第一章-发酵食品工艺学绪论--课件

发酵食品工艺学发酵食品工艺学1 1pptppt课件课件第一章第一章 绪绪 论论2 2pptppt课件课件l l第一节第一节第一节第一节 发酵食品的渊源及其文化内涵发酵食品的渊源及其文化内涵发酵食品的渊源及其文化内涵发酵食品的渊源及其文化内涵l l第二节第二节第二节第二节 我国发酵食品的工艺特色我国发酵食品的工艺特色我国发酵食品的工艺特色我国发酵食品的工艺特色l l第三节第三节第三节第三节 我国发酵食品的固态发酵工艺我国发酵食品的固态发酵工艺我国发酵食品的固态发酵工艺我国发酵食品的固态发酵工艺 第四节第四节第四节第四节 发酵食品形成的一般生化历程发酵食品形成的一般生化历程发酵食品形成的一般生化历程发酵食品形成的一般生化历程l l第五节第五节第五节第五节 发酵食品形成过程中微生物的演替发酵食品形成过程中微生物的演替发酵食品形成过程中微生物的演替发酵食品形成过程中微生物的演替3 3pptppt课件课件vv食品发酵是一门古老而又现代的技术，结食品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合了神秘的传统、古老的文化和变化无穷的生物技术。的生物技术。vv文化底蕴深厚、产品形态多种多样、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手段推陈出新、理论研究和技术创新永无止境。止境。一、发酵食品的渊源及其文化内涵一、发酵食品的渊源及其文化内涵4 4pptppt课件课件vv 最早的发酵产品据记载起源公元前最早的发酵产品据记载起源公元前最早的发酵产品据记载起源公元前最早的发酵产品据记载起源公元前5000500050005000年。据记载最年。据记载最年。据记载最年。据记载最早的发酵食品应是酒类，通常认为是早的发酵食品应是酒类，通常认为是早的发酵食品应是酒类，通常认为是早的发酵食品应是酒类，通常认为是wine,wine,wine,wine,因为大自然因为大自然因为大自然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中具备了野生果类和酵母菌，条件适宜情况下即行发中具备了野生果类和酵母菌，条件适宜情况下即行发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。由于自然界中酵。在神话传说中亦有猿猴酿酒之说。由于自然界中酵。在神话传说中亦有猿猴酿酒之说。由于自然界中酵。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（资源的多样性（资源的多样性（资源的多样性（F F F F、M M M M），便有了多种多样的发酵食品。），便有了多种多样的发酵食品。），便有了多种多样的发酵食品。），便有了多种多样的发酵食品。4000BC4000BC4000BC4000BCBeerBeerBeerBeer，自古埃及即出现了麦芽糖化，自古埃及即出现了麦芽糖化，自古埃及即出现了麦芽糖化，自古埃及即出现了麦芽糖化。5000-6000BC5000-6000BC5000-6000BC5000-6000BCwinewinewinewine、黄酒、白酒、黄酒、白酒、黄酒、白酒、黄酒、白酒、CheeseCheeseCheeseCheesevv(酱油、调味品酱油、调味品酱油、调味品酱油、调味品vv白酒：农业社会粮食节余，生霉、发酵、蒸馏而得）白酒：农业社会粮食节余，生霉、发酵、蒸馏而得）白酒：农业社会粮食节余，生霉、发酵、蒸馏而得）白酒：农业社会粮食节余，生霉、发酵、蒸馏而得）古古古古 老：老：老：老：5 5pptppt课件课件l l古老的发酵食品自产生以来，长时间内停留在自然酿造古老的发酵食品自产生以来，长时间内停留在自然酿造古老的发酵食品自产生以来，长时间内停留在自然酿造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。由阶段。即知其然而不知其所以然，通常以经验掌握。由阶段。即知其然而不知其所以然，通常以经验掌握。由阶段。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，因此食品酿于节气、环境的变化即决定了产品的成败，因此食品酿于节气、环境的变化即决定了产品的成败，因此食品酿于节气、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造甚至被赋予很多神秘色彩，甚至出现了对曲的顶礼膜造甚至被赋予很多神秘色彩，甚至出现了对曲的顶礼膜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拜，与一些祭祀活动也连起来。由于其发酵的机理一直拜，与一些祭祀活动也连起来。