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发酵工艺学

传统发酵食品发展趋势
菌种纯化
发酵菌种生物技术改造
生产规范化、规模化

1、 中国发酵食品工艺特色
采取多个原料，且多以淀粉质原料为主。多菌种混合发酵，且多以霉菌为主微生物群（国外多以细菌、乳酸菌）。 工艺复杂、多用曲：董酒生产制曲用72味中药。多为固态发酵：醅、醪。

2、 生产酱油用原料、菌种有哪些？P7
原料包含蛋白质原料（豆粕、豆饼、花生饼、大豆、其它蛋白质原料）、淀粉质原料（麸皮、小麦、碎米、米糠、玉米、甘薯、大麦、粟、高粱等）、食盐、水及部分辅助原料（苯甲酸钠、山梨酸钠，丙酸）。
菌种①霉菌关键为曲霉（米曲霉、黑曲霉、甘薯曲霉、黄曲霉）、毛霉和根霉，其中最关键是米曲霉(有些酱油发酵料会受到黄曲霉污染)， 其产酶能力较强。②细菌有有益醋酸杆菌、乳酸菌等，有害小球菌、短杆菌、马铃薯杆菌、芽孢杆菌和粪链球菌等；③酵母菌有有益鲁氏酵母、假丝酵母、汉逊酵母，有害醭酵母、毕赤氏酵母和圆酵母等菌属。

酱油生产中对曲霉菌株要求
1产生酶系全，酶活力高
2不产生黄曲霉毒素
3适应性强，生长繁殖快，抗杂菌能力强
4酿造出酱油风味好

3、 酱油发酵剂：
酱油发酵料中微生物数量在发酵前和发酵后有很大改变，这是因为在发酵前温度较低，适合各类微生物生长，当进入高温期(55～60℃)后，大部分微生物被淘汰，仅剩下部分高温且耐盐微生物继续生长。
从微生物优势菌群改变情况来看，低温发酵时细菌占绝对优势，其次为霉菌，再次是酵母菌；当发酵进入高温期后，细菌大量衰亡，被霉菌中少数耐热种替换，但芽孢菌数量和优势改变不大。
酱油发酵料中关键霉菌为曲霉、毛霉和根霉，其中最关键是米曲霉(有些酱油发酵料会受到黄曲霉污染)， 其产酶能力较强。酱油发酵料中关键细菌有有益醋酸杆菌、乳酸菌等，有害小球菌、短杆菌、马铃薯杆菌、芽孢杆菌和粪链球菌等；酵母菌有有益鲁氏酵母、假丝酵母、汉逊酵母，有害醭酵母、毕赤氏酵母和圆酵母等。
酱油发酵醪液初始pH值通常为6.5-7.0， 因为蛋白质被酶降解成氨基酸和低肽和乳酸菌发酵，pH会快速降低。酱油醪中关键乳酸菌为酱油足球菌、大豆足球菌和植物乳杆菌。
假如pH低于5.5-5.0，这些菌生长将逐步趋缓。在酱油醪中关键发酵酵母耐渗透压酵母，在18％ 盐溶液中最适pH为4.0-5.0。所以当醪液pH降至5.5-5.0时，酵母发酵替换乳酸发酵。
当pH在这个范围内时，常添加耐酸酵母菌纯培养种子。在酱油发酵醪中， 耐渗透压酵母、假丝酵母，耐渗透压酵母和假丝酵母水活度分别为0.78 -0.8 1和0.84-0.98。这两种酵母全部能在24％和26％ 盐溶液中生长。
产膜酵母是引发酱油污染关键菌。比如异常汉逊酵母和膜醭毕赤氏酵母这两种酵母就会在酱油表面氧化生长，并形成白色薄膜，从而降低酱油感官和营养品质。当酱油盐分降低至15％ 以下还会生成部分对酱油品质产生不利影响乳酸菌，如胚芽乳杆菌，降低酱油风味。

4、 酱油加工生化改变有哪些？P21
① 原料植物组织分解②蛋白质分解③淀粉糖化④脂肪水解⑤酒精发酵⑥酸类发酵

5、 生酱油需经过加热目标是什么？
杀灭酱油中残余微生物，延长酱油保留期。破坏微生物所产生酶，尤其是脱羧酶和磷酸单酯酶，避免继续分解氨基酸而降低酱油质量。还有澄清、调和香味，增加色泽作用。

6、 简述酱油酿造原理和工艺步骤。P12
原料中蛋白质经过米曲霉所分泌蛋白酶作用，分解成多肽、氨基酸，谷氨酰胺酶使谷氨酰胺转化为谷氨酸。原料中淀粉质经米曲霉分泌淀粉酶糖化作用，水解成糊精和葡萄糖。
EMP路径将葡萄糖转化为酒精、二氧化碳和部分副产品（甘又、有机酸）。酒精氧化成有机酸，挥发散失，和有机酸合成酯，少许残留形成香气。乳酸菌发酵醣类生成乳酸，调和酱油风味。
步骤：原料→润水→蒸煮→冷却→接种→通风制曲→成曲拌盐水→入池发酵→成熟酱醅、浸出淋油→生酱油→加热→调配→澄清→检验质量→成品

润水目标：
1使原料中蛋白质含有一定水分，方便在蒸煮时利用谁渗透压，使蛋白质快速达成适度变性。
2使原料中淀粉吸水，充足膨胀，易于糊化，以溶出米曲霉生长所必需营养成份。
3供给米曲霉生长繁殖所必需水分。

