应用微生物八(微生物与食品)课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,应用微生物,十二、微生物与食品,微生物与食品生产,微生物菌体的应用,食用菌、单细胞蛋白、微生态调节剂（微生物与农业）,微生物代谢产物的应用,食醋、酒类、乳制品、酱油、氨基酸、有机酸,利用微生物酶生产食品,淀粉酶、蛋白酶,微生物与食品腐败变质,食品贮藏中的微生物控制,微生物发酵生产酒精和酒类,酒精发酵,是最重要的发酵工业之一,首先通过,糖化剂,的作用，将淀粉、纤维素等大分子有机物转化为可发酵性糖（单糖），再通过,酵母或细菌,的作用，将可发酵性糖转化为乙醇,糖化作用,将淀粉、纤维素等大分子有机物转化为葡萄糖,糖化过程,利用酸水解、酶解或某些微生物将大分子有机物水解为葡萄糖的过程,糖化菌,能将大分子有机物转化为葡萄糖的微生物,发酵法生产酒精,酒精生产多采用固定化酵母或活性干酵母连续发酵法，原料以淀粉、糖蜜为主，以纤维素、半纤维素为原料,蒸馏酒采用间歇发酵法，中国白酒传统上采用固体发酵法，以大麦、谷物等粮食为主，以水果为原料生产蒸馏酒,用糖蜜原料发酵生产酒精,糖蜜：,甘蔗糖蜜,和,甜菜糖蜜，,糖分,多，多为可发酵性糖；,干物质,浓度高；,杂菌,多，特别是产酸细菌，需灭菌或酸化处理；甜菜糖蜜碱性，甘蔗糖蜜微酸性，需酸中和调整,pH,为44.5；,胶体物质,（果胶质焦糖黑色素）、,灰分,含量多；,重金属离子,少，但微量重金属离子，特别是铜离子能抑制酵母,可以,直接用酵母,进行酒精发酵，工艺过程中不需考虑原料的酶水解或酸水解，需选用强壮能,耐高温、高酸、高浓度的酵母菌种,生产工艺：原糖蜜加水加酸加营养盐制备稀糖液，加热灭菌，制备发酵醪，加酒母进行稀糖液发酵，蒸馏出酒精,用纤维素原料生产酒精，,纤维质原料主要由纤维素、半纤维素和木质素构成,关键是将纤维素、半纤维素水解为可发酵性糖,工艺过程：,原料预处理,、纤维素酶解、水解物发酵,纤维质,原料,组成成分复杂且稳定，存在许多物理和化学屏障，酶制剂难以与纤维素接触，不能迅速完成酶促反应。纤维素酶水解得率低，仅为10%20%左右,目的是破坏木质素和半纤维素，降低纤维素的结晶性，增加其多孔性，使酶制剂与纤维素充分接触，完成酶促反应,工艺过程：原料预处理、,纤维素酶解、水解物发酵,糖化发酵二段发酵法,：先进行纤维素和半纤维素酶解，产生葡萄糖、木糖等可发酵性糖，再进一步发酵产生乙醇等物质,产酶、酶解、发酵三个步骤,所需条件各不相同，整个过程时间较长，需要二种微生物的作用，工艺较复杂,产纤维素酶菌种,许多微生物都能产生纤维素酶，多数为丝状真菌,工业上普遍应用,里氏木霉，,分泌的纤维素酶是多种酶的混合物，包括葡聚糖内切酶、纤维二糖水解酶和-葡萄糖苷酶,葡聚糖内切酶内切纤维素分子形成大量非还原性末端，纤维二糖水解酶作用于非还原性末端形成纤维二糖，-葡萄糖苷酶将纤维二糖水解为葡萄糖,对结晶状纤维素催化速度慢，中间产物和终产物抑制纤维素水解酶的活性,采用糖化同步发酵法可大幅度解除葡萄糖对纤维素水解的抑制作用,酒精发酵微生物的改良,耐高温,-淀粉酶的应用,淀粉质原料浓度高，连续蒸煮器糊化淀粉，蒸煮后粘度非常大，在淀粉糊化过程中必须加入能耐高温的,-淀粉酶液化淀粉，降低粘度，便于随后的酒精发酵,工业生产菌株有枯草芽胞杆菌、地衣芽胞杆菌等，最适温度分别为60-70和95，耐热能力80-85和105,采用重组DNA技术构建耐热性-淀粉酶,糖化酶产生菌的选育,糖化酶产生菌有根霉和曲霉两大类。