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PPT制作：资料收集：食品发酵老师节日快乐！一、发酵广义——通过微生物的培养使某种特定代谢产物或菌体本身大量积累的过程。狭义——厌氧微生物或兼性厌氧微生物在无氧条件下进行能量代谢并获得能量的一种方式。发酵和发酵食品的定义广义——凡是利用微生物作用制取的食品都称为发酵食品狭义——人们利用有益微生物加工制造的一类食品，具有独特的风味二、发酵食品食品发酵微生物类群一、醋酸杆菌属（一）此菌为幼龄菌属，革兰氏阴性杆菌，无芽孢，需氧，能将乙醇氧化为醋酸。（二）主要作用于发酵粮食、腐败的水果、蔬菜、变酸的酒类和果汁乳酸杆菌属•革兰氏阳性菌，菌体呈杆状，链状排列。根据它利用葡萄糖进行同型发酵或异型发酵的特性分为同型发酵群和异型发酵群。•常在乳制品和植物性发酵食品中发现•有嗜酸乳杆菌、乳酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌和干酪乳杆菌等奶酪酵母菌（一）酿酒酵母又名啤酒酵母，为子囊菌纲，内孢霉目。应用于啤酒、白酒、果酒的酿造和面包的制造由于菌体的维生素、蛋白质含量高，也可作药用和饲料酵母。分布于水果表面、发酵果汁、果园土壤和酒曲中。（二）球拟酵母球拟酵母属半知菌纲，丛梗孢目，隐球酵母可，球拟酵母属。有的菌种具有酒精发酵能力，能使葡萄糖转化为多元醇，如在工业上利用糖蜜生产甘油。•（三）面包酵母亦称压榨酵母、活性干酵母、新鲜酵母，用于面包发酵。制法是将纯酵母移植于含糖的培养液中，大量通气条件下，使之繁殖，再用高速离心机分离培养液中的酵母。•（四）上面酵母酵母在液体基质中培养时，许多增值的酵母细胞浮游于培养液上层，此就称为上面酵母。下面酵母亦同。啤酒鸭霉菌•毛霉属具有分解蛋白质功能，用来制造腐乳，可使腐乳产生芳香芳香物质和蛋白质分解物。某些菌种具有较强的糖化力，可用于酒精和有机酸的工业原料的糖化和发酵。•曲霉属菌丝老熟后常呈黑、棕、黄、绿、红等颜色。曲霉菌具有分解有机质的能力，在酿造中常作为糖化菌种。发酵食品及酿酒工业中常用黄曲霉和黑曲霉。•根霉属用途广泛，能产生淀粉酶，使淀粉转化为糖，是酿酒工业常用的糖化菌，也引起食品及其制品霉变。•红曲霉属能合成多种酶类，如淀粉酶、麦芽糖酶、蛋白酶，天然色素，。及其他生理活性物质，如柠檬酸、琥珀酸、乙醇，常用以酿酒、制醋、酱油、味精、肉制品和豆腐乳着色剂。红曲食品发酵的常用方法一、根据发酵基质物理状态分类•固态发酵发酵基质呈不流动状态，急之中没有或几乎没有游离水的发酵过程，是我国传统发酵常用的形式，如固态酱油发酵、米醋发酵、大曲酒发酵等。印尼的丹贝发酵和日本的纳豆生产也采用固态发酵法。液态发酵指发酵基质呈流动状态的过程，如啤酒发酵，果醋发酵。•半固态发酵发酵基质为半流动状态大的原料颗粒悬浮在液体中的过程。黄酒、酱油、西缪是利用此种方法。二根据设计为生物种类分类•自然发酵指利用自然的微生物对产品进行发酵的过程，古代的酿酒、制醋、做酱、酱油以及干酪都利用此种发酵。发酵过程有多种微生物参与，产物多样，过程难以控制，主要依靠于经验完成。•纯种发酵利用单钟或多种混合微生物进行发酵的发酵过程。具有生产周期短、生产以机械化，干扰因素少等优点。黎族自然发酵山兰酒三、根据是否需要氧气分类（一）好氧发酵发酵产品主要是由需氧微生物和厌氧微生物产生的，其中大多数过程是由需氧微生物进行的，在需氧发酵的过程中需要不断地向发酵罐中提供氧气。氧气经过微生物的呼吸作用，在微生物体内进行着物质和能量代谢。在各种代谢产物的发酵过程中，随着生产能力的不断提高，微生物的需氧量不断增加，对发酵能力的要求越来越高。溶解氧浓度已经成为工业发酵中提高生产能力的限制因素，所以，处理好发酵过程中供氧和需氧之间关系，是提高发酵工艺的关键因素。•厌氧发酵（二）厌氧发酵在隔绝氧气的情况下进行的发酵过程，某些微生物在无氧条件下进行的发酵，使一些物质转化成人们生产和生活中所需的微生物能源、饲料、肥料等。