微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用

1、.：.；微生物在食品工業(yè)中的運(yùn)用1.1食醋 食醋是我國(guó)勞動(dòng)人民在長(zhǎng)期的消費(fèi)實(shí)際中制造出來(lái)的一種酸性調(diào)味品。它能增進(jìn)食欲，協(xié)助 消化，在人們飲食生活中不可短少。在我國(guó)的中醫(yī)藥學(xué)中醋也有一定的用途。全國(guó)各地消費(fèi)的食醋種類較多。著名的山西陳醋、鎮(zhèn)江香醋、四川麩醋、東北白醋、江浙玫瑰米醋、福建紅曲醋等是食醋的代表種類。食醋按加工方法可分為合成醋、釀造醋、再制醋三大類。其中產(chǎn)量最大且與我們關(guān)系最為親密的是釀造醋，它是用糧食等淀粉質(zhì)為原料，經(jīng)微生物制曲、糖化、酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵等階段釀制而成。其主要成分除醋酸(3%5%)外，還含有各種氨基酸、有機(jī)酸、糖類、維生素、醇和酯等營(yíng)養(yǎng)成分及風(fēng)味成分，具有獨(dú)特的色、

2、香、味。它不僅是調(diào)味佳品，長(zhǎng)期食用對(duì)身體安康也非常有益。 1.1.1消費(fèi)原料 目前釀醋消費(fèi)用的主要原料有：薯類如甘薯、馬鈴薯等；糧谷類如玉米、大米等；糧食加工下腳料如碎米、麩皮、谷糠等；果蔬類如黑醋栗、葡萄、胡蘿卜等；野生植物如橡子、菊芋等；其他如酸果酒、酸啤酒、糖蜜等。 消費(fèi)食醋除了上述主要原料外，還需求疏松資料如谷殼、玉米芯等，使發(fā)酵料通透性好，好氧微生物能良好生長(zhǎng)。 1.1.2釀造微生物 傳統(tǒng)工藝釀醋是利用自然界中的野生菌制曲、發(fā)酵，因此涉及的微生物種類繁多。新法制醋均采用人工選育的純培育菌株進(jìn)展制曲、酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵，因此發(fā)酵周期短、原料利用率高。 1淀粉液化、糖化微生物 淀粉液化、

3、糖化微生物可以產(chǎn)生淀粉酶、糖化酶。使淀粉液化、糖化的微生物很多，而適宜于釀醋的主要是曲霉菌。常用的曲霉菌種有： 甘薯曲霉AS3.324因適用于甘薯原料的糖化而得名，該菌生長(zhǎng)順應(yīng)性好、易培育、有強(qiáng)單寧酶活力，適宜于甘薯及野生植物等釀醋； 東酒一號(hào)它是AS3.758的變異株，培育時(shí)要求較高的濕度和較低的溫度，上海地域運(yùn)用此菌制醋較多； 黑曲霉AS3.4309(UV-11)該菌糖化才干強(qiáng)、酶系純，最適培育溫度為32。制曲時(shí)，前期菌絲生長(zhǎng)緩慢，當(dāng)出現(xiàn)分生孢子時(shí)，菌絲迅速蔓延； 宇佐美曲霉AS3.758是日本在數(shù)千種黑曲霉中選育出來(lái)的其糖化力極強(qiáng)、耐酸性較高的糖化型淀粉酶菌種。菌絲黑色至黑褐色。孢子成熟

4、時(shí)呈黑褐色。能同化硝酸鹽，其生酸才干很強(qiáng)。對(duì)制曲原料適宜性也比較強(qiáng)。 此外還有米曲霉菌株：滬釀3.040、滬釀3.042(AS3.951)、AS3.863等。黃曲霉菌株：AS3.800，AS3.384等。 2酒精發(fā)酵微生物 消費(fèi)上普通采用子囊菌亞門酵母屬中的酵母，但不同的酵母菌株，其發(fā)酵才干不同，產(chǎn)生的味道和香氣也不同。北方地域常用1300酵母，上海香醋選用工農(nóng)501黃酒酵母。K字酵母適用于以高梁、大米、甘薯等為原料而釀制普通食醋。AS2.109、AS2.399適用于淀粉質(zhì)原料，而AS2.1189、AS2.1190適用于糖蜜原料。 3醋酸發(fā)酵微生物 醋酸菌的選擇 醋酸菌是醋酸發(fā)酵的主要菌種。醋

5、酸菌具有氧化酒精生成醋酸的才干，其形狀為長(zhǎng)桿狀或短桿狀細(xì)胞，單獨(dú)、成對(duì)或陳列成鏈狀。不構(gòu)成芽孢，革蘭氏染色幼齡菌陰性，老齡菌不穩(wěn)定，好氧，喜歡在含糖和酵母膏的培育基上生長(zhǎng)。其生長(zhǎng)最適溫度為2832，最適pH值為3.56.5。 醋廠選用的醋酸菌的規(guī)范為：氧化酒精速度快、耐酸性強(qiáng)、不再分解醋酸制品、風(fēng)味良好的菌種。目前國(guó)內(nèi)外在消費(fèi)上常用的醋酸菌有： 奧爾蘭醋桿菌(A.orleanense)它是法國(guó)愛(ài)爾蘭地域用葡萄酒消費(fèi)醋的主要菌種。生長(zhǎng)最適溫度為30。該菌能產(chǎn)生少量的酯，產(chǎn)酸才干較弱，但耐酸才干較強(qiáng)。 許氏醋桿菌(A.schutzenbachii)它是國(guó)外有名的速釀醋菌種，也是目前制醋工業(yè)較重要的

6、菌種之一。在液體中生長(zhǎng)的最適溫度為2527.5，固體培育的最適溫度為2830，最高生長(zhǎng)溫度37。該菌產(chǎn)酸高達(dá)11.5%。對(duì)醋酸沒(méi)有氧化作用。 惡臭醋桿菌(A.rancens)惡臭醋桿菌是我國(guó)釀醋常用菌株之一。該菌在液面處構(gòu)成菌膜，并沿容器壁上升，菌膜下液體不渾濁。普通能產(chǎn)酸68%，有的菌株副產(chǎn)2%的葡萄糖酸，并能把醋酸進(jìn)一步氧化成二氧化碳和水。 AS1.41醋酸菌它屬于惡臭醋酸桿菌，是我國(guó)釀醋常用菌株之一。該菌細(xì)胞呈桿狀，常呈鏈狀陳列，單個(gè)細(xì)胞大小為0.30.4m12m，無(wú)運(yùn)動(dòng)性、無(wú)芽孢。在不良的環(huán)境條件下，細(xì)胞會(huì)伸長(zhǎng)變成線形、棒形或管狀膨大。平板培育時(shí)菌落隆起，外表平滑，菌落呈灰白色，液體培

7、育時(shí)那么構(gòu)成菌膜。該菌生長(zhǎng)的適宜溫度為2830，生成醋酸的最適宜的溫度為2833，最適PH3.56.0，耐受酒精濃度為8%體積分?jǐn)?shù)。最高產(chǎn)醋酸為79%，產(chǎn)葡萄糖酸力弱。能氧化分解醋酸為二氧化碳和水。 滬釀1.01醋酸菌它是從丹東速釀醋中分別得到的，是我國(guó)食醋工廠常用的菌種之一。該菌細(xì)胞呈桿形，常呈鏈狀陳列，菌體無(wú)運(yùn)動(dòng)性，不構(gòu)成芽孢。在含酒精的培育液中，常在外表生長(zhǎng)，構(gòu)成淡青灰色薄層菌膜。在不良的條件下，細(xì)胞會(huì)伸長(zhǎng)，變成線狀或棒狀，有的呈膨大狀、分支狀。該菌由酒精生成醋酸的轉(zhuǎn)化率平均高達(dá)9395%。 醋酸菌的培育及保藏 a斜面試管培育基 下面是斜面試管培育基兩例： 酒精(6%)100ml葡萄糖0

8、.3g酵母膏1gCaCO31.5g瓊脂2.5g； 葡萄糖1g酒精2ml碳酸鈣CaCO31.5g酵母膏1g瓊脂2.5g水100ml。 PH值自然各種成分先加熱溶解后再將酒精加熱。 b醋酸菌培育與保藏 斜面接種醋酸菌后置于3032恒溫箱內(nèi)培育48h。醋酸菌由于沒(méi)有孢子，所以容易被本人所產(chǎn)生的酸殺死。在醋酸菌中，特別能產(chǎn)生香酯的菌種每過(guò)十幾天即死亡，因此宜保藏在04冰箱內(nèi)備用。由于培育基中已參與碳酸鈣，以中和產(chǎn)生的酸，所以保藏時(shí)間長(zhǎng)一些。 1.1.3固態(tài)法食醋消費(fèi) 醋酸菌在充分供應(yīng)氧的情況下生長(zhǎng)繁衍，并把基質(zhì)中的乙醇氧化為醋酸，這是一個(gè)生物氧化過(guò)程，其總反響式為：C2H5OH+O2=CH3COOH+

