第二章食品酿造历程的微生物生化机制课件

第二章食品酿造历程的微生物生化机制第二章食品酿造历程的微生物生化机制1一、食品酿造历程概况一、食品酿造历程概况在我们进行一系列发酵食品的生产在我们进行一系列发酵食品的生产工艺研究中，发现各种产品在生产工艺研究中，发现各种产品在生产工艺上都存在着某些共同点，比如工艺上都存在着某些共同点，比如在原料的选择、加工、制曲、发酵、在原料的选择、加工、制曲、发酵、后处理等方面都有相似之处，其过后处理等方面都有相似之处，其过程图如下程图如下:酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味酿造学一、食品酿造历程概况在我们进行一系列发酵食品的生产工艺2酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形3酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味 1 1、大分子降解阶段大分子降解阶段这一阶段在工业上称液化阶段。原料中这一阶段在工业上称液化阶段。原料中固有的酶和微生物产生的酶同时水解有固有的酶和微生物产生的酶同时水解有机质。机质。当原料润水开始，它自身激活的酶便水当原料润水开始，它自身激活的酶便水解有机质。另外，物料本身就是一种选解有机质。另外，物料本身就是一种选择性培养基，通过微生物的生长繁殖及择性培养基，通过微生物的生长繁殖及其代谢活动造成原料的逐步降解。其代谢活动造成原料的逐步降解。参予的微生物大致可分为淀粉分解菌、参予的微生物大致可分为淀粉分解菌、蛋白质分解菌、果胶分解菌、纤维素分蛋白质分解菌、果胶分解菌、纤维素分解菌和脂肪分解菌等。解菌和脂肪分解菌等。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形4酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味 2 2、代谢产物形成阶段代谢产物形成阶段在原料降解的同时产生各种各样的代在原料降解的同时产生各种各样的代谢产物，为了叙述方便将它称为第谢产物，为了叙述方便将它称为第二阶段二阶段:代谢产物形成阶段。代谢产物形成阶段。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形5酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味 3 3、产物再平衡产物再平衡产物的横向相互作用。从表面上理解似乎主产物的横向相互作用。从表面上理解似乎主要是指发酵食品的陈酿阶段或称后发酵阶段，要是指发酵食品的陈酿阶段或称后发酵阶段，其实不然，从原料的粉碎、浸泡等预处理直其实不然，从原料的粉碎、浸泡等预处理直至产品端到餐桌上来这一漫长的过程中，产至产品端到餐桌上来这一漫长的过程中，产物的再平衡就一直没有停止过。在整个工艺物的再平衡就一直没有停止过。在整个工艺过程中除一部分被彻底氧化为过程中除一部分被彻底氧化为COCO2 2、H H2 2O O和矿和矿物质外，还有其他大部分物质彼此之间有着物质外，还有其他大部分物质彼此之间有着错综复杂的，往复交替的一系列物理化学变错综复杂的，往复交替的一系列物理化学变化。在这个古老的发酵过程中有着许许多多化。在这个古老的发酵过程中有着许许多多人们目前还说不清楚的问题。人们目前还说不清楚的问题。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形6酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味1 1、大分子物质的降解、大分子物质的降解 1.1 1.1 淀粉的降解淀粉的降解二、食品酿造历程三个阶段二、食品酿造历程三个阶段详解详解酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形7酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味淀粉由二种葡聚糖组成，即直链淀粉淀粉由二种葡聚糖组成，即直链淀粉和支链淀粉。大多数淀粉含和支链淀粉。大多数淀粉含20-3920-39的直链淀粉，新玉米品种含直链淀的直链淀粉，新玉米品种含直链淀粉可达粉可达50-8050-80；普通淀粉粒含；普通淀粉粒含70-70-8080支链淀粉，而糯玉米或糯粟含支链淀粉，而糯玉米或糯粟含支链淀粉近支链淀粉近100100。此外，糯米、糯。此外，糯米、糯稻米和糯高梁等谷物中支链淀粉的稻米和糯高梁等谷物中支链淀粉的含量也很高。含量也很高。1.1.1 1.1.1 淀粉的结构淀粉的结构酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形8酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味直链淀粉的结构直链淀粉的结构直直链链淀淀粉粉是是由由葡葡萄萄糖糖以以1,41,4糖糖苷苷键键缩缩合合而而成成的的，直直链链淀淀粉粉在在水水溶溶液液中中并并不不是是线线型型分分子子，而而是是由由分分子子内内的的氢氢键键作作用用使使之之卷卷曲曲成成螺螺旋旋状状，每每个个环环转转含含有有6 6个个葡葡萄萄糖糖残残基。基。