由于其发酵的机理一直拜，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未能充分揭示，因此发酵技术也迟迟未能进一步发扬光未能充分揭示，因此发酵技术也迟迟未能进一步发扬光未能充分揭示，因此发酵技术也迟迟未能进一步发扬光大和合理调控。直到大和合理调控。直到大和合理调控。直到大和合理调控。直到巴斯德、科赫巴斯德、科赫巴斯德、科赫巴斯德、科赫等人的工作成果推动等人的工作成果推动等人的工作成果推动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。了微生物发酵及工艺调控的推陈出新。了微生物发酵及工艺调控的推陈出新。了微生物发酵及工艺调控的推陈出新。现现现现 代：代：代：代：6 6pptppt课件课件 关于酒曲，关于酒曲，关于酒曲，关于酒曲，“千年酒窖万年糟千年酒窖万年糟千年酒窖万年糟千年酒窖万年糟”之说，引起了之说，引起了之说，引起了之说，引起了国内外研究者的浓厚兴趣。国内外研究者的浓厚兴趣。国内外研究者的浓厚兴趣。国内外研究者的浓厚兴趣。vv与许多民族文化融为一体：与许多民族文化融为一体：与许多民族文化融为一体：与许多民族文化融为一体：英国的英国的英国的英国的WhiskyWhiskyWhiskyWhisky荷兰的荷兰的荷兰的荷兰的CheeseCheeseCheeseCheese俄国的俄国的俄国的俄国的黑面包黑面包黑面包黑面包（大脸面包）（大脸面包）（大脸面包）（大脸面包）德国的德国的德国的德国的啤酒啤酒啤酒啤酒中国的中国的中国的中国的白酒白酒白酒白酒日本的日本的日本的日本的清酒清酒清酒清酒法国的法国的法国的法国的香槟香槟香槟香槟文化内涵文化内涵：7 7pptppt课件课件中国的中国的中国的中国的酒文化酒文化酒文化酒文化，出现了各时代以酒为载体的诗，出现了各时代以酒为载体的诗，出现了各时代以酒为载体的诗，出现了各时代以酒为载体的诗词歌赋，词歌赋，词歌赋，词歌赋，“借酒吟诗借酒吟诗借酒吟诗借酒吟诗”、“以诗言志以诗言志以诗言志以诗言志”。陶渊明陶渊明陶渊明陶渊明的诗几乎诗诗有酒的诗几乎诗诗有酒的诗几乎诗诗有酒的诗几乎诗诗有酒桃花源记桃花源记桃花源记桃花源记李白李白李白李白1050105010501050首诗中首诗中首诗中首诗中170170170170首首首首借酒诗狂借酒诗狂借酒诗狂借酒诗狂杜甫杜甫杜甫杜甫1400140014001400余首诗中余首诗中余首诗中余首诗中300300300300余首余首余首余首借酒消愁借酒消愁借酒消愁借酒消愁欧阳修欧阳修欧阳修欧阳修的的的的醉翁亭记醉翁亭记醉翁亭记醉翁亭记“醉翁醉翁醉翁醉翁”（琅琊山）（琅琊山）（琅琊山）（琅琊山）工艺方面工艺方面工艺方面工艺方面：踩曲边踏边唱、：踩曲边踏边唱、：踩曲边踏边唱、：踩曲边踏边唱、红高粱红高粱红高粱红高粱、日本、日本、日本、日本的酒曲听音乐即的酒曲听音乐即的酒曲听音乐即的酒曲听音乐即 “陈化陈化陈化陈化”等等等等文化内涵文化内涵文化内涵文化内涵：8 8pptppt课件课件1 1 1 1、采用多种原料，且多以淀粉质原料为主。、采用多种原料，且多以淀粉质原料为主。、采用多种原料，且多以淀粉质原料为主。、采用多种原料，且多以淀粉质原料为主。vv植物性原料植物性原料植物性原料植物性原料：麦麦麦麦 ：beerbeerbeerbeer、breadbreadbreadbread、格瓦斯、格瓦斯、格瓦斯、格瓦斯(Kowas(Kowas(Kowas(Kowas)豆：豆：豆：豆：酱油、豆豉、腐乳（酱油、豆豉、腐乳（酱油、豆豉、腐乳（酱油、豆豉、腐乳（ToFoToFoToFoToFo）、）、）、）、TemphTemphTemphTemph、纳豆、纳豆、纳豆、纳豆水果：酒、果醋水果：酒、果醋水果：酒、果醋水果：酒、果醋菜：菜：菜：菜：KimichiKimichiKimichiKimichi（朝鲜）（朝鲜）（朝鲜）（朝鲜）茶叶：红茶、茶菌（海宝，醋酸菌、酵母、乳酸菌茶叶：红茶、茶菌（海宝，醋酸菌、酵母、乳酸菌茶叶：红茶、茶菌（海宝，醋酸菌、酵母、乳酸菌茶叶：红茶、茶菌（海宝，醋酸菌、酵母、乳酸菌+红红红红茶水茶水茶水茶水+糖）糖）糖）糖）vv动物性原料动物性原料动物性原料动物性原料：乳：酸奶、乳：酸奶、乳：酸奶、乳：酸奶、CheeseCheeseCheeseCheese、KurmissKurmissKurmissKurmiss、KetirKetirKetirKetir肉：香肠、沙拉米肉：香肠、沙拉米肉：香肠、沙拉米肉：香肠、沙拉米(Salami)(Salami)(Salami)(Salami)等等等等 二、我国发酵食品的工艺特色二、我国发酵食品的工艺特色：9 9pptppt课件课件2、多菌种混合发酵多菌种混合发酵，且多以霉菌为主的，且多以霉菌为主的微生物群。（国外多以细菌、乳酸菌）微生物群。（国外多以细菌、乳酸菌）3 3、工艺复杂、多用曲、工艺复杂、多用曲：董酒生产制的曲：董酒生产制的曲用用7272味中药。曲（味中药。