9、H2O 1醋酸菌種制備工藝流程 斜面原種斜面菌種(3032，48h)三角瓶液體菌種(一級(jí)種子3032，振蕩24h)種子罐液體菌種(二級(jí)種子)(3032，通氣培育2224h)醋酸菌種子 2工藝流程 麩曲、酵母 薯干(或碎米、高粱等)粉碎加麩皮、谷糠混合潤(rùn)水蒸料冷卻接種入缸糖化發(fā)酵拌糠接種醋酸發(fā)酵翻醅加鹽后熟淋醋儲(chǔ)存陳醋配兌滅菌包裝廢品 醋酸菌 3消費(fèi)工藝 原料配比及處置 甘薯或碎米、高粱等100kg，細(xì)谷糠80kg，麩皮120kg，水400kg，麩皮50kg，礱糠50kg，醋酸菌種子40kg，食鹽3.757.5kg(夏多冬少)。 將薯干或碎米等粉碎，加麩皮和細(xì)谷糠拌合，加水潤(rùn)料后以常壓蒸煮1h或

10、在0.15MPa壓力下蒸煮40min，出鍋冷卻至3040。 發(fā)酵 原料冷卻后，拌入麩曲和酒母，并適當(dāng)補(bǔ)水，使醅料水分達(dá)60%66%。入缸品溫以2428為宜，室溫在2528左右。入缸第二天后，品溫升至3840時(shí)，應(yīng)進(jìn)展第一次倒缸翻醅，然后蓋嚴(yán)維持醅溫3034進(jìn)展糖化和酒精發(fā)酵。入缸后57d酒精發(fā)酵根本終了，醅中可含酒精7%8%，此時(shí)拌入礱糠和醋酸菌種子，同時(shí)倒缸翻醅，以后每天翻醅一次，溫度維持3739。約經(jīng)12d醋酸發(fā)酵，醅溫開(kāi)場(chǎng)下降，醋酸含量達(dá)7.0%7.5%時(shí)，醋酸發(fā)酵根本終了。此時(shí)應(yīng)在醅料外表加食鹽。普通每缸醋醅夏季加鹽3kg，冬季加鹽1.5kg。拌勻后再放兩天，再經(jīng)2d后醋醅成熟即可淋醋

11、。 淋醋 淋醋工藝采用三套循環(huán)法。先用二醋浸泡成熟醋醅2024h，淋出來(lái)的是頭醋，剩下的頭渣用三醋浸泡，淋出來(lái)的是二醋，缸內(nèi)的二渣再用清水浸泡，淋出三醋。如以頭淋醋套頭淋醋為老醋；二淋醋套二淋醋3次為雙醋，較普通單淋醋質(zhì)量為佳。 陳釀及熏醋 陳釀是醋酸發(fā)酵后為改善食醋風(fēng)味進(jìn)展的儲(chǔ)存、后熟過(guò)程。陳釀?dòng)袃煞N方法，一種是醋醅陳釀，即將成熟醋醅壓實(shí)蓋嚴(yán)，封存數(shù)月后直接淋醋?；蛴么朔▋?chǔ)存醋醅，待銷售旺季淋醋出廠。另一種是醋液陳釀，即在醋醅成熟后就淋醋，然后將醋液貯入缸或罐中，封存12個(gè)月，可得到香味醇厚、色澤艷麗的陳醋。有時(shí)為了提高產(chǎn)質(zhì)量量，改善風(fēng)味，那么將部分醋醅用文火加熱至7080，24h后再淋醋，

12、此過(guò)程稱熏醋。 配兌和滅菌 陳釀醋或新淋出的頭醋都還是半廢品，頭醋進(jìn)入廓清池沉淀，調(diào)整其濃度、成分、使其符合質(zhì)量規(guī)范。除現(xiàn)銷產(chǎn)品及高檔醋外，普通要參與0.1%苯甲酸鈉防腐劑后進(jìn)展包裝。陳醋或新淋的醋液應(yīng)于8590維持50min殺菌，但滅菌后應(yīng)迅速降溫后方可出廠。普通一級(jí)食醋的含酸量5.0%，二級(jí)食醋含酸量3.5%。 1.1.4酶法液化通風(fēng)回流制醋 1酶法液化通風(fēng)回流制醋特點(diǎn) 酶法液化通風(fēng)回流新工藝，是利用自然通風(fēng)和醋汁回流替代倒醅的制醋新工藝。本法的特點(diǎn)是：-淀粉酶制劑將原料進(jìn)展淀粉液化后再加麩曲糖化，提高了原料的利用率；采用液態(tài)酒精發(fā)酵、固態(tài)醋酸發(fā)酵的發(fā)酵工藝；醋酸發(fā)酵池近底處設(shè)假底的池壁上

13、開(kāi)設(shè)通風(fēng)洞，讓空氣自然進(jìn)入，利用固態(tài)醋醅的疏松度使醋酸菌得到足夠的氧，全部醋醅都能均勻發(fā)酵；利用假底下積存的溫度較低的醋汁，定時(shí)回流噴淋在醋醅上，以降低醋溫度醅調(diào)理發(fā)酵溫度，保證發(fā)酵在適當(dāng)?shù)臏囟认逻M(jìn)展。 2工藝流程 (細(xì)菌a-淀粉酶、氯化鈣、碳酸鈉) 水麩曲松醅、回流 碎米浸泡磨漿調(diào)漿加熱液化糖化冷卻液態(tài)酒精發(fā)酵酒液拌和入池固態(tài)醋酸發(fā)酵加鹽淋醋加熱滅菌裝壇廢品。 酒母麩皮礱糠醋酸菌種子 食鹽 3消費(fèi)工藝 配料 碎米1200kg、麩皮1400kg、礱糠1650kg、碳酸鈉1.2kg、氯化鈣2.4kg、a-淀粉酶以每克碎米130酶活力單位計(jì)3.9kg，麩曲60kg、酒母500kg、醋酸菌種子200

14、kg、食鹽100kg、水3250kg(配發(fā)酵醪用)。 水磨與調(diào)漿 將碎米浸泡使米粒充分膨脹，將米與水1:1.5的比例送入磨粉機(jī)，磨成70目以上的細(xì)度粉漿。使粉漿濃度在20%23%，用碳酸鈉調(diào)至pH值6.26.4，參與氯化鈣和-淀粉酶后，送入糖化鍋。 液化和糖化 粉漿在液化鍋內(nèi)應(yīng)攪拌加熱，在8592下維持1015min，用碘液檢測(cè)顯棕黃色表示已到達(dá)液化終點(diǎn)，再升溫至100維持l0min，到達(dá)滅菌和使酶失活的目的，然后送入糖化鍋。將液化醪冷至6065時(shí)參與麩曲，保溫糖化35min，待糖液降溫至30左右，送入酒精發(fā)酵容器。 酒精發(fā)酵 將糖液加水稀釋至7.58.0Bx，調(diào)pH值至4.24.4接入酒母，

15、在3033下進(jìn)展酒精發(fā)酵70h，得出約含酒精8.5%的酒醪，酸度在0.30.4左右。然后將酒醪送至醋酸發(fā)酵池。 醋酸發(fā)酵 將酒醪與礱糠、麩皮及醋酸菌種拌合，送入有假底的發(fā)酵池，扒平蓋嚴(yán)。進(jìn)池品溫3538為宜，而中層醋醅溫度較低，入池24h進(jìn)展一次松醅，將上面和中間的醋陪盡能夠疏松均勻，使溫度一致。 當(dāng)品溫升至40時(shí)進(jìn)展醋汁回流，即從假底放出部分醋液，再潑回醋醅外表，普通每天回流6次，發(fā)酵期間共回流120130次，使醅溫降低。醋酸發(fā)酵溫度，前期可控制在4244，后期控制在3638。經(jīng)2025d醋酸發(fā)酵，醋汁含酸達(dá)6.5%7.0%時(shí)，發(fā)酵根本終了。醋酸發(fā)酵終了，為防止醋酸被氧化成二氧化碳和水，應(yīng)及

