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《发酵食品工艺学》理论课教学大纲学时：36学分：2制订者：陈晓红审核者：徐幸莲一、课程性质：食品科学与工程本科专业必修课二、教学目的与要求：发酵食品工艺学是一门综合性及实践性很强的课程，内容既以微生物生理及其发酵的生化机制、微生物遗传育种、代谢调节等理论为基础，又以化工原理、发酵动力学、发酵技术及设备等工科内容为支撑，要求学生通过本课程的学习，深入探讨发酵食品的微生物作用机制、发酵与酿造的调控等理论，了解发酵食品生产的工艺原理、产品的形态、种类及其卫生与安全等方面的基本知识，掌握发酵食品生产的工艺设计和品控措施、发酵生产的一般工程计算、新产品开发思路等技能。以适应食品研究开发、生产经营管理、质量控制等各行业对人才知识结构的需求。三、课程内容改革内容上删减了部分总论内容，增加了固液态发酵的特点及调控、曲的微生物及生物化学、功能性发酵食品与食品添加剂、发酵食品的安全性、世界新型发酵食品等方面内容。理论教学采用实物投影、胶片投影、多媒体课件相结合的方法，实验实践教学分为三大模块：发酵工厂参观实习（实践）、基本技能和技巧训练、综合设计模拟试验。四、理论教学内容与学时安排第一章绪论（2学时）1、什么是发酵、酿造2、发酵食品的渊源及其文化内涵3、发酵的微生物和工程技术发展史4、发酵食品工程及产品特点5、发酵技术的发展趋势及研究热点第二章发酵与酿造食品的一般工艺和原理（3学时）第一节发酵的基本要素及调控（1学时）1、发酵基质2、环境条件3、发酵微生物第二节发酵生产一般工艺（1学时）1、发酵工艺类型2、固液态发酵的工艺过程3、固液态发酵的特点第三节发酵食品形成的一般生化历程（1学时）1、原料降解2、目的产物转化3、产物再平衡第三章发酵微生物及发酵剂（4学时）第一节通常参与发酵的微生物（第一、二节共1学时）第二节生产用菌种的选育及保藏1、菌种选育的一般程序和方法2、生产菌种的保藏原则及措施第四节发酵剂的类型及制备（第三、四节共3学时）1、生产发酵剂的概念及类型2、直投式发酵剂简介3、生产用发酵剂生产及使用原则第五节曲的微生物学及生物化学1、中国曲的特点及存在形式2、种曲和曲3、曲的生产工艺第四章发酵与酿造过程调节控制（3学时）第一节发酵过程的代谢变化1、与代谢变化有关的参数2、代谢变化和代谢曲线第二节深层液态发酵过程调控1、基质浓度的变化及控制2、温度变化及控制3、溶氧浓度及控制4、pH变化及控制5、泡沬的产生及消除6、发酵终点的判断7、无菌检查及异常发酵处理8、发酵的染菌及防止第三节固态发酵过程调控1、固态发酵工程的特点2、固态发酵工程技术沿革3、固态发酵过程调控参数4、酿造调控第五章酒精发酵与酿酒工艺学（10学时）第一节酒精发酵（一、二节共3学时）1、酒精发酵原料2、与酒精发酵有关的微生物3、酒精发酵生化机制4、酒精发酵工艺5、酒精蒸馏与精馏第二节白酒酿造1、中国名酒简介2、白酒的种类、风味物质成分和品质评价3、白酒酿造工艺4、酒类陈酿的机理及催陈方法第三节葡萄酒酿造（3学时）1、世界名酒及其历史简介2、葡萄酒的分类方法3、葡萄原料及制汁调整4、参与发酵的微生物及发酵机制5、葡萄酒发酵工艺第四节啤酒酿造（3学时）1、啤酒种类及其品质2、啤酒酿造原料3、麦芽制造4、麦汁制备5、发酵工艺6、过滤和灌装第五节黄酒酿造（1学时）1、黄酒的种类2、黄酒原料及曲3、黄酒工艺第六章醋酸发酵与酿醋工艺学（4学时）第一节醋酸发酵工艺1、参与的微生物2、醋酸发酵的工艺类型3、醋酸的提取及后加工第二节食醋生产工艺1、食醋的成分和功能性2、生产用原料及预处理3、食醋的固态发酵工艺4、食醋的液态深层发酵工艺第七章酱油及豆制品发酵工艺学（6学时）第一节酱类与酱油酿造（第一、二节共4学时）1、酱类与酱油酿造原料2、酱类与酱油酿造的微生物及菌群演替3、酿造理论4、酱油酿造工艺及新技术应用5、制酱工艺第二节腐乳制造工艺1、腐乳制造技术沿革2、腐乳类型