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形9酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味支链淀粉的结构支链淀粉的结构支支链链淀淀粉粉也也是是由由葡葡萄萄糖糖组组成成的的，但但葡葡萄萄糖糖的的连连接接方方式式与与直直链链淀淀粉粉有有所所不不同同，是是“树树枝枝”状状支支叉叉结构结构(如图如图2.4)2.4)酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形10酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味1.1.2 1.1.2 淀粉的水解、糊化、老化淀粉的水解、糊化、老化 淀粉在无机酸或酶的作用下，会发淀粉在无机酸或酶的作用下，会发生水解反应，分别称之为酸水解法和生水解反应，分别称之为酸水解法和酶水解法。酶水解法。（1 1）淀粉的酸水解法（略）淀粉的酸水解法（略）淀粉的水解淀粉的水解酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形11酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味（2 2）淀粉的酶水解法）淀粉的酶水解法酶酶水水解解在在工工业业上上称称为为酶酶糖糖化化。淀淀粉粉颗颗粒粒的的晶晶体体结结构构抗抗酶酶作作用用力力强强，因因此此，淀淀粉粉酶酶不不能能直直接接作作用用于于淀淀粉粉，需需事事先先加加热热淀淀粉粉乳乳，破破坏坏其其晶晶体体结结构构使使其其糊糊化化。淀淀粉粉水水解解应应用用的的淀淀粉粉酶酶主主要要为为:-:-淀淀粉粉酶酶(液液化化酶酶)、-淀淀粉粉酶酶(转转化酶化酶)和葡萄糖淀粉酶。和葡萄糖淀粉酶。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形12酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味（1 1）淀淀粉粉的的糊糊化化定定义义：未未受受损损伤伤的的淀淀粉粉颗颗粒粒不不溶溶于于冷冷水水，但但能能可可逆逆地地吸吸收收水水和和轻轻微微地地溶溶胀胀，随随着着温温度度升升高高，淀淀粉粉分分子子振振动动剧剧烈烈，造造成成氢氢键键断断裂裂，断断裂裂的的氢氢键键与与较较多多的的水水分分子子结结合合。由由于于水水分分子子的的穿穿透透以以及及更更多多的的与与更更长长的的淀淀粉粉链链段段的的分分离离，增增加加了了结结构构的的无无序序性性和和减减少少了了结结晶晶区区域域的的数数目目和和大大小小，溶溶液呈糊状液呈糊状。淀粉的糊化淀粉的糊化酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形13酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味（2 2）糊糊化化温温度度：淀淀粉粉粒粒溶溶胀胀、内内部部结结构构破破坏坏的的温温度度范范围围，称称为为糊糊化化温温度度。糊糊化化通通常常发发生生在在一一个个狭狭窄窄的的温温度度范范围围，较较大大的颗粒先糊化，较小的颗粒后糊化。的颗粒先糊化，较小的颗粒后糊化。（3 3）糊糊化化程程度度的的监监测测：通通常常用用偏偏振振光光显显微微镜镜测测定定淀淀粉粉粒粒悬悬浮浮液液中中完完全全糊糊化化的的淀淀粉粉粒粒数数量量来来表表示示；淀淀粉粉糊糊化化程程度度与与温温度度的关系是用旋转粘度计连续观察。的关系是用旋转粘度计连续观察。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形14酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味（4 4）影响淀粉的糊化的因素：）影响淀粉的糊化的因素：糊化糊化程度不仅取决于温度，还与共存的其程度不仅取决于温度，还与共存的其它组分的种类和数量，如糖、蛋白质、它组分的种类和数量，如糖、蛋白质、脂类、有机酸以及水等物质有关。脂类、有机酸以及水等物质有关。温度：温度越高，糊化程度越大。温度：温度越高，糊化程度越大。水分活度：水分活度低，糊化将不能水分活度：水分活度低，糊化将不能发生或糊化程度非常有限，因为与水发生或糊化程度非常有限，因为与水能强烈结合的食品成分和淀粉竞争与能强烈结合的食品成分和淀粉竞争与水的结合而推迟了淀粉的糊化。水的结合而推迟了淀粉的糊化。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形15酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味高浓度高浓度糖糖降低了淀粉糊化的程度；降低了淀粉糊化的程度；脂脂类类如甘油三酯等，能与直链淀粉形成如甘油三酯等，能与直链淀粉形成复合物，推迟颗粒的溶胀。复合物，推迟颗粒的溶胀。酸、盐对淀粉肿胀或糊化影响很小，酸、盐对淀粉肿胀或糊化影响很小，但在低但在低pHpH值时，淀粉水解，产生了非值时，淀粉水解，产生了非增稠性糊精而变稀，故糊化使用交联增稠性糊精而变稀，故糊化使用交联淀粉。淀粉。