微生物处理的实例 一、酱油 将大豆浸泡在水中16小时左右———> 将浸渍过的大豆去皮并加蒸煮———> 将 米曲霉(Aspergillus oryae)接种到单一的大豆原料或更常见的加有面粉或精面粉的混 合原料中,于 30℃ 培养 3 天,并偶尔进行搅拌,此为制曲阶段。———> 将所制得 的原料与盐水混合。———> 然后进行以酵母和乳酸菌为主体的发酵作用,此为酱醪 (盐醪)阶段。———> 经过一个月到三年的培养后,便从发酵容器中抽出一种令人 愉快的、具有芬芳香气的、黑色而又带有咸味的液体,再经澄清、巴斯德灭菌和包装, 便可销售。 1、原料的制备 (1)大豆 将大豆在清水中浸渍一夜,约 16 小时,在一定的时间间隔内,更换清水,使细菌, 特别是在大豆中不可避免存在的能形成芽孢的革兰氏阳性菌的生长降低到最低程度。 如果不采取预防措施,结果会产热,生酸并生成微生物作用的其它产物,使最终产品 产生不良的味道。废水中含有还原糖和茚三酮呈正反应的化合物,亦可想像其中含有 从大豆游离出的树胶和多糖;也一定会产生大量的生物耗氧量,对于大的酱油厂亦将 出现废水处理问题。 然后将浸渍过的大豆蒸煮(或经长时间煮沸,或在加压的容器中蒸煮);为使该工 艺过程的经济性和对经蒸煮的大豆的质量的改进结合起来,乐于采用加压蒸煮的方 法,该法具有使大豆得到灭菌的附带优点。典型的工艺条件为,加入充分的水浸没大 豆,于 115 ℃的高压灭菌器中灭菌 1 小时。弃去蒸煮水,其中亦具有很高的生物耗 氧量。 (2)小麦 在中国,酱油似乎全部或者主要是由大豆制成的。另一方面,在日本则喜欢采用含 达 50%小麦的混合物制作酱油。很奇异的是,作为人类食物在营养上表现出缺欠的豆 类的谷物种子的氨基酸组成是可以互为补充的。 (3)混合 将制得的大豆和小麦加以充分混合,以致使每颗豆粒都为小麦所包裹,这样便形成 一层干燥的表面。这是至关重要的,因为这将使霉菌得以生长,但却阻抑了细菌的生
微生物处理的实例 一、酱油 将大豆浸泡在水中16小时左右———> 将浸渍过的大豆去皮并加蒸煮———> 将 米曲霉(Aspergillus oryae)接种到单一的大豆原料或更常见的加有面粉或精面粉的混 合原料中,于 30℃ 培养 3 天,并偶尔进行搅拌,此为制曲阶段。———> 将所制得 的原料与盐水混合。———> 然后进行以酵母和乳酸菌为主体的发酵作用,此为酱醪 (盐醪)阶段。———> 经过一个月到三年的培养后,便从发酵容器中抽出一种令人 愉快的、具有芬芳香气的、黑色而又带有咸味的液体,再经澄清、巴斯德灭菌和包装, 便可销售。 1、原料的制备 (1)大豆 将大豆在清水中浸渍一夜,约 16 小时,在一定的时间间隔内,更换清水,使细菌, 特别是在大豆中不可避免存在的能形成芽孢的革兰氏阳性菌的生长降低到最低程度。 如果不采取预防措施,结果会产热,生酸并生成微生物作用的其它产物,使最终产品 产生不良的味道。废水中含有还原糖和茚三酮呈正反应的化合物,亦可想像其中含有 从大豆游离出的树胶和多糖;也一定会产生大量的生物耗氧量,对于大的酱油厂亦将 出现废水处理问题。 然后将浸渍过的大豆蒸煮(或经长时间煮沸,或在加压的容器中蒸煮);为使该工 艺过程的经济性和对经蒸煮的大豆的质量的改进结合起来,乐于采用加压蒸煮的方 法,该法具有使大豆得到灭菌的附带优点。典型的工艺条件为,加入充分的水浸没大 豆,于 115 ℃的高压灭菌器中灭菌 1 小时。弃去蒸煮水,其中亦具有很高的生物耗 氧量。 (2)小麦 在中国,酱油似乎全部或者主要是由大豆制成的。另一方面,在日本则喜欢采用含 达 50%小麦的混合物制作酱油。很奇异的是,作为人类食物在营养上表现出缺欠的豆 类的谷物种子的氨基酸组成是可以互为补充的。 (3)混合 将制得的大豆和小麦加以充分混合,以致使每颗豆粒都为小麦所包裹,这样便形成 一层干燥的表面。这是至关重要的,因为这将使霉菌得以生长,但却阻抑了细菌的生
