微生物與釀造酒

微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用

第五章微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.1微生物與乳制品5.2微生物與發(fā)酵調(diào)味品

5.3微生物與釀造酒5.4微生物與單細(xì)胞蛋白5.5食品工業(yè)中微生物酶制劑微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.3微生物與釀造酒5.3.1微生物釀造蒸餾酒蒸餾酒是用高梁、小麥、玉米、薯類等淀粉質(zhì)原料經(jīng)蒸煮、糖化、發(fā)酵和蒸餾而制成。中國(guó)蒸餾白酒釀造歷史悠久，技術(shù)精湛，種類繁多，風(fēng)格獨(dú)特。如享有國(guó)內(nèi)外的茅臺(tái)酒、汾酒、五糧液白酒等。根據(jù)發(fā)酵劑與工藝的不同，一般按曲種可將蒸餾酒分為大曲酒、小曲酒和麩曲白酒。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.3.1.1大曲大曲作為釀制大曲酒的糖化劑、發(fā)酵劑，在制造過(guò)程中依靠自然界帶入的各種野生菌（包括細(xì)菌、霉菌和酵母菌），在以大麥為主的淀粉質(zhì)原料上生長(zhǎng)繁殖，保證了各種釀酒用的有益微生物，再經(jīng)風(fēng)干、貯藏即為成品大曲。大曲有高溫曲（制曲溫度60℃以上和中溫曲（制曲溫度不超過(guò)50℃）兩種類型，目前中國(guó)大多數(shù)著名的大曲白酒均采用高溫制曲生產(chǎn)，如貴州的茅臺(tái)酒、五糧液酒、山西汾酒等。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（1）高溫型大曲制作工藝流程：小麥→調(diào)料→磨碎→添加曲母和水→拌料→踩曲→堆積培養(yǎng)→成品曲貯藏大曲中含有豐富的微生物，提供了釀酒所需要的多種微生物混合菌群。特別是大曲中含有霉菌，這是世界上最早把霉菌應(yīng)用于釀酒的實(shí)例。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用微生物在曲塊上生長(zhǎng)繁殖時(shí)，分泌出各種水解酶類，使大曲具有淀粉的液化力、糖化力和蛋白分解能力等。大曲中含有多種酵母菌，具有發(fā)酵能力、產(chǎn)酯能力。在制曲中，一些微生物分解原料產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，如氨基酸、乳酸等形成大曲酒中特有的香味的前體物質(zhì)。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（2）大曲中微生物類群霉菌有黑曲霉群、灰綠曲霉群、毛霉、根霉及紅曲霉等。細(xì)菌中主要以芽孢桿菌類較多，其中包括巨大芽孢桿菌、嗜熱芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌等。酵母菌類則以酒精酵母、漢遜氏酵母和假絲酵母較為常見(jiàn)，生酸細(xì)菌以乳球菌和乳酸桿菌為主。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用在大曲培菌過(guò)程中，微生物數(shù)量與溫度有關(guān)，低溫期出現(xiàn)一個(gè)高峰，高溫期顯著低落；微生物的數(shù)量變化與通氣狀況有一定的相關(guān)性，在新踩的大曲中，曲皮部分好氣菌和嫌氣菌都能生長(zhǎng)，而在曲心對(duì)好氣菌不利。從大曲微生物優(yōu)勢(shì)類群變化情況來(lái)看，低溫期以細(xì)菌占優(yōu)勢(shì)；其次為酵母菌，再次為霉菌；曲皮部分的酵母菌與霉菌數(shù)量高于曲心，細(xì)菌數(shù)量相差不大。以大曲釀造的蒸餾酒香味濃、口味悠長(zhǎng)，風(fēng)格突出，但缺點(diǎn)是用曲量大，耗糧多，出酒率低，生產(chǎn)周期長(zhǎng)。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.3.1.2小曲及微生物類群小曲酒在中國(guó)具有悠久的歷史，是中國(guó)南方人民樂(lè)于飲用的酒類。小曲又名藥曲，是以米粉、米糠和中草藥接入純種根霉和酵母菌或二者混合菌種曲，再經(jīng)制坯、入室培養(yǎng)、干燥等工藝制成。近年來(lái)不少?gòu)S家已采用純種根霉代替?zhèn)鹘y(tǒng)小曲。小曲中加入中草藥是為了促進(jìn)曲中的有益微生物的繁殖和抑制雜菌生長(zhǎng)微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用小曲中優(yōu)勢(shì)微生物種類：根霉和少量毛霉、酵母等，此外，還有乳酸菌類，醋酸菌類及污染的雜菌。小曲在小曲釀酒中起接種劑的作用，它為酒醅接入糖化菌種（根霉和毛霉）和發(fā)酵菌種（酵母菌），這是小曲釀酒用曲量小的原因，且釀造的酒一般香味淡，出酒率高，屬于米香型白酒，如桂林的三花酒、廣西全州的湘山酒等。