1傳統(tǒng)發(fā)酵食品工藝學(xué)緒論

傳統(tǒng)發(fā)酵食品工藝學(xué)授課教師：居冉第1章緒論

發(fā)酵、釀造、發(fā)酵食品概念

傳統(tǒng)發(fā)酵食品中的微生物發(fā)酵食品的發(fā)展歷史傳統(tǒng)發(fā)酵食品的發(fā)展現(xiàn)狀

食品發(fā)酵與釀造發(fā)展趨勢(shì)及研究熱點(diǎn)1、發(fā)酵（Fermentation

）及發(fā)酵工業(yè)狹義——厭氧微生物或兼性厭氧微生物在無(wú)氧條件下進(jìn)行能量代謝并獲得能量的一種方式。廣義——通過(guò)微生物的培養(yǎng)使某種特定代謝產(chǎn)物或菌體本身大量積累的過(guò)程。發(fā)酵工業(yè)：（巴斯德）經(jīng)純種培養(yǎng)和提煉精制獲得的成分單純、無(wú)風(fēng)味要求的產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程叫發(fā)酵工業(yè)。如酒精、抗生素、檸檬酸、氨基酸、酶、維生素、某些色素等。一、發(fā)酵、釀造、發(fā)酵食品概念發(fā)酵的英文Fermentation是從拉丁語(yǔ)ferver即“翻騰”、“沸涌”、“發(fā)泡”而來(lái)；因?yàn)榘l(fā)酵有‘鼓泡’和類(lèi)似‘翻騰、沸涌’的現(xiàn)象。如中國(guó)的黃酒、歐洲的beer就以起泡現(xiàn)象作為判斷發(fā)酵進(jìn)程的標(biāo)志。2、釀造(brewing)和釀造工業(yè)釀造：我國(guó)人們對(duì)一些特定產(chǎn)品發(fā)酵生產(chǎn)的特殊稱(chēng)法，是未知的混合微生物區(qū)系參與的一種自然發(fā)酵。釀造工業(yè)：經(jīng)自然培養(yǎng)、不需提煉精制、產(chǎn)品由復(fù)雜成分構(gòu)成并對(duì)風(fēng)味有特殊要求的食品或調(diào)味品的生產(chǎn)過(guò)程。如黃酒、白酒、清酒、葡萄酒、醬油、醋、腐乳、豆豉、面醬等。3、發(fā)酵食品（Fermentedfoods）發(fā)酵食品：是食品原料經(jīng)過(guò)微生物作用所產(chǎn)生的一系列特定的酶所催化的生物、化學(xué)反應(yīng)總和的代謝活動(dòng)產(chǎn)物。傳統(tǒng)發(fā)酵食品：采用傳統(tǒng)發(fā)酵工藝、利用天然微生物發(fā)酵而獲得的食品。利用‘微生物’的作用而制得的食品都可以成為發(fā)酵食品；與化學(xué)工業(yè)相比，食品發(fā)酵與釀造具有以下特點(diǎn)：安全簡(jiǎn)單原料廣泛反應(yīng)專(zhuān)一代謝多樣易受污染菌種選育二、傳統(tǒng)發(fā)酵食品中的微生物可賦予食品特有的香氣、質(zhì)地、色澤和口感，豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健價(jià)值。大分子物質(zhì)微生物低分子物質(zhì)傳統(tǒng)發(fā)酵食品中的微生物多種多樣；（細(xì)菌、霉菌、酵母）微生物在發(fā)酵食品中的作用至關(guān)重要；糖脂肪蛋白質(zhì)醇類(lèi)有機(jī)酸脂類(lèi)氨基酸脂肪酸芳香族化合物2.1發(fā)酵食品中的細(xì)菌主要涉及細(xì)菌：醋酸桿菌、乳酸菌、小球菌、芽孢桿菌、耐鹽桿菌等；細(xì)菌發(fā)酵醋乳制品風(fēng)干腸腐乳納豆發(fā)酵蔬菜魚(yú)制品常用菌：毛霉、曲霉、根霉等；2.2發(fā)酵食品中的霉菌霉菌發(fā)酵發(fā)酵豆制品酒類(lèi)腐乳豆豉醬醬油丹貝日本豆醬大曲酒小曲酒黃酒目前發(fā)現(xiàn)的酵母種類(lèi)有幾百種之多；常用酵母：啤酒酵母、球擬酵母、面包酵母、上面酵母和下面酵母；2.3發(fā)酵食品中的酵母菌霉菌發(fā)酵面制品發(fā)酵釀酒饅頭面包啤酒果酒白酒三、發(fā)酵食品的發(fā)展歷史發(fā)酵是一門(mén)古老而又現(xiàn)代的技術(shù)，結(jié)合了神秘的傳統(tǒng)、古老的文化和變化無(wú)窮的生物技術(shù)；最初多用于食品的貯藏、防腐、多季節(jié)食用等；其文化底蘊(yùn)深厚、產(chǎn)品形態(tài)多種多樣、技術(shù)手段推陳出新、理論研究和技術(shù)創(chuàng)新永無(wú)止境；最早的發(fā)酵產(chǎn)品據(jù)記載起源與5000BC；據(jù)記載最早的發(fā)酵食品應(yīng)是‘酒類(lèi)’，通常認(rèn)為是wine,因?yàn)榇笞匀恢芯邆淞艘吧?lèi)和酵母菌，條件適宜情況下即行發(fā)酵；在神話傳說(shuō)中亦有猿猴釀酒之說(shuō)；由于自然界中資源的多樣性，便有了多種多樣的發(fā)酵食品。