曲（KojiKoji）4 4、多为固态发酵、多为固态发酵：醅、醪：醅、醪我国发酵食品的工艺特色我国发酵食品的工艺特色：1010pptppt课件课件三、我国发酵食品的典型工艺三、我国发酵食品的典型工艺 固态发酵固态发酵（一）固态发酵的一般特征（一）固态发酵的一般特征vv非均质性非均质性非均质性非均质性 在液态发酵基质中空气、搅拌等是均相的在液态发酵基质中空气、搅拌等是均相的在液态发酵基质中空气、搅拌等是均相的在液态发酵基质中空气、搅拌等是均相的（溶氧、（溶氧、（溶氧、（溶氧、pHpHpHpH、基质补充、基质补充、基质补充、基质补充、T T T T等），但固态发酵中等），但固态发酵中等），但固态发酵中等），但固态发酵中则存在非均质性，在发酵环境中（基质）形成则存在非均质性，在发酵环境中（基质）形成则存在非均质性，在发酵环境中（基质）形成则存在非均质性，在发酵环境中（基质）形成一个个小环境（微环境）。这种不均质性给固一个个小环境（微环境）。这种不均质性给固一个个小环境（微环境）。这种不均质性给固一个个小环境（微环境）。这种不均质性给固态发酵调控带来了很大困难。态发酵调控带来了很大困难。态发酵调控带来了很大困难。态发酵调控带来了很大困难。1111pptppt课件课件例：干酪发酵、发酵干香肠例：干酪发酵、发酵干香肠vv其外部为有氧环境（霉菌生长），而内其外部为有氧环境（霉菌生长），而内部是厌氧环境（兼性厌氧菌生长）。部是厌氧环境（兼性厌氧菌生长）。vv对对T T而言，内部发酵高，外部相对低。而言，内部发酵高，外部相对低。vv不同菌也在不同的微生物环境中形成了不同菌也在不同的微生物环境中形成了独特的优势群。独特的优势群。（一）固态发酵的一般特征（一）固态发酵的一般特征1212pptppt课件课件1313pptppt课件课件1414pptppt课件课件优点优点：vv利用多菌发酵，如曲酒生产的双边发酵（外部霉菌糖化，内部酒精发酵）。vv又如白酒生产中窖泥中存在的己酸菌等等。这在液态发酵中是难以实现的（一）固态发酵的一般特征（一）固态发酵的一般特征 第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控1515pptppt课件课件1616pptppt课件课件vv基质的不可及性基质的不可及性 固态基质，微生物初始只能作用于基固态基质，微生物初始只能作用于基质的表面，而真正对发酵有用的成分往质的表面，而真正对发酵有用的成分往往包裹在内部（如谷物），必须通过往包裹在内部（如谷物），必须通过粉粉碎等物理措施碎等物理措施及及果胶酶、纤维素酶等生果胶酶、纤维素酶等生化作用化作用消除屏障作用。消除屏障作用。（一）固态发酵的一般特征（一）固态发酵的一般特征（一）固态发酵的一般特征（一）固态发酵的一般特征1717pptppt课件课件vv基质的不可直接利用基质的不可直接利用 植物性原料多为不溶性的多聚物，如植物性原料多为不溶性的多聚物，如植物性原料多为不溶性的多聚物，如植物性原料多为不溶性的多聚物，如淀粉、纤维素、蛋白质，必须先降解淀粉、纤维素、蛋白质，必须先降解淀粉、纤维素、蛋白质，必须先降解淀粉、纤维素、蛋白质，必须先降解成为小分子才能被利用。所以成为小分子才能被利用。所以成为小分子才能被利用。所以成为小分子才能被利用。所以微生物微生物微生物微生物生长、发酵速度往往取决于原料大分生长、发酵速度往往取决于原料大分生长、发酵速度往往取决于原料大分生长、发酵速度往往取决于原料大分子转化速度。子转化速度。子转化速度。子转化速度。（一）固态发酵的一般特征（一）固态发酵的一般特征（一）固态发酵的一般特征（一）固态发酵的一般特征1818pptppt课件课件vv生长取决于水分活度而不是含水量生长取决于水分活度而不是含水量vv水分活度是固态发酵独有参数，固态发酵水分水分活度是固态发酵独有参数，固态发酵水分水分活度是固态发酵独有参数，固态发酵水分水分活度是固态发酵独有参数，固态发酵水分控制的下限用含水量表示一般为控制的下限用含水量表示一般为控制的下限用含水量表示一般为控制的下限用含水量表示一般为12%12%12%12%，而含水，而含水，而含水，而含水量上限往往由基质的吸水性来决定，吸水性越量上限往往由基质的吸水性来决定，吸水性越量上限往往由基质的吸水性来决定，吸水性越量上限往往由基质的吸水性来决定，吸水性越强，上限含水量越高，一般的固态发酵含水量强，上限含水量越高，一般的固态发酵含水量强，上限含水量越高，一般的固态发酵含水量强，上限含水量越高，一般的固态发酵含水量上限不超过上限不超过上限不超过上限不超过80%80%80%80%。vv对不同的微生物而言，对水分活度的要求是细对不同的微生物而言，对水分活度的要求是细对不同的微生物而言，对水分活度的要求是细对不同的微生物而言，对水分活度的要求是细菌酵母霉菌。正因为固态基质中没有或几菌酵母霉菌。正因为固态基质中没有或几菌酵母霉菌。正因为固态基质中没有或几菌酵母霉菌。正因为固态基质中没有或几乎没有游离水，所以优势菌往往是耐受低水分乎没有游离水，所以优势菌往往是耐受低水分乎没有游离水，所以优势菌往往是耐受低水分乎没有游离水，所以优势菌往往是耐受低水分活度的菌占优势（霉菌）。