蒸煮目标：关键使豆饼（粕）及辅料中蛋白质完成适度变性，成为酶轻易作用状态。

7、 简述酱油色香味形成机理及其关键组成成份。P22
① 色素形成：非酶褐变（美拉德，焦糖化），酶褐变（酪氨酸在酚酶催化下氧化生成黑色素）
② 香气形成：酱油应含有酱香及酯香气，无不良气味。关键是醇、醛、酯、酚、有机酸、缩醛和呋喃酮。
③ 味：酱油味觉是咸而鲜，稍带甜味，含有醇和香味，不苦，其中包含呈咸、鲜、甜、酸、苦物质，作为调味料，以鲜味最为主。鲜味-肽类、氨基酸、核酸，咸味-食盐，肽，氨基酸，有机酸和糖类等使咸味柔和。甜味 –糖类和甜味氨基酸，酸味-乳酸、醋酸等。微苦味-络氨酸等苦味氨基酸，能增加酱油醇厚感，但不能有焦苦味。
④ 体：酱油浓稠度为其体态。由无盐可溶性固形物组成（关键有可溶性蛋白、氨基酸、维生素、糖类物质）是酱油质量指标之一，优质酱油无盐可溶性固形物应大于20g/10ml。

8、 豆类发酵食品有哪些？
豆瓣酱、豆腐乳、豆鼓、纳豆、味噌、丹贝等

9、 腐乳发酵剂：
腐乳发酵分为前期培菌和后期发酵。前期培菌关键是培养菌系，后期发酵关键是酶系和微生物协同参与生化反应过程。
采取传统自然发酵法生产腐乳时，在前期培菌(发酵)过程中参与作用微生物关键是毛霉(也有些品种是根霉或细菌)，如腐乳毛霉、鲁氏毛霉、总状毛霉等 。毛霉生长大致分为孢子发芽生长久、菌丝生长旺盛期和菌丝产酶期。毛霉在前期培菌作用关键有两点：1使坯表面有 层菌膜包住，形成腐乳形状；2是分泌蛋白酶， 以利于蛋白质水解。
在后期发酵过程中，参与作用还有红曲霉、紫红曲霉、米曲霉、溶胶根霉、青霉、交链孢霉(Alternaria)、枝孢霉(Cladosporium)，和少许酵母、乳酸菌(如弯曲乳杆菌和干酪乳杆菌)、杆菌、链球菌、小球菌、棒杆菌等。因为它们协同作用， 使代谢产生多种有机酸和乙醇形成酯类， 和蛋白质水解产生多肽和氨基酸，共同组成腐乳特殊香气。同时产生色素(如红曲霉产生红色素)形成腐乳特有颜色。青腐乳中刺激食欲特殊气味是由细菌作用结果，所以盐分不能太高。
另外， 自然发酵腐乳还可能被大肠菌群、芽孢杆菌(如腊状芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌等杂菌污染。
?红腐乳上“红衣”：红曲霉所产生出来色素，称为“红曲”，是一个颜色鲜红、不易褪色而没有毒性食用色素。为了使乳腐染成漂亮红色，加些红曲，坛口用泥土密封好，多个月后，在多种微生物作用下，生成了酒精，乳酸，和芳香酯类，这就组成了腐乳特有香味。霉豆腐上绒毛也倒伏下来，粘结成一层外皮，又被红曲色素染红，于是就成为红乳腐红外衣。

腌制目标：
1渗透盐分，析出水分
2预防后期发酵期间感染杂菌引发腐败
3使蛋白酶作用缓慢，不致在未形成香气之前腐乳就糜烂
4使腐乳有一定咸味，并轻易吸附辅料香味

10、 豆豉可分为毛霉型、曲霉型、根霉型和细菌型等。P48
1、曲霉型腐乳 利用毛霉，经一段时间培养后，使豆腐胚外长满网状白色毛霉菌丝，菌丝给予腐乳良好整体，其蛋白酶分解豆腐乳中蛋白质，使产品含有良好品味。
2、毛霉腐乳 以豆腐坯培养毛霉，称前期发酵，使白色菌丝长满豆腐坯表面，形成坚韧皮膜，积累大量蛋白酶，为腌制装坛后期发酵发明条件。
3、根霉型腐乳 采取耐高温根霉菌，经纯菌培养，人工接种，在夏季高温季节也能生产腐乳。
4、细菌腐乳 豆腐坯用盐腌制后，切洗，用小球菌接种，培养7d后，烘干，装坛加入多种辅料后熟为成品，如黑龙江克东腐乳。
11、 简述醋发酵原理和加工工艺。P65
食醋是淀粉质原料经淀粉糖化、酒精发酵、醋酸发酵，或糖质原料经酒精发酵和醋酸发酵，或酒精质原料经醋酸发酵，再经后熟陈酿而制成。
① 固态发酵法酿制麸曲醋工艺步骤：
麸曲、酒母、水+薯干(碎米或高粱)→粉碎→加麸皮、谷糠拌匀→润水→蒸料→冷却→接种→入缸（边糖化边发酵）→拌糠、接种→翻醅→加盐陈酿→淋醋→陈酿贮存→配兑→加热灭菌→成品
② 酶法液化通风回流法工序：原料配料→水磨和调浆→液化和糖化→酒精发酵→醋酸发酵→淋醋→调配和灭菌
③ 液态深层通风发酵法工艺步骤：
加水 α–淀粉酶 麸曲 酒母 醋酸菌
↓ ↓ ↓ ↓ ↓
碎大米→浸泡→磨浆——→液化—----→糖化—→酒精发酵—→醋酸发酵→压滤→→调兑→灭菌→贮存→成品
↑
CaCl2、Na2CO3 ， 豆饼水解液

