发酵工程及其在食品中的应用正式ppt课件.ppt

第三章第三章 发酵工程及其在食品工酵工程及其在食品工业中的中的应用用第一第一节发酵工程概述酵工程概述第二第二节发酵法生酵法生产单细胞蛋白胞蛋白第三第三节发酵法培养新型食品胶酵法培养新型食品胶第四第四节发酵法生酵法生产食用色素食用色素第五第五节其它其它产品的品的发酵生酵生产第六第六节螺旋藻的培养生螺旋藻的培养生产及其及其应用用教教 学学 内内 容容第一第一节 发酵工程概述酵工程概述 Fermentation engineeringFermentation engineering：利利用用微微生生物物生生长速速度度快快、生生长条条件件简单以以及及代代谢过程程特特殊殊等等特特点点，在在合合适适条条件件下下，通通过现代代化化工工程程技技术手手段段，由由微微生生物物的的某某种种特特定定功功能能生生产出出人人类所所需需的的产品品称称为发酵工程，也称酵工程，也称微生物工程。微生物工程。一、一、发酵工程的内容及生酵工程的内容及生产流程流程现代代的的发酵酵工工程程包包括括菌菌体体生生产和和代代谢产物的物的发酵生酵生产，还包括微生物机能的利用。包括微生物机能的利用。主主要要内内容容：包包括括生生产菌菌种种的的选育育，发酵酵条条件件的的优化化与与控控制制，反反应器器的的设计及及产物物的的分分离离、提取与精制等。提取与精制等。1、固体、固体发酵法：酵法：2、液体、液体发酵法：酵法：二、微生物二、微生物发酵方法酵方法液体表面液体表面发酵法酵法液体深液体深层通气通气发酵法酵法液体液体厌氧氧发酵法酵法三、三、发酵操作方式以及酵操作方式以及过程控制程控制液体深液体深层发酵操作方式可分酵操作方式可分为:1、分批、分批发酵法：酵法：向向发酵罐一次性投入酵罐一次性投入发酵液和酵液和菌种，一次性收菌种，一次性收获产品。品。2、连续发酵法：酵法：以一定的速度以一定的速度连续向向发酵罐中酵罐中输入新入新鲜的培养液，同的培养液，同时以一定的流速（往往相以一定的流速（往往相同）从同）从发酵罐中排出含有目的酵罐中排出含有目的产物的物的发酵液的酵液的发酵酵过程。程。3、中、中间补料料发酵法：酵法：介于分批和介于分批和连续发酵之酵之间的一种的一种发酵技酵技术。发酵酵过程控制：程控制：物理参数及其控制物理参数及其控制温度、温度、压力、流量、力、流量、转速、速、补料和泡沫等。料和泡沫等。化学参数及其控制化学参数及其控制pH、溶解氧、二氧化碳溶解量、排气、溶解氧、二氧化碳溶解量、排气组分和分和溶液成分等的在溶液成分等的在线检测和控制。和控制。生物学参数及其控制生物学参数及其控制生物量、生物量、细胞数、胞数、细胞形胞形态和大小、和大小、酶活性、活性、ATP和和细胞活力等的胞活力等的测定。定。四、四、发酵酵产物分离物分离过程程发酵酵产物：物：1、微生物菌体、微生物菌体2、微生物、微生物酶3、微生物代、微生物代谢产物物4、微生物、微生物转化化产物物第二第二节发酵法生酵法生产单细胞蛋白胞蛋白一、一、SCP生生产菌种和原料菌种和原料二、二、SCP的的发酵生酵生产三、三、SCP的分离和的分离和纯化化四、高活性干酵母的生四、高活性干酵母的生产和和应用用单细胞蛋白（胞蛋白（singlecellprotein，简称称SCP）：）：是指通是指通过大大规模培养酵母或模培养酵母或细菌等微生物而菌等微生物而生生产的用作食品或的用作食品或饲料的微生物蛋白。