5000-6000BC——wine、黃酒、白酒、Cheese4000BC——Beer，至古埃出現(xiàn)了麥芽糖化。醬油等調(diào)味品白酒：農(nóng)業(yè)社會(huì)糧食節(jié)余，生霉、發(fā)酵、蒸餾而得中國(guó)的酒文化，出現(xiàn)了各時(shí)代以酒為載體的詩(shī)詞歌賦“借酒吟詩(shī)”、“以詩(shī)言志”。陶淵明的詩(shī)幾乎詩(shī)詩(shī)有酒——《桃花源記》李白1050首詩(shī)中170首——借酒詩(shī)狂杜甫1400余首詩(shī)中300余首——借酒消愁歐陽(yáng)修的《醉翁亭記》——“醉翁”（瑯琊山）工藝方面：踩曲邊踏邊唱、《紅高粱》、日本清酒的“陳化”和音樂(lè)等文化內(nèi)涵：發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展史LouisPasteur(1822-1895)微生物奠基人RobertKoch(1843-1910)細(xì)菌學(xué)奠基人AntonyvanLeeuwenhoek(1632－1723)

揭示了發(fā)酵的本質(zhì)，但沒(méi)有認(rèn)識(shí)發(fā)酵的化學(xué)本質(zhì)！列文.虎克（Leewenhoch,1632-1723）——微生物形態(tài)學(xué)發(fā)展階段荷蘭科學(xué)家，1676年，用自磨鏡片創(chuàng)造了一架能放大266倍的原始顯微鏡，一生制作了419臺(tái)顯微鏡；發(fā)表論文400余篇，375篇寄往英國(guó)皇家學(xué)會(huì)發(fā)表。7

徹底否定了自然發(fā)生說(shuō)證實(shí)發(fā)酵由微生物引起免疫學(xué)—預(yù)防接種發(fā)明巴氏消毒滅菌法13路易巴斯德（LouisPasteur）