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形16酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味直直链链淀淀粉粉与与支支链链淀淀粉粉的的含含量量也也影影响响糊糊化温度。化温度。直直链链淀淀粉粉在在冷冷水水中中不不易易溶溶解解和和分分散散，在在淀淀粉粉粒粒完完全全溶溶胀胀时时，直直链链淀淀粉粉才才从从淀淀粉粉粒粒中中渗渗出出分分散散在在溶溶液液中中，形形成成粘粘稠的悬浮液稠的悬浮液.直直链链淀淀粉粉含含量量越越高高，淀淀粉粉越越难难以以糊糊化化，糊糊化化温温度度越越高高；相相反反，一一些些淀淀粉粉仅仅含含有有支支链链淀淀粉粉，这这些些淀淀粉粉一一般般产产生生清清糊糊，并不会有老化现象，淀粉糊相当稳定。并不会有老化现象，淀粉糊相当稳定。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形17酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味1)1)定定义义：淀淀粉粉老老化化通通常常是是表表示示淀淀粉粉由由增增溶溶或或分分散散态态向向不不溶溶的的微微晶晶态态的的不不可可逆逆转转变变，即即大大多多是是直直链链淀淀粉粉分分子子的的重重新定位。老化淀粉不易为淀粉酶作用。新定位。老化淀粉不易为淀粉酶作用。2 2）淀淀粉粉老老化化过过程程：糊糊化化后后的的淀淀粉粉分分子子在在低低温温下下又又自自动动排排列列成成序序，相相邻邻分分子子间间的的氢氢键键又又逐逐步步恢恢复复形形成成致致密密、高高度度晶化的淀粉分子微末。晶化的淀粉分子微末。淀粉老化淀粉老化酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形18酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味3 3）影响淀粉老化的因素：）影响淀粉老化的因素：低低温温(特特别别在在00附附近近)、中中性性pHpH、高高浓浓度度淀淀粉粉和和无无表表面面活活性性剂剂存存在在的的情情况况下下，老化趋势增强。老化趋势增强。老老化化程程度度还还取取决决于于淀淀粉粉分分子子的的分分子子量量(链链长长或或聚聚合合度度)和和淀淀粉粉的的来来源源，不不同同淀淀粉粉老老化化趋趋势势按按以以下下顺顺序序增增强强，即即马马铃薯铃薯 玉米玉米 小麦。小麦。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形19酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形20酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味1.1.3 1.1.3 产生淀粉酶的主要微生物产生淀粉酶的主要微生物细菌淀粉酶细菌淀粉酶:如枯草杆菌如枯草杆菌(a-(a-淀粉酶淀粉酶)、嗜热脂肪芽抱杆菌嗜热脂肪芽抱杆菌(a-(a-淀粉酶淀粉酶)霉菌淀粉酶霉菌淀粉酶:如米曲霉（如米曲霉（a-a-淀粉酶淀粉酶)、黑曲霉（黑曲霉（a-a-淀粉酶淀粉酶)有些酵母在一定条件下能形成少量有些酵母在一定条件下能形成少量淀粉酶：如淀粉酶酵母。淀粉酶：如淀粉酶酵母。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形21酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味1.2 1.2 蛋白质的降解蛋白质的降解蛋白质的水解是在酶的催化下，蛋白质的水解是在酶的催化下，使蛋白质中肽键断裂，最后生成使蛋白质中肽键断裂，最后生成氨基酸的生化过程。氨基酸的生化过程。蛋白质对食品的质地、色、香、蛋白质对食品的质地、色、香、味等方面起着重要的作用。味等方面起着重要的作用。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形22酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味 食品食品 功能性质功能性质饮料汤沙司饮料汤沙司不不同同pH下下的的溶溶解解度度，热热稳稳定定性性，粘粘度度，乳乳化化性质，水保留性性质，水保留性烧烧烤烤食食品品（面面包包、蛋蛋糕糕等等）的的面面团团形形成成形形成成基基质质和和具具有有粘粘弹弹性性的的薄薄膜膜粘粘合合性性，热热变变性性，胶胶凝凝性性，水水的的吸吸附附，乳乳化化作作用用，发发泡泡性性，褐变。褐变。乳乳制制品品（干干酪酪、冰冰淇淋等）淇淋等）乳乳化化作作用用，脂脂肪肪保保留留性性，粘粘度度，发发泡泡性性，胶胶凝作用，凝结作用。凝作用，凝结作用。肉制品（香肠等）肉制品（香肠等）乳乳化化作作用用，胶胶凝凝作作用用，内内聚聚力力，水水和和脂脂肪肪的的吸附与保留吸附与保留肉肉的的替替代代物物（组组织织化蛋白）化蛋白）水水和和脂脂肪肪的的吸吸附附与与保保持持，不不溶溶性性，硬硬度度，嘴嘴嚼性，内聚力，热变性嚼性，内聚力，热变性食品涂膜食品涂膜内聚力，粘附性内聚力，粘附性糖糖果果制制品品（巧巧克克力力等）等）分散性，乳化性质分散性，乳化性质鸡蛋代用品鸡蛋代用品发泡性，胶凝作用发泡性，胶凝作用各种食品中蛋白质的功能各种食品中蛋白质的功能酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形23酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味食品中氨基酸的作用食品中氨基酸的作用营养作用营养作用：动物生长发育所必须动物生长发育所必须。