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发酵工艺学传统发酵食品的发展趋势菌种纯化发酵菌种的生物技术改造生产的规范化、规模化1、我国发酵食品的工艺特色采用多种原料，且多以淀粉质原料为主。多菌种混合发酵，且多以霉菌为主的微生物群（国外多以细菌、乳酸菌）。工艺复杂、多用曲：董酒生产制的曲用72味中药。多为固态发酵：醅、醪。2、生产酱油用的原料、菌种有哪些？P7原料包括蛋白质原料（豆粕、豆饼、花生饼、大豆、其它蛋白质原料）、淀粉质原料（麸皮、小麦、碎米、米糠、玉米、甘薯、大麦、粟、高粱等）、食盐、水及一些辅助原料（苯甲酸钠、山梨酸钠，丙酸）。菌种①霉菌主要为曲霉（米曲霉、黑曲霉、甘薯曲霉、黄曲霉）、毛霉和根霉，其中最重要的是米曲霉(有些酱油发酵料会受到黄曲霉的污染)，其产酶能力较强。②细菌有有益的醋酸杆菌、乳酸菌等，有害的小球菌、短杆菌、马铃薯杆菌、芽孢杆菌和粪链球菌等；③酵母菌有有益的鲁氏酵母、假丝酵母、汉逊酵母，有害的醭酵母、毕赤氏酵母和圆酵母等菌属。酱油生产中对曲霉菌株的要求1产生酶系全，酶活力高2不产生黄曲霉毒素3适应性强，生长繁殖快，抗杂菌能力强4酿造出的酱油风味好3、酱油发酵剂：酱油发酵料中微生物的数量在发酵前和发酵后有很大的变化，这是因为在发酵前温度较低，适合各类微生物生长，当进入高温期(55～60℃)后，大部分微生物被淘汰，仅剩下一些高温且耐盐的微生物继续生长。从微生物优势菌群变化情况来看，低温发酵时细菌占绝对优势，其次为霉菌，再次是酵母菌；当发酵进入高温期后，细菌大量衰亡，被霉菌中少数耐热种取代，但芽孢菌的数量和优势变化不大。酱油发酵料中的主要霉菌为曲霉、毛霉和根霉，其中最重要的是米曲霉(有些酱油发酵料会受到黄曲霉的污染)，其产酶能力较强。酱油发酵料中主要的细菌有有益的醋酸杆菌、乳酸菌等，有害的小球菌、短杆菌、马铃薯杆菌、芽孢杆菌和粪链球菌等；酵母菌有有益的鲁氏酵母、假丝酵母、汉逊酵母，有害的醭酵母、毕赤氏酵母和圆酵母等。酱油发酵醪液的初始pH值一般为6.5-7.0，由于蛋白质被酶降解成氨基酸和低肽以及乳酸菌的发酵，pH会迅速降低。酱油醪中的主要乳酸菌为酱油足球菌、大豆足球菌以及植物乳杆菌。如果pH低于5.5-5.0，这些菌生长将逐渐趋缓。在酱油醪中主要发酵酵母的耐渗透压酵母，在18％的盐溶液中最适pH为4.0-5.0。因此当醪液的pH降至5.5-5.0时，酵母发酵取代乳酸发酵。当pH在这个范围内时，常添加耐酸酵母菌的纯培养种子。在酱油发酵醪中，耐渗透压酵母、假丝酵母，耐渗透压酵母和假丝酵母的水活度分别为0.78-0.81和0.84-0.98。这两种酵母都能在24％和26％的盐溶液中生长。产膜酵母是引起酱油污染的主要菌。比如异常汉逊酵母和膜醭毕赤氏酵母这两种酵母就会在酱油表面氧化生长，并形成白色的薄膜，从而降低酱油的感官和营养品质。当酱油的盐分降低至15％以下还会生成一些对酱油品质产生不利影响的乳酸菌，如胚芽乳杆菌，降低酱油的风味。