模块发酵食品生产技术基本知识

食品与营养工程学院模块一发酵食品生产技术基本知识模块一发酵食品基础知识模块二发酵调味品生产技术模块四其他发酵食品生产技术模块三酒类生产技术12343项目1发酵食品认知1.1课程介绍课程学时安排模块单元项目主要内容任务（典型产品生产）学时（64）理论（32）实践（32）模块一发酵食品基础知识项目1发酵食品认知概念、种类，附加值，发展史，渊源及文化内涵，食品发酵特点，食品发酵发展趋势1项目2食品发酵的原理发酵食品与微生物，食品发酵的生化机制1项目3发酵条件及过程控制发酵的一般工艺，影响发酵的条件，过程控制2模块二发酵调味品生产技术项目1酱油生产技术概述，原料，酱油发酵的基本原理，酱油生产技术（制曲、发酵、浸出、加热与配制、贮存与包装），其他几种发酵技术，酱油产品质量标准及检验方法，酱油生产技术经济指标4项目2食醋生产技术概述，原料及其处理，食醋发酵的基本原理，糖化发酵剂，食醋生产技术，其他几种发酵技术，食醋产品质量标准及检验方法果醋生产46项目3味精生产技术味精概述，谷氨酸生产菌株，谷氨酸的发酵机制，谷氨酸发酵技术，谷氨酸发酵，谷氨酸提取方法，谷氨酸制造味精2项目4发酵酱类制品生产技术概述，原料，常用菌种及种曲生产，大豆酱生产技术，蚕豆酱生产技术，面酱生产技术，豆瓣辣酱生产技术，酱类加工制品2项目5腐乳生产技术概述，原料，豆腐坯生产，豆腐乳发酵，几种地方名、特腐乳介绍，腐乳质量规格及技术指标腐乳生产14项目6豆豉纳豆丹贝生产技术豆豉生产，纳豆生产，丹贝生产纳豆生产12模块单元项目主要内容任务（典型产品生产）学时（64）理论（32）实践（32）模块单元项目主要内容任务（典型产品生产）学时（64）理论（32）实践（32）模块三酒类生产技术项目1白酒生产技术概述，原料，大曲酒，麸曲酒，小曲酒，液态法白酒和低度白酒，白酒的贮存、勾兑与调味，白酒中有害成分与质量标准2项目2啤酒生产技术概述，原料，麦芽制备，麦芽汁制备，啤酒发酵，啤酒包装与成品啤酒，啤酒的品评2项目3黄酒生产技术概述，原料，黄酒发酵的基本原理，黄酒生产工艺，黄酒的压榨、澄清、杀菌和贮存，影响黄酒质量的关键因素及控制措施，黄酒的质量标准，著名黄酒酿造工艺酒酿生产，黄酒生产28项目4果酒生产技术概述，果酒生产原料，果酒生产工艺技术，葡萄酒生产技术，几种果酒生产技术果酒生产24模块单元项目主要内容任务（典型产品生产）学时（64）理论（32）实践（32）模块四其他发酵食品生产技术项目1发酵乳制品生产技术酸乳生产技术，干酪生产技术，酸乳饮料生产技术，酸豆乳生产技术酸乳生产24项目2发酵肉制品生产技术概述，发酵肉制品生产技术，典型发酵肉制品的制作1项目3发酵果蔬类制品生产技术蔬菜发酵，果汁及果实发酵饮料，发酵果蔬制品生产质量控制，发酵果蔬制品的质量规格、技术指标及检测泡菜生产14项目4发酵水产品生产技术蟹酱和虾酱，虾油，鱼露，海胆酱，发酵鱼肉香肠，酶香鱼，国外发酵水产品简介1项目5发酵食用菌生产技术概述，食用菌深层发酵及其制品1运用综合性的先进发酵技术，提高工效，降低成本，不断提高产品质量、产量，开拓、生产新品种食品发酵技术历史悠久发酵食品种类繁多，风味独特，脍炙人口对各种发酵食品的需求量越来越大，对质量的要求也越来越高一、发酵食品技术相关概念食品发酵技术相关概念发酵发酵技术发酵食品发酵技术发酵食品发酵工程广义：微生物进行的一切活动狭义：微生物在厌氧条件下，有机物进行彻底分解代谢能量的过程人们利用微生物的发酵作用，运用一些技术手段控制发酵过程，生产发酵产品的技术食品的原料经过微生物的作用产生的酶催化代谢的产物。传统的发酵技术与基因工程、细胞工程、分子修饰等新技术结合并发展起来的现代发酵技术1.2概念、种类有些食品(如酿酒、酿醋)的发酵是以碳水化合物的分解作用为主，有的食品(如酱油)的发酵则主要是蛋白质的分解作用。