12、 生产醋发酵原料有哪些？P59
① 主料：能被微生物发酵而生成醋酸。包含含淀粉质或含糖、含酒精物质，如谷物、薯类（甘薯、木薯、马铃薯）、果蔬、食糖和糖蜜、酒糟及野生植物等。
② 辅料：辅料通常采取细谷糠、麸皮或豆粕，因为在谷糠、麸皮及豆粕中，不仅含有碳水化合物，而且还含有丰富蛋白质，为微生物生命活动提供所需营养物质，增加食醋中糖份或氨基酸含量。辅料和食醋色、香、味有亲密关系，在固态发酵中，辅料还起着吸收水分、疏松醋醅及贮藏空气作用。
③ 填充料：常见有谷壳、稻壳、高粱壳、玉米芯等接触面积表面积大，纤维质含有合适硬度和惰性，没有异味物质。固态发酵制醋和速酿法制醋全部需要填充料，其关键作用是疏松醋醅，积存并使空气流通，以利于醋酸菌进行好氧发酵。原料中含有淀粉量大则需要较多填充料。

黄酒生产形式：淋饭法 摊饭法 喂饭法 新工艺大罐法

13、黄酒发酵醪酸败表现？
① 主发酵阶段，酒醪品温极难上升或停止。
② 酸度上升速度加紧，而酒精含量增加缓慢，酒醪酒精含量达14﹪时，酒精发酵几乎处于停止。
③ 糖度下降缓慢或停止。
④ 酒醅发黏或醪液表面泡沫发亮，出现酸味甚至酸臭。
⑤ 镜检酵母细胞浓度降低而杆菌数增加。
?黄酒发酵醪酸败原因及预防和处理：
① 原料中蛋白质、脂肪代谢会升温升酸，尤其侵入杂菌后，升温现象会更显著。
② 糖化曲中本身带有杂菌 若使用糖化发酵剂过量，酒醅液化、糖化速度过快，使糖化发酵失去平衡，促进酵母细胞早衰，抑制杂菌能力减弱，易于发生酸败。
③ ③前发酵（主发酵）温度控制太高，即落缸温度太高或开耙时间拖延太久，使醪液品温长时间处于高温下（大于35℃），酵母受热早衰，残糖升高，也轻易造成酸败。
④ 厌氧条件 大罐发酵中厌氧条件好可使黄酒出品率高，但也会造成酵母存活率降低50﹪以上，且厌氧细菌大量生长，使她们之间失去平衡和制约而发生酸败。通常要求发酵后期醪液酵母浓度应大于107个/ml。另外大罐后发酵醪液流动性差，中心热量难以传出，会出现局部过热。
⑤ 杂菌污染 发酵设备、管道阀门出现死角，造成灭菌不透，成为杂菌污染源，造成发酵醪酸败。
预防和处理： ①严格消毒灭菌，保持环境卫生。 ②控制曲、酒母质量，控制酒母中杂菌数。 ③控制发酵温度，协调好糖化发酵速度。尽可能控制在30℃左右进行主发酵，避免出现36℃以上高温，在后发酵时，必需控制品温在15℃以下，以确保发酵正常进行。④发酵时必需有足够健壮酵母细胞。可经过添加旺盛发酵主发酵醪，或增加酒母用量，以确保酵母菌在发酵醪中绝对优势，抑制杂菌滋生。生产上常提供适量无菌空气，以加速酵母在发酵前期增殖和后期存活率。⑤添加偏重亚硫酸钾，在不影响酒质量情况下一定程度杀灭乳酸杆菌。
⑥在主发酵过程中，如发觉升酸现象，能够立即将主发酵醪液分装较小容器，降温发酵，预防升酸加紧，并尽早压滤灭菌；成熟发酵醪中如有轻度超酸，能够和酸度偏低醪液混合，方便降低酸度，然后立即压滤；中度超酸者，可在压滤澄清时添加碳酸钠等中和酸度，并立即煎酒灭菌；对于重度超酸者，可加清水冲稀醪液，采取蒸馏方法回收酒精成份。
14、 黄酒褐变及预防和减慢褐变现象方法：
黄酒色泽随贮存时间延长而加深，尤其是半甜型、甜型黄酒，因为所含糖类、氨基酸类物质丰富，往往生成类黑精物质增多，贮存期过长，酒色很深并带有焦糖臭味，质量变差，俗称褐变。
预防和减慢褐变现象方法：
① 降低麦曲用量，以降低酒内氨基酸类物质含量，减弱羰基—氨基反应速度和类黑精成份形成。
② 甜型、半甜型黄酒生产分成两个阶段，先生产干型黄酒并进行贮存，然后在出厂前加糖分，调至标准糖度和酒精含量，消除形成较多类黑精可能性。
③ 合适增加酒酸度，降低铁、锰、铜等元素含量。
④ 短贮存时间，降低贮酒温度。
15、 黄酒浑浊及防治方法：
黄酒是一个胶体溶液，受到光照、振荡冷热作用及生物性侵袭，会出现不稳定现象而浑浊。
① 生物性浑浊
黄酒营养丰富，酒精含量低，假如污染了微生物或煎酒不根本，有可能出现再发酵，生酸腐败，浑浊变质。这属于生物不稳定现象，应该加强黄酒灭菌，注意贮酒容器清洗、消毒和密封，勿使微生物有复活、侵入机会，同时应在避光、通风、干燥、卫生环境下贮存。
② 非生物性浑浊
黄酒胶体稳定性关键取决于蛋白质存在状态。经过发酵、压滤、澄清和煎酒，大分子蛋白质绝大部分被除去，存在于酒液中关键是中分子和低分子含氮化合物。当温度降低或pH值发生改变时，蛋白质胶体稳定性被破坏，形成雾状浑浊，并产生失光，影响酒外观。当温度升高时，浑浊消失，恢复透明。
除了蛋白质浑浊外，若添加糖色不纯净，也会在黄酒灭菌后出现黑色块状沉淀。
另外，因黄酒酸度偏高而加石灰水中和，一旦环境条件改变，也会出现浑浊和失光现象。
防治方法：黄酒灭菌贮存后产生少许沉淀是不可避免。为了消除沉淀，能够在压滤澄清时，添加少许蛋白酶（木瓜蛋白酶或酸性蛋白酶），把酒液中残余中、高分子蛋白质加以分解，变成水溶性低分子含氮化合物。或添加单宁，使之和蛋白质结合而凝固析出，经过滤除去。
在煎酒时提升温度（≥93℃），也能使蛋白质及其它胶体物质变性凝固，在贮存过程中根本沉淀。
16、 白酒降度后会出现什么问题？怎样处理？
降度后会出现口味淡薄，后味短，混浊。原因是高碳酯溶解度和温度和酒度相关。
去浑浊方法：
① 冷冻过滤法
水 -10℃
酒 ——→ 稀释 ——→ 冷冻 → 过滤（脱脂棉）
② 吸附法：活性炭（万分之一）、淀粉（0.1~0.2％）、膨润土、高岭土、醇脂等。