4、酱油加工的生化变化有哪些？P21①原料植物组织的分解②蛋白质分解③淀粉糖化④脂肪的水解⑤酒精发酵⑥酸类发酵5、生酱油需经过加热的目的是什么？杀灭酱油中残存微生物，延长酱油保存期。破坏微生物所产生的酶，特别是脱羧酶和磷酸单酯酶，避免继续分解氨基酸而降低酱油质量。还有澄清、调和香味，增加色泽作用。6、简述酱油的酿造原理和工艺流程。P12原料中的蛋白质经过米曲霉所分泌的蛋白酶作用，分解成多肽、氨基酸，谷氨酰胺酶使谷氨酰胺转化为谷氨酸。原料中的淀粉质经米曲霉分泌的淀粉酶糖化作用，水解成糊精和葡萄糖。EMP途径将葡萄糖转化为酒精、二氧化碳和一些副产品（甘又、有机酸）。酒精氧化成有机酸，挥发散失，与有机酸合成酯，少量残留形成香气。乳酸菌发酵醣类生成乳酸，调和酱油风味。流程：原料→润水→蒸煮→冷却→接种→通风制曲→成曲拌盐水→入池发酵→成熟酱醅、浸出淋油→生酱油→加热→调配→澄清→检验质量→成品润水目的：1使原料中蛋白质含有一定水分，以便在蒸煮时利用谁的渗透压，使蛋白质迅速达到适度变性。2使原料中淀粉吸水，充分膨胀，易于糊化，以溶出米曲霉生长所必需的营养成分。3供应米曲霉生长繁殖所必需的水分。蒸煮目的：主要使豆饼（粕）及辅料中的蛋白质完成适度变性，成为酶容易作用的状态。7、简述酱油色香味的形成机理及其主要组成成分。P22①色素形成：非酶褐变（美拉德，焦糖化），酶褐变（酪氨酸在酚酶催化下氧化生成黑色素）②香气形成：酱油应具有酱香及酯香气，无不良气味。主要是醇、醛、酯、酚、有机酸、缩醛和呋喃酮。③味：酱油味觉是咸而鲜，稍带甜味，具有醇和香味，不苦，其中包括呈咸、鲜、甜、酸、苦的物质，作为调味料，以鲜味最为主。鲜味-肽类、氨基酸、核酸，咸味-食盐，肽，氨基酸，有机酸和糖类等使咸味柔和。甜味–糖类以及甜味氨基酸，酸味-乳酸、醋酸等。微苦味-络氨酸等苦味氨基酸，能增加酱油醇厚感，但不能有焦苦味。④体：酱油的浓稠度为其体态。由无盐的可溶性固形物组成（主要有可溶性蛋白、氨基酸、维生素、糖类物质）是酱油的质量指标之一，优质酱油的无盐可溶性固形物应大于20g/10ml。8、豆类发酵食品有哪些？豆瓣酱、豆腐乳、豆鼓、纳豆、味噌、丹贝等9、腐乳的发酵剂：腐乳发酵分为前期培菌和后期发酵。前期培菌主要是培养菌系，后期发酵主要是酶系与微生物协同参与生化反应的过程。采用传统的自然发酵法生产腐乳时，在前期培菌(发酵)过程中参与作用的微生物主要是毛霉(也有些品种是根霉或细菌)，如腐乳毛霉、鲁氏毛霉、总状毛霉等。毛霉的生长大致分为孢子发芽生长期、菌丝生长旺盛期和菌丝产酶期。毛霉在前期培菌的作用主要有两点：1使坯表面有层菌膜包住，形成腐乳的形状；2是分泌蛋白酶，以利于蛋白质水解。在后期发酵过程中，参与作用的还有红曲霉、紫红曲霉、米曲霉、溶胶根霉、青霉、交链孢霉(Alternaria)、枝孢霉(Cladosporium)，以及少量的酵母、乳酸菌(如弯曲乳杆菌和干酪乳杆菌)、杆菌、链球菌、小球菌、棒杆菌等。