酵母菌及其在食品中的应用

酵母菌及其在食品工业中的应用参考教材：《食品微生物学》北京农业大学出版社授课内容酵母菌的形态（菌体、菌落）和细胞结构繁殖方式酵母菌代表菌属酵母菌在食品工业中的应用定义：酵母菌是一群以圆形或椭圆形单细胞、以出芽或分裂为主要繁殖方式的真菌。大多数酵母菌具有发酵糖类产生酒精和二氧化碳的能力。用途：酵母菌可用于酿酒、发面、生产蛋白质、有机酸、酶、核苷酸、辅酶、细胞色素C、维生素、石油发酵、脱蜡等各个方面；但也有少数菌是有害的。一些发酵工业的污染菌可消耗酒精和产生不良气味；一些耐高渗酵母可使果酱、蜂蜜及蜜饯变质；少数寄生性酵母菌具有致病作用。一、酵母菌的形态（菌体、菌落）和细胞结构酵母菌细胞形态酵母菌细胞呈卵圆形、圆形或圆柱形。细胞宽约1~5m，长约20~30m。菌落大多数表面湿润，粘稠，易挑取，颜色多为白色，少数为红色，若培养时间太长，其表面可产生皱褶。也可液体培养。酵母菌细胞结构与功能酵母菌是单细胞真核微生物，具有典型的细胞结构。（一）细胞壁酵母菌幼年细胞壁薄，有弹性，以后逐渐变厚，变硬。成分主要是葡聚糖和甘露聚糖，此外含不等量蛋白质、脂类，有些酵母菌除上述成分外还含有少量几丁质（多聚乙酰葡萄糖胺）。磷酸甘露聚糖甘露聚糖蛋白质葡聚糖细胞质膜（二）细胞膜酵母菌细胞膜的结构和功能与其他真核生物细胞相同，有些酵母菌（酿酒酵母）在细胞膜上含有固醇，这在其它生物中是罕见的，至于固醇的生理功能尚不清楚。蛋白质：包括一些酶甘油的单、双、三酯甘油磷酯磷脂酰胆碱（卵磷脂）磷脂酰乙醇胺淄醇麦角淄醇酵母淄醇糖类：甘露聚糖等类脂（三）细胞质在质内有由生物膜分化出来的独立的细胞器，如线粒体、内质网和高尔基体。（四）细胞核具备真核的特点。细胞核核孔二、酵母菌的繁殖方式与基本过程一般以无性繁殖为主，方式是出芽繁殖和分裂繁殖。有性繁殖的主要方式是产生子囊孢子。凡具有有性繁殖产生子囊孢子的酵母菌称为真酵母；凡未发现有性繁殖的酵母菌称为假酵母酵母菌的繁殖方式无性有性（产子囊孢子）芽殖：各属都存在裂殖：在裂殖酵母菌（Schizaccharomyces）中存在产无性孢子节孢子掷孢子厚垣孢子(一)酵母菌的无性繁殖1．出芽繁殖(budding)又称芽殖。2.分裂繁殖（fission)）又称裂殖，裂殖酵母属的种类可通过类似细菌的二等分方式进行裂殖。其过程是母细胞先延长，然后细胞中央产生隔膜，分开形成两个子细胞。1．突出体2．小管3．核4．液泡ExamplesofModelOrganisms•StudiesofthedistantlyrelatedfissionyeastSchizosaccharomycespombe,arecomplementarytoS.cerevisiae.–Bothcanbegrownrapidlyonplatesandinculture.芽殖子细胞出芽痕（二)酵母菌的有性繁殖酵母菌进行的有性繁殖主要是产生子囊和子囊孢子。其基本过程包括：质配、核配和减数分裂三个基本过程。•质配：当一些酵母菌发育至一定阶段或在特定的培养条件下，两个性别不同的细胞各伸出小突起相互接触，融合，形成一个通道；两细胞质融合，称为质配。•核配：两单倍体的核移到融合管中融合成二倍体的核。此二倍体细胞称为合子。•减数分裂：在合适条件下，二倍体细胞的核进行一次减数分裂和1～2次有丝分裂，形成4～8个有性的子囊孢子。形成子囊孢子的细胞，称为子囊。有性繁殖子囊孢子三、酵母菌代表菌属酵母菌属：啤酒酵母葡萄汁酵母裂殖酵母属：八孢裂殖酵母假丝酵母属：热带假丝酵母解脂假丝酵母产朊假丝酵母球拟酵母属红酵母属掷孢酵母属四、酵母菌在食品工业中的应用食品工业中常用到的酵母包括：啤酒酵母（Saccharomycescerevisiae）发酵，食药用，提取多种生物活性物质。假丝酵母（Candida）饲料白地霉（Geotrichumcandidum）饲料，食用，或药物提取。酵母菌作为工具酒类酒类产品包括：白酒、啤酒、果酒、黄酒等酿酒常用的酵母菌：啤酒酵母、葡萄酒酵母、绍兴酒酵母等。各种酒类产品的酿造工艺简介食醋类食醋是人们日常生活所必需的调味品，也是最古老的利用微生物生产的食品之一。食醋生产的前期步骤需要利用酵母生产出酒精，后期利用醋酸菌分解酒精产生醋酸。我国名优食醋有镇江香醋、山西陈醋、江浙玫瑰醋、四川麸醋等。面包类面包和馒头都是由面粉经酵母菌发酵后制成。酵母菌利用经淀粉酶水解的产物麦芽糖、葡萄糖、果糖、蔗糖等，发酵生成二氧化碳、醇、醛、有机酸等。二氧化碳使面团膨胀发孔。工艺流程：酵母作为原料单细胞蛋白的生产生产用原料：糖蜜、亚硫酸盐纸浆废液、谷氨酸发酵废液、稻草、稻壳、玉米芯、木榍等的水解液；天然气、乙醇、乙烷等；乳制品和啤酒生产的废弃物。发酵方法：深层通气发酵和固体通风发酵。主要用途：作为单细胞食品；提取核苷酸、辅酶A、乳糖酶等医药及生物试剂主要菌种：产朊假丝酵母、解脂假丝酵母、嗜石油假丝酵母等酵母利用的难点问题：酵母细胞壁厚，且结构致密，动物无法直接消化吸收。如何破壁，成了酵母利用的瓶颈问题。目前研究所用到的破壁方法有：酶解（蜗牛酶、溶菌酶、纤维素酶、蛋白酶、葡聚糖酶、甘露聚糖酶等）、酸碱法、有机溶剂法、高压均质法、超声波法、超微粉碎法、挤压喷爆法等。谢谢！敬请批评指正！