食物。食物蛋白质的营养价值高低决定于所含必需蛋白质的营养价值高低决定于所含必需氨基酸的种类和数量以及各种氨基酸的氨基酸的种类和数量以及各种氨基酸的比例与人体蛋白质的接近程度。比例与人体蛋白质的接近程度。调味作用调味作用：谷氨酸钠为鲜味剂，色氨酸谷氨酸钠为鲜味剂，色氨酸和甘氨酸为甜味剂，赖氨酸为营养增强和甘氨酸为甜味剂，赖氨酸为营养增强剂等剂等风味前提物质之一风味前提物质之一：氨基酸与糖发生的氨基酸与糖发生的反应是食品加工过程中产生香气和上色反应是食品加工过程中产生香气和上色的重要反应，在反应过程中，消耗了一的重要反应，在反应过程中，消耗了一部分氨基酸和糖，产生风味物质和类黑部分氨基酸和糖，产生风味物质和类黑精。精。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形24酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味食品中氨基酸的作用食品中氨基酸的作用风味前体：有些化合物本身没有风风味前体：有些化合物本身没有风味，但是在一定条件下可转化为风味，但是在一定条件下可转化为风味化合物，这些化合物称为味化合物，这些化合物称为风味前风味前体体。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形25酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味1.3 1.3 木质素的降解木质素的降解木质素的代谢产物和某些重要木质素的代谢产物和某些重要的芳香物质的成分形成有关。的芳香物质的成分形成有关。但是否与大多数名特发酵食品但是否与大多数名特发酵食品发酵周期之间有某种关系尚不发酵周期之间有某种关系尚不得而知。得而知。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形26酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味木质素的分解一般是非常慢的，木木质素的分解一般是非常慢的，木质素分解的生化途径还不很清楚。质素分解的生化途径还不很清楚。但用纯木质素作材料进行分解时培但用纯木质素作材料进行分解时培养液出现大量简单的芳香化合物，养液出现大量简单的芳香化合物，常出现的有常出现的有香草酸香草酸、对对-羟基苯甲羟基苯甲酸酸、对对-羟基肉桂酸羟基肉桂酸、阿魏酸阿魏酸、4-4-羟基羟基-3-3-甲氧基苯丙酮酸甲氧基苯丙酮酸、香草醛香草醛、松柏酸松柏酸、愈创木酚愈创木酚、甘油甘油等。等。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形27酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味上述物质大都在名特食品中曾经检上述物质大都在名特食品中曾经检出过或是某些香气成分的前体物质出过或是某些香气成分的前体物质(如酒类及酱油等如酒类及酱油等)。产品中这些芳。产品中这些芳香物质尽管很少，但它能起到很大香物质尽管很少，但它能起到很大的效果。有关木质素的分解酶常认的效果。有关木质素的分解酶常认为是酚氧化酶、漆酶和过氧化物酶为是酚氧化酶、漆酶和过氧化物酶参与作用。参与作用。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形28酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味1.4 1.4 芳香族物质的降解芳香族物质的降解原料中存在各种芳香族化合物，如植物原料中存在各种芳香族化合物，如植物组织中的组织中的拟维生素拟维生素、生物碱生物碱、萜类萜类、丹丹宁宁等；某些氨基酸也带有苯环如等；某些氨基酸也带有苯环如羟基苯羟基苯酸酸、香草酸香草酸、阿魏酸阿魏酸、丁香酸丁香酸等。等。这些物质在成品中甚至千万分之一的情这些物质在成品中甚至千万分之一的情况下就能显示出强烈的气味，如许多名况下就能显示出强烈的气味，如许多名优酒中及酱油中含有优酒中及酱油中含有4 4乙基愈创木酚，乙基愈创木酚，该物质具有酱油特有的香味，其含量该物质具有酱油特有的香味，其含量0.1mg/L0.1mg/L就使人感到它的香味。就使人感到它的香味。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形29酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味微生物对芳香烃的分解是在有氧条件下进微生物对芳香烃的分解是在有氧条件下进行的，首先以形成二元酚如行的，首先以形成二元酚如邻苯二酚邻苯二酚、原儿茶酸原儿茶酸等作为环裂解底物，再进一步等作为环裂解底物，再进一步氧化分解。苯的氧化首先是生成二羟基氧化分解。苯的氧化首先是生成二羟基已二烯，再转化为邻苯二酚。已二烯，再转化为邻苯二酚。