料的微生物蛋白。富含蛋白富含蛋白质的微生物：的微生物：酵母菌、酵母菌、细菌、霉菌、食菌、霉菌、食用菌和藻用菌和藻类等。等。蛋白含量：蛋白含量：霉菌：霉菌：31%50%酵母菌：酵母菌：47%56%细菌：菌：72%83%螺旋藻：螺旋藻：50%70%微生物的菌体蛋白微生物的菌体蛋白营养价养价值：蛋白蛋白质含量高达含量高达40%80%，比大豆、肉、，比大豆、肉、鱼等食品中蛋白含量高。等食品中蛋白含量高。氨基酸的氨基酸的组成成较为齐全，含有人体必需的全，含有人体必需的8种氨种氨基酸。基酸。含有多种含有多种维生素、碳水化合物、脂生素、碳水化合物、脂类、矿物物质，以及丰富的以及丰富的酶类和生物活性物和生物活性物质。目前，人目前，人们已公已公认SCP是非常具有是非常具有应用前景用前景的蛋白的蛋白质资源。源。、直接食用：、直接食用：蛋白粉、蛋白粉、“人造肉人造肉”等。等。、作、作为食品添加食品添加剂，如：，如：食品的增食品的增鲜剂：已广泛已广泛应用于用于调味料中。味料中。营养增养增强剂：补充蛋白充蛋白质或或维生素、生素、矿物物质等。等。抗氧化抗氧化剂：常用于常用于婴儿粉及儿粉及汤料等中。料等中。减肥食品的添加减肥食品的添加剂：干酵母干酵母热量低。量低。3、其其他他应用用：如如意意大大利利烘烘饼中中加加入入活活性性酵酵母母，可提高可提高饼的延薄性能。的延薄性能。单细胞蛋白在食品工胞蛋白在食品工业中的中的应用：用：一、一、SCP生生产菌种和原料菌种和原料生生产SCP的菌种：的菌种：酵母菌、酵母菌、细菌、霉菌和藻菌、霉菌和藻类等，用的等，用的较多的是多的是酵母菌。酵母菌。如：如：酿酒酵母、酒酵母、产朊假假丝酵母（或称酵母（或称圆酵母）、酵母）、脆壁克脆壁克鲁维酵母（或称乳清酵母）。酵母（或称乳清酵母）。优良的良的SCP生生产菌株菌株应具有的性状：具有的性状：无生理毒性、无生理毒性、菌体蛋白含量高、生菌体蛋白含量高、生长速度快、速度快、对培养条件要培养条件要求求简单和和产品味道好易于吸收等。品味道好易于吸收等。生生产原料：原料：1、烷烃类和石油化工和石油化工产品品如甲如甲烷、甲醇、乙醇、石蜡、甲醇、乙醇、石蜡烃等。等。2、各种有机、各种有机废料和一些糖料和一些糖类物物质有机有机废料：料：如食品厂、如食品厂、酿造厂、造造厂、造纸厂等厂等废弃物以及弃物以及农作物秸杆等。作物秸杆等。糖糖类物物质：如糖蜜、淀粉如糖蜜、淀粉类物物质等。等。二、二、SCP的的发酵生酵生产一般一般SCP生生产的概略流程的概略流程图（一）、以淀粉（一）、以淀粉质为原料生原料生产SCP主要有三条途径：主要有三条途径：在在化化学学分分解解或或酶解解底底物物基基础上上培培养养SCP生生产菌，主要是酵母菌菌，主要是酵母菌；将将对淀淀粉粉分分解解活活力力高高的的酵酵母母（或或霉霉菌菌）与与快速生快速生长的酵母菌混合培养；的酵母菌混合培养；单独独培培养养能能够同同化化淀淀粉粉的的生生产菌菌株株，如如SCP生生产工程菌。