由于它们的协同作用，使代谢产生各种有机酸和乙醇形成酯类，以及蛋白质水解产生的多肽和氨基酸，共同构成腐乳的特殊香气。同时产生色素(如红曲霉产生的红色素)形成腐乳的特有颜色。青腐乳中刺激食欲的特殊气味是由细菌作用的结果，所以盐分不能太高。另外，自然发酵的腐乳还可能被大肠菌群、芽孢杆菌(如腊状芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌等杂菌污染。?红腐乳上的“红衣”：红曲霉所产生出来的色素，称为“红曲”，是一种颜色鲜红、不易褪色而没有毒性的食用色素。为了使乳腐染成美丽的红色，加些红曲，坛口用泥土密封好，几个月后，在各种微生物的作用下，生成了酒精，乳酸，以及芳香的酯类，这就构成了腐乳特有的香味。霉豆腐上的绒毛也倒伏下来，粘结成一层外皮，又被红曲的色素染红，于是就成为红乳腐的红外衣。腌制目的：1渗透盐分，析出水分2防止后期发酵期间感染杂菌引起腐败3使蛋白酶作用缓慢，不致在未形成香气之前腐乳就糜烂4使腐乳有一定的咸味，并容易吸附辅料的香味10、豆豉可分为毛霉型、曲霉型、根霉型和细菌型等。P481、曲霉型腐乳利用毛霉，经一段时间培养后，使豆腐胚外长满网状白色毛霉菌丝，菌丝赋予腐乳良好的整体，其蛋白酶分解豆腐乳中的蛋白质，使产品具有良好品味。2、毛霉腐乳以豆腐坯培养毛霉，称前期发酵，使白色菌丝长满豆腐坯表面，形成坚韧皮膜，积累大量蛋白酶，为腌制装坛后期发酵创造条件。3、根霉型腐乳采用耐高温的根霉菌，经纯菌培养，人工接种，在夏季高温季节也能生产腐乳。4、细菌腐乳豆腐坯用盐腌制后，切洗，用小球菌接种，培养7d后，烘干，装坛加入各种辅料后熟为成品，如黑龙江克东腐乳。11、简述醋的发酵原理和加工工艺。P65食醋是淀粉质原料经淀粉糖化、酒精发酵、醋酸发酵，或糖质原料经酒精发酵和醋酸发酵，或酒精质原料经醋酸发酵，再经后熟陈酿而制成的。①固态发酵法酿制麸曲醋工艺流程：麸曲、酒母、水+薯干(碎米或高粱)→粉碎→加麸皮、谷糠拌匀→润水→蒸料→冷却→接种→入缸（边糖化边发酵）→拌糠、接种→翻醅→加盐陈酿→淋醋→陈酿贮存→配兑→加热灭菌→成品②酶法液化通风回流法工序：原料配料→水磨与调浆→液化与糖化→酒精发酵→醋酸发酵→淋醋→调配与灭菌③液态深层通风发酵法工艺流程：加水α–淀粉酶麸曲酒母醋酸菌↓↓↓↓↓碎大米→浸泡→磨浆——→液化—----→糖化—→酒精发酵—→醋酸发酵→压滤→→调兑→灭菌→贮存→成品↑CaCl2、Na2CO3，豆饼水解液12、生产醋的发酵原料有哪些？P59①主料：能被微生物发酵而生成醋酸。包括含淀粉质或含糖、含酒精的物质，如谷物、薯类（甘薯、木薯、马铃薯）、果蔬、食糖与糖蜜、酒糟及野生植物等。②辅料：辅料一般采用细谷糠、麸皮或豆粕，因为在谷糠、麸皮及豆粕中，不但含有碳水化合物，而且还含有丰富的蛋白质，为微生物生命活动提供所需营养物质，增加食醋中的糖份或氨基酸的含量。辅料与食醋的色、香、味有密切的关系，在固态发酵中，辅料还起着吸收水分、疏松醋醅及贮藏空气的作用。