长。 (4)制曲 在温暖、潮湿和进行很好通气的条件下,霉菌孢子便迅速萌发,经 20 小时左右的 培养后,已得到显著萌发。在生化上的最初的变化之一是,由于萌发孢子中蔗糖酶的 释放,对大豆中存在的蔗糖的水解作用而引起的还原糖量的显著增加。然后霉菌便迅 速生长,甚至在浅盘中,所释放出的代谢热亦可使曲温提高至 35℃。在深盘中,温 度可超过 40℃,对霉菌有害。 (5)酱醪阶段 传统的方法将曲、海盐及水相混合,借助于加入一部分前批业已良好发酵的酱醪, 听其自然发酵。在这样的条件下,许多微生物便能从含盐的酱醪中生长出来,但是看 来,这两类微生物即酵母菌和产生乳酸的细菌和片球菌至为重要。有些研究小组的工 作证实,当 pH 值降低到 5 或 5 以下时,在酱油中所存在的酵母菌才能在盐分高的 酱醪(18%NaCl)中生长。很明显在无菌的条件下制备而成的且未检测出细菌的曲与 盐水的混合液的 pH 值,经几天后从最初的 6.4 左右降到 4.4 ,然后酱油酵母将维持 旺盛的生长。 生产流程图示 二、面包 1、发面剂 在制备焙烤食品时,许多物质都能起到膨松或发起的作用。大多数的焙烤食品都是 通过酵母的发酵作用,产生二氧化碳,作为膨松气体而得以膨发。 2、制备面团的方法 传统的发面团法 直接面团法:采取一次发酵工艺,刻法将所有配料分批混合在一起。在发面团法中, 发酵作用主要发生在预发酵过程中。 连续面团法:是以超高速和面法为其基础的。把按此法生成的面团,看作为不发酵面 团,亦即并未进行整体发酵。在面团醒发成形阶段的中期和末期,即已产生必需的发 酵风味,生成二氧化碳。 液体发酵剂法:通过采用可泵送的液体发酵剂来代替发面团阶段,而将液体发酵剂法 改变为简化的发面团法,液体发酵剂的基本配方通常为水、酵母和酵母营养物以及其 他组分。 3、酵母在面包制作过程中的作用 首先,它能在有效的时间内产生大量的二氧化碳,使面团发起产生轻微海绵状结构, 当进行适当焙烤时,便可制成可口的面包 其次,酵母也有助于谷蛋白结构发生必要的变化,即通常所说的成熟作用。 再者,它也能产生多咱复杂的化学物质,增进面包的风味。 三、干酪
长。 (4)制曲 在温暖、潮湿和进行很好通气的条件下,霉菌孢子便迅速萌发,经 20 小时左右的 培养后,已得到显著萌发。在生化上的最初的变化之一是,由于萌发孢子中蔗糖酶的 释放,对大豆中存在的蔗糖的水解作用而引起的还原糖量的显著增加。然后霉菌便迅 速生长,甚至在浅盘中,所释放出的代谢热亦可使曲温提高至 35℃。在深盘中,温 度可超过 40℃,对霉菌有害。 (5)酱醪阶段 传统的方法将曲、海盐及水相混合,借助于加入一部分前批业已良好发酵的酱醪, 听其自然发酵。在这样的条件下,许多微生物便能从含盐的酱醪中生长出来,但是看 来,这两类微生物即酵母菌和产生乳酸的细菌和片球菌至为重要。有些研究小组的工 作证实,当 pH 值降低到 5 或 5 以下时,在酱油中所存在的酵母菌才能在盐分高的 酱醪(18%NaCl)中生长。