③ 离子交换柱吸附过滤法：将离子交换和吸附相结合。
④ 膜过滤：除去带正电离子
17、 白酒按香型分为哪多个？代表酒是哪些？
酱香型：采取高温制曲、晾堂堆积、清蒸回酒等工艺，用石壁泥底窖发酵，酱香柔润为其特点。以茅台酒为代表。
浓香型：采取混蒸续渣等工艺，利用陈年老窖或人工老窖发酵。以浓香甘爽为特点。以泸州特曲酒为代表。
清香型： 采取清蒸清渣等工艺及地缸发酵。含有清香纯正特点。以汾酒为代表。
米香型： 以大米为原料，小曲为糖化发酵剂。米香纯正为其特点，如桂林三花酒等。
兼香型：采取上述一些白酒生产工艺或其它特殊工艺酿制成、含有混合香型或特殊香型白酒。比如，西凤酒、董酒等。
凤香型白酒：以陕西西凤酒为代表。因其发酵周期短，工艺和贮酒容器特殊而自成一格。其特点是：醇香秀雅，含有以乙酸乙酯为主，一定量己酸乙酯为辅复合香气，醇厚丰满，甘润爽口，诸味谐调，尾净悠长。
豉香型白酒：以广东玉冰烧为代表。它以大米为原料，经蒸煮后用大酒饼作糖化发酵剂，采取边糖化边发酵工艺，蒸馏，陈酿，勾兑而成。。
特香型白酒：以江西四特酒为代表。因以大米为原料，工艺和设备特殊而独树一帜。其风格特点是：幽雅舒适，诸香谐调，富含奇数碳脂肪酸乙酯复合香气，柔绵醇和，香味谐调，余味悠长。
芝麻香型白酒：以山东景芝白干酒为代表。其特点是：气清洌，醇厚回甜，尾净余香，含有芝麻香风格。
18、 绍兴黄酒加工关键原料有哪些？
黄酒以大米（包含糯米、粳米和籼米）、黍米、粟米、玉米为原料。绍兴黄酒是以优质糯米、小麦和鉴湖水为关键原料。
19、 谷类发酵食品有哪些？
醋、黄酒、甜酒、大曲酒、小曲酒、味精、啤酒
20、 味精生产原料及工艺步骤？
原料：糖蜜、淀粉水解物
工艺步骤：
21、 谷氨酸生产菌生化特征
① 有苹果酸酶和丙酮酸羧化酶。
② a－酮戊二酸脱氢酶活性弱，异柠檬酸脱氢酶活性强，异柠檬酸裂解酶活性弱。
③ 谷氨酸脱氢酶活性高，经呼吸链氧化NADPH2能力弱。
④ 菌体本身利用谷氨酸能力低。
共同点：革兰氏阳性，球状、棒状、短杆状。不形成芽孢。没有鞭毛，不能运动。需要生物素作为生长因子。在通气条件下产谷氨酸（需氧微生物），并有一定蓄积能力。
22、 谷氨酸发酵必备条件有哪些？
温度：发酵前期（0-12h）是菌体生长繁殖阶段，控制温度30-32℃促进微生物合成蛋白质、核酸以供菌体繁殖。
发酵中后期（12h后）菌体生长进入稳定时，繁殖速度变慢，谷氨酸合成加速进行，温度控制在34-38℃。
菌体生长达一定程度后开始产生氨基酸，菌体生长最适温度和氨基酸合成最适温度不一样。
pH：前期因为菌体大量利用氮源进行自我繁殖，pH较高且改变活跃（7.5-8.5）。
中后期谷氨酸大量合成，在菌体内催化谷氨酸形成谷氨酸脱氢酶和转氨酶在中性或弱碱性环境中催化活性最高，流加尿素（氨水、液氨）等方法保持pH7.0-7.6。
溶解氧：关键由通风量和搅拌转速决定。在菌细胞增殖期，通风量宜小；在长菌阶段，氧影响不太大。
在产酸阶段，提升供氧量可得高产谷氨酸。供氧过分，菌体生长受到抑制而产量少。若通风量不足，会造成发酵液pH偏低，糖耗快，产量少，发酵液中乳酸和琥珀酸累积。
泡沫：在发酵罐内安装机械消泡器。化学消泡剂：花生油，豆油，菜油，玉米油，棉籽油和泡敌（聚环氧丙烷甘油醚）和硅酮等。
怎样对谷氨酸进行提炼？
将发酵液中积累谷氨酸提取出来，再经中和、除铁、脱色、加工精制成谷氨酸单钠盐（味精）过程为提炼。
1) 谷氨酸提取
① 等电点法 pl=3.2 发酵液pH调到等电点使谷氨酸沉淀
② 离子交换法 用强酸性阳离子树脂吸附后，用4%氢氧化钠洗脱
③ 双柱法 先用弱酸型阳离子交换树脂（氢型）除去阳离子杂质，再用磺酸型阳离子交换树脂吸附谷氨酸，用碱液洗脱
④ 锌盐法 利用谷氨酸锌在水溶液中溶解度低原理将发酵液中谷氨酸一次进行回收。
盐酸盐法： 谷氨酸在浓盐酸中生成并析出谷氨酸盐酸盐。这是用盐酸水解面筋生产谷氨酸原理。
钙盐法：高温谷氨酸钙溶解度大，和菌体等不溶性杂质分开，降温，析出谷氨酸钙沉淀，加NaHCO3 直接得到味精。
⑤ 电渗析法 膜分离过程，利用电位差。二次电渗析法：pH3.2-除去多种盐类，pH>3.2-除去蛋白质、残糖、色素等非电解质。
2) 味精精制
谷氨酸溶于水→活性炭脱色→加碳酸钠中和→谷氨酸单钠（味精粗品）→除铁→活性炭脱色→减压浓缩→结晶→离心分离→干燥→成品
23、 发酵香肠发酵剂及其选择标准
1) 发酵剂选择标准
在15％盐溶液中能生长
最适发酵温度为25℃~30℃
最适值含有降解硝酸能力
非致病菌
2) 发酵剂中常见微生物
酵母菌：耐高盐，好气，有较弱发酵性，通常生长在香肠表面，提升香肠风味，促进发色过程稳定性
霉菌：分解蛋白质和脂肪，提升香肠风味；存在于香肠表面消耗氧隔氧，预防香肠腐败
细菌：
① 乳酸菌：分解碳水化合物形成乳酸，降低PH值，降低蛋白质保水力，有利于干燥，提升保藏性,对产品稳定性起决定性作用
乳酸片球菌：最适温度26.7℃~48.9℃
乳杆菌：耐盐，最适温度15.6 ℃ ~35 ℃
② 微球菌和葡萄球菌：分解脂肪和蛋白质；还原硝酸钠为亚硝酸钠，改善产品风味，产生过氧化氢酶----色泽和风味
③ 灰色链球菌：改善发酵香肠风味
④ 气单胞菌：有利于风味形成
乳杆菌有利于降低PH但退色严重，微球菌能改善产品颜色但PH值降低速度慢，二者结合保用可得到很好效果。