活度的菌占优势（霉菌）。活度的菌占优势（霉菌）。活度的菌占优势（霉菌）。（一）固态发酵的一般特征（一）固态发酵的一般特征（一）固态发酵的一般特征（一）固态发酵的一般特征1919pptppt课件课件vv微生物在固态基质上的扩散是有限的微生物在固态基质上的扩散是有限的微生物在固态基质上的扩散是有限的微生物在固态基质上的扩散是有限的 固态发酵基质多呈颗粒状，相对运动性固态发酵基质多呈颗粒状，相对运动性固态发酵基质多呈颗粒状，相对运动性固态发酵基质多呈颗粒状，相对运动性差。因此导致了微生物生长和扩散速度的局限差。因此导致了微生物生长和扩散速度的局限差。因此导致了微生物生长和扩散速度的局限差。因此导致了微生物生长和扩散速度的局限性。所以性。所以性。所以性。所以固态发酵往往强调大量接种。固态发酵往往强调大量接种。固态发酵往往强调大量接种。固态发酵往往强调大量接种。vv一般霉菌菌丝体的渗透性易使之渗入基质内部一般霉菌菌丝体的渗透性易使之渗入基质内部一般霉菌菌丝体的渗透性易使之渗入基质内部一般霉菌菌丝体的渗透性易使之渗入基质内部（例红曲培养细菌纤维素、菌丝岛（例红曲培养细菌纤维素、菌丝岛（例红曲培养细菌纤维素、菌丝岛（例红曲培养细菌纤维素、菌丝岛连片连片连片连片结结结结块（如丹贝）块（如丹贝）块（如丹贝）块（如丹贝）vv细菌只能附着于表面生长，基质内部的作用往细菌只能附着于表面生长，基质内部的作用往细菌只能附着于表面生长，基质内部的作用往细菌只能附着于表面生长，基质内部的作用往往依赖于菌体生长及酶解作用逐步向内扩散，往依赖于菌体生长及酶解作用逐步向内扩散，往依赖于菌体生长及酶解作用逐步向内扩散，往依赖于菌体生长及酶解作用逐步向内扩散，所以要接种均匀，否则发酵中形成孤岛。所以要接种均匀，否则发酵中形成孤岛。所以要接种均匀，否则发酵中形成孤岛。所以要接种均匀，否则发酵中形成孤岛。（一）固态发酵的一般特征（一）固态发酵的一般特征（一）固态发酵的一般特征（一）固态发酵的一般特征2020pptppt课件课件v传质差（氧气、传质差（氧气、T T等）等）vv料层厚、流动性差料层厚、流动性差vv生物热、化学热生物热、化学热vv难以机械化、自动化调控难以机械化、自动化调控（一）固态发酵的一般特征（一）固态发酵的一般特征2121pptppt课件课件控制因素有控制因素有：vv原料配比预处理原料配比预处理原料配比预处理原料配比预处理vv气态环境与通气气态环境与通气气态环境与通气气态环境与通气vv含水量含水量含水量含水量vv基质酸碱度基质酸碱度基质酸碱度基质酸碱度vv热传递与控温热传递与控温热传递与控温热传递与控温（二）固态发酵的调控（二）固态发酵的调控2222pptppt课件课件vv配比适当配比适当：vv由终产物性质定：如酒由终产物性质定：如酒由终产物性质定：如酒由终产物性质定：如酒淀粉、淀粉、淀粉、淀粉、beerbeerbeerbeerProProProPro少（少（少（少（C C C C产泡、持泡）酱油、腐乳（产泡、持泡）酱油、腐乳（产泡、持泡）酱油、腐乳（产泡、持泡）酱油、腐乳（ProProProPro高则风高则风高则风高则风味鲜、味鲜、味鲜、味鲜、CarCarCarCar多则产品味甜）多则产品味甜）多则产品味甜）多则产品味甜）vv微生物生长条件：加入谷壳提高气流量、加入微生物生长条件：加入谷壳提高气流量、加入微生物生长条件：加入谷壳提高气流量、加入微生物生长条件：加入谷壳提高气流量、加入中药抑制杂菌、酱油中加盐抑菌、抑酶等。中药抑制杂菌、酱油中加盐抑菌、抑酶等。中药抑制杂菌、酱油中加盐抑菌、抑酶等。中药抑制杂菌、酱油中加盐抑菌、抑酶等。vv预处理预处理：粉碎：粉碎太粗不利作用，太细不利氧气太粗不利作用，太细不利氧气扩散扩散vv热处理（蒸料）糊化、热变性，利于酶的液化热处理（蒸料）糊化、热变性，利于酶的液化热处理（蒸料）糊化、热变性，利于酶的液化热处理（蒸料）糊化、热变性，利于酶的液化和糖化作用和糖化作用和糖化作用和糖化作用1、原料配比预处理、原料配比预处理2323pptppt课件课件 O O O O2 2 2 2 浓度浓度浓度浓度(分压分压分压分压)、COCOCOCO2 2 2 