16、時(shí)參與食鹽以抑制醋酸菌的氧化作用。方法是將食鹽置于醋醅的面層，用醋汁回流溶解食鹽使其滲入到醋醅中。淋醋仍在醋酸發(fā)酵池內(nèi)進(jìn)展。再用二醋淋澆醋醅，池底繼續(xù)搜集醋汁，當(dāng)搜集到的醋汁含酸量降到5%時(shí)，停頓淋醋。此前搜集到的為頭醋。然后在上面澆三醋，由池底搜集二醋，最后上面加水，下面搜集三醋。二醋和三醋共淋醋循環(huán)運(yùn)用。 滅菌與配兌 滅菌是經(jīng)過(guò)加熱的方法把陳醋或新淋醋中的微生物殺死；破壞殘存的酶；使醋的成分根本固定下來(lái)。同時(shí)經(jīng)過(guò)加熱處置，醋的香氣更濃，味道更和潤(rùn)。 滅菌后的食醋應(yīng)迅速冷卻，并按照質(zhì)量規(guī)范配兌。 1.1.5液體深層發(fā)酵制醋 液體深層發(fā)酵制醋是利用發(fā)酵罐經(jīng)過(guò)液體深層發(fā)酵消費(fèi)食醋的方法，通常是將

17、淀粉質(zhì)原料經(jīng)液化、糖化后先制成酒醪或酒液，然后在發(fā)酵罐里完成醋酸發(fā)酵。液體深層發(fā)酵法制醋具有機(jī)械化程度高、操作衛(wèi)生條件好、原料利用率高可達(dá)65-70%、消費(fèi)周期短、產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。缺陷是醋的風(fēng)味較差。 1工藝流程 麩曲酒母醋酸菌 碎米浸泡磨漿調(diào)漿液化糖化酒精發(fā)酵酒醪醋酸發(fā)酵醋醪壓濾配兌滅菌陳醋廢品 2消費(fèi)工藝 在液體深層發(fā)酵制醋過(guò)程中，到酒精發(fā)酵為止的工藝均與酶法液化通風(fēng)回流制醋一樣，不同的是從醋酸發(fā)酵開(kāi)場(chǎng)，采用較大的發(fā)酵罐進(jìn)展液體深層發(fā)酵，并需通氣攪拌，醋酸菌種子為液態(tài)，即醋母。 醋酸液體深層發(fā)酵溫度為3235，通風(fēng)量前期為1:0.13/min；中期為1:0.17/min；后期為1:0

18、.13/min。罐壓維持0.03MPa。延續(xù)進(jìn)展攪拌。醋酸發(fā)酵周期為6572h。經(jīng)測(cè)定已無(wú)酒精，殘?zhí)菢O少，測(cè)定酸度不再添加闡明醋酸發(fā)酵終了。 液體深層發(fā)酵制醋也可采用半延續(xù)法，即當(dāng)醋酸發(fā)酵成熟時(shí)，取出三分之一成熟醪，再加三分之一酒醪繼續(xù)發(fā)酵，如此每2022h反復(fù)一次。目前消費(fèi)上多采用此法。 1.2發(fā)酵乳制品 發(fā)酵乳制品是指良好的原料乳經(jīng)過(guò)殺菌作用接種特定的微生物進(jìn)展發(fā)酵作用，產(chǎn)生具有特殊風(fēng)味的食品，稱為發(fā)酵乳制品。它們通常具有良好的風(fēng)味、較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、還具有一定的保健作用。并深受消費(fèi)者的普遍歡迎。常用發(fā)酵乳制品有酸奶、奶酪、酸奶油、馬奶酒等。 發(fā)酵乳制品主要包括酸奶和奶酪兩大類，消費(fèi)菌種主要

19、是乳酸菌。乳酸菌的種類較多，常用的有干酪乳桿菌(Lactobacilluscasei)、保加利亞乳桿菌(L.bulgaricus)、嗜酸乳桿菌(L.acidophilus)、植物乳桿菌(L.plantarum)、乳酸乳桿菌(L.Lactis)、乳酸乳球菌(Lactococcuslactis)、嗜熱鏈球菌(Streptococcusthermophilus)等。 近年來(lái)，隨著對(duì)雙歧乳酸桿菌在營(yíng)養(yǎng)保健方面作用的認(rèn)識(shí)，人們便將其引入酸奶制造，使傳統(tǒng)的單株發(fā)酵，變?yōu)殡p株或三株共生發(fā)酵。由于雙歧桿菌的引入，使酸奶在原有的助消化、促進(jìn)腸胃功能作用根底上，又具備了防癌、抗癌的保健作用。雙歧桿菌因其菌體尖端呈

20、分枝狀(如Y型或V型)而得名。雙歧桿菌是無(wú)芽孢革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌，專性厭氧、不抗酸、不運(yùn)動(dòng)、過(guò)氧化氫酶反響為陰性，最適生長(zhǎng)溫度為3741。初始生長(zhǎng)最適pH6.57.0，能分解糖。雙歧桿菌能利用葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生醋酸和乳酸(2：3)，不產(chǎn)生CO2。目前知的雙歧桿菌共有24種，其中9種存在于人體腸道內(nèi)，它們是兩歧雙歧桿菌(B.bifidum)、長(zhǎng)雙歧桿菌(B.longum)、短雙歧桿菌(B.brevvis)、嬰兒雙歧桿菌(B.angulatum)、鏈狀雙歧桿菌(B.adolescentis)、假鏈狀雙歧桿菌(B.pseudocatenulatum)和牙雙歧桿菌(B.dentmum)等。運(yùn)用于發(fā)酵乳制品消費(fèi)

21、的僅為前面5種。 雙歧桿菌與人體，除了如在酸奶中起到和其它乳酸菌一樣的對(duì)乳營(yíng)養(yǎng)成分的“預(yù)消化作用，使鮮乳中的乳糖、蛋白質(zhì)水解成為更易為人體吸收利用的小分子以外，主要產(chǎn)生雙歧桿菌素。其對(duì)腸道中的致病菌如沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、志賀氏菌等具有明顯的殺滅效果。乳中的雙歧桿菌還能分解積存于腸胃中的致癌物N-亞硝基胺，防止腸道癌變，并能經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)作用產(chǎn)生細(xì)胞干擾素和促細(xì)胞分裂劑，活化NK細(xì)胞，促進(jìn)免疫球蛋白的產(chǎn)生、活化巨嗜細(xì)胞的功能，提高人體的免疫力，加強(qiáng)者體對(duì)癌癥的抵抗和免疫才干。 目前，發(fā)酵乳制品的種類很多，如酸奶、飲料、干酪、乳酪等?，F(xiàn)僅簡(jiǎn)要引見(jiàn)一下雙歧桿菌酸奶的消費(fèi)工藝。 雙歧桿菌酸奶的消費(fèi)有兩

22、種不同的工藝。一種是兩歧雙歧桿菌與嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌等共同發(fā)酵的消費(fèi)工藝，稱共同發(fā)酵法。另一種是將兩歧雙歧桿菌與兼性厭氧的酵母菌同時(shí)在脫脂牛乳中混合培育，利用酵母在生長(zhǎng)過(guò)程中的呼吸作用，以生物法耗氧，發(fā)明一個(gè)適宜于雙歧桿菌生長(zhǎng)繁衍、產(chǎn)酸代謝的厭氧環(huán)境，稱為共生發(fā)酵法。 1.2.1共同發(fā)酵法消費(fèi)工藝 1工藝流程 共同發(fā)酵法雙歧桿菌酸奶的消費(fèi)工藝流程如下： 原料乳 規(guī)范化 調(diào)配(蔗糖10%+葡萄糖2%) 均質(zhì)(1520MPa) 殺菌(115，8min) 冷卻(3840) 適量維生素C接種(兩歧雙歧桿菌6%、嗜熱鏈球菌3%) 灌裝消毒瓶 發(fā)酵(38-39，6h) 冷卻(10左右) 冷藏(15

23、) 廢品 2消費(fèi)工藝 雙歧桿菌產(chǎn)酸才干低，凝乳時(shí)間長(zhǎng)，約需1824h，且由于其屬于異型發(fā)酵，最終產(chǎn)品的口味和風(fēng)味欠佳。因此，消費(fèi)上常選擇一些對(duì)雙歧桿菌生長(zhǎng)無(wú)太大影響，但產(chǎn)酸快的乳酸菌，如嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌、乳脂明串珠菌等與雙歧桿菌共同發(fā)酵。這樣既可以使制品中含有足夠量的雙歧桿菌，又可以提高產(chǎn)酸才干，大大縮短凝乳時(shí)間，縮短生長(zhǎng)周期，并改善制品的口感和風(fēng)味。 1.2.2共生發(fā)酵法消費(fèi)工藝 1工藝流程 雙歧桿菌、酵母共生發(fā)酵乳的消費(fèi)工藝流程如下： 原料乳 規(guī)范化9.5% 蔗糖10%十葡萄糖2%調(diào)配 均質(zhì)(1520MPa) 殺菌(115，8min) 冷卻(2628) 兩歧雙歧桿菌6