微生物在风干肠中作用
1降低pH，降低腐败菌生长，改善组织和风味
2促进发色
3降低亚硝胺生成
4一直病原微生物生长
5提升营养价值

24、 酸奶发酵剂及其作用
关键微生物乳酸杆菌属和链球菌属几乎全部乳酸菌，较多应用嗜热链球菌和保加利亚乳酸杆菌混合发酵剂。
1.嗜热链球菌
　微需氧　 G＋ 　40－45℃　同型乳酸发酵菌　发酵葡萄糖、果糖、蔗糖和乳糖
2.保加利亚乳杆菌　
微厌氧　 G＋ 　40－43℃　同型乳酸发酵菌　发酵葡萄糖、果糖和乳糖 ，对蛋白分解力较强
3.嗜酸乳杆菌
微厌氧　 G＋ 　35－38℃　同型乳酸发酵菌 发酵葡萄糖、果糖、蔗糖和乳糖　　
4.双岐杆菌
专性厌氧　 G＋ 37℃　异型乳酸发酵菌 产物：L(＋)－乳酸　乙酸、乙醇和二氧化碳。发酵葡萄糖、果糖、蔗糖和乳糖。两菌混合培养比单独培养生长久有效果好。
发酵剂分类：按制备程序分类为种子发酵剂、母发酵剂、生产发酵剂。根据所用微生物种类分为单一发酵剂、混合发酵剂、补充发酵剂。
发酵剂关键作用：
①分解乳糖产生乳酸；
②产生挥发性物质，如丁二酮、乙醛等，从而使酸乳含有经典风味；
③含有一定降解脂肪、蛋白质作用，从而使酸乳更利于消化吸收；
④酸化过程抑制了致病菌生长。
25、 酸奶发酵过程物质改变（酸奶加工过程中大分子物质会发生哪些改变？）
乳糖→乳酸 （乳酸菌）
蛋白质 →多肽→氨基酸（长杆状乳酸菌等）
脂肪→脂肪酸、甘油（干酪乳杆菌等）
柠檬酸→含有香味3-羟基丁酮，丁二酮（丁二酮乳酸链球菌）
26、 酸奶常见质量缺点
1. 砂化：从酸奶外观看，出现粒状组织。
产生砂化原因有：
（1）发酵温度过高。
（2）发酵剂（工作发酵剂）接种量过大，常大于了3%。
（3）杀菌升温时间过长。
2．风味：无芳香味；酸乳不洁味；酸乳酸甜度；料乳异臭
风味不佳原因：
（1）保加利亚乳杆菌和嗜热乳杆菌百分比不合适。
（2）生产过程中污染了杂菌。
（3）酸甜百分比不合适。
3. 表面有霉菌生长
酸乳贮藏时间过长或温度过高时，往往在表面出现有霉菌。黑斑点易被觉察，而白色霉菌则不易被注意。这种酸乳被人误食后，轻者有腹胀感觉，重者引发腹痛下泻。
4.口感差：优质酸乳柔嫩、细滑，清香可口。但有些酸乳口感粗糙，有砂状感。
原因：生产酸乳时，采取了高酸度乳或劣质乳粉。
5. 乳清析出
原因：（1）原料乳干物质含量过低。
（2）生产过程中震动引发，另外是运输途中道路太差引发。
（3）蛋白质凝固变性不够，是因为缺钙引发。
6.发酵不良
原因：原料乳中含有抗生素和磺胺干药品，和病毒感染。
控制方法：用于生产发酵乳制品原料乳，必需作抗生素和磺胺等抑制微生物生长繁殖药品检验。
27、 影响亚硝酸盐形成原因有哪些？
影响亚硝酸盐形成原因：
1.食盐浓度：低，亚硝峰出现早
2.温度：高，亚硝酸盐形成早，亚硝峰出现早
3.酸度：消长关系
4.有害微生物污染：不清洁、密封不好
5.糖含量：多——亚硝酸盐含量低
?怎样避免亚硝酸盐积累？P166
① 注意原料选择和处理：选择成熟而新鲜菜株，菜要洗净且不使用硝酸盐含量较高苦井水等。
② 注意用具、容器、环境卫生：为预防有害微生物污染，要关键清洁。
③ 保持厌氧环境：厌氧环境下乳酸发酵顺利进行，好氧有害菌则受到抑制。
④ 发酵早期合适提升温度：快速形成酸性环境，抑制硝酸还原菌生长并能分解破环部分亚硝酸盐。不超20℃。
⑤ 人工接种：人工接种乳酸菌发酵泡菜，亚硝峰不显著，有利于抑制亚硝酸盐生成。
⑥ 添加抑制亚硝酸盐生成物质：抗坏血酸、异维生素C纳
28、 酸菜生产中微生物有哪些？P146
乳酸菌：
1、肠膜明串珠菌：异型发酵，乳酸盐、二乙酰、二氧化碳
2、植物乳杆菌：异型发酵，乳酸盐、乙醇、乙酸盐、二氧化碳等
3、短乳杆菌：异型发酵，乳酸盐、乙醇、乙酸盐、二氧化碳
4、戊糖片球菌：同型发酵，产生乳酸盐
酵母菌：作用于碳水化合物，有假丝酵母、啤酒酵母等，能够产生乳酸、乙酸、乙醇、二氧化碳等。
霉菌：腐败微生物，杀死、避免污染
29、 简述酸菜腐败变质现象和原因。
1、变色：
变红- 3%盐状态下红酵母生长；粉色起源是无色花青素
变褐：非酶褐变，洗涤后褐色能够减轻，为预防该现象可将酸菜在较低温度下贮藏
2、软化：加盐不足，腐败菌产生果胶分解酶
3、腐烂：产生果胶分解酶能力强腐败菌，处理方法：无氧
4、异味：温度过高、发酵过快，好气性酵母、霉菌生长等，产生异味酸菜通常乙酸、乙醇、酯含量较低
30、 酸菜发酵多个阶段：