工程菌。以甘薯、木薯、玉米等淀粉以甘薯、木薯、玉米等淀粉质原料原料发酵生酵生产SCP得率一般可超得率一般可超过50。即。即t原料可生原料可生产出出t多蛋白含量超多蛋白含量超过50的的产物。每升物。每升发酵液中酵液中生物量生物量约为3740g。近年来，我国已近年来，我国已经开始探开始探讨应用混合培养法用混合培养法生生产SCP的工的工艺。而瑞典糖。而瑞典糖业有限公司早在有限公司早在1973年便利用土豆加工的年便利用土豆加工的废渣以混合培养方法渣以混合培养方法生生产饲料料SCP。（二）、以糖蜜（二）、以糖蜜为原料生原料生产SCP105页表表4-4糖蜜糖蜜预处理：理：包括澄清和包括澄清和灭菌菌发酵培养液：酵培养液：以糖蜜作以糖蜜作为碳源，氨水、硫胺素、碳源，氨水、硫胺素、尿素等作尿素等作为氮源，氮源，还需添加适量的磷酸、磷酸需添加适量的磷酸、磷酸盐等磷源，可提高酵母等磷源，可提高酵母产率。率。发酵方式：酵方式：液体深液体深层发酵，需要通气。酵，需要通气。发酵条件：酵条件：培养液培养液pH：在在4.75.0之之间发酵温度：酵温度：约26。终发酵液：酵液：含酵母含酵母58得得率：率：100kg糖蜜可糖蜜可获得得约60kg湿酵母湿酵母（三）、以三）、以纤维素素类为原料生原料生产SCP三条路三条路线：1、预处理理-酶解解-发酵酵一一般般先先经膨膨化化预处理理，然然后后用用纤维素素酶水水解解纤维素，以其素，以其为碳源碳源进行行发酵。酵。2、酸解、酸解-发酵酵常常用用粗粗硫硫酸酸，使使纤维素素和和半半纤维素素部部分分水水解解，并除去木并除去木质素等有机溶解物。素等有机溶解物。3、混合、混合发酵酵选用能用能较好地利用好地利用纤维素的菌株，使其与素的菌株，使其与纤维素素酶配合使用。配合使用。三、三、SCP的分离和的分离和纯化化两个关两个关键技技术：破除菌体破除菌体细胞壁胞壁降低降低SCP产品中的品中的RNA含量含量以酵母以酵母为例：例：1、破碎、破碎细胞壁方法胞壁方法化学法化学法:酸法、碱法、有机溶酸法、碱法、有机溶剂等等酶法：法：自溶作用或外加自溶作用或外加酶（如（如蜗牛牛酶等）等）机械法：机械法：高高压匀匀浆、球磨研磨、超声波破碎、球磨研磨、超声波破碎法等。法等。2、降低、降低RNA含量的方法含量的方法碱碱法法：将将酵酵母母浆液液在在加加热的的碱碱液液中中处理理一一定定时间，使使蛋蛋白白沉沉淀淀，RNA在在上上清清液液中中，分分离离后后SCP中中仅含含12RNA。酶法法：利利用用菌菌体体自自身身RNA酶的的作作用用，在在5055下下保保温温处理理1060s，激激活活胞胞内内RNA酶，可可获得得RNA含量含量仅为1.5%的的SCP。盐析法：析法：用不同种用不同种类、浓度的度的盐抽提。抽提。四、高活性干酵母的生四、高活性干酵母的生产和和应用用高高活活性性干干酵酵母母：（highactivedryyeast，简称称HADY），颗粒粒状状的的含含水水量量为46的的具具有有高高发酵活力的酵母成品。酵活力的酵母成品。（）（）HADY的制作技的制作技术设备：连续流化床干燥装置流化床干燥装置干燥干燥过程：程：温度分两温度分两级控制控制初期：初期：热空气温度空气温度150160。