传统发酵食品的工艺中微生物类群来源于自然界，而现代科技则采用微生物纯培养技术，这不仅能提高原料利用率，缩短生产周期，而且便于机械化生产，但其产品与传统的名特优珍品比较，有的虽保留了传统产品的某些特点，而其风味却有很大变化，这种现象已在白酒、黄酒、酱油、食醋、腐乳、酱腌菜等的生产中屡见不鲜。二、发酵食品的种类种类发酵产品举例单用酵母菌进行发酵的制品啤酒、葡萄酒及其他果酒、威士忌、白兰地、甘油、食用酵母等单用霉菌进行发酵的制品糖化酶、蛋白酶、果胶酶、苹果酸、腐乳、丹贝、豆豉等单用细菌进行发酵的制品丁酸、乳酸、酸乳、蛋白酶、豆豉、豆腐乳、果胶酶、淀粉酶等酵母与霉菌混合使用的发酵制品酒酿、黄酒、日本清酒等酵母与细菌混合使用的发酵制品腌菜、奶酒、双菌饮料、酸面包、果醋等酵母、霉菌与细菌混合使用制品黄酒、食醋、白酒、酱油、酱类发酵制品等所利用微生物的种类二、发酵食品的种类种类发酵产品举例发酵谷物粮食制品面包、米酒、黄酒、白酒、食醋等发酵豆制品酸豆奶、豆腐乳、豆酱、酱油、丹贝、纳豆等发酵果蔬制品果酒、果醋、果汁发酵饮料、蔬菜发酵饮料、泡菜等发酵肉制品发酵香肠、培根等发酵水产制品鱼露、虾油、蟹酱等其他原料发酵制品食用菌发酵产品、藻类发酵产品等所利用原料二、发酵食品的种类种类发酵产品举例传统发酵食品白酒、啤酒、酱油、食醋黄酒、葡萄酒、清酒豆酱、泡菜、鱼露纳豆、丹贝、发酵香肠等现代发酵食品柠檬酸、苹果酸、红曲、维生素C、单细胞蛋白醋酸、淀粉酶、蛋白酶、维生素B2、维生素B12真菌多糖、细菌多糖、发酵饮料、食用酵母等传统与现代发酵食品二、发酵食品的种类种类发酵产品举例酿酒工业产品啤酒、葡萄酒及其他果酒、威士忌、白兰地等调味品酿造工业产品酱油、食醋、豆酱、腐乳、丹贝、豆豉等有机酸发酵工业产品柠檬酸、苹果酸、葡萄糖酸、醋酸等酶制剂发酵工业产品淀粉酶、果胶酶、纤维素酶等氨基酸发酵工业产品苏氨酸、谷氨酸、赖氨酸等功能性食品生产工业产品葡聚糖、灵芝多糖、微生物油脂、微生态制剂等食品添加剂生产工业产品黄原胶、乳酸菌素、红曲色素等维生素发酵工业产品维生素B2、维生素B12、维生素C等核苷酸发酵工业产品ATP、IMP、GMP等菌体制造工业产品单细胞蛋白、食用菌、藻类、酵母等发酵工业部门的种类二、发酵食品的种类种类发酵产品举例生物代谢产物发酵产品氨基酸、核苷酸、蛋白质、脂类等酶制剂发酵产品淀粉酶、果胶酶、纤维素酶等生物转化发酵产品菌体制造工业产品单细胞蛋白、食用菌、藻类、酵母等产品性质分类1.3发酵食品的附加值1、发酵有利于食品保藏2、节约能量3、保健作用4、增加营养价值1、发酵有利于食品保藏食品发酵后，改变了食品的渗透压、酸度、水的活性等，从而抑制了腐败微生物的生长，有利于食品保藏。2、节约能量当微生物使食品成分发酵时，微生物在发酵过程中取得能量。食品成分达到被氧化程度时，其残留的可为人类利用的能量就被降低了。通过发酵被完全氧化至二氧化碳和水的化合物，对人类不再具有能量价值。然而，大多数受控的食品发酵能产生如醇类、有机酸类、醛类和酮类等重要产品。这些化合物较之原基质仅仅是稍受氧化，因此仍保留原材料的许多潜在的能量。3、保健作用有些食品经微生物发酵后，不仅产生酸类和醇类等，还可产生某些抗生素如嗜酸乳菌素、乳酸杀菌素等，对于可能侵染食品的一般致病茵有抑制作用。例如在pH值4.5或以下时，肉毒梭状芽孢杆菌不能生长和产生毒素的事实早已被证实。除致病菌外，有时对肠内腐败菌的抑制力也很强，经常吃发酵食品，如酸奶等，酚、胺、靛基质等对机体有毒害作用的腐败产物相应减少。有些发酵食品还具有预防心脑血管疾病、整肠、改善便秘、降低胆固醇、增加免疫功能和抗癌等作用。4、增加营养价值发酵食品实际上常比未经发酵的原食品更富营养。一方面食品经发酵后可提高某些营养组分如蛋白质等的含量，并提高其吸收率，甚至通过微生物的发酵作用，可产生维生素B1，维生素B2，维生素B6，烟酸和叶酸等，经发酵后食品营养有了很大提高。另一方面，发酵可帮助由不易消化的物质固封在植物结构和细胞内的营养素的释出，这对某些谷类和种子来说尤为重要。