發(fā)酵工程及其在食品中的應(yīng)用正式(已修改)
2025-06-07 05:20 本頁(yè)面
【正文】 第三章 發(fā)酵工程及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用 ?第一節(jié) 發(fā)酵工程概述 ?第二節(jié) 發(fā)酵法生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白 ?第三節(jié) 發(fā)酵法培養(yǎng)新型食品膠 ?第四節(jié) 發(fā)酵法生產(chǎn)食用色素 ?第五節(jié) 其它產(chǎn)品的發(fā)酵生產(chǎn) ?第六節(jié) 螺旋藻的培養(yǎng)生產(chǎn)及其應(yīng)用 教 學(xué) 內(nèi) 容 第一節(jié) 發(fā)酵工程概述 Fermentation engineering： 利用微生物生長(zhǎng)速度快 、 生長(zhǎng)條件簡(jiǎn)單以及代謝過(guò)程特殊等特點(diǎn) ， 在合適條件下 ， 通過(guò)現(xiàn)代化工程技術(shù)手段 ， 由微生物的某種特定功能生產(chǎn)出人類(lèi)所需的產(chǎn)品稱為發(fā)酵工程 ， 也稱 微生物工程 。 一、發(fā)酵工程的內(nèi)容及生產(chǎn)流程 現(xiàn)代的發(fā)酵工程包括菌體生產(chǎn)和代謝產(chǎn)物的發(fā)酵生產(chǎn) ， 還包括微生物機(jī)能的利用 。 主要內(nèi)容： 包括生產(chǎn)菌種的選育 ， 發(fā)酵條件的優(yōu)化與控制 ， 反應(yīng)器的設(shè)計(jì)及產(chǎn)物的分離 、 提取與精制等 。 固體發(fā)酵法： 液體發(fā)酵法： 二、微生物發(fā)酵方法 液體表面發(fā)酵法 液體深層通氣發(fā)酵法 液體厭氧發(fā)酵法 三、發(fā)酵操作方式以及過(guò)程控制 液體深層發(fā)酵操作方式可分為 : 分批發(fā)酵法： 向發(fā)酵罐一次性投入發(fā)酵液和菌種，一次性收獲產(chǎn)品。 連續(xù)發(fā)酵法： 以一定的速度連續(xù)向發(fā)酵罐中輸入新鮮的培養(yǎng)液，同時(shí)以一定的流速（往往相同）從發(fā)酵罐中排出含有目的產(chǎn)物的發(fā)酵液的發(fā)酵過(guò)程。 中間補(bǔ)料發(fā)酵法： 介于分批和連續(xù)發(fā)酵之間的一種發(fā)酵技術(shù)。 發(fā)酵過(guò)程控制： ?物理參數(shù)及其控制 溫度、壓力、流量、轉(zhuǎn)速、補(bǔ)料和泡沫等。 ?化學(xué)參數(shù)及其控制 pH、溶解氧、二氧化碳溶解量、排氣組分和溶液成分等的在線檢測(cè)和控制。 ?生物學(xué)參數(shù)及其控制 生物量、細(xì)胞數(shù)、細(xì)胞形態(tài)和大小、酶活性、 ATP和細(xì)胞活力等的測(cè)定。 四、發(fā)酵產(chǎn)物分離過(guò)程 發(fā)酵產(chǎn)物： 微生物菌體 微生物酶 微生物代謝產(chǎn)物 4 、微生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)物 第二節(jié) 發(fā)酵法生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白 一、 SCP生產(chǎn)菌種和原料 二、 SCP的發(fā)酵生產(chǎn) 三、 SCP的分離和純化 四、高活性干酵母的生產(chǎn)和應(yīng)用 單細(xì)胞蛋白（ single cell protein ，簡(jiǎn)稱 SCP）： 是指通過(guò)大規(guī)模培養(yǎng)酵母或細(xì)菌等微生物而生產(chǎn)的用作食品或飼料的微生物蛋白。 富含蛋白質(zhì)的微生物： 酵母菌、細(xì)菌、霉菌、食用菌和藻類(lèi)等。 蛋白含量： 霉菌： 31%~50% 酵母菌： 47%~56% 細(xì)菌： 72%~83% 螺旋藻： 50%~70% 微生物的菌體蛋白營(yíng)養(yǎng)價(jià)值： ?蛋白質(zhì)含量高達(dá) 40%～ 80%，比大豆、肉、魚(yú)等食品中蛋白含量高。 ?氨基酸的組成較為齊全，含有人體必需的 8種氨基酸。 ?含有多種維生素、碳水化合物、脂類(lèi)、礦物質(zhì)，以及豐富的酶類(lèi)和生物活性物質(zhì)。 目前，人們已公認(rèn) SCP是非常具有應(yīng)用前景的蛋白質(zhì)資源。 １、直接食用： 蛋白粉、“人造肉” 等。 ２、作為食品添加劑，如： 食品的增鮮劑： 已廣泛應(yīng)用于調(diào)味料中。 營(yíng)養(yǎng)增強(qiáng)劑： 補(bǔ)充蛋白質(zhì)或維生素、礦物質(zhì)等。 抗氧化劑： 常用于嬰兒粉及湯料等中。 減肥食品的添加劑： 干酵母熱量低。 其他應(yīng)用： 如意大利烘餅中加入活性酵母 ，可提高餅的延薄性能 。 單細(xì)胞蛋白在食品工業(yè)中的應(yīng)用： 一、 SCP生產(chǎn)菌種和原料 生產(chǎn) SCP的菌種： 酵母菌、細(xì)菌、霉菌和藻類(lèi)等，用的較多的是酵母菌。 如：釀酒酵母、產(chǎn)朊假絲酵母（或稱圓酵母）、脆壁克魯維酵母（或稱乳清酵母）。 優(yōu)良的 SCP生產(chǎn)菌株應(yīng)具有的性狀： 無(wú)生理毒性、菌體蛋白含量高、生長(zhǎng)速度快、對(duì)培養(yǎng)條件要求簡(jiǎn)單和產(chǎn)品味道好易于吸收等。 生產(chǎn)原料： 烷烴類(lèi)和石油化工產(chǎn)品 如甲烷、甲醇、乙醇、石蠟烴等。 各種有機(jī)廢料和一些糖類(lèi)物質(zhì) 有機(jī)廢料： 如食品廠、釀造廠、造紙廠等廢棄物以及農(nóng)作物秸桿等。 糖類(lèi)物質(zhì)： 如糖蜜、淀粉類(lèi)物質(zhì)等。 二、 SCP的發(fā)酵生產(chǎn) 一般 SCP生產(chǎn)的概略流程圖 （ 一 ） 、 以淀粉質(zhì)為原料生產(chǎn) SCP 主要有三條途徑： ① 在化學(xué)分解或酶解底物基礎(chǔ)上培養(yǎng) SCP生產(chǎn)菌 ， 主要是酵母菌 ； ② 將對(duì)淀粉分解活力高的酵母 （ 或霉菌 ） 與快速生長(zhǎng)的酵母菌混合培養(yǎng)； ③ 單獨(dú)培養(yǎng)能夠同化淀粉的生產(chǎn)菌株 ， 如 SCP生產(chǎn)工程菌 。 以甘薯、木薯、玉米等
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