后期：后期：温度在温度在3035。菌种菌种选育：育：选育耐高温、抗干燥能力育耐高温、抗干燥能力强、生、生产性状好的菌种。性状好的菌种。酵母的培养和酵母的培养和发酵生酵生产工工艺过程与其它酵母的生程与其它酵母的生产相似，但其培养相似，但其培养基基组成、培养条件和成、培养条件和营养源流加量等养源流加量等对酵母干燥酵母干燥后的存活力有一定的影响。后的存活力有一定的影响。HADY制作中的技制作中的技术关关键问题培养基成分的影响培养基成分的影响碳碳源源：废糖糖蜜蜜是是较理理想想的的碳碳源源，因因其其含含碳碳量量较高高，含含氮氮量量较低低，培培养养制制备的的干干酵酵母母存存活活力力比比较高。高。氮源：氮源：氮源氮源过多，酵母多，酵母对干燥抵抗力差。干燥抵抗力差。当酵母含氮量达当酵母含氮量达6.4%(干干计)，酵母干燥后大部酵母干燥后大部分分细胞活力被胞活力被钝化。化。营养源流加量和培养条件的影响养源流加量和培养条件的影响酵母酵母细胞中海藻糖含量与其抗干燥能力有胞中海藻糖含量与其抗干燥能力有一定的关系，当海藻糖含量高达一定的关系，当海藻糖含量高达10%15%，对干燥的抵抗力明干燥的抵抗力明显增增强。严格控制格控制营养源流加的碳氮比、养源流加的碳氮比、发酵末期酵末期适当升温和减少通适当升温和减少通风量，使酵母呈量，使酵母呈23小小时的的“饥饿”状状态，可使海藻糖含量增加到，可使海藻糖含量增加到15%16%（干（干计）或更高。）或更高。干燥前的干燥前的处理理加加入入高高渗渗溶溶液液、膨膨胀剂（如如甲甲基基纤维素素）、润湿湿剂（如如甘甘油油）或或稳定定剂（如如阿阿拉拉伯伯胶胶）都都可可增增强酵母酵母对干燥的抵抗性能。干燥的抵抗性能。活性干酵母的活性干酵母的颗粒粒结构与形状构与形状颗粒大小适中，干燥均匀，复水性能好、粒大小适中，干燥均匀，复水性能好、发酵活力高。酵活力高。产品的保存条件品的保存条件于于绝氧条件下保存，采用真空或充氮气的复氧条件下保存，采用真空或充氮气的复合合铝箔包装，保存期可达箔包装，保存期可达12年。年。一、黄原胶（一、黄原胶（Xanthangum）的）的发酵生酵生产黄黄原原胶胶是是国国际上上20世世纪70年年代代发展展起起来来的的新新型食品胶。型食品胶。黄黄原原胶胶是是由由黄黄单孢细菌菌（Xanthomonascampestris）以以碳碳水水化化合合物物为主主要要原原料料经过通通气气发酵酵、分分离离提提纯后后得得到到的的细胞胞外外杂多多糖糖，产品品为淡淡黄黄色色粉粉末末。是是目目前前世世界界上上生生产规模模最最大大的的微微生物多糖。生物多糖。第三第三节发酵法生酵法生产新型食品胶新型食品胶（一）、黄原胶的（一）、黄原胶的结构与性能构与性能1结构构黄黄原原胶胶是是由由葡葡萄萄糖糖、甘甘露露糖糖、葡葡萄萄糖糖醛酸酸、鼠鼠李李糖糖、乙乙酸酸和和丙丙酮酸等酸等组成的阴离子成的阴离子杂多糖。多糖。基基本本骨骨架架为葡葡萄萄糖糖连接接而而成成的的直直链纤维素素分分子子，每每隔隔一一个个葡葡萄萄糖糖单位位都都连接接一一个个三三糖糖侧链，侧链由由葡葡萄萄糖糖醛酸酸、甘甘露露糖糖、鼠鼠李李糖糖等等组成成。