第六章 发酵食品生产工艺.pptVIP

第六章 发酵食品生产技术 6.1 概述 6.2 酱油生产技术 6.3 啤酒生产技术 6.1 概述6.1.1.发酵 ⑴ 定义 借助微生物的生命活动来制备微生物菌体本身、直接代谢产物或二次代谢产物的过程。 ⑵ 发酵食品分类 酒、传统食品、有机酸、酶制剂、功能食品、 添加剂、菌体、维生素、核苷酸等。 ⑶ 发酵基本条件 ﹡适合的菌种 ﹡适合的代谢条件 ﹡适合的生化反应器 ﹡适合的分离方法与设备 6.1.2 发酵基本过程⑴ 发酵食品的形成  在原有酶及微生物产生的酶的共同作用下，原料有机物产生大分子降解，如淀粉降解、蛋白质降解、脂肪降解、纤维素降解等。这个过程也称为原料的液化阶段。 原料降解时产生了各种各样的代谢产物，决定了发酵产物的最终取向。 代谢产物形成后，各种的代谢途径使产物组成达到基本平衡，最终形成特定的发酵产品。⑵ 基本过程  可以分为8个步骤 ⑴ 原料 一般为天然的原料，价格低廉，来源广泛。如谷物、薯类、或野生植物，农副产品等。 ⑵ 原料预处理 包括粗选、除杂、粉碎、热处理或水解等。 ⑶ 培养基制备 添加水、无机盐、其他营养素、调整pH值、溶解氧等。 ⑷ 灭菌 对于热稳定性的培养基可以采用热杀菌，热不稳定性的培养基则可采用超滤膜过滤。 ⑸ 大型发酵 接入菌种，通过控制发酵温度、pH值、时间，溶解氧，基质浓度等条件，实现对代谢途径和代谢产物的控制。 菌种一般经过原菌活化（斜面试管培养），一级扩大培养(种子罐培养)，二级扩大培养（培养罐培养），才作为生产菌种使用。 ⑹ 发酵液预处理 通过沉淀、过滤、离心分离等过程，除去发酵液中的悬浮杂质。 ⑺ 发酵液纯化 在预处理的基础上，采用精滤、细胞破碎的手段进一步分离提纯。 ⑻ 发酵液精制 通过现代的分离技术如层析、超滤、离子交换等方法在分子水平上进行分子级的分离。 6.1.3 发酵条件与过程控制⑴ 培养基 在生产上是为满足微生物生长繁殖及代谢的需要。成分是否合适，直接影响微生物的生长与发酵产品的质量。一般分为: 斜面培养基:提供菌种繁殖扩大之用，要使菌体长得快、健壮。浓度不宜高，碳氮含量不宜过多。 种子培养基：使菌种纯净、健壮、活力旺盛并有足够的数量。浓度不宜太高，控制碳氮比。 发酵培养基：使菌种迅速生长、健壮、能在短时间内充分发挥合成发酵产品的能力。营养丰富完全。 ⑵ 温度控制 ① 生长温度与发酵温度 菌体的最适生长温度与代谢产物的最适温度往往会不一样。 一般发酵的前期要满足菌体的最适生长温度，后期则要考虑满足代谢产物的最适温度有利于发酵。 ② 发酵温升与控制 发酵的温升主要来自微生物的代谢活动。 发酵热:发酵过程中释放出来的净热量。 发酵设备必须有可以控制温度的设计，以便根据发酵情况即使调节温度的升降。 ⑶ pH的变化与控制 ① pH的变化 微生物对生长最适pH有不同的要求。 不同的发酵阶段往往最适pH也不同。 外界条件变化剧烈时，菌体本身失去调节能力，培养基的pH就会产生波动。 主要影响因素有：培养基配比、发酵条件、菌种特性等。 ② pH的调节 调整培养基配方 通过补料调节各发酵阶段所需的pH。 ⑷ 溶解氧与控制 ① 微生物对氧的要求 各级微生物对氧的要求差别很大。 微生物生物氧化是在生物体内进行的，只能利用溶解在液体中的氧，或者叫溶解氧。 氧难溶于水，随着温度升高，溶解度下降。 微生物对氧的要求主要取决于： 生产菌种，菌体浓度，菌龄，培养基等。 ② 供氧操作 搅拌，通风与风速，布风，培养液的物理性状（黏稠度、浓度、表面张力),液柱高度等。 ⑸ 中间补料 ① 作用  发酵的中后期，由于养料快要消耗完毕，代谢产物增多，菌体衰老自溶，发酵力就逐渐减低。 中间补料可以延长发酵产物的分泌期，推迟菌体自溶期，维持较高的发酵产物增长幅度，并增加发酵液的总体积。 ② 补料内容 补充碳源，如葡萄糖、淀粉、糊精等。 补充氮源，如玉米浆、尿素、硫酸铵等。 补充无机盐，如磷酸盐、碳酸钙、氯化钙等。 补全料和补水。 ⑹染菌与控制 发酵过程染菌是很严重的问题，主要的原因有菌种带菌，设备渗漏，空气系统带菌等。原因多种不尽相同