第七章 发酵食品微生物 第一节 食品工业中常用的细菌及其应用 第二节 食品工业中酵母菌及其应用 第三节 食品工业中霉菌及其应用 第四节 微生物酶制剂及其在食品工业中的应用
第七章 发酵食品微生物 第一节 食品工业中常用的细菌及其应用 第二节 食品工业中酵母菌及其应用 第三节 食品工业中霉菌及其应用 第四节 微生物酶制剂及其在食品工业中的应用
第一节 食品工业中常用的细菌 乳酸菌及其在食品工业上的应用 醋酸菌及其应用 谷氨酸产生菌及其在味精等调味品中的应用
第一节 食品工业中常用的细菌 乳酸菌及其在食品工业上的应用 醋酸菌及其应用 谷氨酸产生菌及其在味精等调味品中的应用
一、乳酸菌 乳酸菌的概念及其分布 乳酸菌一词并非生物分类学名词，而是指能够利用发酵性糖 类产生大量乳酸的一类微生物的统称。虽然有些霉菌也能产生大 量乳酸，但以乳酸细菌为主要类群，因而通常将乳酸细菌之为乳 酸菌。乳酸菌主要分布在： – 乳杆菌属（Lactobacillus） – 链球菌属（Streptococcus） – 明串珠菌属（Leuconostoc） – 片球菌属（Pediococcus） – 双歧杆菌属（Bifidobacterium）
一、乳酸菌 乳酸菌的概念及其分布 乳酸菌一词并非生物分类学名词，而是指能够利用发酵性糖 类产生大量乳酸的一类微生物的统称。虽然有些霉菌也能产生大 量乳酸，但以乳酸细菌为主要类群，因而通常将乳酸细菌之为乳 酸菌。乳酸菌主要分布在： – 乳杆菌属（Lactobacillus） – 链球菌属（Streptococcus） – 明串珠菌属（Leuconostoc） – 片球菌属（Pediococcus） – 双歧杆菌属（Bifidobacterium）
（一）乳杆菌属（Lactobacillus） 1．乳杆菌属的形态特征： –细胞呈杆状，多为长杆状、短杆状及棒杆状，一般成短链 排列。革兰氏染色阳性，通常不运动，无芽孢。 –菌落形态 2．乳杆菌属的生理生化特点： –化能异养型，营养要求严格，生长繁殖需要多种氨基酸、 维生素、肽、核酸衍生物。 –厌氧、耐氧性厌氧或兼性厌氧； –生长最适pH为5.5～6.2，在pH≤5的环境中可生长，而中性 或初始碱性条件下生长速率降低。 –生长温度范围，2～53℃，最适生长温度30～40℃。 –可还原硝酸盐，不液化明胶，不分解酪素，联苯胺反应阴 性，不产生吲哚和H2S，多数菌株可产生少量的可溶性氮。 3．乳杆菌属的代表种 （1）保加利亚乳杆菌（L.bulgaricus）。 细胞形态长杆状，两端钝圆。固体培养基生长的菌落呈棉花状， 易与其它乳酸菌区别。能利用葡萄糖、果糖、乳糖进行同型乳酸 发酵产生D型乳酸（有酸涩味，适口性差），不能利用蔗糖。该菌 是乳酸菌中产酸能力最强的菌种，其产酸能力与菌体形态有关， 菌形越大，产酸越多，最高产酸量2%；如果菌形为颗状或细长链 状，产酸较弱，最高产酸量1.3%～2.0%。蛋白质分解力较弱，发 酵乳中可产生香味物质乙醛。最适生长温度37～45℃，温度高于 50℃或低于20℃不生长。常作为发酵酸奶的生产菌。 （2）嗜酸乳杆菌（L.acidophilus）。 细胞形态比保加利亚乳杆菌小，呈细长杆状，能利用葡萄糖、 果糖、乳糖、蔗糖进行同型乳酸发酵产生DL型乳酸，生长繁殖需 要一定的维生素等生长因子，37℃培养生长缓慢，2～3d可使牛乳 凝固。因而，在发酵剂制造及嗜酸菌乳生产中，常在原料乳培养 基中添加5%的蕃茄汁或胡萝卜汁。蛋白质分解力较弱。最适生长 温度37℃，20℃以下不生长，耐热性差。最适生长pH 5.5～6.0， 耐酸性强，能在其它乳酸菌不能生长的酸性环境中生长繁殖。 嗜酸乳杆菌是能够在人体肠道定殖的少数有益微生物菌群之一， 其代谢产物有机酸和抗菌物质——乳杆菌素（Lactocidin）可抑 制病原菌和腐败菌的生长