2浓度浓度浓度浓度:决定生长及产物的形成、发酵方向决定生长及产物的形成、发酵方向决定生长及产物的形成、发酵方向决定生长及产物的形成、发酵方向调控方法：调控方法：调控方法：调控方法：vv使用多孔的粗粉碎颗粒基质，加大基质内部的空隙使用多孔的粗粉碎颗粒基质，加大基质内部的空隙使用多孔的粗粉碎颗粒基质，加大基质内部的空隙使用多孔的粗粉碎颗粒基质，加大基质内部的空隙vv薄层培养或使用较大容器薄层培养或使用较大容器薄层培养或使用较大容器薄层培养或使用较大容器:如浅盘培养如浅盘培养如浅盘培养如浅盘培养vv使用带孔的培养盘或袋、帘子（丹贝、豆腐发酵）使用带孔的培养盘或袋、帘子（丹贝、豆腐发酵）使用带孔的培养盘或袋、帘子（丹贝、豆腐发酵）使用带孔的培养盘或袋、帘子（丹贝、豆腐发酵）vv翻动基质（开耙、翻曲、倒罐等）翻动基质（开耙、翻曲、倒罐等）翻动基质（开耙、翻曲、倒罐等）翻动基质（开耙、翻曲、倒罐等）但机械翻动引起菌丝体损伤、自溶，设备有转鼓反应但机械翻动引起菌丝体损伤、自溶，设备有转鼓反应但机械翻动引起菌丝体损伤、自溶，设备有转鼓反应但机械翻动引起菌丝体损伤、自溶，设备有转鼓反应器、圆盘制曲机等（南京机轮酱油）器、圆盘制曲机等（南京机轮酱油）器、圆盘制曲机等（南京机轮酱油）器、圆盘制曲机等（南京机轮酱油）vv强制通风：如厚层通风制曲工艺强制通风：如厚层通风制曲工艺强制通风：如厚层通风制曲工艺强制通风：如厚层通风制曲工艺2、气态环境与通气、气态环境与通气2424pptppt课件课件圆盘制曲机圆盘制曲机2525pptppt课件课件自动翻曲机自动翻曲机2626pptppt课件课件2727pptppt课件课件vv含水量通常与通氧相矛盾含水量通常与通氧相矛盾含水量通常与通氧相矛盾含水量通常与通氧相矛盾，所以固态基质往往要，所以固态基质往往要，所以固态基质往往要，所以固态基质往往要控制基质的含水量。若含水量高，会挤走氧气，控制基质的含水量。若含水量高，会挤走氧气，控制基质的含水量。若含水量高，会挤走氧气，控制基质的含水量。若含水量高，会挤走氧气，使氧浓度低，妨碍好氧菌（霉菌）的生长；含水使氧浓度低，妨碍好氧菌（霉菌）的生长；含水使氧浓度低，妨碍好氧菌（霉菌）的生长；含水使氧浓度低，妨碍好氧菌（霉菌）的生长；含水量过低，则影响水分活度，影响其生长速度，处量过低，则影响水分活度，影响其生长速度，处量过低，则影响水分活度，影响其生长速度，处量过低，则影响水分活度，影响其生长速度，处于亚适生长状态于亚适生长状态于亚适生长状态于亚适生长状态vv一般采用中间补水的方式。一般采用中间补水的方式。一般采用中间补水的方式。一般采用中间补水的方式。所以一般霉菌参与的固态发酵，往往先控制水所以一般霉菌参与的固态发酵，往往先控制水所以一般霉菌参与的固态发酵，往往先控制水所以一般霉菌参与的固态发酵，往往先控制水分，利于霉菌的生长、发酵，再补水制醪，进分，利于霉菌的生长、发酵，再补水制醪，进分，利于霉菌的生长、发酵，再补水制醪，进分，利于霉菌的生长、发酵，再补水制醪，进一步发酵。一步发酵。一步发酵。一步发酵。3、含水量、含水量2828pptppt课件课件vv 因为故态基质有强大的缓冲能力，减少因为故态基质有强大的缓冲能力，减少了对了对pHpH的需要，因此的需要，因此pHpH在固态发酵中影响在固态发酵中影响不明显。一般用酸碱度表示。不明显。一般用酸碱度表示。vv实际生产中，往往采用加浆水、浆浸泡原料等实际生产中，往往采用加浆水、浆浸泡原料等实际生产中，往往采用加浆水、浆浸泡原料等实际生产中，往往采用加浆水、浆浸泡原料等方法调节基质的方法调节基质的方法调节基质的方法调节基质的pHpHpHpH，如浙江绍兴加饭酒。，如浙江绍兴加饭酒。，如浙江绍兴加饭酒。，如浙江绍兴加饭酒。4、酸碱度、酸碱度2929pptppt课件课件vv热传递能力差热传递能力差热传递能力差热传递能力差 单位体积内基质浓度高，菌体浓度高，生物热高单位体积内基质浓度高，菌体浓度高，生物热高单位体积内基质浓度高，菌体浓度高，生物热高单位体积内基质浓度高，菌体浓度高，生物热高（产热多），传热困难，导致基质内温度不均匀，形（产热多），传热困难，导致基质内温度不均匀，形（产热多），传热困难，导致基质内温度不均匀，形（产热多），传热困难，导致基质内温度不均匀，形成温度梯度。如麸曲，厚度一般成温度梯度。如麸曲，厚度一般成温度梯度。如麸曲，厚度一般成温度梯度。如麸曲，厚度一般6.5cm6.5cm6.5cm6.5cm，不除热情况下，不除热情况下，不除热情况下，不除热情况下相差相差相差相差3/cm3/cm3/cm3/cm。vv烧曲（内部温度太高）烧曲（内部温度太高）烧曲（内部温度太高）烧曲（内部温度太高）vv除热（控温）方法除热（控温）方法除热（控温）方法除热（控温）方法：vv调节通风风速和通风频率。调节通风风速和通风频率。调节通风风速和通风频率。调节通风风速和通风频率。vv开窗通风，翻曲散热等。开窗通风，翻曲散热等。开窗通风，翻曲散热等。开窗通风，翻曲散热等。5、热传递与控温、热传递与控温3030pptppt课件课件 发酵食品是以微生物代谢产物发酵食品是以微生物代谢产物为产品的发酵，其根本是原料在一为产品的发酵，其根本是原料在一特定的微生物和合适的条件下转化特定的微生物和合适的条件下转化为产品的过程。这一过程可分为为产品的过程。这一过程可分为三三个阶段个阶段。