24、%接種乳酸酵母3% 發(fā)酵(2628，2h) 升溫(37) 發(fā)酵(37，5h) 冷卻(10左右) 罐裝 冷藏(l5) 廢品 2消費(fèi)工藝 共生發(fā)酵法常用的菌種搭配為兩歧雙歧桿菌和用于馬奶酒制造的乳酸酵母(Sacch.Lactis)，接種量分別為6%和3%。在調(diào)配發(fā)酵培育用原料乳時(shí)，用適量脫脂乳粉參與到新穎脫脂乳中，以強(qiáng)化乳中固形物含量(固形物大于等于9.5%)，并參與10%蔗糖和2%的葡萄糖，接種時(shí)還可參與適量維生素C，以利于雙歧桿菌生長(zhǎng)。酵母菌的最適生長(zhǎng)溫度為2628。為了有利于酵母先發(fā)酵，為雙歧桿菌生長(zhǎng)營(yíng)造一個(gè)適宜的厭氧環(huán)境，因此接種后，首先在溫度2628下培育，以促進(jìn)酵母的大量繁衍和基質(zhì)乳中

25、氧的耗費(fèi)，然后提高溫度到30左右，以促進(jìn)雙歧桿菌的生長(zhǎng)。由于采用了共生混合的發(fā)酵方式，雙歧桿菌生長(zhǎng)緩慢的情況大為改觀，總體產(chǎn)酸才干提高，加快了凝乳速度，所得產(chǎn)品酸甜適中，富有純粹的乳酸口味和淡淡的酵母香氣，制品酸度為80900T雙歧桿菌活菌數(shù)保證在100萬(wàn)個(gè)/mL以上。因此，酸奶最好在消費(fèi)7d內(nèi)銷售出去，而且在消費(fèi)與銷售之間必需構(gòu)成冷凍鏈，由于即使在510以下，存放7d后，雙歧活菌的死亡率高達(dá)96%，20下存放7d后，死亡率達(dá)99%以上。 1.3氨基酸發(fā)酵 1.3.1概述 氨基酸是組成蛋白質(zhì)的根本成分，其中有8種氨基酸是人體不能合成但又必需的氨基酸，稱為必需氨基酸，人體只需經(jīng)過(guò)食物來(lái)獲得。另外

26、在食品工業(yè)中，氨基酸可作為調(diào)味料，如谷氨酸鈉、肌苷酸鈉、鳥(niǎo)苷酸鈉可作為鮮味劑，色氨酸和甘氨酸可作為甜味劑，在食品中添加某些氨基酸可提高其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等等。因此氨基酸的消費(fèi)具有重要的意義。表71列出部分氨基酸消費(fèi)所用的菌株。 自從60年代以來(lái)，微生物直接用糖類發(fā)酵消費(fèi)谷氨酸獲得勝利并投入工業(yè)化消費(fèi)。我國(guó)成為世界上最大的味精消費(fèi)大國(guó)。味精以成為調(diào)味品的重要成員之一，氨基酸的研討和消費(fèi)得到了迅速開(kāi)展。隨著科學(xué)技術(shù)的提高，對(duì)傳統(tǒng)的工藝不斷地進(jìn)展改革，但如何堅(jiān)持傳統(tǒng)工藝消費(fèi)的特有風(fēng)味，從而使新工藝消費(fèi)出的產(chǎn)品更具魅力，是今后研討的課題。 1.4谷氨酸發(fā)酵 1谷氨酸消費(fèi)菌 谷氨酸棒桿菌(Corynebacte

27、riumglutamicum)、乳糖發(fā)酵短桿菌(Brevibacteriumlactofermentum)、黃色短桿菌(Brevibacteriumflavum)。我國(guó)運(yùn)用的消費(fèi)菌株是北京棒桿菌(Corynebacteriumpekinenesen.sp.)AS1.299、北京棒桿菌D110、鈍齒棒桿菌(Corynebacteriumcrenatumn.sp)AS1.542、棒桿菌S-914和黃色短桿菌T613BrevibacteriumflavumT613等。 在己報(bào)道的谷氨酸產(chǎn)生菌中，除芽孢桿菌外，雖然它們?cè)诜诸悓W(xué)上屬于不同的屬種，但都有一些共同的特點(diǎn)，如菌體為球形、短桿至棒狀、無(wú)鞭毛、不

28、運(yùn)動(dòng)、不構(gòu)成芽孢、呈革蘭氏陽(yáng)性、需求生物素、在通氣條件下培育產(chǎn)生谷氨酸。 2消費(fèi)原料 發(fā)酵消費(fèi)谷氨酸的原料有淀粉質(zhì)原料：玉米、小麥、甘薯、大米等。其中甘薯和淀粉最為常用；糖蜜原料：甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜；氮源料：尿素或氨水。 3工藝流程 味精消費(fèi)全過(guò)程可分五個(gè)部分：淀粉水解糖的制取；谷氨酸消費(fèi)菌種子的擴(kuò)展培育；谷氨酸發(fā)酵；谷氨酸的提取與分別；由谷氨酸制成味精。 表7-1部分氨基酸及其消費(fèi)所用菌株 生成的氨基酸運(yùn)用的菌株 谷氨酸谷氨酸棒桿菌、乳糖發(fā)酵短桿菌或黃色短桿菌北京棒桿菌AS1.299或鈍齒棒桿菌AS1.542或B9纈氨酸北京棒桿菌AS1.586(ile-)*乳糖發(fā)酵短桿菌(thr-)DL丙氨

29、酸凝結(jié)芽孢桿菌(Bacilluscuagulans)(met-)脯氨酸鏈形寇氏桿菌(kurthiacatenoform)(ser-)黃色短桿菌(ile+SGR)*賴氨酸黃色短桿菌(AECR)乳糖發(fā)醇短桿菌(AECR+ser-或AECR+Ade-+Gu)谷氨酸棒桿菌(AECR+Leu或AECR+met或AECR+Ala)蘇氨酸大腸桿菌(met-+var)、大腸桿菌W(DAP_+met+ile_)鳥(niǎo)氨酸谷氨酸棒桿菌(Cit_)、黃色短桿菌(Cit-或Arg-)亮氨酸黃色短桿菌(ile-+met-+Tar)酪氨酸氨酸棒桿菌(Phe-+Pu-) *營(yíng)養(yǎng)缺陷型，R：抗性。 菌種的擴(kuò)展培育 淀粉質(zhì)原料糖化

30、中和、脫色、過(guò)濾培育基調(diào)配接種發(fā)酵提取(等電點(diǎn)法、離子交換法等)谷氨酸谷氨酸-Na脫色過(guò)濾枯燥廢品 4發(fā)酵消費(fèi)工藝 培育基成分 碳源：碳源是構(gòu)成菌體和合成谷氨酸的碳架及能量的來(lái)源。由于谷氨酸產(chǎn)生菌是異養(yǎng)微生物，因此只能從有機(jī)物中獲得碳素，而細(xì)胞進(jìn)展合成反響所需求能量也是從氧化分解有機(jī)物過(guò)程中得到的。實(shí)踐消費(fèi)中以糖質(zhì)原料為主。培育基中糖濃度對(duì)谷氨酸發(fā)酵有親密的關(guān)系。在一定的范圍內(nèi)，谷氨酸產(chǎn)量隨糖濃度的添加而添加。 氮源：氮源是合成菌體蛋白質(zhì)、核酸及谷氨酸的原料。碳氮比對(duì)谷氨酸發(fā)酵有很大影響。大約85%的氮源被用于合成谷氨酸，另外15%用于合成菌體。谷氨酸發(fā)酵需求的氮源比普通發(fā)酵工業(yè)多得多，普通發(fā)

31、酵工業(yè)碳氮比為100：0.22.0，谷氨酸發(fā)酵的碳氮比為100：1521。 無(wú)機(jī)鹽：是微生物維持生命活動(dòng)不可短少的物質(zhì)。其主要功能是：構(gòu)成細(xì)胞的組成成分；作為酶的組成成分；激活或抑制酶的活力；調(diào)理培育基的浸透壓；調(diào)理培育基的pH；調(diào)理培育基的氧化復(fù)原電位。起著調(diào)理微生物生命活動(dòng)的作用。發(fā)酵時(shí)，運(yùn)用的無(wú)機(jī)離子有K+、Mg2+、Fe2+、Mn2+等陽(yáng)離子和PO43-、SO42-、Cl等陰離子，其用量如下： KH2PO40.05%0.2%； K2HPO40.05%0.2%； MgSO4.7H2O0.005%0.1%； FeSO4.7H2O0.0005%0.01%； MnSO4.4H2O0.0005%