③填充料：常用有谷壳、稻壳、高粱壳、玉米芯等接触面积表面积大，纤维质具有适当的硬度和惰性，没有异味的物质。固态发酵制醋和速酿法制醋都需要填充料，其主要作用是疏松醋醅，积存并使空气流通，以利于醋酸菌进行好氧发酵。原料中含有淀粉量大则需要较多的填充料。黄酒的生产形式：淋饭法摊饭法喂饭法新工艺大罐法13、黄酒发酵醪酸败的表现？①主发酵阶段，酒醪品温很难上升或停止。②酸度上升速度加快，而酒精含量增加缓慢，酒醪的酒精含量达14﹪时，酒精发酵几乎处于停止。③糖度下降缓慢或停止。④酒醅发黏或醪液表面的泡沫发亮，出现酸味甚至酸臭。⑤镜检酵母细胞浓度降低而杆菌数增加。?黄酒发酵醪酸败的原因及预防和处理：①原料中蛋白质、脂肪的代谢会升温升酸，尤其侵入杂菌后，升温现象会更明显。②糖化曲中本身带有杂菌若使用的糖化发酵剂过量，酒醅的液化、糖化速度过快，使糖化发酵失去平衡，促使酵母细胞早衰，抑制杂菌能力减弱，易于发生酸败。③③前发酵（主发酵）温度控制太高，即落缸温度太高或开耙时间拖延太久，使醪液品温长时间处于高温下（大于35℃），酵母受热早衰，残糖升高，也容易造成酸败。④厌氧条件大罐发酵中厌氧条件好可使黄酒出品率高，但也会造成酵母存活率降低50﹪以上，且厌氧细菌大量生长，使他们之间失去平衡和制约而发生酸败。一般要求发酵后期醪液酵母浓度应大于107个/ml。另外大罐后发酵醪液的流动性差，中心热量难以传出，会出现局部过热。⑤杂菌污染发酵设备、管道阀门出现死角，造成灭菌不透，成为杂菌污染源，导致发酵醪的酸败。预防和处理：①严格消毒灭菌，保持环境卫生。②控制曲、酒母质量，控制酒母中的杂菌数。③控制发酵温度，协调好糖化发酵的速度。尽量控制在30℃左右进行主发酵，避免出现36℃以上的高温，在后发酵时，必须控制品温在15℃以下，以保证发酵正常进行。④发酵时必须有足够健壮的酵母细胞。可通过添加旺盛发酵的主发酵醪，或增加酒母用量，以保证酵母菌在发酵醪中的绝对优势，抑制杂菌的滋生。生产上常提供适量的无菌空气，以加速酵母在发酵前期的增殖和后期的存活率。⑤添加偏重亚硫酸钾，在不影响酒的质量的情况下一定程度的杀灭乳酸杆菌。⑥在主发酵过程中，如发现升酸现象，可以及时将主发酵醪液分装较小的容器，降温发酵，防止升酸加快，并尽早压滤灭菌；成熟发酵醪中如有轻度超酸，可以与酸度偏低的醪液混合，以便降低酸度，然后及时压滤；中度超酸者，可在压滤澄清时添加碳酸钠等中和酸度，并尽快煎酒灭菌；对于重度超酸者，可加清水冲稀醪液，采用蒸馏方法回收酒精成分。14、黄酒的褐变及防止和减慢褐变现象的措施：黄酒的色泽随贮存时间的延长而加深，尤其是半甜型、甜型黄酒，由于所含糖类、氨基酸类物质丰富，往往生成的类黑精物质增多，贮存期过长，酒色很深并带有焦糖臭味，质量变差，俗称褐变。防止和减慢褐变现象的措施：①减少麦曲用量，以降低酒内氨基酸类物质的含量，减弱羰基—氨基反应的速度和类黑精成分的形成。②甜型、半甜型黄酒的生产分成两个阶段，先生产干型黄酒并进行贮存，然后在出厂前加糖分，调至标准糖度和酒精含量，消除形成较多类黑精的可能性。③适当增