四、四、发酵食品形成的一般生化历程发酵食品形成的一般生化历程3131pptppt课件课件原料降解阶段：原料降解阶段：淀粉、淀粉、ProPro、FatFat、果胶、果胶、半纤维素、木质素及其它物质的降解半纤维素、木质素及其它物质的降解产物转化阶段：产物转化阶段：醇类、有机酸、醇类、有机酸、AAAA、脂肪酸、其它物质的形成、脂肪酸、其它物质的形成产物再平衡：产物再平衡：原料第一阶段第二阶段第三阶段发酵食品形成的一般生化历程发酵食品形成的一般生化历程酯类等风味物质的形成酯类等风味物质的形成3232pptppt课件课件vv生化特征生化特征：大分子物质降解成小分子物质以利于：大分子物质降解成小分子物质以利于：大分子物质降解成小分子物质以利于：大分子物质降解成小分子物质以利于微生物细胞膜的选择吸收，原料开始液化、糖化。微生物细胞膜的选择吸收，原料开始液化、糖化。微生物细胞膜的选择吸收，原料开始液化、糖化。微生物细胞膜的选择吸收，原料开始液化、糖化。（如味精厂淀粉入水加酶作用）（如味精厂淀粉入水加酶作用）（如味精厂淀粉入水加酶作用）（如味精厂淀粉入水加酶作用）vv动力：动力：霉菌、细菌或酶制剂霉菌、细菌或酶制剂vv作用：作用：为进一步发酵（如酵母菌）提供基质为进一步发酵（如酵母菌）提供基质vv主要物质变化：主要物质变化：第一阶段：原料降解阶段第一阶段：原料降解阶段3333pptppt课件课件（1）淀粉的水解淀粉的水解：vv淀粉：淀粉：vvD D D DGluGluGluGlu以以以以1 1 1 1，4 4 4 4糖苷键连接而成。糖苷键连接而成。糖苷键连接而成。糖苷键连接而成。vv易水解、与水共热裂解；与无机酸共热彻底易水解、与水共热裂解；与无机酸共热彻底易水解、与水共热裂解；与无机酸共热彻底易水解、与水共热裂解；与无机酸共热彻底水解为水解为水解为水解为D D D DGluGluGluGlu。vv分为分为分为分为直链淀粉直链淀粉直链淀粉直链淀粉（卷曲螺旋结构，每个螺旋间（卷曲螺旋结构，每个螺旋间（卷曲螺旋结构，每个螺旋间（卷曲螺旋结构，每个螺旋间含含含含6 6 6 6个个个个GluGluGluGlu残基）和残基）和残基）和残基）和支链淀粉（支链淀粉（支链淀粉（支链淀粉（1 1 1 1，6 6 6 6糖苷糖苷糖苷糖苷键形成分支）。键形成分支）。键形成分支）。键形成分支）。主要物质变化主要物质变化3434pptppt课件课件vv淀粉酶淀粉酶淀粉酶淀粉酶：vv淀粉酶：淀粉酶：淀粉酶：淀粉酶：液化型，也称淀粉液化型，也称淀粉液化型，也称淀粉液化型，也称淀粉1 1 1 1，4 4 4 4糊精酶。糊精酶。糊精酶。糊精酶。产物为糊精产物为糊精产物为糊精产物为糊精vv淀粉酶：淀粉酶：淀粉酶：淀粉酶：也称淀粉也称淀粉也称淀粉也称淀粉1 1 1 1，4 4 4 4麦芽糖苷酶。产麦芽糖苷酶。产麦芽糖苷酶。产麦芽糖苷酶。产物为麦芽糖物为麦芽糖物为麦芽糖物为麦芽糖vv淀粉酶：淀粉酶：淀粉酶：淀粉酶：也称淀粉也称淀粉也称淀粉也称淀粉1 1 1 1，4 4 4 4、1 1 1 1，6 6 6 6葡萄葡萄葡萄葡萄糖苷酶，或葡萄糖淀粉酶。糖苷酶，或葡萄糖淀粉酶。糖苷酶，或葡萄糖淀粉酶。糖苷酶，或葡萄糖淀粉酶。vv异淀粉酶：异淀粉酶：异淀粉酶：异淀粉酶：淀粉淀粉1 1，6 6糊精酶，分解支链中的糊精酶，分解支链中的糊精酶，分解支链中的糊精酶，分解支链中的a-1a-1a-1a-1，6-6-6-6-糖苷键糖苷键糖苷键糖苷键vv磷酸脂酶：磷酸脂酶：磷酸脂酶：磷酸脂酶：极强液化力，产生葡萄糖和磷酸极强液化力，产生葡萄糖和磷酸极强液化力，产生葡萄糖和磷酸极强液化力，产生葡萄糖和磷酸淀粉的水解淀粉的水解3535pptppt课件课件vv淀粉的糊化淀粉的糊化：淀粉在适当温度（：淀粉在适当温度（60-8060-80）下在水中溶胀、分裂形成均匀糊状溶液的下在水中溶胀、分裂形成均匀糊状溶液的过程，又称淀粉的过程，又称淀粉的化。化。vv糊化本质糊化本质：淀粉中有序及无序（晶质与非晶：淀粉中有序及无序（晶质与非晶质）态的淀粉分子之间氢键断开，分散在质）态的淀粉分子之间氢键断开，分散在水中成为胶体溶液。水中成为胶体溶液。3636pptppt课件课件vv淀粉的老化淀粉的老化淀粉的老化淀粉的老化：淀粉溶液经缓慢冷却或淀粉凝胶经：淀粉溶液经缓慢冷却或淀粉凝胶经：淀粉溶液经缓慢冷却或淀粉凝胶经：淀粉溶液经缓慢冷却或淀粉凝胶经长期放置，变得不透明或沉淀。长期放置，变得不透明或沉淀。长期放置，变得不透明或沉淀。长期放置，变得不透明或沉淀。温度：温度：温度：温度：2-42-42-42-4易老化，易老化，易老化，易老化，90 90 90 90 以上或以上或以上或以上或-20-20-20-20 以下不易以下不易以下不易以下不易 水分：水分：水分：水分：含水量含水量含水量含水量30%-90%30%-90%30%-90%30%-90%间淀粉易老化，间淀粉易老化，间淀粉易老化，间淀粉易老化，10%10%10%10%以下不易以下不易以下不易以下不易 结构：结构：结构：结构：直链易老化，支链不易老化，聚合度高的易老化直链易老化，支链不易老化，聚合度高的易老化直链易老化，支链不易老化，聚合度高的易老化直链易老化，支链不易老化，聚合度高的易老化vv老化本质老化本质老化本质老化本质：化的淀粉分子又自动排列成序，形化的淀粉分子又自动排列成序，形化的淀粉分子又自动排列成序，形化的淀粉分子又自动排列成序，形成致密、高度晶化的不溶性的淀粉分子胶束成致密、高度晶化的不溶性的淀粉分子胶束成致密、高度晶化的不溶性的淀粉分子胶束成致密、高度晶化的不溶性的淀粉分子胶束 可视为糊化的逆转，但不是彻底复原可视为糊化的逆转，但不是彻底复原可视为糊化的逆转，但不是彻底复原可视为糊化的逆转，但不是彻底复原，仍为生淀粉，仍为生淀粉，仍为生淀粉，仍为生淀粉（）的结构状态，但晶化程度比生淀粉低。）