32、0.005%。 生長(zhǎng)因子：凡是微生物生命活動(dòng)不可短少，而微生物本身又不能合成的微量有機(jī)物質(zhì)都稱為生長(zhǎng)因子。生長(zhǎng)因子通常是指氨基酸、嘌呤、嘧啶和B族維生素的一種，又叫維生素H或輔酶R。糖質(zhì)為碳源的谷氨酸產(chǎn)生菌幾乎都是生物素缺陷型，也就是說(shuō)這些細(xì)菌本身都不能合成生物素。生長(zhǎng)素的作用是影響代謝途徑；影響細(xì)胞的浸透性。 生長(zhǎng)因子含量的多少，與消費(fèi)有著非常親密的關(guān)系。實(shí)踐消費(fèi)中經(jīng)過(guò)添加玉米漿、麩皮、水解液、糖蜜等作為生長(zhǎng)因子的來(lái)源，來(lái)滿足谷氨酸產(chǎn)生菌必需的生長(zhǎng)因子。 培育基 a斜面培育基 葡萄糖0.1%牛肉膏1.0%蛋白胨1.0%氯化鈉0.5%瓊脂2.0%pH7.07.2 121滅菌30min(傳代和保

33、藏斜面不加葡萄糖)。 b一級(jí)種子、二級(jí)種子及發(fā)酵培育基 一級(jí)種子葡萄糖2.5%尿素0.6%KH2PO40.1%MgSO4.7H2O0.04%玉米漿2.33.0mlpH7.0 二級(jí)種子水解糖3.0%尿素0.6%玉米漿0.50.6mlK2HPO40.10.2%MgSO4.7H2O0.04%pH7.0 發(fā)酵培育基水解糖1214%尿素0.50.8%玉米漿0.6mlMgSO4.7H2O0.06%KCl0.05%Na2HPO40.17%pH7.0 發(fā)酵條件的控制 a溫度 谷氨酸發(fā)酵前期(012h)是菌體大量繁衍階段，在此階段菌體利用培育基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)合成核酸、蛋白質(zhì)等，供菌體繁衍用，而控制這些合成反響的

34、最適溫度均在3032。在發(fā)酵中、后期，是谷氨酸大量積累的階段，而催化谷氨酸合成的谷氨酸脫氫酶的最適溫度在3236，故發(fā)酵中、后期適當(dāng)提高罐溫對(duì)積累谷氨酸有利。 bpH值 發(fā)酵液的pH影響微生物的生長(zhǎng)和代謝途徑。發(fā)酵前期假設(shè)pH偏低，那么菌體生長(zhǎng)旺盛，長(zhǎng)菌而不產(chǎn)酸；假設(shè)pH偏高，那么菌體生長(zhǎng)緩慢，發(fā)酵時(shí)間拉長(zhǎng)。在發(fā)酵前期將pH值控制在7.58.0左右較為適宜，而在發(fā)酵中、后期將pH值控制在7.07.6左右對(duì)提高谷氨酸產(chǎn)量有利。 c通風(fēng) 在谷氨酸發(fā)酵過(guò)程中，發(fā)酵前期以低通風(fēng)量為宜；發(fā)酵中、后期以高通風(fēng)量為宜。實(shí)踐消費(fèi)上，以氣體轉(zhuǎn)子流量計(jì)來(lái)檢查通氣量，即以每分鐘單位體積的通氣量表示通風(fēng)強(qiáng)度。另外發(fā)酵

35、罐大小不同，所需攪拌轉(zhuǎn)速與通風(fēng)量也不同。 d泡沫的控制 在發(fā)酵過(guò)程中由于劇烈的通風(fēng)和菌體代謝產(chǎn)生的CO2，使培育液產(chǎn)生大量的泡沫，不僅使氧在發(fā)酵液中的分散受阻，影響菌體的呼吸和代謝。給發(fā)酵帶來(lái)危害，必需加以消泡。消泡的方法有機(jī)械消泡(耙式、離心式、刮板式、蝶式消泡器)和化學(xué)消泡(天然油脂、聚酯類、醇類、硅酮等化學(xué)消泡劑)兩種方法。 e發(fā)酵時(shí)間 不同的谷氨酸產(chǎn)生菌對(duì)糖的濃度要求也不一樣，其發(fā)酵時(shí)間也有所差別。普通低糖(10%12%)發(fā)酵，其發(fā)酵時(shí)間為3638h，中糖(14%)發(fā)酵，其發(fā)酵時(shí)間為45h。 1.5黃原膠 1.5.1概略 黃原膠(XamthanGum)別名漢生膠，又稱黃單胞多糖，是國(guó)際

36、上70年代開(kāi)展起來(lái)的新型發(fā)酵產(chǎn)品。它是由甘蘭黑腐病黃單胞細(xì)菌(Xanthomonascampestris)以碳水化合物為主要原料，經(jīng)通風(fēng)發(fā)酵、分別提純后得到的一種微生物高分子酸性胞外雜多糖。其作為新型優(yōu)良的天然食品添加劑用途越來(lái)越廣泛。 國(guó)際上，黃原膠開(kāi)發(fā)及運(yùn)用最早的是美國(guó)。美國(guó)農(nóng)業(yè)部北方地域Peoria實(shí)驗(yàn)室于60年代初首先用微生物發(fā)酵法獲得黃原膠。1964年，美國(guó)Merck公司Keco分部在世界上首先實(shí)現(xiàn)了黃原膠的工業(yè)化消費(fèi)。1979年世界黃原膠總產(chǎn)量為2000t，1990年達(dá)4000t以上。在美國(guó)，黃原膠年產(chǎn)值約為5億美圓，僅次于抗生素和溶劑的年產(chǎn)值，在發(fā)酵產(chǎn)品中居第3位。 我國(guó)對(duì)黃原膠

37、的研討起步較晚，進(jìn)展開(kāi)發(fā)研討的單位，如南開(kāi)大學(xué)、中科院微生物研討所、山東食品發(fā)酵研討所等，均已經(jīng)過(guò)中試鑒定。目前全國(guó)有煙臺(tái)、金湖、五連等數(shù)家黃原膠消費(fèi)廠，年產(chǎn)在200t左右，主要用作食品添加劑。我國(guó)消費(fèi)黃原膠的淀粉用量普通在5%左右，發(fā)酵周期為7296h，產(chǎn)膠才干3040g/L，與國(guó)外比較，消費(fèi)程度較低。隨著黃原膠消費(fèi)和運(yùn)用范圍的進(jìn)一步開(kāi)展，目前北京、四川、鄭州、蘇州、山東等地都有黃原膠消費(fèi)新廠建成，預(yù)示著我國(guó)的黃原膠消費(fèi)將呈現(xiàn)一個(gè)新的局面。 1.5.2黃原膠的分子構(gòu)造及其性質(zhì) 1黃原膠的分子組成 黃原膠是以5分子糖為一單元，由與此一樣的單元聚合而成的高分子多糖物質(zhì)。每一單元由2分子葡萄糖，2

38、分子甘露糖和1分子葡萄糖醛酸組成。其主鏈由-葡萄糖經(jīng)過(guò)1，4-糖苷鍵相連而成的2分子葡萄糖為單元，其構(gòu)造與纖維素構(gòu)造一樣，相間在葡萄糖的C3上連有2分子甘露糖和1分子葡萄糖醛酸構(gòu)成側(cè)鏈。在側(cè)鏈上有丙酮酸及竣酸側(cè)基。因其側(cè)鏈含酸性基團(tuán)，在水溶液中呈多聚陰離子，構(gòu)成黃原膠的三級(jí)立體構(gòu)造：帶陰離子的側(cè)鏈纏繞主鏈構(gòu)成螺旋構(gòu)造，分子間靠氫鍵構(gòu)成雙股螺旋，而雙股螺旋構(gòu)造間又是靠微弱的非共價(jià)鍵維系，構(gòu)成規(guī)那么的超級(jí)接合帶狀的螺旋聚合體。 2黃原膠的性質(zhì) 典型的流變特性 隨著剪切速率添加，因膠狀網(wǎng)絡(luò)遭到破壞，導(dǎo)致粘度降低，膠液變稀，但一旦剪切力消逝，粘度又可恢復(fù)，因此使黃原膠具有良好的泵送和加工性能。利用這種