（一）乳杆菌属（Lactobacillus） 1．乳杆菌属的形态特征： –细胞呈杆状，多为长杆状、短杆状及棒杆状，一般成短链 排列。革兰氏染色阳性，通常不运动，无芽孢。 –菌落形态 2．乳杆菌属的生理生化特点： –化能异养型，营养要求严格，生长繁殖需要多种氨基酸、 维生素、肽、核酸衍生物。 –厌氧、耐氧性厌氧或兼性厌氧； –生长最适pH为5.5～6.2，在pH≤5的环境中可生长，而中性 或初始碱性条件下生长速率降低。 –生长温度范围，2～53℃，最适生长温度30～40℃。 –可还原硝酸盐，不液化明胶，不分解酪素，联苯胺反应阴 性，不产生吲哚和H2S，多数菌株可产生少量的可溶性氮。 3．乳杆菌属的代表种 （1）保加利亚乳杆菌（L.bulgaricus）。 细胞形态长杆状，两端钝圆。固体培养基生长的菌落呈棉花状， 易与其它乳酸菌区别。能利用葡萄糖、果糖、乳糖进行同型乳酸 发酵产生D型乳酸（有酸涩味，适口性差），不能利用蔗糖。该菌 是乳酸菌中产酸能力最强的菌种，其产酸能力与菌体形态有关， 菌形越大，产酸越多，最高产酸量2%；如果菌形为颗状或细长链 状，产酸较弱，最高产酸量1.3%～2.0%。蛋白质分解力较弱，发 酵乳中可产生香味物质乙醛。最适生长温度37～45℃，温度高于 50℃或低于20℃不生长。常作为发酵酸奶的生产菌。 （2）嗜酸乳杆菌（L.acidophilus）。 细胞形态比保加利亚乳杆菌小，呈细长杆状，能利用葡萄糖、 果糖、乳糖、蔗糖进行同型乳酸发酵产生DL型乳酸，生长繁殖需 要一定的维生素等生长因子，37℃培养生长缓慢，2～3d可使牛乳 凝固。因而，在发酵剂制造及嗜酸菌乳生产中，常在原料乳培养 基中添加5%的蕃茄汁或胡萝卜汁。蛋白质分解力较弱。最适生长 温度37℃，20℃以下不生长，耐热性差。最适生长pH 5.5～6.0， 耐酸性强，能在其它乳酸菌不能生长的酸性环境中生长繁殖。 嗜酸乳杆菌是能够在人体肠道定殖的少数有益微生物菌群之一， 其代谢产物有机酸和抗菌物质——乳杆菌素（Lactocidin）可抑 制病原菌和腐败菌的生长
（二）链球菌属（Streptococcus） 1．链球菌属的形态特征 细胞呈球形或卵圆形，成对或成链排 列。革兰氏染色阳性，无芽孢，一般不运动，不产生色素。但肠 球菌群中某些种能运动或产色素。 2．链球菌属的生理生化特点 化能异养型，同型乳酸发酵产生 右旋乳酸；兼性厌氧型，接触酶反应阴性，厌氧培养生长良好。 根据生理生化特性可将链球菌属分为四个种群（见表7-1）。 表7-1 链球菌属不同种群生理生化特征 化脓性群 绿色群 肠球菌群 乳酸链球菌 抗原群 A,B,C,F,G 未分群 D N 鲜血琼脂平板培养 溶血 变绿 变绿或溶血 无 最适生长温度℃ 37 37 35～37 35 60℃,30min存活 － － ＋ ＋ 肉汤中生长 6.5% NaCl － － ＋ － pH9.6 － － ＋ － 0.1% 次甲基蓝 － － ＋ ＋ 40% 胆汁 － － ＋ ＋ * 乳品工业中应用最多的是链球菌属中的乳酸链球菌群
（二）链球菌属（Streptococcus） 1．链球菌属的形态特征 细胞呈球形或卵圆形，成对或成链排 列。革兰氏染色阳性，无芽孢，一般不运动，不产生色素。但肠 球菌群中某些种能运动或产色素。 2．链球菌属的生理生化特点 化能异养型，同型乳酸发酵产生 右旋乳酸；兼性厌氧型，接触酶反应阴性，厌氧培养生长良好。 根据生理生化特性可将链球菌属分为四个种群（见表7-1）。 表7-1 链球菌属不同种群生理生化特征 化脓性群 绿色群 肠球菌群 乳酸链球菌 抗原群 A,B,C,F,G 未分群 D N 鲜血琼脂平板培养 溶血 变绿 变绿或溶血 无 最适生长温度℃ 37 37 35～37 35 60℃,30min存活 － － ＋ ＋ 肉汤中生长 6.5% NaCl － － ＋ － pH9.6 － － ＋ － 0.1% 次甲基蓝 － － ＋ ＋ 40% 胆汁 － － ＋ ＋ * 乳品工业中应用最多的是链球菌属中的乳酸链球菌群