【正文】 和酵母膏的辦法促進(jìn)其生長(zhǎng)，這樣只有當(dāng)乳液中有足夠的酸時(shí)，乳脂明串珠菌才能發(fā)酵牛乳中的檸檬酸生成雙乙酰。而乙醇脫氫酶活性較強(qiáng)的乳脂明串珠菌則能將乙醛轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖?。如牛奶酒由克菲爾酵母和克菲爾圓酵母產(chǎn)生，而馬奶酒則是由乳酸酵母產(chǎn)生的。 微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用 酸乳 酸乳是新鮮牛乳經(jīng)過(guò)乳酸菌發(fā)酵后制成的發(fā)酵乳飲料。大量的研究證明，混合使用的效果比單一使用的效果好。在調(diào)配發(fā)酵培養(yǎng)用原料乳時(shí)，用適量脫脂乳粉加入到新鮮脫脂乳中，以強(qiáng)化乳中固形物含量 (固形物大于等于 %)，并加入 10%蔗糖和 2%的葡萄糖，接種時(shí)還可加入適量維生素 C， 以利于雙歧桿菌生長(zhǎng)。 此工藝生產(chǎn)的酸奶最好在生產(chǎn) 7d內(nèi)銷(xiāo)售出去，而且在生產(chǎn)與銷(xiāo)售之間必須形成冷凍鏈，因?yàn)榧词乖?5～ 10℃ 以下，存放 7d后，雙歧桿菌活菌的死亡率高達(dá) 96%， 20℃ 下存放 7d后，死亡率達(dá) 99%以上。制成后未經(jīng)發(fā)酵的產(chǎn)品稱(chēng)新鮮干酪，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間發(fā)酵而成熟而制成的產(chǎn)品稱(chēng)為成熟干酪，這兩種干酪稱(chēng)為天然干酪。它們可用細(xì)菌或霉菌成熟，或不經(jīng)成熟。另一類(lèi)是具有脂肪分解酶和蛋白質(zhì)分解酶的嗜熱型乳酸菌，包括嗜熱鏈球菌、乳酸乳桿菌、干酪乳桿菌、短桿菌、嗜酸乳桿菌等。酵母菌是許多表面成熟干酪的微生物群的重要組成部分，酵母可水解蛋白質(zhì)，又可水解脂類(lèi)，產(chǎn)生多種揮發(fā)性的風(fēng)味物質(zhì)。但由于成熟干酪的次生菌群相當(dāng)復(fù)雜，因此各個(gè)單獨(dú)的菌種的作用機(jī)制并未完全了解。 Nisin的抑菌機(jī)制是作用于細(xì)菌細(xì)胞的細(xì)胞膜，可以抑制細(xì)菌細(xì)胞壁中肽聚糖的生物合成，使細(xì)胞膜和磷脂化合物的合成受阻，從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的外泄，甚至引起細(xì)胞裂解。最近報(bào)道，Nisin 與螯合劑 EDTA二鈉連接可以抑制一些 G， 如抑制沙門(mén)氏菌、志賀氏菌和大腸桿菌等細(xì)菌生長(zhǎng)。 在酒精飲料生產(chǎn)中的應(yīng)用 在酒精飲料中， Nisin對(duì) G菌和霉菌幾乎沒(méi)有作用，因此在生產(chǎn)啤酒、果酒和烈性乙醇飲料時(shí)，加入 100 μ g/mL的Nisin對(duì)乳桿菌、片球菌等酸敗革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌均有抑制作用。它能增進(jìn)食欲，幫助消化，在人們飲食生活中不可缺少。 微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用 食醋按加工方法可分為合成醋、釀造醋、再制醋三大類(lèi)。 微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用 醋酸細(xì)菌 （ 1）形態(tài)特征 醋酸細(xì)菌兩端鈍園和桿狀，單生或呈鏈排列，無(wú)芽孢，屬革蘭氏陰性菌。 微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用 酒精也是很適宜的碳源，生長(zhǎng)繁殖最適溫度為 28～ 33℃ 。醋酸細(xì)菌具有相當(dāng)強(qiáng)的醇脫氫酶、醛脫氫酶等氧化酶系活性，因此，除氧化酒精生成醋酸外，也有氧化其他醇類(lèi)和糖類(lèi)的能力，生成相應(yīng)的酸、酮等物質(zhì)。 ② 葡萄糖氧化桿菌屬。最適生長(zhǎng)溫度為 28～ 30℃ ，達(dá)到 37℃ 即不再產(chǎn)醋酸。一般能產(chǎn)酸 6%～ 8%，有的菌株的副產(chǎn)品為 2%葡萄糖酸，能把醋酸進(jìn)一步氧化為 CO2和 H2O。 在液面形成易破碎的膜 ， 菌膜沿容器壁上升很高 ，菌膜下液體很渾濁 。 