1、起始阶段：一定浓度盐抑制腐败菌，而乳酸生长繁殖，最先繁殖是肠膜明串珠菌。成品质量关键取决于乳酸菌出现和不利微生物被抑制速度。
2、主发酵阶段：优势菌为乳酸发酵、酵母菌。乳酸菌生长次序为，肠膜明串珠菌、短乳杆菌、啤酒片球菌 和植物乳酸杆菌。
3、二次发酵：关键是酵母发酵，酵母生长至残糖消耗尽为止
4、后发酵阶段：微生物局限于盐水表面进行有氧生长，盐水表面暴露时产膜酵母、霉菌及腐败菌可在操作不妥灌表面生长。在无氧情况下不生长。
31、 泡菜发酵有哪多个阶段？各有何微生物？
早期：先是不耐酸肠膜明串珠菌、酵母菌等生长发酵，产生乳酸、乙酸、乙醇、二氧化碳等。pH5.5以上，2-3天。酸0.3-0.4%
中期：乳酸积累，植物乳杆菌（同型）。pH3.5-3.8, 5-9天。 酸0.6-0.8%
后期：酸1.0%以上， 抑制乳杆菌等微生物
32、 酸菜加工物质改变：
1、糖代谢
葡萄糖 - 丙酮酸 - 乳酸发酵（同型）、乳酸和其它产物（异型）
果糖 - 6-磷酸葡萄糖——同型、异型
蔗糖 - 果糖、葡萄糖
2、酸代谢
能够产生苹果酸、柠檬酸、乳酸、二氧化碳等
33、 泡菜加工中为何要发明缺氧环境？
厌氧状态为乳酸菌完成乳酸发酵所必需。在有O2条件下，泡菜色泽暗黄、Vc破坏，同时霉菌、酵母等好氧菌繁殖，造成加工失败。
35、泡菜加工技术关键有哪些？
1．发明缺氧环境
厌氧状态为乳酸菌完成乳酸发酵所必需。在有O2条件下，泡菜色泽暗黄、Vc破坏，同时霉菌、酵母等好氧菌繁殖，造成加工失败。
① 选择合理发酵容器，倒如泡菜坛，这是一个既科学又简单厌氧容器：坛口外侧有沟，细颈、胖肚、尖底；尖底可沉淀杂质，胖肚可尽可能容纳蔬菜盐水，细颈能降低空气进入机会，水槽可隔O2防菌污染，利CO2外逸。
②装坛时压实，泡渍液浸没菜体。
③用本身发酵耗O2产生CO2，泡制期间不宜开盖。
2．控制适量食盐浓度
加工中食盐作用一是防腐，通常有害菌耐盐力差；二是使蔬菜组织中水分析出，成品质地柔韧、咀嚼感强，宜控制在10%～15%。过高，乳酸发酵受抑制，风味差；过低，杂菌易繁殖引发异味或变质。最好采取分批加盐，兼顾发酵和防腐，并可防皱皮使外观舒展饱满，缩短加工周期，实现低盐化工艺，最终平衡盐浓度为8%下。
3．控制适宜温度
以20～25℃为宜，偏高利于有害菌活动，偏低不利乳酸发酵。值得注意，温度和盐浓度相互制约，当发酵温度偏高，应提升食盐浓度；偏低可合适降低盐浓度，确保在自然室温下既能缩短周期，又能衡定质量。
4．控制一定pH值
乳酸菌能耐受较强酸性，而腐败菌则不能。酵母、霉菌虽能耐受更强酸性，但其属好氧菌，在缺氧环境中不能活动，故在发酵早期调整至低pH值(=5.5～ 6.5)。
5．其它注意点
盐水煮沸以消毒杀菌；
蔬菜及泡坛晾干防发霉变质；
水槽水要盛满，勤换保持清洁；
泡过莱老盐水应再用，可世代相传；
时令蔬菜交替泡渍，使泡菜风味更佳。
补充：
1. 温度对发酵有哪些影响？
① 影响反应速率
② 影响发酵方向
③ 影响发酵液粘度、溶氧和传输速率。
最适温度选择：最适发酵温度是既适合菌体生长又适合代谢产物合成温度。随菌种、培养基成份、培养条件和菌体生长阶段不一样而改变。
2. 发酵过程中怎样控制溶解氧？
溶氧浓度决定原因：供氧和需氧两方面。
供氧方面：
1.调整搅拌转速
2.调整通气速率
需氧方面：
1.菌体浓度和菌龄 2.基质种类和浓度 以菌浓影响最显著。 3.培养条件 控制方法：经过控制基质浓度。
3．PH对发酵有何影响？怎样控制？
1.影响酶活性。
2.影响微生物细胞结构。
3.影响微生物对基质利用速率。
4.影响代谢方向。
pH控制
(1)调整好基础培养基pH。若控制消后pH在6.0，消前pH往往要调到6.5~6.8。
(2)经过加酸碱和中间补料来控制。
a.过去直接加酸（H2SO4）或碱（NaOH），现常见：
生理酸性物质：(NH4)2SO4
生理碱性物质：氨水
b.补料既调整了pH值，又补充了营养，还可降低阻遏作用。
如：味精厂普遍采取流加尿素，有两个作用:调整pH值，补充氮源
4．固体发酵和液体发酵特点和差异。
固体发酵：发酵物料含水量少，40%-60%，呈固体状态；菌种多，发酵条件难控制，抗杂菌能力强；发酵产物组成复杂，提纯困难，但风味好；生产规模较小。
液体发酵：含水量多，呈液体状态；单菌种；发酵产物组成相对单一，提纯简单；生产规模较大。
5．同型和异型发酵概念。
同型发酵：乳酸发酵过程中经过EMP路径只产乳酸而不产生其它产物。
异型发酵：发酵过程除了产生乳酸还产生乙醇，二氧化碳等物质。
6.酸奶加工工艺。