39、特性在需求添加增稠劑的液體中參與黃原膠，不僅液體在保送過(guò)程中容易流動(dòng)，而且靜止后又能恢復(fù)到所需求的粘度，因此被廣泛運(yùn)用于飲料行業(yè)。 低濃度時(shí)的高粘性 含2%3%黃原膠的液體，其粘度高達(dá)37Pa.s。黃原膠的高粘性使其具有寬廣的運(yùn)用前景，但同時(shí)又給消費(fèi)上的后處置帶來(lái)費(fèi)事。 耐熱性 黃原膠在相當(dāng)寬的溫度范圍內(nèi)(-9890)粘度幾乎無(wú)變化。黃原膠即使在130的高溫下堅(jiān)持36min后冷卻，溶液的粘度也無(wú)明顯變化。在經(jīng)多次冷凍-融化循環(huán)后，膠液的粘度并不發(fā)生改動(dòng)。在高溫條件下假設(shè)添加少量電解質(zhì)如0。5%NaCI，可穩(wěn)定膠液的粘度。 耐酸、堿性 黃原膠水溶液的粘度幾乎與pH值無(wú)關(guān)。這一獨(dú)特性質(zhì)是其他增稠劑

40、如竣甲基纖維素(CMC)等所不具備的。 相容性及溶解性 黃原膠可與絕大部分的常用食品增稠劑溶液溶混，特別是與藻酸鹽類、淀粉、卡拉膠、瓜膠溶混后，溶液的粘度以疊加的方式添加。 黃原膠易溶于水，不溶于醇、酮等極性溶劑。在非常廣的溫度、pH和鹽濃度范圍內(nèi)，黃原膠很容易溶解于水中，其水溶液可在室溫下配制，攪動(dòng)時(shí)應(yīng)盡能夠減少空氣混人。假設(shè)將黃原膠預(yù)先與一些干物質(zhì)如鹽、糖、味精等混勻，然后用少量水潮濕，最后加水?dāng)嚢瑁@樣配制出的膠液其性能更好。 分散性及保水性 黃原膠是食品添加劑中優(yōu)良的懸浮劑和乳化穩(wěn)定劑。黃原膠對(duì)食品具有良好的保水、保鮮作用。 1.5.3黃原膠的消費(fèi) 1工藝流程 菌種的擴(kuò)培發(fā)酵原料配比發(fā)

41、酵發(fā)酵條件控制分別提純枯燥 2菌種 黃原膠消費(fèi)有廣泛的微生物來(lái)源，黃單胞菌屬的許多種類菌株都能產(chǎn)生黃原膠。目前，國(guó)內(nèi)外用于消費(fèi)黃原膠的菌種大多是從甘蘭黑腐病病株上分別到的甘蘭黑腐病黃單胞菌，也稱野油菜黃單胞菌。另外消費(fèi)黃原膠的菌種還有菜豆黃單胞菌(X.phaseoli)、錦葵黃單胞菌(X.Malvacearum)和胡蘿卜黃單胞菌(X.carotae)等。我國(guó)目前已開(kāi)發(fā)出的菌株有南開(kāi)-01、山大-152、008、L4和L5。這些菌株普通呈桿狀，革蘭氏染色陰性，產(chǎn)莢膜。在瓊脂培育基平板上可構(gòu)成黃色粘稠菌落，液體培育可構(gòu)成粘稠的膠狀物。 3發(fā)酵培育基 黃原膠發(fā)酵培育基的碳源普通是糖類、淀粉等碳水化合

42、物。在黃單胞菌菌體內(nèi)酶的作用下，1、6-糖苷鍵被翻開(kāi)，構(gòu)成直鏈多糖，經(jīng)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，最終變成產(chǎn)物黃原膠。氮源普通以魚(yú)粉和豆餅粉為主。另外，還添加一些微量無(wú)機(jī)鹽，如鐵、錳、鋅等的鹽類。特別是輕質(zhì)碳酸鈣以及NaH2PO4和MgSO4，它們對(duì)黃原膠的合成有明顯的促進(jìn)作用。 例如南開(kāi)大學(xué)的南開(kāi)-01菌種所運(yùn)用的搖瓶發(fā)酵培育基如下：玉米淀粉4%，魚(yú)粉蛋白胨0.5%，輕質(zhì)碳酸鈣0.3%，自來(lái)水配制，pH7.0。在大罐消費(fèi)中將魚(yú)粉蛋白胨改成魚(yú)粉直接配料，其他原料不變。國(guó)外用作黃原膠發(fā)酵的碳源多數(shù)是葡萄糖。 4發(fā)酵 搖瓶發(fā)酵 搖瓶發(fā)酵條件：接種量1%5%，旋轉(zhuǎn)式搖床轉(zhuǎn)速220r/min，培育溫度28，發(fā)酵72h

43、左右。發(fā)酵終了，黃原膠產(chǎn)酸才干為2030g/L，對(duì)碳源的轉(zhuǎn)化率在60%70%。 工業(yè)化消費(fèi) 接種量為5%8%。由于培育基的高粘度，黃原膠消費(fèi)屬高需氧量發(fā)酵，需大通風(fēng)量，普通為10.6m3/m3min)。發(fā)酵溫度為2528。碳源的起始濃度普通在2%5%。 黃原膠的收率取決于碳、氮源的種類和發(fā)酵條件。目前收率普通在起始糖量的40%75%。黃單胞菌容易利用有機(jī)氮源，而不易利用無(wú)機(jī)氮源。有機(jī)氮源包括魚(yú)粉蛋白胨、大豆蛋白胨、魚(yú)粉、豆餅粉、谷糠等。其中以魚(yú)粉蛋白胨為最正確，它對(duì)產(chǎn)物的生成有明顯的促進(jìn)作用，普通運(yùn)用量為0.4%0.6%。在氮源濃度較低時(shí)，隨氮源濃度的提高，細(xì)胞濃度也添加，黃原膠的合成速率加快

44、，黃原膠得率也相應(yīng)提高。起始氮源在中等濃度時(shí)，細(xì)胞濃度和黃原膠的合成速率均有提高，發(fā)酵時(shí)間被縮短，但黃原膠的得率卻降低，這是由于細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)快，運(yùn)用于細(xì)胞生長(zhǎng)及維持細(xì)胞生命的糖量添加，用于合成黃原膠的糖反而減少，導(dǎo)致黃原膠得率下降。假設(shè)采用發(fā)酵后期流加糖的方法，使糖濃度一直維持在一定的程度，那么，由于補(bǔ)加的糖只用于細(xì)胞維持生命及合成黃原膠，而沒(méi)有生長(zhǎng)的耗費(fèi)，從而得率就可比間歇發(fā)酵有較大提高。假設(shè)起始氮源的濃度再提高，雖然細(xì)胞濃度有所添加，但黃原膠得率及合成速率卻降低了。其主要緣由是氧限制，高濃度細(xì)胞隨著發(fā)酵的進(jìn)展，發(fā)酵液粘度不斷增大，體積傳質(zhì)系數(shù)降低，呵斥氧供應(yīng)才干逐漸下降，合成速率變慢，得率降

45、低。 黃原膠發(fā)酵培育基的起始pH值普通控制在6.57.0，這有利于初期的細(xì)胞生長(zhǎng)和后期的黃原膠合成。 5黃原膠的分別提取 黃原膠通常由玉米淀粉輔以氮源及微量元素經(jīng)微生物發(fā)酵后制得。發(fā)酵醪中除含黃原膠(3%左右)外，還有菌絲體、未耗費(fèi)完的碳水化合物、無(wú)機(jī)鹽及大量的液體。其中菌絲體等固形物占20%，水溶性無(wú)機(jī)鹽占10%。假設(shè)菌絲體等固形物混雜在黃原膠廢品中，會(huì)呵斥產(chǎn)品的色澤差、味臭，從而限制了黃原膠的運(yùn)用范圍。因此黃原膠的分別提取，其目的在于按產(chǎn)質(zhì)量量規(guī)格的要求將發(fā)酵醪中的雜質(zhì)不同程度地除去，經(jīng)過(guò)純化、分別、濃縮和枯燥等手段獲得廢品。黃原膠廢品分食品級(jí)、工業(yè)級(jí)和工業(yè)粗制品3種。 溶劑沉淀法 先將發(fā)

46、酵液用6mol/LHCI酸化，然后參與工業(yè)酒精使黃原膠沉淀。過(guò)濾后沉淀物先后用工業(yè)酒精和10%KOH洗滌，過(guò)濾，沉淀物枯燥后進(jìn)展粉碎，經(jīng)過(guò)篩制得廢品。本法由于直接用HCl和工業(yè)酒精進(jìn)展酸化沉淀，沒(méi)有去除掉菌體，因此僅能制得工業(yè)級(jí)黃原膠。 為了制得食品級(jí)黃原膠，在上面的方法根底上添加了離心除菌體和多次用酒精進(jìn)展沉淀、洗滌的操作，從而提高了廢品的純度。 溶劑沉淀法工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)質(zhì)量量高，大型化消費(fèi)技術(shù)成熟，是目前國(guó)內(nèi)采用的主要消費(fèi)方法，但該方法溶劑用量大，需設(shè)置溶劑回收設(shè)備，投資較大，消費(fèi)本錢高。本法提取收率在97.7%。 鈣鹽-工業(yè)酒精沉淀法 在酸性條件下，黃原膠與氯化鈣構(gòu)成黃原膠鈣凝膠狀沉淀；參