(1822-1895)-----微生物奠基人科赫的功績(jī)證實(shí)炭疽病因—炭疽桿菌發(fā)現(xiàn)結(jié)核病原菌—結(jié)核桿菌科赫法則發(fā)明培養(yǎng)基并用其純化微生物等一系列研究方法的創(chuàng)立17羅伯特科赫（RobertKoch）(1843-1910)細(xì)菌學(xué)奠基人Buchner（布赫納）1897年，Buchner（布赫納）闡明了發(fā)酵的化學(xué)本質(zhì)：即發(fā)酵是由酶引起的一類(lèi)化學(xué)反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)：酵母菌細(xì)胞用石英砂磨碎制成酵母汁（應(yīng)用于醫(yī)學(xué)）+白砂糖（防腐）意外發(fā)現(xiàn)發(fā)酵；這是‘無(wú)生物細(xì)胞體系發(fā)酵’的最初例子。開(kāi)創(chuàng)了人為控制微生物時(shí)代，減少了腐敗現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了無(wú)菌操作；發(fā)明了簡(jiǎn)便的密封式發(fā)酵罐；人工控制條件，提高發(fā)酵效率，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。前期為自然發(fā)酵，知其然而不知其所以然；1897年，（布赫納）闡明了發(fā)酵的化學(xué)本質(zhì)：即發(fā)酵是由酶引起的一類(lèi)化學(xué)反應(yīng)。發(fā)酵工業(yè)發(fā)展史：第一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)——微生物純種分離培養(yǎng)技術(shù)建立第二個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)——通氣攪拌的好氧發(fā)酵工程技術(shù)建立（深層液態(tài)發(fā)酵）第三個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)——人工誘變育種和代謝控制發(fā)酵工程技術(shù)的建立；以動(dòng)態(tài)生物化學(xué)和遺傳學(xué)為基礎(chǔ)，將微生物進(jìn)行人工誘變，選育高產(chǎn)菌株，實(shí)現(xiàn)有選擇地大量生產(chǎn)目的產(chǎn)物。該技術(shù)先在氨基酸生產(chǎn)上獲得成功，而后在核苷酸、有機(jī)酸、抗生素等其它產(chǎn)品中得到應(yīng)用。第四個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)——將化學(xué)合成與微生物發(fā)酵相結(jié)合，發(fā)酵動(dòng)力學(xué)、發(fā)酵的連續(xù)化自動(dòng)化工程技術(shù)的建立針對(duì)單純發(fā)酵法的缺陷，利用發(fā)酵法生產(chǎn)前體，用化學(xué)合成法得到終產(chǎn)品或反之。發(fā)酵罐的大型化、多樣化、連續(xù)化和自動(dòng)化方面。發(fā)酵過(guò)程的基本參數(shù)包括T、pH、罐壓、溶O2

、Eh、空氣流量、泡沫、CO2含量等均可自動(dòng)記錄和控制。（在線測(cè)試探頭等）四、傳統(tǒng)發(fā)酵食品的發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)是白酒生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)；2014年上半年，我國(guó)白酒行業(yè)銷(xiāo)售收入為2500億元，同比增長(zhǎng)5.85%，行業(yè)實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)總額為347.71億元，同比下降12.14%；2014年上半年，我國(guó)白酒排名前5省區(qū)分別為：四川省17.86億升，山東省5.37億升，河南省4.87億升，江蘇省4.23億升，黑龍江省2.27億升。共計(jì)占全國(guó)總產(chǎn)量的56.48%。品牌競(jìng)爭(zhēng)高端酒：茅臺(tái)、五糧液、國(guó)窖1573、水井坊、蘇酒等寡頭壟斷品牌力競(jìng)爭(zhēng)的是品牌，格局將會(huì)愈發(fā)穩(wěn)定；中高端酒：劍南春、青花汾酒、劍南春、紅花郎、天之藍(lán)、國(guó)緣、今世緣等壟斷競(jìng)爭(zhēng)，在區(qū)域市場(chǎng)具強(qiáng)勢(shì)地位品牌拉力、品牌、渠道均具優(yōu)勢(shì)的企業(yè)有望搶占更多的市場(chǎng)份額。其他傳統(tǒng)發(fā)酵類(lèi)釀造調(diào)味品產(chǎn)量國(guó)1000萬(wàn)噸；其中醬油年產(chǎn)量500萬(wàn)噸，食醋總產(chǎn)量250萬(wàn)噸；醬腌菜類(lèi)約250萬(wàn)噸；醬類(lèi)95萬(wàn)噸左右；高檔醬油產(chǎn)地以廣東、河北、北京為代表；豆豉、腐乳、豆醬等發(fā)展速度較為緩慢；泡菜等腌制菜與日、韓發(fā)達(dá)國(guó)家尚有較大差距；五、食品發(fā)酵與釀造發(fā)展趨勢(shì)及研究熱點(diǎn)1、菌種純化運(yùn)用現(xiàn)代生物技術(shù)分離、選育、改良發(fā)酵菌株，人為控制菌種比例和添加量；目前，多菌種發(fā)酵食品尚不能實(shí)現(xiàn)純種發(fā)酵；2、發(fā)酵菌種的生物技術(shù)改造基因工程細(xì)胞工程酶工程發(fā)酵工程等；通過(guò)定向育種培育出適合生產(chǎn)需要的優(yōu)