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形30酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味原儿茶酸的降解原儿茶酸的降解邻位裂解，终产物是琥珀酸邻位裂解，终产物是琥珀酸间位裂解，终产物是两分子丙间位裂解，终产物是两分子丙酮酸。酮酸。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形31酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味2 2、代谢产物形成阶段、代谢产物形成阶段酿造过程中的代谢产物属于微生酿造过程中的代谢产物属于微生物的初级代谢产物还是次级代谢物的初级代谢产物还是次级代谢产物？产物形成阶段是否伴随能产物？产物形成阶段是否伴随能量代谢？量代谢？人们通常采用哪几种方式获得高人们通常采用哪几种方式获得高产量的代谢产物？产量的代谢产物？酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形32酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味微生物在生长过程中，机体内的微生物在生长过程中，机体内的复杂代谢过程复杂代谢过程互相协调和高度有互相协调和高度有序序，能够对外界环境改变迅速做，能够对外界环境改变迅速做出反应，其原则是出反应，其原则是经济合理经济合理地利地利用和合成各种物质和能量，使细用和合成各种物质和能量，使细胞处于平衡生长状态。胞处于平衡生长状态。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形33酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味在实际生产中，往往需要高浓度地积累在实际生产中，往往需要高浓度地积累某一代谢产物，而这个浓度又往往超某一代谢产物，而这个浓度又往往超过细胞正常生长和代谢所需的范围，过细胞正常生长和代谢所需的范围，因此，要达到超量积累这种产物，提因此，要达到超量积累这种产物，提高生产效率，必须打破微生物原有的高生产效率，必须打破微生物原有的代谢调控系统，在适当条件下，让微代谢调控系统，在适当条件下，让微生物建立新的代谢方式，高浓度地积生物建立新的代谢方式，高浓度地积累人们所期望的产物。累人们所期望的产物。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形34酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味为达到上述目的，人们一般采用为达到上述目的，人们一般采用两种方式：两种方式：一是通过育种方法选一是通过育种方法选育基因突变株育基因突变株，从根本上改变微，从根本上改变微生物的代谢；生物的代谢；二是控制微生物的二是控制微生物的各种培养条件各种培养条件，影响其代谢过程。，影响其代谢过程。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形35酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味微生物细胞内所发生的全部化学微生物细胞内所发生的全部化学反应，包括物质代谢和能量代谢，反应，包括物质代谢和能量代谢，其中物质代谢又包括其中物质代谢又包括分解代谢分解代谢和和合成代谢合成代谢。2.1食品酿造过程中的微生物代谢食品酿造过程中的微生物代谢酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形36酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味初级代谢产物初级代谢产物 指微生物通过代谢活动所产生的、指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质。自身生长和繁殖所必需的物质。特点：不同种类的微生物细胞中，特点：不同种类的微生物细胞中，初级代谢产物的种类基本相同；它的初级代谢产物的种类基本相同；它的合成是始终不停的，任何一种产物合合成是始终不停的，任何一种产物合成发生障碍都会影响微生物正常的生成发生障碍都会影响微生物正常的生命活动。命活动。微生物的代谢产物微生物的代谢产物酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形37酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味微生物初级代谢产物合成的产物，不仅微生物初级代谢产物合成的产物，不仅用于菌体的自身生长繁殖，其中的若用于菌体的自身生长繁殖，其中的若干种产物如氨基酸、核苷酸、脂肪酸、干种产物如氨基酸、核苷酸、脂肪酸、维生素、蛋白质、酶类、多糖、低级维生素、蛋白质、酶类、多糖、低级有机酸和醇等是重要的工业产品。积有机酸和醇等是重要的工业产品。积累上述产物的微生物都是代谢失调的累上述产物的微生物都是代谢失调的突变菌株，如营养缺陷型、抗性突变突变菌株，如营养缺陷型、抗性突变株、生化调节突变株等。株、生化调节突变株等。