微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用 （ 5） 它屬于惡臭醋酸桿菌，是中國(guó)釀醋工業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的菌株之一。最高產(chǎn)醋酸 7%～ 9%，產(chǎn)葡萄酸能力弱。在液面會(huì)形成一層皮革狀類(lèi)似纖維樣的厚膜。 微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用 中國(guó)傳統(tǒng)食醋生產(chǎn)的工藝 碎米 → 浸泡 → 磨漿 → 調(diào)漿 → 液化 → 糖化 → 酒精發(fā)酵 → 酒醪 → 醋酸發(fā)酵 →醋醪 → 壓濾 → 配兌 → 滅菌 → 陳醋 → 成品 麩曲 酒母 醋酸菌 ↓ ↓ ↓ 微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用 中國(guó)釀造醋的生產(chǎn)工藝經(jīng)過(guò)了幾次重大的變革，以前發(fā)酵用的微生物是利用自然界中的野生菌，設(shè)備落后，衛(wèi)生條件差，原料利用率低，成本高。因此，涉及的微生物種類(lèi)多而復(fù)雜。因此，常用曲霉菌制糖化曲，其主要作用是將制醋原料中的淀粉水解糊精及葡萄糖；蛋白質(zhì)被水解為肽、氨基酸。因而，有的廠還添加產(chǎn)酯能力強(qiáng)的產(chǎn)酯酵母進(jìn)行混合發(fā)酵。在目前發(fā)現(xiàn)和使用的醋酸菌種中，有些醋酸菌雖然不會(huì)分解醋酸；但產(chǎn)醋酸能力弱；有些醋酸菌醋酸產(chǎn)率高，但具有將醋酸氧化成二氧化碳和水的能力。 微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用 醬油釀造是半開(kāi)放式的生產(chǎn)過(guò)程，環(huán)境和原料中的微生物都可以參與到醬油的釀造中來(lái)。但米曲霉不產(chǎn)黃曲霉毒素。 米曲霉能分泌復(fù)雜的酶系，可分泌胞外酶如（蛋白酶、α 淀粉酶、糖化酶、谷氨酰酶、果膠酶、纖維素酶等）和胞內(nèi)酶（如氧化還原酶等）。米曲霉生長(zhǎng)需要磷、鉀、硫鈣等。最適生長(zhǎng)溫度為28～ 30℃ ，在 38～ 40℃ 生長(zhǎng)緩慢， 42℃ 不生長(zhǎng)，最適 pH 4～5。適量的乳酸是構(gòu)成醬油風(fēng)味的因素之一。 微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用 在醬油的釀造過(guò)程中，除了利用物理因素來(lái)處理原料外，主要地利用多種微生物的酶的作用，把、原料中的復(fù)雜有機(jī)物質(zhì)分解為簡(jiǎn)單的物質(zhì)。酶的積累與培養(yǎng)溫度與培養(yǎng)時(shí)間有關(guān)。 微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用 米曲霉是好氧微生物，當(dāng)氧氣不足時(shí)，生長(zhǎng)受到抑制。一般在曲霉生長(zhǎng)期水分控制在 48%左右為宜，在曲霉產(chǎn)酶期，水分可適降低，有利提高蛋白酶的活力。在發(fā)酵后期，隨著糖濃度降低和醬醅的 pH下降，魯氏酵母自溶，而球似酵母繁殖和發(fā)酵活躍。泡菜是鮮蔬菜經(jīng)微生物發(fā)酵，產(chǎn)生乳酸及其他風(fēng)味物質(zhì)的食品。這階段的優(yōu)勢(shì)菌除了腸膜明串珠菌外，還有鏈球菌、假單孢菌、產(chǎn)氣腸桿菌、芽孢桿菌等。 ③ 過(guò)酸階段。如乳酸積累快，可以盡早地抑制各種有害雜菌的活動(dòng)，從而保證乳酸發(fā)酵正常進(jìn)行。在中國(guó)，醬腌菜的制作已有 2022多年的歷史，榨菜是其中的品種之一。之后同型乳酸發(fā)酵的乳酸菌類(lèi)發(fā)酵產(chǎn)生大量的乳酸增進(jìn)腌制品的風(fēng)味和增加保藏性。此外，丁酸菌利用蔬菜中的糖、淀粉、果膠等進(jìn)行丁酸發(fā)酵，生成一種非常強(qiáng)烈的令人不愉快的臭味。 腐乳是以大豆為原料，將大豆洗凈、浸泡、磨漿、煮沸、加入適量凝固劑，除去水分制成豆腐，將豆腐切成小方塊，接種微生物進(jìn)行發(fā)酵，然后經(jīng)過(guò)腌制，配料裝壇后發(fā)酵即成。 因此，腐乳不僅是一種很好的調(diào)味品，而且是人體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的來(lái)源。 微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用 ① 五通橋毛霉。 ② 腐乳毛霉。該菌種菌絲初期為白色，后期為黃褐色；孢子梗不分枝；孢子囊為球形，褐色；孢子較短，為卵形。根霉生長(zhǎng)溫度比毛霉高，在夏季高溫情況下也能生長(zhǎng)，而且生長(zhǎng)速度又快，因此利用根霉釀造腐乳，不僅打破季節(jié)對(duì)生產(chǎn)的限制，而且縮短了發(fā)酵周期。 米曲霉能分泌產(chǎn)生淀粉酶 、 蛋白酶 、 脂肪酶 、 氧化酶 、 轉(zhuǎn)化酶及果膠酶等 ， 不僅能使原料中的淀粉轉(zhuǎn)化為糖 、 蛋白質(zhì)分解為氨基酸 ， 還可形成具有芳香氣味的酯類(lèi) 。 微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用 （ 2）毛霉型腐乳工藝流程： 選料 → 浸泡 → 磨漿 → 甩漿 → 煮漿 → 點(diǎn)漿 → 壓榨 → 豆腐坯 → 接種 → 培養(yǎng) → 搓毛 → 腌坯 ↓ ↓ 豆渣 成品 ← 后發(fā)酵 ← 裝壇 ↑ 配料 微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用 微生物與釀造酒 微生物釀造蒸餾酒 蒸餾酒是用高梁、小麥、玉米、薯類(lèi)等淀粉質(zhì)原料經(jīng)蒸煮、糖化、發(fā)酵和蒸餾而制成。 微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用 大曲 大曲作為釀制大曲酒的糖化劑、發(fā)酵劑，在制造過(guò)程中依靠自然界帶入的各種野生菌（包括細(xì)菌、霉菌和酵母菌），在以大麥為主的淀粉質(zhì)原料上生長(zhǎng)繁殖，保證了各種釀酒用的有益微生物，再經(jīng)風(fēng)干、貯藏即為成品大曲。 微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用 微生物在曲塊上生長(zhǎng)繁殖時(shí)，分泌出各種水解酶類(lèi)，使大曲具有淀粉的液化力、糖化力和蛋白分解能力等。細(xì)菌中主要以芽孢桿菌類(lèi)較多，其中包括巨大芽孢桿菌、嗜熱芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌等。 以大曲釀造的蒸餾酒香味濃、口味悠長(zhǎng)，風(fēng)格突出，但缺點(diǎn)是用曲量大，耗糧多，出酒率低，生產(chǎn)周期長(zhǎng)。小曲中加入中草藥是為了促進(jìn)曲中的有益微生物的繁殖和抑制雜菌生長(zhǎng) 微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用 小曲中優(yōu)勢(shì)微生物種類(lèi)：根霉和少量毛霉、酵母等，此外，還有乳酸菌類(lèi)，醋酸菌類(lèi)及污染的雜菌。麩曲用麩皮、酒糟及谷殼等材料加水制成的曲料，經(jīng)高壓殺菌后，接入純菌種培養(yǎng)制得，不用糧食，生產(chǎn)周期短，又稱(chēng)快曲。啤酒是世界性飲料，除伊斯蘭國(guó)家因宗教原因不生產(chǎn)和飲酒外，幾乎遍及世界各國(guó)，也是世界上產(chǎn)量最大的飲料酒。它與原料一起決定了啤酒的 pH、 香味和最終質(zhì)量。 微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用 釀造啤酒的微生物 （ 1）啤酒酵母 細(xì)胞呈圓形、卵圓形或臘腸形，根據(jù)細(xì)胞的長(zhǎng)寬比例不同分為三組類(lèi)型：第一類(lèi)細(xì)胞長(zhǎng)寬比小于 2，主要用于酒精和白酒等蒸餾酒的生產(chǎn)；第二類(lèi)細(xì)胞長(zhǎng)寬比為2，細(xì)胞出芽長(zhǎng)大后不脫落，繼續(xù)出芽，易形成芽簇，主要用于啤酒和果酒的釀以及面包發(fā)酵。因此而稱(chēng)上面酵母。隨著培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)，菌落顏色變暗，液體培養(yǎng)變濁，表面形成泡沫，凝聚性較強(qiáng)，培養(yǎng)后期菌沉于容器底部。變形黃桿菌在啤酒中留下邪雜味，產(chǎn)氣氣桿菌是污染麥芽汁的雜菌。這些微生物通常要具備下列條件：所生產(chǎn)的蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高，對(duì)人體無(wú)致病作用，味道好并且易消化吸收，對(duì)培養(yǎng)條件要求簡(jiǎn)單，生長(zhǎng)繁殖迅速等。 