2.酿造历程及微生物生化机制课稿.ppt

食品酿造微生物生化机制 内容提要 一、食品酿造历程 二、 食品酿造三个阶段的主要生化机制及参与的主要微生物 （一） 大分子物质的降解阶段 （二） 产物的形成阶段 （三）产物的再平衡阶段 学习要求 理解并掌握基本概念；食品酿造历程及其特征；淀粉降解机制。 熟悉酿造食品典型代谢产物的发酵机制（醋酸、乳酸、酒精发酵及酯类发酵机制）。 了解大分子物质的结构、特点及酶类产生菌；淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶及果胶酶的分类及作用特性。 传统的食品酿造过程是原料固有的酶和微生物产生的酶作用于原料的动态过程。 2. 食品酿造历程的三个阶段及其特征 （1）大分子物质的降解阶段 特征：酶逐步降解原料 （2）代谢产物形成阶段 特征：原料降解产生代谢产物 （3）产物再平衡阶段 特征：物质相互作用的过程，发生整个酿造过程，后发酵和陈酿阶段表现尤为显著 1. 淀粉的降解(starch degradation) （1）淀粉的结构(starch granules) 直链淀粉 直链淀粉的空间构象呈螺旋形 支链淀粉的分支卷曲呈螺旋形 （2）淀粉的物理性质 ★ 一般物性： 白色粉末，易吸湿，不溶冷水而溶（分散）热水。 显微镜观察淀粉颗粒 ◆ 化学性质：易水解生成糊精和小分子葡萄糖；与碘起呈色反应。 糊精：淀粉水解过程中产生的糖苷链片段。 可溶性淀粉：糊精化程度低的淀粉，较普通淀粉易分散 于水，与碘显深蓝色。 指双折射消失的温度糊化温度不是一个点，而是一段温度范围，直链在70-80 ℃ ，支链在58℃左右。 影响糊化的因素： 结构：直链淀粉小于支链淀粉。 糖：高浓度的糖水分子，使淀粉糊化受到抑制。 盐：高浓度的盐使淀粉糊化受到抑制；低浓度的盐存在，对糊化几乎无影响。但对马铃薯淀粉例外，因为它含有磷酸基团，低浓度的盐影响它的电荷效应。 脂类：脂类可与淀粉形成包合物，即脂类被包含在淀粉螺旋环内，不易从螺旋环中浸出，并阻止水渗透入淀粉粒。 影响糊化的因素： 酸度： pH4时，淀粉水解为糊精，粘度降低； 淀粉酶： 在糊化初期，淀粉粒吸水膨胀已经开始，淀粉酶可使淀粉降解（稀化），淀粉酶的这种作用将使淀粉糊化加速。故新米（淀粉酶酶活高）比陈米更易煮烂。 液化：淀粉在热水中糊化形成高黏度凝胶，如继续加热或受到淀粉酶水解，使淀粉长链断裂成短链状，黏度迅速降低，此过程称为液化。 (5) 淀粉酶的分类 液化型淀粉酶：淀粉-1，4-糊精酶，α-淀粉酶，内切淀粉α- 1，4糖苷键 麦芽糖苷酶（β－淀粉酶） ：非还原端切麦芽糖 糖化酶：淀粉-1，4（或- 1，6）葡萄糖苷酶，非还原端切葡萄糖 异淀粉酶：淀粉-1，6-糊精酶，分解分支点α- 1，6糖苷键 (5) 淀粉酶的分类及作用 （6）产生淀粉酶的主要微生物 细菌：芽孢杆菌为主 霉菌：曲霉和根霉为主 放线菌：链霉菌为主 酵母菌：很少 注：不同来源的液化淀粉酶的性质参见教材P14表2-1 真菌产淀粉酶情况 2、蛋白质的降解(Proteins degradation) （1）蛋白质在食品酿造中的意义 ◆蛋白质是食品中三大营养素之一 ◆蛋白质对食品的色、香、味及组织结构等具有重要意义 ◆一些蛋白质具有生物活性功能，是开发功能性食品原料之一 （2）蛋白质的结构和分类 结构：一级、二级、三级及复杂的四级结构 分类：1）简单蛋白和结合蛋白 2）水溶性蛋白和非水溶性蛋白 3）球状蛋白和纤维状蛋白 4）活性蛋白和非活性蛋白 （3） 蛋白质的降解 蛋白质在酶的作用下，通过加水分解，使蛋白质中的肽链断裂，最后生产AA的过程。 1） 氨基酸（Amino Acids ） 构成蛋白质的基本氨基酸有20种。 氨基酸在酿造食品中的作用 营养作用（8种必须AA） 调味作用（酸甜苦鲜） 风味的前提物质（梅拉德反应） 分类 按R的极性分类 非极性氨基酸：Ala,Ile,Leu,Phe,Met,Trp,Val,Pro 极性氨基酸 极性无电荷侧链氨基酸：Ser, Thr, Tyr, Asn, Gln, Cys,Gly 极性带正电荷侧链氨基酸:Lys,Arg,His 极性带负电荷侧链氨基酸:Asp,Glu 2）蛋白质水解酶类 蛋白酶：水解蛋白质肽键的一类酶。 分类：