厌氧发酵同时会伴有CH4和CO2，液化过程中纤维素分解菌和蛋白质水解菌起主要作用，产酸阶段主要是醋酸菌作用，厌氧菌的影响因素主要有原料配比、温度、PH。餐厨垃圾的厌氧发酵工程四、食品发酵引起的变化•物理变化发酵过程中在某些霉菌活动下，借助微生物酶的生化作用将不易消化的保护层和细胞壁分离。霉菌含有大量纤维素分解酶，它生长时菌丝会深入到食品结构内部，改变食品结构内部，便于蒸煮或浸泡使水分以及人体的消化液向组织内部渗透乳酸菌发酵后的麦麸•化学变化微生物发酵化学变化大致分为朊解、脂解和发酵，其中朊解和脂解对食品风味有不良影响。朊解菌分解蛋白质及其他含氮化合物，产生腐臭味，脂解菌代谢脂肪、磷脂和类脂物质，产生哈败和鱼腥味。发酵菌主要作用于糖类及其衍生物，将它们转化为有机酸、酒精及二氧化碳，有机酸提供柔和的酸味乙醇调节和改善风味，同时抑制有害微生物生长繁殖。1、乳酸发酵同型乳酸发酵：发酵产物只有乳酸。同型乳酸发酵菌有双球菌属、链球菌属（保加利亚乳杆菌），基质主要是己糖，通过EMP途径产生乳酸。葡萄糖经EMP途径降解为丙酮酸后不经脱羧而是在乳酸脱氢酶的作用下直接被还原成乳酸。三、生物变化化学方程式：C6H12O6+2ADP+2Pi→2CH3CHOHCOOH+2ATP•异型乳酸发酵发酵产物除乳酸外，还有乙醇、乙酸及二氧化碳等产物。异型乳酸发酵菌有明串珠菌属（短乳杆菌、两歧双歧乳杆菌），通过磷酸解酮酶（PK）途径进行。肠膜明串珠菌、短乳杆菌等通过戊糖解酮途径将葡萄糖发酵产生乳酸、乙醇及二氧化碳和ATP：C6H12O6+ADP+Pi→CH3CH(OH)COOH+CH3CH2OH+CO2+ATP双叉乳酸杆菌、两歧双气乳酸菌发酵：2C6H12O6+5ADP+5Pi→2CH3CH(OH)COOH+3CH3CH2OH+5ATP•酒精发酵第一型发酵EMP途径将葡萄糖转化为乙醇和二氧化碳：C6H12O6+2ADP+Pi→2CH3CH2OH+2CO2+2ATP酒精发酵的主要微生物是酵母菌，如啤酒酵母和葡萄酒酵母，有些菌种还产生醛类、酸类和酯类等混合物。第二型发酵有亚硫酸氢钠存在时，其与乙醇起加成反应，生难溶的结晶状亚硫酸氢钠加成物——磺化羟乙醛：NaHSO3+CH3CHO→CH3C(OH)(O2SNa)OH由于加成作用，乙醛不能作为氢受体，迫使磷酸二羟丙酮作为氢受体生成α-磷酸甘油：CH2(OH)COCH2OPO3H+NADH2→CH2(OH)CH(OH)CH2OPO3H2+NADα-磷酸甘油在α-磷酸甘油磷酸酯酶催化下水解，出去磷酸生成甘油：CH2(OH)CH(OH)CH2OPO3H2+H2O→CH2(OH)CH(OH)CH2OH+H3PO4总反应式：C6H12O6+NaHSO3→`CH2(OH)CH(OH)CH2OH+CH3CH(O2SNa)OH第三型发酵•碱性条件下促使乙醛不能成为受氢体，而是两分子乙醛间发生歧化反应，一分子乙醛被氧化成乙酸，一分子乙醛被还原成乙醇。NADH2→NDACH3CHO+CH3CHO→CH3COOH+CH3CH2OH总反应方程式为：2C6H12O6→2CH2(OH)CH(OH)CH2OH+CH3COOH+CH3CH2OH+2CO2→固态食醋生产工艺工艺流程：薯干→粉碎→加麸皮混合→润水→蒸料→冷却→接种→入缸糖化发酵→翻醅→加盐后熟→淋醋→储藏陈醋→配兑→灭菌→包装→成品固态法酿醋种类：固态法制醋的方法：1、大曲制醋2、小曲制醋3、以麸皮为原料制醋→大曲制醋用大曲制醋：以高粱为主要原料，利用大曲中分泌的酶，进行低温糖化与酒精发酵后，将成熟醋醅的一半置于熏醅缸内，用文火加热，完成熏醅后，再加入另一半成熟醋醅淋出的醋液浸泡，然后淋出新醋。最后，将新醋经三伏一冬日晒液与捞冰的陈酿过程，制成色泽黑裼、质地浓稠、酸味醇厚、具有特殊芳香的食醋。著名的有山西老陈醋。