微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用 第二，生產(chǎn)原料來(lái)源廣，一般有以下幾類(lèi)：①農(nóng)業(yè)廢物、廢水，如秸稈、蔗渣、甜菜渣、木屑等含纖維素的廢料及農(nóng)林產(chǎn)品的加工廢水；②工業(yè)廢物、廢水，如食品、發(fā)酵工業(yè)中排出的含糖有機(jī)廢水、亞硫酸紙漿廢液等；③石油、天然氣及相關(guān)產(chǎn)品，如原油、柴油、甲烷、乙醇等；④ H CO2等廢氣。一般成年人每天食用 10～ 15g干酵母，就能滿足對(duì)氨基酸的需要量。由于酵母的含熱量低，也常作為減肥食品的添加劑。需求的膨脹和來(lái)源的快速減少，正是目前飼料優(yōu)質(zhì)蛋白原料面臨的尷尬處境。 微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用 生產(chǎn) SCP對(duì)菌種的要求 SCP的生產(chǎn)工藝依據(jù)原料和菌種的特性的不同而異。如尖孢鐮刀霉菌、綠色木霉等可直接利用廢糖蜜原料進(jìn)行液體深層發(fā)酵生產(chǎn) SCP。 隨著世界人口的不斷增長(zhǎng)，糧食和飼料不足的情況日益嚴(yán)重。 微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用 利用微生物生產(chǎn)生物酶制劑要比從植物瓜果、種子、動(dòng)物組織中獲得更容易。 （ 1） α 淀粉酶（ α Amylase） 也稱(chēng)液化淀粉酶 它作用于淀粉時(shí)可從淀粉分子內(nèi)部切開(kāi) α 1,4糖苷鍵生成糊精和還原糖。由微生物制備的酶制劑產(chǎn)霉量高，易于分離和精制，適于大量生產(chǎn)。中國(guó)目前產(chǎn)量最大、用途最廣的液化型 α 淀粉酶 —— 枯草桿菌 BF7658， 其最適 ， pH 6或 10時(shí)，酶活力顯著降低，最適溫度為 65℃ 左右， 60℃以下穩(wěn)定。 生成的麥芽糖在光學(xué)上屬于 β 型 。 不同的國(guó)家糖化酶的生產(chǎn)菌種不同，美國(guó)主要有臭曲霉，丹麥和中國(guó)用黑曲霉、日本用擬內(nèi)孢霉和根霉。中國(guó)多采用產(chǎn)氣氣桿菌。 微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用 （ cellulases） 纖維素酶是降解纖維素生成葡萄糖的一類(lèi)酶的總稱(chēng)。 微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用 （ proteases） 蛋白酶是水解蛋白肽鍵的一類(lèi)酶的總稱(chēng)。屬于胞外酶。 微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用 （ 1）酸性蛋白酶 它在許多地方與動(dòng)物胃蛋白酶和凝乳蛋白酶相似，除胃蛋白酶外，都是由真菌產(chǎn)生。中國(guó)生產(chǎn)酸性蛋白酶的菌種為黑曲霉。此外，鈣對(duì)中性蛋白酶的熱穩(wěn)定性有保護(hù)作用。 微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用 堿性蛋白酶較耐熱， 55℃ 下保持 30min仍能有大部分的活力。 微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用 其他微生物酶類(lèi) 由酵母菌、霉菌產(chǎn)生的脂肪酶；霉菌產(chǎn)生的半纖維素酶、葡萄糖氧化酶、蔗糖酶、橙皮苷酶、柚柑酶；由細(xì)菌、放線菌產(chǎn)生的葡萄糖異構(gòu)酶等。但并不是所有微生物產(chǎn)生的酶都能用于酶的發(fā)酵生產(chǎn)。 微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用 發(fā)酵條件的控制 我們選擇了優(yōu)良的產(chǎn)酶微生物后，還必須滿足微生物生長(zhǎng)、繁殖和發(fā)酵產(chǎn)酶的各種工藝條件，并要根據(jù)發(fā)酵過(guò)程的變化進(jìn)行優(yōu)化控制。但是菌種的生長(zhǎng)與產(chǎn)酶未必是同步的，產(chǎn)酶量也并不是完全與微生物生長(zhǎng)旺盛程度成正比。由于酶具有專(zhuān)一性強(qiáng)、催化效率高、作用條件溫和等特點(diǎn)，可廣泛地應(yīng)用于各種食品的保鮮，有效地防止外界因素，特別是氧化和微生物對(duì)食品所造成的不良影響。 （ 1）在酒精生產(chǎn)過(guò)程中酶法液化代替高壓蒸煮 酒精生產(chǎn)過(guò)去是多采用高壓蒸煮淀粉原料（液化）；經(jīng)糖化后進(jìn)行酒精發(fā)酵