7．葡萄酒分类，葡萄酒生产菌种有哪些？
按酒颜色分：红葡萄酒、 白葡萄酒、桃红葡萄酒
按含糖多少分类
1.干葡萄酒：含糖量≤4.0g/L
2.半干葡萄酒：含糖量4.1~12g/L
3.半甜葡萄酒：含糖量12.1~45g/L
4.甜葡萄酒：含糖量≥45g/L
按酿造方法分类 ：
1.天然葡萄酒
2.加强葡萄酒：在用葡萄酿制酒液中添加脱臭酒精或添加白兰地以提升酒精含量，这么酒称为加强干葡萄酒。
3.加香葡萄酒
按含不含二氧化碳分类（ 20℃ ）
1.平静葡萄酒：<0.05MPa
2.起泡葡萄酒：≥0.05MPa
3.低起泡葡萄酒（葡萄汽酒） ：0.05～0.25MPa
4.高起泡葡萄酒： ≥0.25MPa
菌种为葡萄酒酵母
8．葡萄酒浑浊及褐变原因和控制。
（一）混浊及预防
1、微生物混浊：
（1）酵母菌 SO2，除酒脚时将酵母细胞分离掉。 对甜葡萄酒可添加山梨酸钾。
（2）乳酸菌　添加 SO2 　
（3）醋酸菌 （厌氧）SO2 　
　 ① SO2 ②提升酒精度③降低酒液和空气接触
2、Fe：氧化亚铁被氧化成氧化铁。
氧化铁＋单宁→鞣酸铁（青色）
氧化铁＋磷酸→磷酸铁（白色）
添加SO2前添加柠檬酸和阿拉伯树胶、
3、酒石：酒石酸氢钾、阳离子交换树脂
4、Pr：Pr ＋单宁、添加膨润土悬浊液
5、Cu：Cu＋ SO2 →胶化物＋Pr→浑浊　　可添加Na2S，再加酪蛋白
6、色素：低温浑浊、高温溶解，加阿拉伯树胶
（二）氧化及预防
空气非酶，多酚氧化酶，单宁易引发褐变，所以①免和空气接触②除酒脚要根本
9．影响葡萄酒发酵原因有哪些？
⑴温度⑵O2⑶SO2⑷总酸度和PH值⑸酒精⑹糖