的结构状态，但晶化程度比生淀粉低。）的结构状态，但晶化程度比生淀粉低。）的结构状态，但晶化程度比生淀粉低。3737pptppt课件课件vv淀粉水解历程淀粉水解历程淀粉水解历程淀粉水解历程：注：糊精化程度低的称为可溶性淀粉，碘检时仍呈蓝色注：糊精化程度低的称为可溶性淀粉，碘检时仍呈蓝色注：糊精化程度低的称为可溶性淀粉，碘检时仍呈蓝色注：糊精化程度低的称为可溶性淀粉，碘检时仍呈蓝色淀粉（深蓝）淀粉（深蓝）单单 糖糖糊精（蓝）糊精（蓝）无色糊精无色糊精寡寡 糖糖（多苷链的片段）（多苷链的片段）（低于（低于6 6个残基）个残基）淀粉的水解淀粉的水解3838pptppt课件课件（2 2）蛋白质的降解）蛋白质的降解vv蛋白质的结构及作用力蛋白质的结构及作用力：vv一级一级一级一级肽键（或酰胺键）肽键（或酰胺键）肽键（或酰胺键）肽键（或酰胺键）vv二级二级二级二级-螺旋，螺旋，螺旋，螺旋，-折叠，氢键、碱基堆积力折叠，氢键、碱基堆积力折叠，氢键、碱基堆积力折叠，氢键、碱基堆积力vv三级三级三级三级空间结构、盐键、二硫键、氢键、范德华力空间结构、盐键、二硫键、氢键、范德华力空间结构、盐键、二硫键、氢键、范德华力空间结构、盐键、二硫键、氢键、范德华力vv四级四级四级四级亚基组合亚基组合亚基组合亚基组合第一阶段：原料降解阶段第一阶段：原料降解阶段3939pptppt课件课件l l蛋白酶：蛋白酶：外肽酶：外肽酶：分为羧肽酶、氨肽酶，切下氨基酸分为羧肽酶、氨肽酶，切下氨基酸分为羧肽酶、氨肽酶，切下氨基酸分为羧肽酶、氨肽酶，切下氨基酸 内肽酶：内肽酶：从链内部切，生成多个多肽或小肽从链内部切，生成多个多肽或小肽从链内部切，生成多个多肽或小肽从链内部切，生成多个多肽或小肽 酸性蛋白酶：酸性蛋白酶：酸性蛋白酶：酸性蛋白酶：适于在低适于在低适于在低适于在低pHpHpHpH（酸性）下作用（酸性）下作用（酸性）下作用（酸性）下作用 中性蛋白酶：中性蛋白酶：中性蛋白酶：中性蛋白酶：适于在中性条件下作用适于在中性条件下作用适于在中性条件下作用适于在中性条件下作用 碱性蛋白酶：碱性蛋白酶：碱性蛋白酶：碱性蛋白酶：适于在高适于在高适于在高适于在高pHpHpHpH（碱性）下作用（碱性）下作用（碱性）下作用（碱性）下作用蛋白质的降解蛋白质的降解4040pptppt课件课件蛋白质水解历程：蛋白质水解历程：蛋白质蛋白质胨胨寡肽寡肽 氨基酸氨基酸 蛋白酶蛋白酶蛋白酶蛋白酶（内肽酶）（内肽酶）（内肽酶）（内肽酶）蛋白酶蛋白酶蛋白酶蛋白酶（内肽酶）（内肽酶）（内肽酶）（内肽酶）蛋白酶蛋白酶蛋白酶蛋白酶（外肽酶）（外肽酶）（外肽酶）（外肽酶）4141pptppt课件课件（3 3）纤维素的降解）纤维素的降解 纤维素酶纤维素酶 vv纤维素纤维素 葡萄糖葡萄糖 半纤维素酶半纤维素酶vv半纤维素半纤维素 葡萄糖葡萄糖 第一阶段：原料降解阶段第一阶段：原料降解阶段4242pptppt课件课件（4 4）果胶和木质素的降解）果胶和木质素的降解 果胶酯酶、果胶水解酶、果胶裂解酶果胶酯酶、果胶水解酶、果胶裂解酶果胶酯酶、果胶水解酶、果胶裂解酶果胶酯酶、果胶水解酶、果胶裂解酶果胶果胶果胶果胶 单体、二聚体、三聚体单体、二聚体、三聚体单体、二聚体、三聚体单体、二聚体、三聚体 酚氧化酶、漆酶、过氧化物酶酚氧化酶、漆酶、过氧化物酶酚氧化酶、漆酶、过氧化物酶酚氧化酶、漆酶、过氧化物酶木质素木质素木质素木质素 香气成分前体（如：愈创木酚）香气成分前体（如：愈创木酚）香气成分前体（如：愈创木酚）香气成分前体（如：愈创木酚）植物性原料用于发酵，果胶、木质素需先水解成糖，才植物性原料用于发酵，果胶、木质素需先水解成糖，才植物性原料用于发酵，果胶、木质素需先水解成糖，才植物性原料用于发酵，果胶、木质素需先水解成糖，才能将纤维素和其它内部成分暴露出来能将纤维素和其它内部成分暴露出来能将纤维素和其它内部成分暴露出来能将纤维素和其它内部成分暴露出来第一阶段：原料降解阶段第一阶段：原料降解阶段4343pptppt课件课件（5 5）类脂化合物）类脂化合物第一阶段：原料降解阶段第一阶段：原料降解阶段脂肪、磷脂、脂肪、磷脂、游离脂肪酸、游离脂肪酸、蜡类、油类蜡类、油类脂肪酸脂肪酸甘油甘油芳香气味芳香气味脂肪酶脂肪酶脂肪酶脂肪酶-氧化氧化氧化氧化4444pptppt课件课件vv生化特征生化特征：小分子降解产物转化为目的产小分子降解产物转化为目的产物，如有机酸、醇等。物，如有机酸、醇等。