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第七章 微生物在食品工业中的应用 第一节 传统发酵食品 第二节 现代发酵食品 发酵的定义 1、传统发酵 2、生化和生理学意义的发酵 3、工业上的发酵 1、传统发酵 fervere” ?发泡 最初发酵是用来描述酵母菌作用于果汁或麦芽汁产生气泡的现象，或者是指酒的生产过程。 2、生化和生理学意义的发酵 指微生物在无氧条件下，分解各种有机物质产生能量的一种方式，或者更严格地说，发酵是以有机物作为电子受体的氧化还原产能反应。 如葡萄糖在无氧条件下被微生物利用产生酒精并放出CO2。 3、工业上的发酵 利用微生物、植物、动物，在合适的条件下，经特定的代谢途径转变成所需产物的过程。 包括： 1. 厌氧培养的生产过程，如酒精，乳酸等。 2. 通气（有氧）培养的生产过程，如抗生素、氨基酸、酶制剂等。 发酵的分类 1.??按获取能量的方式分——好氧发酵，厌氧发酵 2.??按产物类型分——初级代谢物发酵，次级代谢物发酵；食品发酵，有机酸发酵，氨基酸发酵，维生素发酵，抗生素发酵…… 3.??按操作类型分——自然发酵，纯种发酵，混种发酵；分批发酵，连续发酵；固态发酵，液态发酵 4.按发酵生物类型分——细菌发酵，真菌发酵，基因工程菌发酵，动植物细胞发酵 发酵工程的发展史 1．发酵现象的发现与利用 2. 小生命体的发现 3. 发酵本质的阐明 4. 纯粹培养技术的开发 5. 发酵中酶催化反应的发现 6. 大规模液体沉没发酵技术的开发 7. 现代生物技术的应用 发酵工业的范围 1．发酵食品工业 ：酱油，食醋，豆瓣酱，酸菜，活性酵母，活性乳酸菌，面包，酸奶，奶酪，酱豆腐，纳豆、白酒，黄酒，米酒，葡萄酒，啤酒，果酒。 2．有机酸发酵工业 ：醋酸，乳酸，柠檬酸，葡萄糖酸，苹果酸，衣康酸，琥珀酸，丙酮酸，反丁烯二酸等。 3．氨基酸发酵工业 ：谷氨酸，赖氨酸，色氨酸，苏氨酸，精氨酸，酪氨酸，异亮氨酸，丙氨酸，苯丙氨酸等。 发酵工业的范围 4．低聚糖与多糖发酵工业 ：低聚果糖，香菇多糖，云芝多糖，葡聚糖，黄原胶等。 5．核苷酸发酵工业 ：肌苷酸（IMP），鸟苷酸（GMP），黄苷酸（XMP）。 6．药物发酵工业 ： 抗生素:青霉素，头孢菌素，链霉素，红霉素，四环素，制霉菌素，丝裂霉素等。 基因工程制药工业：促红细胞生成素（EPO），表皮生长因子（EGF），人生长激素，干扰素，白介素，各种疫苗，单克隆抗体等。 药理活性物质发酵工业：免疫抑制剂，免疫激活剂，糖苷酶抑制剂，脂酶抑制剂，类固醇激素等 7．维生素发酵工业：维生素C，维生素B2，维生素B12等。 8．酶制剂发酵工业 ：淀粉酶、蛋白酶、脂酶、青霉素酰化酶、葡萄糖氧化酶、海因酶等。 9.发酵饲料工业 ：干酵母、单细胞蛋白、酵素菌、益生菌、青贮饲料、抗生素和维生素饲料添加剂等。 10 生物肥料与农药工业： 细菌肥料、赤霉素、除草菌素、苏云金杆菌、白僵菌、绿僵菌、杀稻瘟菌素、有效霉素、春日霉素等。 11. 溶剂发酵工业： 酒精、甘油、乙醇、丙酮、丁醇溶剂等。 12..水的生物处理工业及环保： 活性污泥、沼气发酵、有毒物质降解等。 由实验室研究到产业化的过程 发酵工程的基本技术过程 发酵的主体设备 发酵技术的发展概况 发酵技术是生物技术中最早发展和应用的食品加工技术之一。 许多传统的发酵食品，如酒、豆豉、甜酱、豆瓣酱、酸乳、面包、火腿、腌菜、腐乳以及干酪等。 随着分子生物学和细胞生物学的快速发展，现代发酵技术应运而生。 传统发酵技术与DNA重组技术、细胞(动物细胞和植物细胞)融合技术结合，已成为现代发酵技术及工程的主要特征。 发酵食品的特色和作用 1、抑制腐败菌和一般病原菌的生长 2、发酵食品能提高原有的末发酵食品的营养价值 3、在食品发酵后，其原来的色泽、形状、风味都会有所改变，而且是按着人们的意愿去改变的 食品发酵中微生物的利用 1、乳酸菌发酵 乳酸细菌分布： 空气中 肉、乳、果蔬等食品的表面上 水以及器具等的表面上 种类：有球状、杆状等等，属于兼嫌气性的居多数，也有专嫌气性的 一般生长发育的最适温度为26～30℃。 乳酸菌发酵类型：按对糖发酵特性的不同，可分为同型发酵和异型发酵。 ①同型发酵是指乳酸菌在发酵过程中，能使80%～90%的糖转化为乳酸，仅有少量的其他产物，引起这种发酵的乳酸菌叫做同型乳酸菌。 菌种有：干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、胚芽乳杆菌 ②异型发酵是指一些乳酸菌在发酵过程中使发酵液中大约50%的糖转化为乳酸，另外的糖转变为其他有机酸、醇、二氧化碳、氢等，引起这种发酵的乳酸菌叫异型乳酸菌。 菌种有双歧杆菌、蚀橙明串珠菌和