侧链末末端端含含有有丙丙酮酸酸基基团的的多多少，少，对黄原胶分子性能有很大影响。黄原胶分子性能有很大影响。黄原胶在水溶液中形成双螺旋体黄原胶在水溶液中形成双螺旋体结构，很多的双螺构，很多的双螺旋旋结构构间靠微弱的非共价靠微弱的非共价键维系，形成系，形成规则的螺旋聚合的螺旋聚合体，使得黄原胶具有体，使得黄原胶具有强亲水性、增稠性、水性、增稠性、稳定性、定性、悬浮浮性、乳化性等。性、乳化性等。2性能性能作作为增稠增稠稳定定剂：用于果汁、用于果汁、饮料、料、调味料等食品中。味料等食品中。作作为乳化乳化剂：用于蛋白用于蛋白饮料、乳料、乳饮料等食品中。料等食品中。作作为高粘度填充高粘度填充剂：用于点心、面包、糖果等食品中。用于点心、面包、糖果等食品中。作作为乳化乳化稳定定剂：用于冷用于冷饮食品中。食品中。肉制品加工：肉制品加工：提高制品的嫩度、持水性、出品率。提高制品的嫩度、持水性、出品率。果蔬保果蔬保鲜加工：加工：防止果蔬失水、褐防止果蔬失水、褐变，延，延长产品保品保质期。期。罐罐头、饮料等加工：料等加工：作作为悬浮浮剂和和稳定定剂，利于保持，利于保持产品外品外观，改，改进口感和增口感和增强风味等。味等。（二（二）、）、黄原胶在食品工黄原胶在食品工业中的中的应用用常用的生常用的生产菌种：菌种：黄黄单孢杆菌及其杆菌及其变异株。异株。美国：多数美国：多数为甘甘蓝黑腐病黄黑腐病黄单孢杆菌及其杆菌及其变异株异株我国：多数我国：多数为野油菜黄野油菜黄单孢杆菌杆菌（Xanthomonas Campestris）及及其其变异株异株如南开大学如南开大学筛选出的出的NK01菌株等。菌株等。（三）、生（三）、生产菌种菌种（四）、（四）、发酵工酵工艺流程流程1、种子培养、种子培养斜面斜面三角瓶三角瓶10L罐罐100L罐罐1M3罐罐10M3发酵罐酵罐n碳源：碳源：葡萄糖、蔗糖或葡萄糖、蔗糖或淀粉淀粉。n氮源：氮源：蛋白蛋白胨、酵母精粉、玉米、酵母精粉、玉米浆、水解乳清粉、豆、水解乳清粉、豆饼粉和无机氮源等。粉和无机氮源等。氮源含量高会氮源含量高会导致黄原胶致黄原胶产量下降，宜采用高量下降，宜采用高C/N。n无机离子和微量元素：无机离子和微量元素：P、S、Mg2+、Ca2+、k+等等对菌菌体和胶的合成起促体和胶的合成起促进作用，可提高黄原胶作用，可提高黄原胶产量或量或质量。量。表面活性表面活性剂：乳化乳化发酵可提高黄原胶酵可提高黄原胶产量。量。2、发酵培养基酵培养基培养温度：培养温度：前期前期2427（利于菌体生（利于菌体生长）后期后期3033（利于（利于产胶）胶）培养培养时间：天天天天pH:最适最适为7.0，控制在，控制在7.0士士0.5发酵酵方方式式：连续发酵酵或或间歇歇发酵酵，发酵酵过程程中中需通气需通气搅拌。拌。供供氧氧充充足足时，黄黄原原胶胶合合成成速速度度快快、黄黄原原胶胶相相对分分子子量量大大，其其中中丙丙酮酸酸含含量量高高，粘粘度度高高，供供氧氧不不足足时，则相反。相反。3、发酵条件及其控制酵条件及其控制（五）、黄原胶的提取工（五）、黄原胶的提取工艺1、发酵液酵液预处理：理：如如过滤、絮凝等。