及产品特点3、腐乳的原料及处理4、腐乳发酵5、腐乳生产中常见问题及解决措施第三节豆豉及纳豆（1学时）1、豆豉的产品特性2、传统豆豉生产过程及微生物菌群演替3、纳豆的产品特性4、纳豆菌及纳豆生产第六节丹贝生产工艺（1学时）1、生产原料及预处理2、丹贝生产工艺3、丹贝发酵过程控制4、丹贝及其衍生产品的功能性第八章微生物性功能食品与食品添加剂（2学时）第一节功能性发酵制品1、微生物多糖2、活性肽3、功能性发酵乳制品和肉制品第三节微生物性食品添加剂1、黄原胶2、红曲及食用微生物色素3、乳酸菌素及生物防腐剂4、细菌纤维素5、微生物性风味物质第九章发酵食品的安全性（2学时）第一节发酵食品安全性问题起源第二节微生物代谢产物安全性1、霉菌发酵产品安全性2、细菌发酵产品安全性3、微生物发酵的旁路代谢产物安全性《发酵食品工艺学》实验教学大纲学时：18学分：1制订者：陈晓红审核者：徐幸莲一、面向专业：食品科学与工程二、实验内容和学时分配：本实验课共有9个实验，其中验证性实验3个，设计性实验2个，综合性实验4个。三、具体实验内容：实验一小曲中霉菌、酵母菌的分离及纯化（3学时）目的要求：1、了解酒药中主要的霉菌及酵母菌2、掌握根霉菌、酵母菌的生长特点及分离技巧3、掌握霉菌的菌种转接及纯化方法实验二孢子悬浮液的制备及孢子发芽力的测定（3学时）目的要求：1、掌握孢子悬浮液制备及孢子发芽力测定的基本原理2、学会判断孢子质量的方法3、掌握孢子发芽力的测定方法实验三菌种保藏（3学时）目的要求：1、了解不同菌种保藏的基本原则2、掌握细菌的冻干及甘油管保藏、孢子的砂土管保藏、酵母菌的低温斜面保藏方法实验四市售活性干酵母发酵力的测定及发酵过程中菌体形态观察（3学时）目的要求：1、了解常用的酵母发酵力测定方法2、掌握简单的酵母发酵力测定方法3、学会观察发酵液中酵母菌的发芽繁殖过程及发酵液中酵母菌死活细胞的区分方法（美兰染色）实验五发酵剂的制备及不同菌种比例对酸奶产品品质的影响（3学时）目的要求：1、掌握乳酸菌的菌种活化及其活力判断方法2、掌握酸奶发酵剂常用的菌种比例及其对产品品质影响的机理3、掌握乳酸菌发酵酸奶的工艺综合模拟试验（共3至4天）：实验六谷氨酸生产种子制备及种子质量检查目的要求：1、掌握谷氨酸生产一级、二级种子制备的程序2、了解发酵种子质量指标并学会判断3、掌握生产种子制备的一般原则实验七谷氨酸发酵罐发酵目的要求：1、掌握谷氨酸发酵的基本操作流程2、掌握发酵罐的四大系统及空消、实消的注意事项3、了解发酵罐压差接种步骤、掌握火圈接种方法4、学会发酵罐发酵的过程管理实验八无菌检查目的要求：1、观察谷氨酸发酵菌种的基本形态2、掌握平板划线、直接镜检法进行无菌检查3、判断发酵过程是否染菌实验九发酵过程代谢曲线测定目的要求2、掌握发酵液中菌体生物量、总糖、谷氨酸量、pH的测定方法3、绘制发酵过程代谢曲线实验十发酵终点判断及发酵液后处理目的要求：1、了解谷氨酸发酵终点判断的主要指标2、掌握终止发酵的方法3、学会进行发酵液的后处理四、成绩考核：考核方式为实验过程中操作技能抽检，并结合实验报告质量打分。《发酵食品工艺学》实践教学大纲学时：9学分：制订者：陈晓红审核者：徐幸莲一、目的要求：通过参观实习，让学生了解发酵工厂的基本格局、发酵产品的品控措施及检测方法、CIP设备及流程、发酵罐构造及工艺设计理念。二、基本内容及时间地点：1、南京机轮调味品有限公司参观实习（半天）内容：了解固态发酵调味品的现代化工艺流程、圆盘制曲机械构造、酱油的品控措施及主要技术指标、了解发酵工厂的废水处理措施。2、南京金陵啤酒有限公司参观实习（半天）内容：了解啤酒的种类及不同品种的工艺差别，认识酒花、麦芽及其类型，观察糖化车间的布局特点，了解发酵车间罐体、管道的在线清洗和灭菌的现代方法，认识啤酒后加工的设备等。3、南京奶业集团发酵乳车间实习（半天）内容：了解发酵乳的原料要求及原料乳的品控方法（快速检测），认知大规模发酵乳生产的工艺及关键控制点，建立无菌空间及管道的设计理念。