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.3.1.3麩曲及微生物類群中國(guó)麩曲白灑生產(chǎn)是1949年以后才發(fā)展起來(lái)的，麩曲又名糖化曲，是固態(tài)發(fā)酵法釀造白酒的糖化劑。采用麩曲加酵母替代傳統(tǒng)的大曲，所釀制的白酒稱麩曲白酒。麩曲用麩皮、酒糟及谷殼等材料加水制成的曲料，經(jīng)高壓殺菌后，接入純菌種培養(yǎng)制得，不用糧食，生產(chǎn)周期短，又稱快曲。曲中常用的的糖化菌種以黑曲霉、米曲霉及甘薯霉等為主。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.3.2微生物與啤酒啤酒是以麥芽為主要原料的釀造酒，是各種酒類中酒精含量最低的飲料酒，人們?cè)谶m量的飲用時(shí)，對(duì)人體的毒害相對(duì)較小，加之營(yíng)養(yǎng)豐富，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。啤酒的生產(chǎn)歷史悠久，大約起源于9000年前的中東和古埃及地區(qū)，后跨越地中海，傳入歐州，美州及亞州等地。啤酒是世界性飲料，除伊斯蘭國(guó)家因宗教原因不生產(chǎn)和飲酒外，幾乎遍及世界各國(guó)，也是世界上產(chǎn)量最大的飲料酒。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.3.2.1啤酒工藝啤酒釀造工藝是大麥、水為主要原料，以大米或其他未發(fā)芽谷物、啤酒花為輔助原料。大麥經(jīng)過(guò)發(fā)芽產(chǎn)生多種水解酶類將淀粉及蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)分解為可溶性糖、糊精以及氨基酸等制成麥芽汁，麥芽汁通過(guò)酵母菌作用生產(chǎn)酒精和二氧化碳以及多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還有未發(fā)酵的糖、蛋白質(zhì)和芳香物質(zhì)，如酒花、雜醇油等。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用酵母是決定啤酒質(zhì)量的最熏要的因素之一。它與原料一起決定了啤酒的pH、香味和最終質(zhì)量。冷卻麥汁接種酵母后，酵母在有氧條件下，以麥汁中氨基酸為氮源，可發(fā)酵糖為碳源，進(jìn)行有氧呼吸和大量增殖。當(dāng)醪中的氧耗盡時(shí)，酵母菌便在無(wú)氧條件下，進(jìn)行酒精發(fā)酵，產(chǎn)生二氧化碳和水。此外，還產(chǎn)生一系列的副產(chǎn)物，如甘油、雜醇油等。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用5.3.2.2釀造啤酒的微生物（1）啤酒酵母細(xì)胞呈圓形、卵圓形或臘腸形，根據(jù)細(xì)胞的長(zhǎng)寬比例不同分為三組類型：第一類細(xì)胞長(zhǎng)寬比小于2，主要用于酒精和白酒等蒸餾酒的生產(chǎn)；第二類細(xì)胞長(zhǎng)寬比為2，細(xì)胞出芽長(zhǎng)大后不脫落，繼續(xù)出芽，易形成芽簇，主要用于啤酒和果酒的釀以及面包發(fā)酵。在啤酒釀造中，酵母易浮在泡沫層中，可在液面發(fā)酵和收集，所以這類酵母又稱“上面發(fā)酵酵母（topfermentationyeast）”；第三類細(xì)胞長(zhǎng)寬比大于2，此類酵母能夠耐高滲透壓，用于糖蜜酒精和老姆酒的生產(chǎn)。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用培養(yǎng)特征：麥芽汁固體培養(yǎng)，菌落呈白色，不透明，有光澤，表面光滑濕潤(rùn)，邊緣略呈鋸齒狀。隨著培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)，菌落顏色變暗，麥芽汁液體培養(yǎng)，表面產(chǎn)生泡沫，液體變混，培養(yǎng)后期菌體浮在液面上形成酵母泡蓋。因此而稱上面酵母。啤酒酵母化能異養(yǎng)型，能發(fā)酵葡萄糖、麥芽糖及蔗糖，不能發(fā)酵乳糖和蜜二糖，只能發(fā)酵1/3棉子糖。微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用（2）葡萄汁酵母也叫卡爾酵母細(xì)胞呈橢圓形或長(zhǎng)橢圓形，細(xì)胞以出芽方式進(jìn)行無(wú)性繁殖，形成有規(guī)則的假菌絲。培養(yǎng)特征：葡萄汁固體培養(yǎng)，菌落呈乳黃色，不透明，有光澤，表面光滑濕潤(rùn)，邊緣整齊。隨著培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)，菌落顏色變暗，液體培養(yǎng)變濁，表面形成泡沫，凝聚性較強(qiáng)，培養(yǎng)后期菌沉于容