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形38酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味次级代谢产物次级代谢产物指微生物生长到一定阶段才产生的化学指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该微生物无明显生结构十分复杂、对该微生物无明显生理功能、或理功能、或并非是微生物生长和繁殖并非是微生物生长和繁殖所必需的物质所必需的物质。特点：特点：不同种类的微生物所产生的次级不同种类的微生物所产生的次级代谢产物不相同；它们可能积累在细代谢产物不相同；它们可能积累在细胞内，也可能排到外环境中。胞内，也可能排到外环境中。种类：种类：抗生素、激素、色素、毒素、生抗生素、激素、色素、毒素、生物碱等。物碱等。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形39酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味内容内容初级代谢产物初级代谢产物次级代谢产物次级代谢产物不同点不同点生长繁殖是否必需生长繁殖是否必需是是否否产生阶段产生阶段一直产生一直产生生长到一定生长到一定阶段产生阶段产生是否有种的特异性是否有种的特异性否否是是分布分布细胞内细胞内细胞内或外细胞内或外举例举例氨基酸、核苷酸氨基酸、核苷酸多糖、维生素等多糖、维生素等抗生素抗生素、毒素、毒素色素、激素等色素、激素等相同相同均在微生物细胞的调节下，有步骤地产生均在微生物细胞的调节下，有步骤地产生酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形40酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味2.2 微生物主要代谢产物微生物主要代谢产物有机酸类有机酸类醋酸：醋酸：重要的调味料，并具有防腐作用。重要的调味料，并具有防腐作用。乳酸：乳酸：(-(-羟基丙酸羟基丙酸)是发酵食品中一种是发酵食品中一种重要的不挥发酸。它能增加发酵食品的浓重要的不挥发酸。它能增加发酵食品的浓厚感，并赋予其特有的滋味。厚感，并赋予其特有的滋味。丁酸：丁酸：味带甜，浓时非常臭，但在稀薄时味带甜，浓时非常臭，但在稀薄时发出清香，似水果香气。发出清香，似水果香气。己酸：己酸：己酸乙酯是浓香型大曲酒的主体香己酸乙酯是浓香型大曲酒的主体香气成分。气成分。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形41酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味2.3 微生物主要代谢产物微生物主要代谢产物醇类醇类乙醇：乙醇：甘油：甘油可以使发酵食品甘油：甘油可以使发酵食品(饮料饮料)有浓厚有浓厚感，呈甜味。感，呈甜味。2,3-2,3-丁二醇：味稍甜，可使酒后味醇厚，丁二醇：味稍甜，可使酒后味醇厚，有增香作用。有增香作用。双乙酰：味稍甜，可增香，特别是进口香，双乙酰：味稍甜，可增香，特别是进口香，多了有饭馊味。多了有饭馊味。乙偶姻：可增香，也有调和味道的作用。乙偶姻：可增香，也有调和味道的作用。丙醇：具有风信子香味，极苦。丙醇：具有风信子香味，极苦。丁醇：具有极好的脂肪香味，过多味苦。丁醇：具有极好的脂肪香味，过多味苦。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形42酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味2.4 微生物主要代谢产物微生物主要代谢产物酯类酯类乙酸乙酯：乙酸乙酯：有愉快的香焦味，并带有愉快的香焦味，并带有微弱的苹果味，味淡。有微弱的苹果味，味淡。丁酸乙酯：有甜菠萝味、凤梨味，微丁酸乙酯：有甜菠萝味、凤梨味，微辣、微酸，量大时会有不偷快的臭味。辣、微酸，量大时会有不偷快的臭味。丙酸乙酯：有芝麻香味。丙酸乙酯：有芝麻香味。己酸乙酯：有愉快的窖底香味，或凤己酸乙酯：有愉快的窖底香味，或凤梨香味，微有辣味。梨香味，微有辣味。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形43酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味2.5 微生物主要代谢产物微生物主要代谢产物其它醛类醛类芳香族化合物芳香族化合物脂肪酸脂肪酸氨基酸氨基酸核苷酸核苷酸酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形44酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味3 3、产物再平衡阶段、产物再平衡阶段讨论问题：讨论问题：石磨粉碎和钢磨粉碎产品风味为什石磨粉碎和钢磨粉碎产品风味为什么会有差别？手工水饺和机器水饺么会有差别？手工水饺和机器水饺的风味为何不同？的风味为何不同？酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形45酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味三、补充知识食品风味三、补充知识食品风味食品的滋味与香味之间有密切的联系，食食品的滋味与香味之间有密切的联系，食品的香气除了用鼻腔可以直接闻到外，品的香气除了用鼻腔可以直接闻到外，在咀嚼食品中，香气进入鼻咽部与呼出在咀嚼食品中，香气进入鼻咽部与呼出的气体一起通过鼻小孔进入鼻腔。