47、與酸性酒精脫去鈣離子，使成短絮狀沉淀；過(guò)濾，在沉淀中加人酒精并用氫氧化鉀溶液調(diào)理pH值。 絮凝法 絮凝劑與黃原膠作用產(chǎn)生絮狀沉淀，然后將沉淀物脫水，得到固型物含量為25%左右的濕濾餅；用多糖的非溶劑在適當(dāng)條件下洗提上述濕濾餅，使其變?yōu)樗苄远嗵?。然后過(guò)濾，將水溶性濾餅枯燥；經(jīng)粉碎、篩分后得到合格的黃原膠廢品。 直接枯燥法 本法采用滾筒枯燥或噴霧枯燥等方法，直接將發(fā)酵液進(jìn)展枯燥，從而制成工業(yè)粗制品級(jí)的黃原膠。該方法由于沒(méi)有分別提純工序，所以廢質(zhì)量量差，限于對(duì)黃原膠質(zhì)量要求不高的場(chǎng)所運(yùn)用，有利于降低產(chǎn)品本錢。 超濾脫鹽法 本法采用近代分別技術(shù)，對(duì)高分子的黃原膠與小分子的無(wú)機(jī)鹽和水進(jìn)展超濾分別，將黃

48、原膠發(fā)酵液濃縮至2.5%5%，而無(wú)機(jī)鹽濃度從10%降低至0.5%1%，然后再進(jìn)展噴霧枯燥。本法與直接枯燥法相比，產(chǎn)質(zhì)量量有所提高，到達(dá)工業(yè)精制品等級(jí)。 酶處置-超濾濃縮法 本法用酶處置發(fā)酵液，將蛋白質(zhì)水解，從而使發(fā)酵液變得廓清，簡(jiǎn)化了離心過(guò)濾這一步工序。本法運(yùn)用的酶包括堿性蛋白酶，酸性或中性蛋白酶，或用復(fù)合酶共同進(jìn)展作用。用酶處置后，不但發(fā)酵液廓清度提高，而且氮含量降低，過(guò)濾性能得到改善，在微孔過(guò)濾中過(guò)濾速度可提高320倍，廢質(zhì)量量也有提高。 綜上所述，黃原膠的分別提取方法很多，但在運(yùn)用上都遭到各自條件、特點(diǎn)的制約。比較而言，采用超濾濃縮純化發(fā)酵液的方法是比較理想的選擇。 6黃原膠的枯燥 為了

49、便于保藏和運(yùn)輸，普通都將黃原膠制成干品。黃原膠的枯燥有不同的處置方法：真空枯燥、滾筒枯燥、噴霧枯燥、流化床枯燥以及氣流枯燥。由于黃原膠是熱敏性物質(zhì)，不能接受長(zhǎng)時(shí)間的高溫處置，因此運(yùn)用噴霧枯燥法會(huì)使黃原膠的溶解性變差。滾筒枯燥雖然熱效率較高，但機(jī)械構(gòu)造較復(fù)雜，用于大型工業(yè)化消費(fèi)目前還難實(shí)現(xiàn)。帶有惰性球的流化床枯燥，因兼有強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)以及研磨粉碎的功能，物料滯留時(shí)間也較短，所以適宜像黃原膠那樣的熱敏性粘稠物料進(jìn)展枯燥。 2食品制造中的酵母及其運(yùn)用 酵母菌與人們的生活有著非常親密的關(guān)系，幾千年來(lái)勞動(dòng)人民利用酵母菌制造出許多營(yíng)養(yǎng)豐富、味美的食品和飲料。目前，酵母菌在食品工業(yè)中占有極其重要的位置。利用酵

50、母菌消費(fèi)的食品種類很多，下面僅引見(jiàn)幾種主要產(chǎn)品。 2.1面包 面包是產(chǎn)小麥國(guó)家的主食，幾乎世界各國(guó)都有消費(fèi)。它是以面粉為主要原料，以酵母菌、糖、油脂和雞蛋為輔料消費(fèi)的發(fā)酵食品，其營(yíng)養(yǎng)豐富，組織蓬松，易于消化吸收，食用方便，深受消費(fèi)者喜歡。 2.1.1酵母 1)酵母菌種1 酵母是消費(fèi)面包必不可少的生物松軟劑。面包酵母是一種單細(xì)胞生物，屬真菌類，學(xué)名為啤酒酵母。面包酵母有圓形、橢圓形等多種形狀。以橢圓形的用于消費(fèi)較好。酵母為兼性厭氧性微生物，在有氧及無(wú)氧條件下都可以進(jìn)展發(fā)酵。酵母生長(zhǎng)與發(fā)酵的最適溫度為2630，最適pH為5.05.8。酵母耐高溫的才干不及耐低溫的才干，60以上會(huì)很快死亡，而-60下

51、仍具有活力。 消費(fèi)上運(yùn)用的酵母主要有鮮酵母、活性干酵母及即發(fā)干酵母。鮮酵母是酵母菌種在培育基中經(jīng)擴(kuò)展培育和繁衍、分別、壓榨而制成。鮮酵母發(fā)酵力較低，發(fā)酵速度慢，不易儲(chǔ)存運(yùn)輸，05可保管二個(gè)月，其運(yùn)用遭到一定限制?；钚愿山湍甘酋r酵母經(jīng)低溫枯燥而制成的顆粒酵母，發(fā)酵活力及發(fā)酵速度都比較快，且易于儲(chǔ)存運(yùn)輸，運(yùn)用較為普遍。即發(fā)干酵母又稱速效干酵母，是活性干酵母的換代用品，運(yùn)用方便，普通無(wú)需活化處置，可直接消費(fèi)。 目前，我國(guó)市場(chǎng)上的活性干酵母有中外合資企業(yè)消費(fèi)的梅山牌、安琪牌、東莞牌等產(chǎn)品，另外還有進(jìn)口法國(guó)、荷蘭、德國(guó)的產(chǎn)品。在選購(gòu)時(shí)應(yīng)留意產(chǎn)品的消費(fèi)日期、包裝能否密封，且必需留意選購(gòu)適宜配方要求的酵母如

52、耐高糖與低糖的酵母。只需酵母質(zhì)量有保證才干消費(fèi)出高質(zhì)量的面包。對(duì)于儲(chǔ)存時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的酵母在消費(fèi)前要對(duì)其活力進(jìn)展測(cè)定。 2)酵母菌在面包制造中的作用 體積大、組織松軟。酵母在發(fā)酵時(shí)利用原料中的葡萄糖、果糖、麥芽糖等糖類及a-淀粉酶對(duì)面粉中淀粉進(jìn)展轉(zhuǎn)化后的糖類進(jìn)展發(fā)酵作用，產(chǎn)生CO2，使面團(tuán)體積膨大，構(gòu)造疏松，呈海綿狀構(gòu)造； 改善面包的風(fēng)味。發(fā)酵后的面包與其他各類主食品相比，其風(fēng)味自有特異之處。產(chǎn)品中有發(fā)酵制品的香味，這種香氣的構(gòu)成極其復(fù)雜。 添加面包的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。在面團(tuán)制造過(guò)程中，酵母中的各種酶對(duì)面團(tuán)中的各種有機(jī)物發(fā)生的生化反響，將高分子的構(gòu)造復(fù)雜的物量變成構(gòu)造簡(jiǎn)單的、相對(duì)分子質(zhì)量較低能為人體直接吸收

53、的中間生成物和單分子有機(jī)物，如淀粉中的一部分變成麥芽糖和葡萄糖，蛋白質(zhì)水解成胨、肽和氨基酸等生成物。這對(duì)人體消化吸收非常有利，提高了谷物的生理價(jià)值。酵母本身蛋白質(zhì)含量甚高，且含有多種維生素，使面包的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值增高。 2.1.2消費(fèi)面包的主要原輔料 1)面粉 面粉的質(zhì)量通常表如今面筋的量和質(zhì)上。質(zhì)量好的面粉，面筋延伸性大、彈性好，做出的面包體積大而膨松；反之面筋延伸性小、彈性差，調(diào)制的面團(tuán)板結(jié)，不易起發(fā)。所以消費(fèi)中常將面筋量大質(zhì)差和量小質(zhì)優(yōu)的面粉搭配運(yùn)用，以相互彌補(bǔ)缺乏。 2)糖 糖是面包的重要輔料之一。運(yùn)用最多的為蔗糖，其次為淀粉糖漿、葡萄糖、飴糖等。糖在面包消費(fèi)中的作用有：提供酵母生長(zhǎng)所需的碳