小曲制醋•用小曲制醋：以糯米和大米为原料，先利用小曲（又称酒药）中的根霉和酵母等微生物，在米饭粒上进行固态培菌，边糖化边发酵。再加水及麦曲，继续糖化和酒精发酵。然后酒醪中拌入麸皮成固态入缸，添加优质醋醅作种子，采用固态分层发酵，逐步扩大醋酸菌繁殖。经陈醋酿后，采用套淋法淋出醋汁，加入炒米色及白糖配制，澄清后，加热煮沸而得香醋。著名的有镇江香醋。以麸皮为原料制醋以麸皮为主料，用糯米加酒或蓼汁制成醋母进行醋酸发酵，醋醅陈酿一年，制得风味独特的麸醋。著名的有四川保宁（今阆中县）麸醋及四川渠县三汇特醋。麸皮固态法制醋的改进•固态发醋法酿醋，由于是利用自然界野生的微生物，所以发酵周期长，醋酸发酵中又需要翻醅，劳动强度大。目前已采用纯种培养麸曲作糖化剂，添加纯种培养酵母菌制成的酒母，进行酒精发酵，再用纯种培养醋酸菌制成的醋母，进行醋酸发酵而制得食醋。也有采用酶法液化通风回流法，将原料加水浸泡磨浆后，先添加细菌α-淀粉酶加热液化,再加麸曲糖化,糖化醪冷却,加入酒母进行酒精发酵,待酒精发酵结束,将酒醪、麸皮、砻糠与醋母充分混合后，送入设有假底的醋酸发酵池中，假底下有通风洞，可让空气自然进入，利用自然通风及醋回流代替翻醅，并使醋醅发酵温度均匀，直至成熟。酶法液化通风回流法的产量，出醋率和劳动生产率均比传统法高。主要工序的工艺要点（1）原料润水、蒸料和冷却：将原料粉碎，每100kg主料(薯干、大米等)加谷糠80kg、麸皮120kg，拌匀，加水275kg润料、蒸料(常压蒸1hr、或在旋转蒸煮锅内1.5MPa蒸汽压力下蒸30min)，出锅冷却至30～40℃，熟料的含水量为60％。•（2）添加麸曲和酒母：将已制好的麸曲和酒母添加到已蒸熟、翻拌并且含水率在60％左右的熟料中，麸曲的添加量5%～6%，酒母的添加量4%～5%。要求麸曲碎散，翻拌均匀后方可入缸。•（3）糖化及酒精发酵：原料入缸后即称醋醅。摊平压实后，上盖已灭菌的无毒薄膜，室温宜在20℃(冬季不宜低于15℃，夏季不宜高于25℃)，醋醅入缸应保持在24～28℃。当品温上升到36～38℃．应进行倒醅，即将第一缸醋醅倒入一只干净的空缸，再将第二缸醋醅倒入第一缸，依次倒完。当品温再次上升到38℃，可进行第二次倒醅。一般经过48h后品温下降，此后可24h倒醅一次。发酵5～6d后，品温降至33℃，表明糖化和酒精发酵结束，此时醋醅内的酒精体积分数为8％•（4）醋酸发酵：酒精发酵结束后，按原料配比加入粗谷壳、醋母拌匀。若以每缸150kg的缸计算，则加入粗谷糠10kg，醋母8kg。醋酸发酵时，品温在2～3d后升高，一般应控制在39～41℃，室温以25～30℃为宜。每天倒缸1～2次，使醋醅松散，并提供充足的氧。经12～15d后，品温下降至36℃以下，醋酸含量达7％～7.5％时醋酸发酵结束。•（5）后熟：醋酸菌对食盐的耐受力极弱，1％的食盐浓度即可终止醋酸菌的活动。醋酸发酵结束时应立即加食盐卤，夏季加2％，冬季加1.5％。加盐方法是：将—半量的盐混匀在上半缸醋醅内，并移入空缸，24h后，将另一半食盐拌入余下的醋醅内，混匀后转入上半缸内，加盖放置2～3d，使其成熟并增加色泽和香气。•（6）淋醋：淋醋的设备是淋缸或与淋缸构造相同的水泥池，方法为淋缸三套循环法，与酱油的淋油方法相似，但浸泡在常温下进行，时间为20～24hr。三醋淋完后，醋渣中含醋0.1％。在第三组的醅中加入自来水浸淋，将淋出液加入第二组中淋出二醋，再将二醋加入第一组的醅中，浸泡20～24hr后淋出的即为一醋。•（7）陈醋：将成熟醋醅加盐压实陈酿，15～20d倒醅一次再封缸，陈酿，数月后淋醋；另一方法是淋出的醋液(醋酸含量应大于5％)贮存在大坛中l～2月即可。经陈酿的食醋色泽鲜艳，香味醇厚，澄清透明。•（8）配兑及灭菌：经过陈酿的醋或新淋出的头醋称为半成品，出厂前需按质量标准进行配兑，含醋酸＞5％的一级食醋不需加防腐剂，二级醋(含醋酸＞3.5％)需加0.1％的苯甲酸钠作防腐剂。采用热交换器灭菌时，温度控制在80℃以上，如用直接火煮灭菌，温度应控制在90℃以上。