通过某些霉菌的发酵，可以裂解不易消化的保护层和细胞壁。霉菌既富含能裂解纤维素的酶，并且霉菌生长可以通过其毛发状菌丝体而渗入食品结构内，这样改变了食品的质地，并使其结构更容易被烧煮或浸渍的水所渗透，同时也容易被人类的消化液所透入。酵母和细菌的酶促作用可产生相同的现象。1676年列文虎克（Leewenhoch）1836—1837年Larkutzing1856—1857年Pasteur1870年Pasteur1880年科赫（RobertKoch）1897年，Buchner（布赫纳）1928年，Fleming1940年，Florery和Chain1945年，抗生素工业1.4发酵工业的微生物技术发展史列文虎克（Leewenhoch,1632-1723）——微生物形态学发展阶段荷兰业余科学家，1676年，用自磨镜片创造了一架能放大266倍的原始显微镜，一生制作了419台显微镜；发表论文400余篇，375篇寄往英国皇家学会发表。8AnthnoyvanLeeuwenhoek与他的显微镜AnthnoyvanLeeuwenhoek1684年寄给皇家协会信的部分内容9Larkutzing1836-1837年Larkutzing发现在啤酒的发酵中存在活的生物体，但并未发现发酵与微生物的关系。不同时期观察到的酵母菌细胞结构细菌学（巴斯德、科赫）外科消毒术（Lister，1865）和乳酸菌的分离根瘤菌等土壤微生物的研究（M·W贝，C·H维）无酵母菌压汁酶功能的发现（E.Buchner,1897)化学药剂和抗生素发现和临床应用（1909-1935）酿造技术日趋完美生理学发展阶段代表人物和重要事件微生物生理学发展阶段彻底否定了自然发生说证实发酵由微生物引起巴斯德的功绩免疫学—预防接种发明巴氏消毒法无菌营养液出现微生物无菌营养液无生命出现加热无菌营养液无生命出现巴斯德的雁颈瓶实验结论1.发酵是由微生物进行的一种化学变化，不同类型的发酵是由形态可以区别的各种特殊的微生物所引起的。2.1870年，Pasteur发现了微生物之间有相互抑制的作用。即拮抗作用。3.其间1804年，法国厨师阿卑特（Appert）发明了瓶装罐头）巴斯德发现免疫现象↑动物实验↓人体实验几星期后42-43oC下培养的老龄炭疽菌获免疫力37oC下培养的新鲜炭疽菌病犬延髓（几代减毒）被疯狗严重咬伤的9岁男童16科赫的功绩证实炭疽病因—炭疽杆菌发现结核病原菌—结核杆菌科赫法则发明培养基并用其纯化微生物等一系列研究方法的创立划线法获得单菌落科赫定理图示单菌落结论•1880年，发现可以通过稀释把多种微生物分离开来，建立了单种微生物的分离和纯培养技术。•建立了研究的微生物一系列方法，把早年在马铃薯块上的培养技术改为明胶平板（1881）和琼脂平板（1882）•显微镜技术：包括细菌鞭毛在内的许多染色方法、悬滴培养法以及显微摄影技术。•利用平板分离方法找到并分离许多传染病的病源菌（炭疽、结核、链球、）•1884年提出了科赫法则（Koch’sostulates）：病原微生物存在与病体而非健康体；可纯培养；纯培养物接种后染病；可重新分离再培养。(JosephLister,1827~1912)首创用石炭酸喷洒手术室和煮沸手术用具以防术后感染，为防腐、消毒，以及无菌操作奠定了基础。1878年，李斯特分离乳酸链球菌时用注射器和酒杯培养装置Buchner（布赫纳）1897年，Buchner（布赫纳）阐明了发酵的化学本质。即发酵是由酶引起的一类化学反应。实验：酵母菌细胞用石英砂磨碎制成酵母汁（应用于医学）+白砂糖（防腐）意外发现发酵这是无生物细胞体系发酵的最初例子。Fleming1928年，Fleming发现了青霉素，开创了好气性发酵工程，建立了通风搅拌技术。弗莱明(1881～1995)英国细菌学家1928年，Fleming将其命名为：青霉素霉菌菌落周围出现抑制萄葡球菌生长的抑制现象产黄青霉菌落细菌生长抑制区域正常细菌生长区域---抗生素的发现1940年，Florery和Chain：碘黄青霉中得