、絮凝等。2、分离提取：、分离提取：食用食用级黄原胶常用醇沉淀，醇能降低多黄原胶常用醇沉淀，醇能降低多糖分子与水的糖分子与水的亲和力，使多糖分子脱水而相互聚集形成和力，使多糖分子脱水而相互聚集形成沉淀。沉淀。3、脱水、脱水:压榨或离心脱水。榨或离心脱水。4、干燥、干燥:气流干燥或真空干燥。干燥温度气流干燥或真空干燥。干燥温度60左右，左右，终产品水分在品水分在10左右。左右。5、粉碎、粉碎、过筛与包装：与包装：黄原胶黄原胶细度一般在度一般在0.18mm左右。国外黄原胶左右。国外黄原胶细度可达度可达0.074mm。成品：成品：乳白色或浅米黄色粉末。乳白色或浅米黄色粉末。食用食用级黄原胶黄原胶产品品结冷冷胶胶（Gellan gum）是是一一种种新新型型微微生生物物多多糖糖，上上世世纪80年年代代初初开开发成成功功，1992年年美美国国FDA批批准准作作为食食品品添添加加剂，我我国国1996年年批批准准。美美国国是是主主要要供供应商商，目目前前我我国国已已开开始始有有小小规模模生生产。（）生（）生产菌种：菌种：少少动鞘脂鞘脂单胞菌胞菌（Spningomonascampestris）二、二、结冷胶的冷胶的发酵生酵生产（二）（二）结冷胶的冷胶的发酵生酵生产结冷胶分子冷胶分子结构的重复构的重复单元元分子分子结构：构：都是由四个都是由四个单糖糖连接成接成的重复糖的重复糖单元构成的高分子糖元构成的高分子糖类化化合物。合物。天然天然结冷胶特性：冷胶特性：主主链上上连接有接有酰基，形成的凝胶柔基，形成的凝胶柔软，有，有弹性。性。低低酰基基结冷胶特性：冷胶特性：分子分子结构中的构中的酰基全部或部分被去除，凝胶力增基全部或部分被去除，凝胶力增强，但易脆裂，在食品工，但易脆裂，在食品工业上普遍上普遍使用。使用。两种两种产品形式：品形式：天然的天然的结冷胶（高冷胶（高酰基基结冷胶）冷胶）低低酰基基结冷胶（脱冷胶（脱酰基基结冷胶）。冷胶）。D葡萄糖葡萄糖D葡萄糖葡萄糖醛酸酸D葡萄糖葡萄糖L鼠李糖鼠李糖1、结冷胶的生冷胶的生产工工艺流程流程n发酵培养基酵培养基一一般般采采用用葡葡萄萄糖糖或或蔗蔗糖糖为碳碳源源，氮氮源源为有有机机氮氮和和无无机氮配合，高碳氮比利于机氮配合，高碳氮比利于产胶。胶。n发酵温度酵温度：前期：前期2728，产胶期胶期30左右左右npH：6.57.0n发酵方式：酵方式：一步一步发酵法或中酵法或中间补料料发酵法，需通气酵法，需通气搅拌。拌。2、发酵培养基及其工酵培养基及其工艺控制控制1、预处理：理：加加热灭酶及絮凝除菌等。及絮凝除菌等。2、脱、脱酰基基结冷胶的提取冷胶的提取经预处理的理的发酵液在酵液在80下，加入下，加入NaOH或或KOH调pH至至10.0以上，以上，搅拌拌处理理10min，然后用稀酸中和至然后用稀酸中和至中性，精中性，精滤除去不溶性除去不溶性杂质，再用再用异丙醇异丙醇或或乙醇乙醇沉淀分沉淀分离出离出结冷胶，然后冷胶，然后经压榨或离心除去溶榨或离心除去溶剂，经干燥、粉干燥、粉碎包装等工序后得脱碎包装等工序后得脱酰基基结冷胶。冷胶。