10．葡萄酒酿造机理和步骤。
机理：

步骤：（一）发酵醪制备
1. 葡萄破碎和除梗：籽粒不能压破，梗不能压碎，皮不能压扁；破碎过程中，葡萄及汁不得和铁铜等金属接触。
2．果汁分离：白葡萄酒先压榨后发酵，红葡萄酒先发酵后压榨。果汁分离后需立即进行二氧化硫处理，以防果汁氧化。
3. 果汁澄清
(1) 二氧化硫静置澄清(2)果胶酶法(3)皂土澄清法(4) 机械澄清法
4. 葡萄汁改良
（1）糖分调整a. 添加白砂糖b. 添加浓缩葡萄汁
（2）酸度调整 调整到6g/L，pH3.3—3.5
a.添加酒石酸和柠檬酸 b.添加未成熟葡萄压榨汁来提升酸度。c.添加亚硫酸。
4. 二氧化硫添加
（1）二氧化硫作用
a. 杀菌作用：b.澄清作用：c.抗氧化作用：
d.溶解作用：有利于果皮中色素、无机盐等成份溶解。
e.增酸作用：f.除醛作用。亚硫酸和醛结合，除去了影响酒液口味物质，酒液中芳香物质香味得到显示。
（2）结合二氧化硫和游离二氧化硫
（3）二氧化硫添加 一直接通入SO2 气体。二是添加6%～8%亚硫酸水溶液。。三是添加固体焦亚硫酸钾(K2S2O5)

（二）酒母制备
葡萄酒酵母扩大培养
（1） 天然酵母扩大培养（2）纯种酵母培养
①斜面试管菌种：②液体试管培养③三角瓶培养④玻璃瓶培养⑤酒母罐培养⑥酒母使用

（三）发酵
在SO2加入到葡萄汁2~5h后，按1%~3%接种量添加酵母培养液。
3~4d后，进入主发酵阶段，3~7d，相对密度1.020以下，停止发酵。
红葡萄酒发酵温度要比白葡萄酒发酵温度高出10℃左右。
红葡萄酒25℃左右进行，白葡萄酒10~15℃，发酵周期为10~15天，相对密度下降到1.006以下，停止发酵。
后发酵：密度下降到1.020以下，糖分5%左右时，密闭发酵罐。18～25℃，需4~5天完成。相对密度降至0.992~0.998，残糖低于4g/L，pH不超出3.7。后发酵酒液立即冷冻处理。
后发酵目标：（1） 残糖继续发酵（2） 澄清（3） 陈酿（4） 降酸

（四）熟成
前处理：除酒石，胶体物质，铁沉淀，虹吸泵吸收酒液，将酒液和沉淀分离。
葡萄酒在储存期间常常要换桶、满桶。还要进行瓶储。
自然澄清和换桶除沉淀、下胶和过滤方法，可使酒液快速澄清。下胶通常使用10%明胶溶液。

11．固态法白酒生产特点是什么？
（1）双边发酵 白酒发酵过程中糖化和发酵同时进行。酿酒生产中采取“低温入窖、缓慢发酵”操作工艺。
（2）续糟发酵 ,酒糟反复发酵，有利于提升出酒率。
（3）甑桶蒸馏 固态发酵蒸馏是将发酵后酒糟装入传统甑桶中，蒸出白酒品质很好，这种蒸馏方法，不仅是浓缩分离酒精过程，而且是香味提取和重新组合过程。
（4）多菌种发酵
（5）界面复杂:窖内三相状态同时存在,界面关系复杂且不稳定，这个条件有利支配着微生物繁殖和新陈代谢，形成白酒特有芳香。

12. 大曲中有哪些微生物？P88
关键有三种类型：霉菌，酵母菌和细菌。霉菌分别为曲霉（米曲霉，黑曲霉，红曲霉）、根霉、毛霉、犁头霉、青霉。酵母有酒精酵母、产膜酵母、汉逊酵母、假丝酵母等。细菌关键是杆状细菌，关键有醋酸菌、乳酸菌、芽孢杆菌、产气杆菌等。
13．谷氨酸合成路径。
（1）EMP路径：葡萄糖分解产生丙酮酸，ATP,NADH2
（2）HMP路径：产生6－磷酸果糖 ，3－磷酸甘油酸。其中NADPH2是a－酮戊二酸还原氨基化必需供氢体。
（3）TCA循环：生成谷氨酸前体物质a－酮戊二酸。
（4）CO2固定反应：补充草酰乙酸。
（5）乙醛酸循环：使琥铂酸、延胡索酸和苹果酸量得到补充，维持TCA循环正常运转。
谷氨酸脱氢酶
（6）还原氨基化反应:a－酮戊二酸——————→谷氨酸
谷氨酸发酵必需含有内在条件：（1）a－酮戊二酸脱氢酶活性微弱（2）细胞膜对谷氨酸通透性高，使用生物素缺点型菌株（3）谷氨酸脱氢酶活性强。

绪论
1 传统发酵食品发展史
= 最初起源于食品保藏，以后成为一个独特食品加工方法
2 传统发酵食品发展现实状况
2.1 1、市场前景宽广，发展潜力巨大
2.2 2、