通过人工诱变可以提高糖化力,应用细菌的酒精发酵法,细菌能进行乙醇发醇的种不多：,发酵单胞菌,、胃八叠球菌、解淀粉欧文氏菌等，按ED途径进行酒精发酵,微生物发酵生产有机酸,真菌分泌有机酸，代替从植物果实中通过榨汁获取有机酸,发酵法生产有机酸是工业微生物的重要应用领域,柠檬酸、苹果酸、乳酸、葡萄糖酸、酒石酸、衣康酸、富马酸等,工业化生产氨基酸,食品中微生物的消长及其条件,食品中微生物的来源,食品原料运输贮藏加工前的,微生物污染,加工过程中清洗、消毒、灭菌、烘烤、油炸等抑制或杀灭微生物，,微生物残存,加工后食品的,再次污染,微生物引起食品腐败变质条件,食品本身的组成成分和理化状态,营养成分：丰富,pH：一般食品pH7.0以下，水果和乳酸发酵制品pH4.5以下（酸性食品）。微生物活动会改变pH,水分：结合水、游离水,渗透压,食品环境,温度,气体：氧气,湿度,新鲜果蔬和果汁的腐败变质,水果蔬菜变质：污染微生物来自环境或果蔬本身带的微生物，酵母菌、霉菌和少数细菌，分解破坏植物细胞组织，出现酸味、酒味、臭味,果汁：乳酸菌以果汁中的糖分、柠檬酸、苹果酸等有机酸为基质的乳酸发酵、酵母菌引起的酒精发酵，常见的霉菌是青霉和曲霉，变质后出现混浊，产生酒精和有机酸变化,乳及乳制品的腐败变质,污染微生物主要是乳酸细菌、胨化细菌、脂肪分解细菌、产气细菌、产碱细菌以及酵母菌、霉菌,各种食品的腐败变质,乳及乳制品的腐败变质,鲜乳污染微生物主要是乳酸细菌、胨化细菌、脂肪分解细菌、产气细菌、产碱细菌以及酵母菌、霉菌,肉鱼蛋类的腐败变质,肉，病原菌、环境中腐生性微生物污染，乳酸菌、酵母菌、G-细菌的生长形成菌苔而发粘，分解蛋白质产生H,2,S，与血红蛋白形成硫化氢血红蛋白而变成暗绿色，产生各种异味,鱼，水生微生物污染，假单胞菌、无色杆菌、黄杆菌、产碱杆菌、气单胞菌,蛋，,食物中毒,细菌性食物中毒,沙门氏菌类食物中毒：沙门氏菌主要污染鱼、禽蛋、乳品等,金黄色葡萄球菌食物中毒：金黄色葡萄球菌产生外毒素和肠毒素，乳及乳制品、腌肉、禽蛋、淀粉质食品,条件致病菌食物中毒：大肠杆菌中一些具有特异抗原性的血清型菌株,副溶血性弧菌食物中毒：嗜盐不产芽胞G,-,，海产品、肉类,，繁殖快,肉毒梭状芽孢杆菌食物中毒：肉毒毒素，毒性大，易污染蔬菜、豆类、鱼肉蛋等蛋白质丰富食品,蜡状芽孢杆菌食物中毒：活菌体和肠毒素，带菌率高，易污染,食品微生物腐败变质的危害,霉菌性食物中毒,黄曲霉毒素中毒：,赤霉病麦中毒：禾谷镰刀菌、串珠镰刀菌等，呕吐毒素、玉米赤霉烯酮,黄变米中毒：黄绿青霉产生黄绿青霉素，毒性强，神经毒素；桔青霉产生桔青霉素，损害肾脏；岛青霉产生黄天精和岛青霉素，毒害肝脏,麦角中毒：麦角菌，麦角胺、麦角碱、麦角新碱,甘蔗霉变中毒：节菱孢菌，3-硝基丙酸，神经毒素，主要损害中枢神经系统,传播人畜疾病,炭疽病菌,布鲁氏杆菌,结核杆菌,