（三）（三）结冷胶的分离提取冷胶的分离提取作作为胶凝胶凝剂，可溶于冷水或稍微加，可溶于冷水或稍微加热的溶液中，凝胶的溶液中，凝胶稳定性高，耐酸、耐碱性定性高，耐酸、耐碱性强，使用量低，可与多种食品胶配合，使用量低，可与多种食品胶配合使用。使用。糖果加工：糖果加工：在淀粉在淀粉软糖中添加糖中添加0.075%结冷胶，可使凝胶冷胶，可使凝胶时间由由2448小小时缩短到短到12小小时。果果冻和果和果酱加工：加工：可用可用结冷胶代替果胶或海藻胶，使用量冷胶代替果胶或海藻胶，使用量仅为0.2%,且可形成更佳的且可形成更佳的结构和口感。构和口感。人造食品：人造食品：人造水果人造水果块，使用量，使用量0.7%,在在杀菌菌过程中不溶化程中不溶化并保持其外形特征。并保持其外形特征。（融化温度在（融化温度在65120）（四）（四）结冷胶在食品工冷胶在食品工业中的中的应用用三、茁霉多糖的三、茁霉多糖的发酵生酵生产又又称称普普鲁兰糖糖，日日本本于于1978年年开开始始工工业化化生生产。该多多糖糖是是一一种种粘粘性性多多糖糖，主主要要是是以以麦麦芽芽三三糖糖和和少少量量的的麦麦芽芽四四糖糖构构成成的的线状状多多糖糖，是是一一种种无无色色、无无臭臭、无无味味、无无毒毒的的无无定形白色粉末。定形白色粉末。1、生、生产菌种菌种主要是出芽短梗霉菌。主要是出芽短梗霉菌。生生产菌株在普通条件下培养能大量分泌多种色素，菌株在普通条件下培养能大量分泌多种色素，有些色素有些色素难以除去，工以除去，工业生生产应选用用产色素少，色素少，发酵酵周期短，周期短，产量高的菌种作量高的菌种作为生生产菌株。菌株。2、生、生产流程流程培养基培养基灭菌菌接种接种发酵一加酵一加热灭酶絮凝除菌絮凝除菌过滤精制精制超超滤浓缩干燥干燥粉碎粉碎包装包装产品品（一）（一）茁霉多糖的茁霉多糖的发酵生酵生产发酵培养基：酵培养基：高高C/N比，利于比，利于产胶胶发酵温度：酵温度：30左右左右pH：6.0左右左右通气培养通气培养培养培养时间：一般一般57天，在茁霉多糖天，在茁霉多糖产量达到最高峰前量达到最高峰前几小几小时终止止发酵。因酵。因为产量达到高峰量达到高峰值后，茁霉多糖会后，茁霉多糖会被其分解被其分解酶迅速分解，得率下降，粘度也会降低。迅速分解，得率下降，粘度也会降低。3发酵培养基及酵培养基及发酵控制酵控制粘粘结性性强：对木木材材、纸张、纤维、玻玻璃璃、金金属属等等材材料料都都有很有很强的粘的粘结性性。可可塑塑性性强：可可制制膜膜、纺丝、任任意意造造型型。加加工工成成的的包包装装材材料能被微生物分解，不造成料能被微生物分解，不造成环境境污染。染。用用作作食食品品包包装装材材料料：茁茁霉霉多多糖糖膜膜具具有有很很强的的隔隔气气性性能能，能阻止氧气能阻止氧气对食品作用，防止食品食品作用，防止食品变质。用用作作食食品品品品质改改良良剂：如如在在肉肉制制品品中中添添加加0.1的的茁茁霉霉多多糖，可使肉制品的糖，可使肉制品的弹性、口感和持水性明性、口感和持水性明显提高。提高。（二）茁霉多糖的理化性（二）茁霉多糖的理化性质第四第四节发酵法生酵法生产食用色素食用色素微微生生物物发酵酵法法生生产的的食食用用色色素素，目目前前仅有有红曲曲红色色素素和和-胡胡萝卜素两种。卜素两种。