回流法制醋；生料酿醋法制醋；固态发酵法制醋一、现状

3、四大名醋镇江香醋、山西陈醋、浙江米醋和保宁麸醋为我国四大名醋。保宁醋是惟一的药醋，素有“东方魔醋”之称，1915年曾在“巴拿马太平洋万国博览会”与国酒茅台一并获得金奖，从而奠定了其在中国四大名醋中的地位。

第99页,共183页，2024年2月25日，星期天

第一节简介

二、食醋的营养成分及保健功能

除主要成分醋酸外，还含有各种氨基酸、有机酸、糖类、维生素、矿物质、醇和酯等营养成分及风味成分；具有独特的色、香、味、体，不仅是调味佳品，经常食用对健康也有益。食醋有杀菌解毒、健胃消食、防暑降温、软化血管、促进血液循环、防治动脉硬化、冠心病并有一定的防癌作用。第100页,共183页，2024年2月25日，星期天三、食醋的种类

1按照生产工艺

酿造醋：其中产量最大，是用粮食等为原料，经微生物制曲、糖化、酒精发酵、醋酸发酵等阶段酿制而成。

合成醋：是用化学方法合成的醋酸配制而成，缺乏发酵调味品的风味，质量不佳。

再制醋：是以酿造醋为基料，经进一步加工制成，如五香醋、蒜醋、姜醋、固体醋等。2按照地名如山西陈醋、镇江香醋、北京熏醋、上海米醋、四川麸醋、江浙玫瑰醋、福建红曲醋等等。第101页,共183页，2024年2月25日，星期天第二节制醋的原料及处理一、制醋原料

1主料：它是制醋的主要原料，是能通过微生物发酵被转化而生成食醋的主要成分醋酸的原料，主要是含淀粉、含糖、含酒精的三类物质，如谷物、薯类、果蔬、糖蜜、酒精、酒糟以及野生植物等。2辅料：酿醋需要大量的辅助原料，一般使用谷糠、麸皮或豆粕作辅料。3填充料：疏松，有适当的硬度和惰性，没有异味，表面积大固态发酵法制醋及速酿法制醋都需要填充料，其主要作用是疏松醋醅，积存和流通空气，有利于醋酸菌的好氧发酵。固态发酵法制醋一般使用粗谷糠、小米壳、高粱壳等;速酿法制醋常以木刨花、玉米芯、木炭、瓷料等作为固定化载体。第102页,共183页，2024年2月25日，星期天4添加剂：改进色泽、风味和体态a.食盐：醋醅发酵成熟后，需及时加入食盐以抑制醋酸菌，防止醋酸菌将醋酸分解，同时，食盐还起到调和食醋风味的作用；b.砂糖、香辛料：能增加成醋的甜味，并赋予特殊的风味。c.炒米色：炒米色能增加成醋色泽及香气。二、各种常用淀粉质原料的特点

1高粱：淀粉、维生素含量高，但单宁含量高。2大米（碎米）：糯米3甘薯：

淀粉含量高、易糊化，粗纤维、蛋白质、脂肪含量较低，果胶含量高。4玉米：去胚芽

第103页,共183页，2024年2月25日，星期天三、原料的预处理1除去杂质分选机；洗涤机2粉碎与水磨锤式粉碎机、刀片轧碎机、钢磨

3蒸煮

粉碎后的淀粉质原料，润水→蒸煮（100℃以上），目的：⑴淀粉糊化；⑵高温灭菌第104页,共183页，2024年2月25日，星期天第三节食醋酿造用微生物传统工艺酿醋（即老法酿醋）：利用自然界中野生菌制曲、发酵，涉及的微生物种类繁多，如：霉菌属的根霉、曲霉、毛霉、犁头霉，酵母菌属的汉逊氏酵母、假丝酵母，以及芽孢杆菌、乳酸菌、醋酸菌、产气杆菌等等。第105页,共183页，2024年2月25日，星期天第三节食醋酿造用微生物新法酿醋：均采用经人工选育的纯培养菌株，进行制曲、酒精发酵和醋酸发酵，其好处是酿醋周期缩短，原料利用率提高，经济效益显著。第106页,共183页，2024年2月25日，星期天一、曲霉菌曲霉菌有丰富的淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等酶系，因此常用曲霉菌制糖化曲。糖化曲是水解淀粉质原料的糖化剂。曲霉菌可分为黑曲霉和黄曲霉两大类群。从酶系特征来看，黑曲霉的淀粉糖化酶活力强，而其淀粉液化酶和蛋白酶的活力较弱，有较强的单宁酶活力。黄曲霉的淀粉糖化酶活力弱，而其淀粉液化酶和蛋白酶的活力较强，无单宁酶活力。黑曲霉更适合于酿醋工业中的制曲。

第107页,共183页，2024年2月25日，星期天二、酵母菌1.酿酒酵母：在酵母菌的酒精发酵中，除生成酒精外还有少量有机酸、杂醇油、酯类等物质生成，这些物质对形成醋的风味有一定作用。AS2.109、AS2.399；2.产酯酵母：

AS2.300、AS2.338、中国食品发酵科研所的1295和1312等产酯酵母。三、醋酸菌1.作用醋酸菌具有氧化酒精生成醋酸的能力。醋酸是在酿制过程中继酒精生成之后由醋酸菌将酒精转化成的。2.特性(1)营养要求：最适宜的碳源是葡萄糖、果糖等六碳糖，其次蔗糖和麦芽糖等。酒精也是很适宜的碳源，有些醋酸菌还能以甘油、甘露醇等多元醇为碳源。蛋白质水解产物、尿素、硫酸铵等都适宜作为醋酸菌的氮源。第108页,共183页，2024年2月25日，星期天必需的有磷、钾、镁3种元素。由于酿制食醋的原料一般是粮食，其淀粉、蛋白质、矿物质的含量也很丰富，营养成分已能满足醋酸菌的需要，除少数酿醋工艺外，一般不再需要另外添加氮源、矿物质等营养物质。(2)酶系特征