vv主要途径主要途径：乳酸发酵、酒精发酵、醋酸发乳酸发酵、酒精发酵、醋酸发酵酵第二阶段：目的产物转化阶段第二阶段：目的产物转化阶段4545pptppt课件课件vv生化特征生化特征：发酵产物间相互作用，产生风：发酵产物间相互作用，产生风味物质，形成特有风味体系（可理解为酿味物质，形成特有风味体系（可理解为酿造食品的造食品的“陈酿陈酿”）vv典型反应典型反应:酯化反应酯化反应vv作用作用：降低了醇和酸的浓度，增加酯香，：降低了醇和酸的浓度，增加酯香，风味醇和风味醇和第三阶段：产物再平衡阶段第三阶段：产物再平衡阶段4949pptppt课件课件vv微生物微生物：细菌vv 如：老窖酒的生产陈酿中形成：如：老窖酒的生产陈酿中形成：vv 丙酸菌丙酸菌丙酸乙酯丙酸乙酯芝麻香芝麻香vv 酯酸乙酯酯酸乙酯香蕉味、弱苹果味、味淡香蕉味、弱苹果味、味淡vv 丁酯酸乙酯丁酯酸乙酯甜菠萝香、量大则臭；微麻、甜菠萝香、量大则臭；微麻、微酸微酸vv 已酯酸乙酯已酯酸乙酯窖府香、凤梨香、微辣窖府香、凤梨香、微辣5050pptppt课件课件vv主要作用微生物主要作用微生物：细菌：细菌vv 如：老窖酒的生产陈酿中形成：如：老窖酒的生产陈酿中形成：如：老窖酒的生产陈酿中形成：如：老窖酒的生产陈酿中形成：vv 丙酸菌丙酸菌丙酸菌丙酸菌丙酸乙酯丙酸乙酯丙酸乙酯丙酸乙酯芝麻香芝麻香芝麻香芝麻香vv 酯酸乙酯酯酸乙酯酯酸乙酯酯酸乙酯香蕉味、弱苹果味、味淡香蕉味、弱苹果味、味淡香蕉味、弱苹果味、味淡香蕉味、弱苹果味、味淡vv 丁酯酸乙酯丁酯酸乙酯丁酯酸乙酯丁酯酸乙酯甜菠萝香、量大则臭；微甜菠萝香、量大则臭；微甜菠萝香、量大则臭；微甜菠萝香、量大则臭；微麻、微酸麻、微酸麻、微酸麻、微酸vv 已酯酸乙酯已酯酸乙酯已酯酸乙酯已酯酸乙酯窖府香、凤梨香、微辣窖府香、凤梨香、微辣窖府香、凤梨香、微辣窖府香、凤梨香、微辣第三阶段：产物再平衡阶段第三阶段：产物再平衡阶段第三阶段：产物再平衡阶段第三阶段：产物再平衡阶段 第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二节、一般工艺过程及调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控第二章、形成过程及工艺调控5151pptppt课件课件vv食品的发酵历程是原料中的无机物、有机物、食品的发酵历程是原料中的无机物、有机物、以及为生物复合体代谢的动态表现，其中微以及为生物复合体代谢的动态表现，其中微生物的演替过程为：生物的演替过程为：vv第一阶段第一阶段：原料处理后，由于温度、：原料处理后，由于温度、RHRH适宜，适宜，料醅表面的微生物迅速繁殖，经一段时间竞料醅表面的微生物迅速繁殖，经一段时间竞争后各类生理类群的微生物按一定比例定居争后各类生理类群的微生物按一定比例定居下来。下来。五、发酵食品形成过程中微生物的演替五、发酵食品形成过程中微生物的演替五、发酵食品形成过程中微生物的演替五、发酵食品形成过程中微生物的演替5252pptppt课件课件vv第二阶段第二阶段：代谢产物开始积累，原料分解，：代谢产物开始积累，原料分解，使基质条件发生变化（酸、醇），微生物区使基质条件发生变化（酸、醇），微生物区系改变，原来定居下来的微生物类群数量下系改变，原来定居下来的微生物类群数量下降，代之而起的是一群高度特异性的微生物降，代之而起的是一群高度特异性的微生物（对一定产物有特殊耐受性）。如：酿酒的（对一定产物有特殊耐受性）。如：酿酒的酵母菌，酿醋的醋酸菌等。酵母菌，酿醋的醋酸菌等。五、发酵食品形成过程中微生物的演替五、发酵食品形成过程中微生物的演替五、发酵食品形成过程中微生物的演替五、发酵食品形成过程中微生物的演替5353pptppt课件课件vv第三阶段第三阶段第三阶段第三阶段：高度特异的微生物经长时间较量（对产：高度特异的微生物经长时间较量（对产：高度特异的微生物经长时间较量（对产：高度特异的微生物经长时间较量（对产物及环境的耐受），最适于环境的微生物的代谢产物及环境的耐受），最适于环境的微生物的代谢产物及环境的耐受），最适于环境的微生物的代谢产物及环境的耐受），最适于环境的微生物的代谢产物又抑制了其他的微生物的生长，最终取得优势。物又抑制了其他的微生物的生长，最终取得优势。物又抑制了其他的微生物的生长，最终取得优势。物又抑制了其他的微生物的生长，最终取得优势。vv结束阶段：结束阶段：结束阶段：结束阶段：代谢产物抑制了自身的生长，菌体自溶，代谢产物抑制了自身的生长，菌体自溶，代谢产物抑制了自身的生长，菌体自溶，代谢产物抑制了自身的生长，菌体自溶，发酵终止发酵终止发酵终止发酵终止 均是人为划分的理论阶段，实际过程均是人为划分的理论阶段，实际过程均是人为划分的理论阶段，实际过程均是人为划分的理论阶段，实际过程中交错同时进行。中交错同时进行。中交错同时进行。中交错同时进行。五、发酵食品形成过程中微生物的演替五、发酵食品形成过程中微生物的演替五、发酵食品形成过程中微生物的演替五、发酵食品形成过程中微生物的演替5454pptppt课件课件