54、源；參與美拉德反響，構(gòu)成面包特有的色、香、味；添加甜味及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值；糖的吸濕與持水性能可添加面包的軟性，延伸其保管期。 3)油脂 油脂是面包消費(fèi)的又一重要輔料。油脂可改善面包的風(fēng)味和口感，且油脂的光滑作用有利于面包的體積增大。但油脂用量過(guò)多會(huì)因油膜的隔離作用影響面團(tuán)的構(gòu)成、酵母發(fā)酵和表皮上色。 4)其它輔料 蛋品在點(diǎn)心面包中運(yùn)用較多，可添加點(diǎn)心面包的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值；由于蛋品中蛋白質(zhì)將空氣包成微型氣室(攪拌時(shí)具有發(fā)泡功能)，烘烤時(shí)有利于面包的體積增大、組織疏松；另外，蛋品中的硫氫基化合物及磷脂的存在有利于延伸面包的保管期。 乳品在高檔面包中運(yùn)用較多，可賦予面包優(yōu)良風(fēng)味和較高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，且有助于面包上色及延

55、伸面包保管期。普通用量為4%-6%，過(guò)多會(huì)影響發(fā)酵。 果料在點(diǎn)心面包中運(yùn)用，主要有果脯、果干、果仁、果醬等，可切成小塊混入面團(tuán)中或作為夾餡料。果料運(yùn)用量以15%20%為宜。 5)添加劑 運(yùn)用于面包中的添加劑種類很多，主要有面團(tuán)改良劑、乳化劑、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑、酵母營(yíng)養(yǎng)劑等。 面團(tuán)改良劑是指可以改善面團(tuán)加工性能的一類添加劑，主要包括氧化劑和復(fù)原劑，另外還有一些酶制劑及活性面筋等。氧化劑可以加強(qiáng)面團(tuán)筋力，提高面團(tuán)彈性、韌性與持氣性。它可以使面筋蛋白中的硫氫基構(gòu)成二硫鍵，構(gòu)成大分子網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造，并可抑制蛋白酶活性；酶制劑主要指-淀粉酶，可促進(jìn)淀粉分解，有利于酵母發(fā)酵；乳化劑有利于面包同各種原輔料混合均勻，并且

56、有利于蛋白質(zhì)分子的相互銜接，添加面團(tuán)的持氣性，此外乳化劑還具有抗衰老、保鮮作用。 2.1.3面包消費(fèi)分類 面包消費(fèi)有傳統(tǒng)的一次發(fā)酵法、二次發(fā)酵法及新工藝快速發(fā)酵法等。我國(guó)消費(fèi)面包多用一次發(fā)酵法及二次發(fā)酵法，近年來(lái)，快速發(fā)酵法運(yùn)用也較多。 1)一次發(fā)酵法工藝流程 活化酵母 原料處置面團(tuán)調(diào)制面團(tuán)發(fā)酵分塊、搓圓整形醒發(fā)烘烤冷卻包裝 一次發(fā)酵法的特點(diǎn)是消費(fèi)周期短，所需設(shè)備和勞力少，產(chǎn)品有良好的咀嚼感，有較粗糙的蜂窩狀構(gòu)造，但風(fēng)味較差。該工藝對(duì)時(shí)間相當(dāng)敏感，大批量消費(fèi)時(shí)較難操作，消費(fèi)靈敏性差。 2)二次發(fā)酵法工藝流程 原輔料處置第一次和面第一次發(fā)酵第二次和面第二次發(fā)酵整形醒發(fā)烘烤冷卻廢品 (部分面粉、部

57、分水、全部酵母)(參與剩下的原輔料) 二次發(fā)酵法即采取兩次攪拌、兩次發(fā)酵的方法。第一次攪拌時(shí)先將部分面粉(占配方用量的1/3)、部分水和全部酵母混合至剛好構(gòu)成疏松的面團(tuán)。然后將剩下的原料參與，進(jìn)展二次混合調(diào)制成成熟面團(tuán)。成熟面團(tuán)再經(jīng)發(fā)酵、整形、醒發(fā)、烘烤制成廢品。 二次發(fā)酵法運(yùn)用較多，其特點(diǎn)是消費(fèi)出的面包體積大、柔軟，且具有細(xì)微的海綿狀構(gòu)造，風(fēng)味良好、消費(fèi)容易調(diào)整，但周期長(zhǎng)操作工序多。 2.1.4面包消費(fèi)工藝 假設(shè)不思索發(fā)酵方法，面包消費(fèi)工藝主要包括面團(tuán)調(diào)制、發(fā)酵、整形、醒發(fā)、烘烤、冷卻和包裝等工序。 1)面團(tuán)調(diào)制 調(diào)制面團(tuán)是消費(fèi)面包的關(guān)鍵工序之一，它是將經(jīng)過(guò)處置的原輔料按配方用量和工藝要求，

58、經(jīng)過(guò)和面機(jī)的機(jī)械作用調(diào)制成發(fā)酵面團(tuán)的過(guò)程。面團(tuán)調(diào)制主要作用是使酵母、水和其他各種輔料與面粉混合均勻，使和好的面團(tuán)具有良好的工藝性能和組織構(gòu)造以利于發(fā)酵和烘烤。 面團(tuán)調(diào)制分為一次攪拌法和二次攪拌法。一次攪拌法就是先將全部面粉和水投入和面機(jī)內(nèi)，再倒入糖、鹽等輔料溶液，攪拌后參與活化好的酵母液，混合片刻，最后參與油脂，繼續(xù)攪拌，直至面團(tuán)成熟。 二次攪拌法是先將30%70%的面粉，40%左右的水，全部酵母液和成軟硬適宜、溫度為2628的面團(tuán)，開(kāi)場(chǎng)第一次發(fā)酵。此次調(diào)制的目的是為制備種子面團(tuán)作預(yù)備。第二次調(diào)制是將第一次發(fā)酵成熟的種子面團(tuán)和剩下的原輔料(不包括油脂)在和面機(jī)中一同攪拌，快成熟時(shí)放入油脂繼續(xù)攪

59、拌，直至面團(tuán)溫度適宜(2638)、不粘手、均勻而有彈性時(shí)為止，然后進(jìn)展第二次發(fā)酵。 2)面團(tuán)發(fā)酵 面團(tuán)發(fā)酵的普通原理 面團(tuán)發(fā)酵就是在適宜條件下，酵母利用面團(tuán)中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)展繁衍和新陳代謝，產(chǎn)生CO2氣體，使面團(tuán)膨松，并使面團(tuán)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分解為人體易于吸收的物質(zhì)。 單糖是酵母最好的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而面粉中單糖含量很少，不能滿足酵母發(fā)酵的需求。但面粉中含有相當(dāng)多的淀粉酶，它將淀粉分解為麥芽糖，麥芽糖及蔗糖在酵母本身分泌的麥芽糖酶及蔗糖酶作用下分解為單糖被酵母利用。面包用酵母是一種典型的兼性厭氧微生物，有氧時(shí)呼吸旺盛，酵母將糖氧化分解成CO2和水，并釋放能量。隨著發(fā)酵的進(jìn)展，面團(tuán)中氧氣迅速減少，酵母的有氧呼吸

60、轉(zhuǎn)變?yōu)槿毖鹾粑潜环纸鉃榫凭蜕倭緾O2及能量。實(shí)踐消費(fèi)中，上述兩種作用是同時(shí)進(jìn)展的，發(fā)酵初期，前者為主反響；發(fā)酵后期，為使發(fā)酵旺盛進(jìn)展，應(yīng)排除面團(tuán)中的CO2氣體，補(bǔ)充空氣。整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中均有大量CO2氣體產(chǎn)生，因此能使面團(tuán)膨松，構(gòu)成大量蜂窩。 一次發(fā)酵法 一次發(fā)酵法發(fā)酵室溫度2628，相對(duì)濕度75%，發(fā)酵時(shí)間24h，在發(fā)酵期間常進(jìn)展12次撳粉以排除CO2，補(bǔ)充空氣。 二次發(fā)酵法 第一次發(fā)酵即種子面團(tuán)發(fā)酵，溫度為2530，時(shí)間24h，相對(duì)濕度75%；第二次發(fā)酵即生面團(tuán)發(fā)酵，溫度2832，時(shí)間23h。 2.1.5整形與醒發(fā) 發(fā)酵成熟的面團(tuán)應(yīng)立刻進(jìn)入整形工序。整形工序包括面團(tuán)的切塊、稱量、搓圓、