很明显在无菌的条件下制备而成的且未检测出细菌的曲与 盐水的混合液的 pH 值,经几天后从最初的 6.4 左右降到 4.4 ,然后酱油酵母将维持 旺盛的生长。 生产流程图示 二、面包 1、发面剂 在制备焙烤食品时,许多物质都能起到膨松或发起的作用。大多数的焙烤食品都是 通过酵母的发酵作用,产生二氧化碳,作为膨松气体而得以膨发。 2、制备面团的方法 传统的发面团法 直接面团法:采取一次发酵工艺,刻法将所有配料分批混合在一起。在发面团法中, 发酵作用主要发生在预发酵过程中。 连续面团法:是以超高速和面法为其基础的。把按此法生成的面团,看作为不发酵面 团,亦即并未进行整体发酵。在面团醒发成形阶段的中期和末期,即已产生必需的发 酵风味,生成二氧化碳。 液体发酵剂法:通过采用可泵送的液体发酵剂来代替发面团阶段,而将液体发酵剂法 改变为简化的发面团法,液体发酵剂的基本配方通常为水、酵母和酵母营养物以及其 他组分。 3、酵母在面包制作过程中的作用 首先,它能在有效的时间内产生大量的二氧化碳,使面团发起产生轻微海绵状结构, 当进行适当焙烤时,便可制成可口的面包 其次,酵母也有助于谷蛋白结构发生必要的变化,即通常所说的成熟作用。 再者,它也能产生多咱复杂的化学物质,增进面包的风味。 三、干酪
1、干酪细菌发酵剂 (1)分类 a、未成熟干酪 b、成熟干酪 • • 切达干酪 • • 瑞士干酪 • • 由霉菌成熟的干酪 用于干酪工业的乳酸菌属于链球菌属,明串珠菌属(Leuconostoc)和乳杆菌属 (Lactobacillus)。链球菌被认为是同型发酵的,主要从葡萄糖或乳糖生成 L(+)乳 酸异构体。Sherman(1938)从粪链球菌(Strep.faecalis )(链球菌 D 群 ,Lancefield,1933) 中鉴别出嗜温菌种 , 而 Shattock 和 Mattick(1943, 乳酸球菌),Briggs 和 Newland(1952, 乳脂链球菌)和 Briggs(1952,丁二酮乳链球菌)将它们定为血清型 N 型 . (2) 生态学 乳酸链球菌最初是从酸牛奶中分离出来的。Lister(1878)描述了后来被称为乳链 球菌(Strep.lactis )的这种分离物 (Orla-Jensen,1919), 其天然栖息地看来是植物性材 料 (Sandine 等,1972)。另一方面,乳脂链球菌从未由除牛奶、奶油或有关材料外的任 何来源中被分离出来和明确地鉴别出来。它可以少量地存在于和乳链球菌同样的生存 环境中,但现代的分离方法尚不能进一步证实这一点。嗜热链球菌的天然栖息地尚不
1、干酪细菌发酵剂 (1)分类 a、未成熟干酪 b、成熟干酪 • • 切达干酪 • • 瑞士干酪 • • 由霉菌成熟的干酪 用于干酪工业的乳酸菌属于链球菌属,明串珠菌属(Leuconostoc)和乳杆菌属 (Lactobacillus)。链球菌被认为是同型发酵的,主要从葡萄糖或乳糖生成 L(+)乳 酸异构体。Sherman(1938)从粪链球菌(Strep.faecalis )(链球菌 D 群 ,Lancefield,1933) 中鉴别出嗜温菌种 , 而 Shattock 和 Mattick(1943, 乳酸球菌),Briggs 和 Newland(1952, 乳脂链球菌)和 Briggs(1952,丁二酮乳链球菌)将它们定为血清型 N 型 . (2) 生态学 乳酸链球菌最初是从酸牛奶中分离出来的。Lister(1878)描述了后来被称为乳链 球菌(Strep.lactis )的这种分离物 (Orla-Jensen,1919), 其天然栖息地看来是植物性材 料 (Sandine 等,1972)。另一方面,乳脂链球菌从未由除牛奶、奶油或有关材料外的任 何来源中被分离出来和明确地鉴别出来。它可以少量地存在于和乳链球菌同样的生存 环境中,但现代的分离方法尚不能进一步证实这一点。嗜热链球菌的天然栖息地尚不