醋酸菌有相当强的醇脱氢酶、醛脱氢酶等氧化酶系活力，因此除能氧化酒精生成醋酸外，还有氧化其他醇类和糖类的能力，生成相应的酸、酮等物质。酒精的耐受力：醋酸杆菌对酒精的耐受力颇高，酒精浓度可达到5%～12%（体积分数）。对食盐的耐受力：对食盐的耐受力很差，当食盐浓度超过1%～1.5%时就停止活动。在生产中当醋酸发酵完毕就添加食盐，其目的除调节食醋滋味外，也是防止醋酸菌继续作用，将醋酸氧化为二氧化碳和水的有效措施。矿物质：第109页,共183页，2024年2月25日，星期天3.常用的醋酸菌(1)AS1.41醋酸菌属于恶臭醋酸杆菌，是我国酿醋常用菌株之一。平板培养时菌落隆起，表面平滑，菌落呈灰白色，液体培养时则形成菌膜。该菌生长适宜温度为28～30℃，生成醋酸的最适温度是28～33℃，最适pH为3.5～6.0，耐受酒精浓度8%（体积分数）。最高产醋酸7%～9%，产葡萄糖酸能力弱。能氧化分解醋酸为二氧化碳和水。第110页,共183页，2024年2月25日，星期天(2)沪酿1.01醋酸菌

它是从丹东速酿醋中分离得到的，是我国食醋工厂常用菌种之一。在含酒精的培养液中，常在表面生长，形成淡青灰色薄层菌膜。该菌由酒精产醋酸的转化率平均达到93%～95%。醋酸菌（Acetobacter）

第111页,共183页，2024年2月25日，星期天第四节食醋生产中的生化变化一、生化作用1糖化作用：将糊化后的淀粉在酶的作用下转变成可发酵性糖。2酒精发酵：酵母菌在厌氧条件下经过菌体内一系列酶的作用，把可发酵性糖转化成酒精和二氧化碳，然后通过细胞膜把产物排出菌体外的过程。在酒精发酵的同时会形成一系列的副产物如甘油、高级醇、有机酸等。第112页,共183页，2024年2月25日，星期天3.醋酸发酵

醋酸发酵是继酒精发酵之后，酒精在醋酸菌氧化酶的作用下生成醋酸的过程。

氧化酶系CH3CH2OH+O2CH3COOH+H2O根据上述反应式可知：醋酸与乙醇的质量比为1.304∶1。但由于发酵过程中醋酸的挥发、再氧化以及形成酯等原因，实际得到的醋酸与酒精的质量比仅为1∶1。第113页,共183页，2024年2月25日，星期天二、食醋色、香、味、体的形成1食醋的色色素来源：①原料本身的色素带入醋中，②原料预处理时发生化学反应而产生有色物质进入食醋中③发酵过程中由化学反应、酶反应而生成的色素，④微生物的有色代谢产物，⑤薰醅时产生的色素以及进行配制时人工添加的色素。

其中酿醋过程中发生的美拉德反应是形成食醋色素的主要途径。熏醅时产生的主要是焦糖色素，是多种糖经脱水、缩合后的混合物，能溶于水，呈黑褐色或红褐色。第114页,共183页，2024年2月25日，星期天2食醋的香气

食醋的香气成分主要来源于食醋酿造过程中产生的酯类、醇类、醛类、酚类等物质。有的食醋还添加香辛料如芝麻、菌香、桂皮、陈皮等。酯类以乙酸乙酯为主；食醋中的醇类物质除乙醇外，还含有甲醇、丙醇、异丁醇、戊醇等。醛类有乙醛、糠醛、乙缩醛、香草醛、甘油醛、异丁醛、异戊醛等；酚类有4-乙基愈创木酚等。双乙酰、3-羟基丁酮的过量存在会使食醋香气变劣。第115页,共183页，2024年2月25日，星期天3食醋的味

酸味：食醋是一种酸性调味品，其主体酸味是醋酸。醋酸是挥发性酸，酸味强，尖酸突出，有刺激气味。食醋还含有一定量的不挥发性有机酸，如琥珀酸、苹果酸、柠檬酸、葡萄糖酸、乳酸等，它们的存在可使食醋的酸味变得柔和食醋的甜味。甜味：来自于残存在醋液中的由淀粉水解产生出的但未被微生物利用完的糖。发酵过程中形成的甘油、二酮等也有甜味。咸味：酿醋过程中添加食盐，可以使食醋具有适当的咸味，从而使醋的酸味得到缓冲，口感更好。鲜味：食醋中因存在氨基酸、核苷酸的钠盐而呈鲜味。其中氨基酸是由蛋白质水解产生的；酵母菌、细菌的菌体自溶后产生出各种核苷酸，如：5’-鸟苷酸、5’-肌苷酸，它们也是强烈助鲜剂。第116页,共183页，2024年2月25日，星期天4.食醋的体态食醋的体态是由固形物含量决定的。固形物包括：有机酸、酯类、糖分、氨基酸、蛋白质、糊精、色素、盐类等等。用淀粉质原料酿制的醋因固形物含量高，所以体态好。第117页,共183页，2024年2月2