人们的气体一起通过鼻小孔进入鼻腔。人们把鼻腔直接闻到的称香气；食物进入口把鼻腔直接闻到的称香气；食物进入口腔后，进入鼻腔感觉到的称香味。食品腔后，进入鼻腔感觉到的称香味。食品的香气、滋味和入口获得的香味统称为的香气、滋味和入口获得的香味统称为食品风味（狭义上）。广义上的食品风食品风味（狭义上）。广义上的食品风味是视觉、味觉和触觉等多方面感觉的味是视觉、味觉和触觉等多方面感觉的综合反映。综合反映。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形46酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味食品风味为什么带有强烈的个食品风味为什么带有强烈的个人爱好、地区的和民族的倾人爱好、地区的和民族的倾向？向？酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形47酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味1.1.食品滋味食品滋味2.2.食品的香味和呈香物质食品的香味和呈香物质3.3.食品加工中风味物质的产生食品加工中风味物质的产生酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形48酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味1.1.食品滋味食品滋味食品滋味的形成食品滋味的形成（味觉生理学、（味觉生理学、影响味的因素）影响味的因素）u味觉的生理学味觉的生理学酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形49酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味 味蕾味蕾 味味蕾蕾是是一一种种微微结结构构，具具有有味味孔孔，并并与与味味觉觉神神经经相相通通。正正常常成成人人口口腔腔中中约约有有9 9千千个个味味蕾蕾，主主要要在在舌舌头头表表面面的的乳乳头头中中，少少部部分分在在上上颚颚、咽咽喉喉、会会咽咽等等部部位位。它它的的味味孔孔与与口口腔腔相相通。通。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形50酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味构构成成：味味蕾蕾由由40406060个个椭椭圆圆形形细细胞胞构构成成。细细胞胞膜膜含含蛋蛋白白质质，是是味味觉觉感感受受器器与与呈呈味味物物质质相相互互作作用用的的部部位位。味味觉觉感感受受器器是是由由味味蕾蕾和和味味神神经经纤纤维维构构成成，味味蕾蕾是是一一种种微微结结构构，具具有有味味孔孔，并并与与味味觉神经相通。觉神经相通。试试验验证证明明，从从刺刺激激味味感感受受器器开开始始至至感感受受到到味味，需需1.51.54.04.0毫毫秒秒。其其中中咸咸味味感感觉觉最最快快、苦苦味味感感觉觉最最慢慢。所所以以苦苦味味总总是是在在最最后后才才有有感感觉觉。但但是是人人们们对对苦苦味味物质的感觉比对甜味物质敏感些。物质的感觉比对甜味物质敏感些。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形51酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味味味味味觉觉觉觉阈阈阈阈值值值值：是是味味的的敏敏感感性性的的标标准准，即即感感受受到到某某种种物物质质的的最最低低浓浓度度，阈阈值越低说明感受性越高值越低说明感受性越高。名称名称味觉味觉阈值阈值蔗糖蔗糖NaceNaceHceHce硫酸奎宁硫酸奎宁甜甜咸咸酸酸苦苦0.030.030.010.010.0090.0090.000080.00008酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形52酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味.食品的香味和呈香物质食品的香味和呈香物质香味是构成食品风味的另一个重要方香味是构成食品风味的另一个重要方面，它是由挥发性香味物质刺激人面，它是由挥发性香味物质刺激人的嗅觉感受器，由嗅觉细胞产生刺的嗅觉感受器，由嗅觉细胞产生刺激后传递到大脑中枢神经而产生的激后传递到大脑中枢神经而产生的反应。反应。