清楚,但它能从热处理过的牛奶中分离到。它能在高温下生长,可以表明它起源于肠 胃内,也许与乳杆菌发酵剂一起生长;它们可能通过历史上用来帮助牛奶发酵的羊和 牛的胃制备物而进入牛奶栖息地。 ( 3 )干酪发酵剂的组成 那些仅产生乳酸的发酵剂用来制作组织致密的干酪,而能发酵柠檬酸的菌种用来制 作或者是要求有能供霉菌孢子萌发通气用的疏松组织的干酪,或者是有“洞眼”以形成 一种典型的外形的干酪。这些发酵剂从柠檬酸生成双乙酰的能力也使它们适用于制作 酪农干酪。嗜温菌种(N 型链球菌)用于制造不要求“热处理”阶段或“热处理”阶段低 于 40 ℃ 的那些干酪,而嗜热细菌能酸化高温热处理-凝乳的干酪(50 ℃),如瑞士 干酪和意大利硬干酪。在瑞士干酪中,产生二氧化碳而形成“洞眼”的是丙酸菌,而不 是二丁酮乳链球菌。 2、传统的生产方法和使用 (1)传统的生产方法 (2)浓缩发酵剂 (3)直接大桶接种 3、在干酪桶中发酵剂菌种的生长 (1)噬菌体 a、形态学和分类 b、裂解周期和溶原性 c、噬菌体的来源和控制方法 (2)凝集素 (3)乳过氧化物酶 (4) 抗生素 4、发酵剂营养 (1)发酵剂对牛奶蛋白质和利用 (2)发酵剂对乳糖的利用 四、发酵牛奶
清楚,但它能从热处理过的牛奶中分离到。它能在高温下生长,可以表明它起源于肠 胃内,也许与乳杆菌发酵剂一起生长;它们可能通过历史上用来帮助牛奶发酵的羊和 牛的胃制备物而进入牛奶栖息地。 ( 3 )干酪发酵剂的组成 那些仅产生乳酸的发酵剂用来制作组织致密的干酪,而能发酵柠檬酸的菌种用来制 作或者是要求有能供霉菌孢子萌发通气用的疏松组织的干酪,或者是有“洞眼”以形成 一种典型的外形的干酪。这些发酵剂从柠檬酸生成双乙酰的能力也使它们适用于制作 酪农干酪。嗜温菌种(N 型链球菌)用于制造不要求“热处理”阶段或“热处理”阶段低 于 40 ℃ 的那些干酪,而嗜热细菌能酸化高温热处理-凝乳的干酪(50 ℃),如瑞士 干酪和意大利硬干酪。在瑞士干酪中,产生二氧化碳而形成“洞眼”的是丙酸菌,而不 是二丁酮乳链球菌。 2、传统的生产方法和使用 (1)传统的生产方法 (2)浓缩发酵剂 (3)直接大桶接种 3、在干酪桶中发酵剂菌种的生长 (1)噬菌体 a、形态学和分类 b、裂解周期和溶原性 c、噬菌体的来源和控制方法 (2)凝集素 (3)乳过氧化物酶 (4) 抗生素 4、发酵剂营养 (1)发酵剂对牛奶蛋白质和利用 (2)发酵剂对乳糖的利用 四、发酵牛奶
1、牛奶成分的微生物改性 (1)乳糖代谢 (2)柠檬酸代谢 (3)各种代谢产物 a、乙醛 b、其他的羰基化合物 c、乙醇和挥发性脂肪酸 d、二氧化碳 2、种类 • 发酵酸奶油 • 酸性酪乳 • 酸性稀奶油 • 酸牛奶 • 酸牛奶酒 • 马奶酒 • 保加利亚酸乳 • 嗜酸菌乳 五、发酵蔬菜
1、牛奶成分的微生物改性 (1)乳糖代谢 (2)柠檬酸代谢 (3)各种代谢产物 a、乙醛 b、其他的羰基化合物 c、乙醇和挥发性脂肪酸 d、二氧化碳 2、种类 • 发酵酸奶油 • 酸性酪乳 • 酸性稀奶油 • 酸牛奶 • 酸牛奶酒 • 马奶酒 • 保加利亚酸乳 • 嗜酸菌乳 五、发酵蔬菜