三、成绩考核：考核方式为以课堂交流的形式考察学生的认知程度。实验一小曲中根霉菌的分离纯化及酒酿制作一、实验目的：1、了解小曲的多种形态、其中的主要微生物及其在米酒发酵中的作用2、根据根霉菌生长特性设计特有的分离及形态观察方法3、掌握酒酿制作的基本原理、实验方法及品质控制和评定方法二、实验原理：小曲中通常含有根霉、毛霉及酵母菌，还有一些特有的酶类，在米酒酿造中根霉菌通常起双边发酵的作用，因此根霉种类、发酵特性对于产品的特性品质具有非常重要的意义。根霉在人工培养基或自然基物上生长时，菌丝体向空间延伸，遇光滑平面后营养菌丝体形成葡蔔枝，节间产生假根，假根处葡蔔枝上着生成群的孢子囊梗，柄顶端膨大形成孢子囊，囊内产生孢子囊孢子。进行根霉菌分离时常利用此生长和形态特性判断是否根霉菌，再挑取单个孢子囊孢子进行纯化。酒酿制作所用原料多为糥米，其主要成分为淀粉，经过蒸煮糊化后，利用小曲中根霉菌较强的液化和糖化能力将其中的淀粉降解为不可酵糖和可酵糖，由淀粉降解为葡萄糖等还原糖的过程通常称为糖化，可酵糖供根霉菌本身的酒化酶及酵母菌利用产生酒精，不可酵糖则残留在发酵醪中形成米酒或酒酿特有的体和甜香味。不同品牌小曲中的根霉菌菌种不同，发酵时间和其它环境条件要求也不同，通过对发酵过程中还原糖、酒精度等参数的测定，结合发酵物的感官评定，判断是否终止发酵。三、试剂和器材：安琪牌米酒酒药，PDA培养基，糥米等培养皿，载玻片，显微镜，蒸饭设备，发酵器皿等四、方法与步骤：（一）根霉菌的分离和鉴定：1、分离方法本实验直接用融化的玉脂培养基稀释分离。这一方法对于在原材料中占较大数量比例的微生物尤为适用。（1）酒精洗研钵、烧灼、杀菌。将0.5g酒药放入钵中，加无菌水5ml，研磨成粉。（2）琼脂培养基融化后，冷地至45℃（置45℃水溶中）。（3）取其中的一支试管，用接种环挑取待分离材料少许。放入试管中已融化为液状的琼脂培养基中，赛回棉赛、双手摇搓度管，使接种物混匀。（4）取第2根试管，用接种环从第一管中取1—2环接入第2管中，如上法混匀，再同法移入第3管中。（5）依次把3支试管培养分别倾入3个已灭菌的培养皿中制成平板，置25~28的恒温箱内培养。操作过程图解如下：图1稀释分离法示意图（6）培养17—18小时后，透过平皿对光观察，有无菌丝生长，用接种针挑挖菌丝少许。接于斜面培养基上，即可纯化。2、鉴定方法（1）分别挑取匍枝根霉和另一根霉属未知菌种的少量孢子，接入含有普氏培养液的试管中（每个菌种接6支，共接12支），每个菌种各取2支分别置28℃、37℃、45℃培养2—3天。（2）取任意两分离株，分别以八字形划线接种，在同一PDA平报的两侧见图2。（共接2个平板）置25℃培养4—5天。图2八字形划线接种法（3）特征观察肉眼观察①观察上述和分离株的菌落特征。②观察匍枝根霉和根霉属另一分离株在不同温度的普氏—fer氏培养液中的生长情况。镜检1）培养物直接观察①无性阶段特征观察：将长有上述菌种的平板直接置于低倍镜下，分别观察它的孢囊、形状、着生位置及分枝情况，孢子囊的形状，并注意有无假根特征。②有性阶段性特征观察：用低倍或高倍显微镜观察，根霉属未和菌种是否形成接合孢子。2）培养物制片观察①制片：滴一滴乳酸苯酚于洁净载玻片中央，用一无菌的解剖针挑取少量平板中的培养物。浸入载玻片上的乳酸苯酚液内，而后用两根无菌的解剖针将菌丝撕开，使其全部打湿，盖上盖玻片。即成临时性载片标本。②无性阶段特征观察：用装有已标定过的目镜测微尺的低倍或高倍显微镜观察孢囊梗的形状、大小、颜色、排列、着生位置和分枝情况；孢子囊和孢囊孢籽的形状、大小、纹饰和颜色；囊轴的形状、大小、纹饰和颜色；囊托的形状、大小和颜色，并注意有无厚垣孢子（包括着生位置和假根，以及假根的形状，发达程度和颜色等特征）。③有性阶段特征观察：用低倍或高倍显微镜观察接合孢子有无，若有则注意观察接合孢子的形状、大小和附属丝等特征。五、结果记录与思考题1．将上述观察到的各项结果分别填入表1中。2．绘制上述各菌种的形态特征图（如有接合孢子，也