挥发性香味物质挥发性香味物质 嗅觉感受器嗅觉感受器 嗅觉嗅觉 大脑中枢神经大脑中枢神经 反应反应酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形53酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味香气值香气值：判断一种呈香物质在食品香气中：判断一种呈香物质在食品香气中起作用的数值，也叫起作用的数值，也叫发香值发香值，香气值是，香气值是呈香物质的浓度与它的阈值之比，即呈香物质的浓度与它的阈值之比，即:酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形54酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味挥发性呈味物质:几乎都是有机化合物（烷烃、烯烃、芳香烃醇类、酚类、醛类、酮类、酯类、还有有机酸、杂环化合物、有机胺）酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形55酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味无机化合物大部分无气味无机化合物大部分无气味：只有：只有、有强烈刺激味。有强烈刺激味。有机化合物大部分有气味有机化合物大部分有气味：有香味物质的：有香味物质的分子中存在形成香气的原子或原子团称为分子中存在形成香气的原子或原子团称为发香原子发香原子或或发香团发香团。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形56酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味3、食品加工中风味物质的产生、食品加工中风味物质的产生热加工产生的风味物质热加工产生的风味物质 传统上热加工产生的风味化合物被传统上热加工产生的风味化合物被广泛认为是广泛认为是褐变反应褐变反应的产物，因为早期的产物，因为早期的发现显示了还原糖和胺类在最终产生的发现显示了还原糖和胺类在最终产生黑色素的褐变过程的作用。黑色素的褐变过程的作用。虽然褐变反应几乎总是与食品加工虽然褐变反应几乎总是与食品加工中风味物质的产生有关，但是降解产物中风味物质的产生有关，但是降解产物之间的相互作用、食品中其它成分的相之间的相互作用、食品中其它成分的相互作用也是非常重要的。互作用也是非常重要的。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形57酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味食品加工中风味物质的产生食品加工中风味物质的产生许多加工后生成的风味虽具有浓烈的惬人许多加工后生成的风味虽具有浓烈的惬人香味，相对来讲只有其中几个化合物被香味，相对来讲只有其中几个化合物被认为是真正的特征效应化合物。它们常认为是真正的特征效应化合物。它们常以以肉味、焦糖味、焦香味、焙烤味肉味、焦糖味、焦香味、焙烤味等出等出现，并且多为杂环化合物；现，并且多为杂环化合物；加工生成的风味物质存在于许多食品和饮加工生成的风味物质存在于许多食品和饮料之中，如料之中，如烤肉、煮肉、咖啡、啤酒、烤肉、煮肉、咖啡、啤酒、面包、可可面包、可可等中，任何一个风味化合物等中，任何一个风味化合物的产生不仅取决于风味前体的可利用率，的产生不仅取决于风味前体的可利用率，还取决于温度、时间、水活度等因素的还取决于温度、时间、水活度等因素的影响。影响。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形58酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味羰氨反应羰氨反应定定义义：凡凡是是氨氨基基与与羰羰基基经经缩缩合合、聚聚合合成成黑黑色素的反应。色素的反应。应应用用：面面包包、烤烤肉肉、熏熏干干、啤啤酒酒、酱酱油油、鱼肉鱼肉机理机理：1 1）初初期期阶阶段段；氨氨基基和和羰羰基基缩缩合合生生成成不不稳稳定定的薛夫碱，进一步生成葡基胺；的薛夫碱，进一步生成葡基胺；2 2）中中期期：醛醛糖糖的的葡葡基基胺胺经经阿阿马马道道尔尔重重排排生生成成1-1-氨氨基基-2-2酮酮糖糖；酮酮糖糖的的葡葡基基胺胺经经汗汗斯斯重重排排生生成成3-3-脱脱氧氧葡葡萄萄糖糖醛醛酮酮，其其和和氨氨基基酸酸反反应，生成醛、二氧化碳和褐色素；应，生成醛、二氧化碳和褐色素；3 3）最最终终阶阶段段：醛醛缩缩合合，脱脱水水生生成成不不饱饱和和醛醛，醛缩合、聚合生成黑色素。醛缩合、聚合生成黑色素。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形59酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味焦糖化作用焦糖化作用定定义义：糖糖在在高高温温下下降降解解，进进一一步步聚聚合合、缩合，生成黑褐色的物质。缩合，生成黑褐色的物质。机理机理：糖受强热，生成二类物质：糖受强热，生成二类物质1 1）焦糖（酱色）焦糖（酱色）蔗蔗糖糖在在高高温温条条件件下下，生生成成异异蔗蔗糖糖酐酐，加加热热起起泡泡，生生成成焦焦糖糖苷苷（苦苦），再再经经脱脱水水，生生成成焦焦糖糖烯烯，经经加加热热，生生成成焦焦糖糖色素（深色、难溶解）；色素（深色、难溶解）；2 2）糠醛和其它醛：）糠醛和其它醛：糖糖经经高高温温、脱脱水水生生成成醛醛，进进一一步步聚聚合合或或与胺类生成褐色素。与胺类生成褐色素。酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形60酿造历程酿造历程概概 况况详详 解解产物再平衡产物再平衡大分子降解大分子降解产物的形成产物的形成小小 结结食品风味食品风味小小 结结酿造学酿造历程概 况详 解产物再平衡大分子降解产物的形61