一、一、发酵法生酵法生产-胡胡萝卜素卜素-胡胡萝卜素是一种具有卜素是一种具有营养养强化作用的重要着色化作用的重要着色剂。在食品中添加在食品中添加-胡胡萝卜素能使卜素能使食品色食品色泽金金灿诱人，同人，同时具具有刺激免疫、降血脂、有刺激免疫、降血脂、预防防心血管疾病等功能。心血管疾病等功能。生生 产 菌菌 种种：布布 拉拉 克克 须 霉霉 菌菌（phycomyocesblakeskeamis）、三三 孢 布布 拉拉 霉霉 菌菌（Blakesleatrispora）等。等。三三孢布布拉拉霉霉属属毛毛霉霉目目，三三孢霉霉属属，是是目目前前发酵酵生生产-胡胡萝卜素最好的菌种。卜素最好的菌种。培培养养56d总胡胡萝卜卜素素产量量在在1gL以以上上，其其中中8090是是-胡胡萝卜素。卜素。目目前前，国国际上上实验室室水水平平生生产-胡胡萝卜卜素素达达到到3gL以以上上。由由于于三三孢布布拉拉霉霉生生长不不需需光光照照，非非常常具具有有工工业化化发展展前前途途。俄俄罗斯斯等等东欧欧国国家家已已实现了了工工业化化生生产。第五第五节其它其它产品的品的发酵生酵生产 一、有机酸的一、有机酸的发酵生酵生产柠檬酸、苹果酸、葡萄糖酸、一些氨基酸（谷檬酸、苹果酸、葡萄糖酸、一些氨基酸（谷氨酸、氨酸、赖氨酸等）、一些脂肪酸（氨酸等）、一些脂肪酸（-亚麻酸、麻酸、二十碳五二十碳五烯酸和二十二碳六酸和二十二碳六烯酸）等。酸）等。上述有机酸都可利用微生物上述有机酸都可利用微生物进行行发酵生酵生产，经发酵培养后提取酵培养后提取这些成分。些成分。二、真菌多糖的二、真菌多糖的发酵生酵生产真菌多糖是从真菌中分离出的由十个以上的真菌多糖是从真菌中分离出的由十个以上的单糖以糖糖以糖甙键连接而成的高分子多聚物。如灵芝接而成的高分子多聚物。如灵芝多糖、香菇多糖、冬虫夏草多糖、多糖、香菇多糖、冬虫夏草多糖、银耳多糖、黑耳多糖、黑木耳多糖等等。木耳多糖等等。真菌多糖具有真菌多糖具有调节机体的免疫功能，抑制和机体的免疫功能，抑制和消消灭肿瘤瘤细胞等功效。因此，真菌多糖可作胞等功效。因此，真菌多糖可作为功功能性食品基料，用于保健食品或医能性食品基料，用于保健食品或医药领域。域。灵芝多糖可从子灵芝多糖可从子实体或菌体或菌丝体中提取。体中提取。液体深液体深层发酵生酵生产灵芝多糖工灵芝多糖工艺流程：流程：一、种子培养一、种子培养斜面菌种培养斜面菌种培养摇瓶种子培养瓶种子培养种子罐培养种子罐培养二、二、发酵罐培养酵罐培养（菌（菌丝体生体生产）三、灵芝多糖（胞内和胞外多糖）的分离提取三、灵芝多糖（胞内和胞外多糖）的分离提取例：例：灵芝多糖的生灵芝多糖的生产灵芝多糖在食品中的灵芝多糖在食品中的应用用实例例：1、灵芝乳酸、灵芝乳酸浓缩汁的生汁的生产将灵芝菌种深将灵芝菌种深层发酵培养酵培养获得菌得菌丝和和滤液，从菌液，从菌丝中提取多糖，并将提取液与中提取多糖，并将提取液与滤液混合后添加适量的碳源液混合后添加适量的碳源和和调味味剂等，然后接入乳酸菌等，然后接入乳酸菌进行乳酸行乳酸发酵，酵，发酵后酵后经分离、配料、冷分离、配料、冷贮去去杂、包装和巴氏、包装和巴氏杀菌后即得成品。菌后即得成品。2、灵芝、灵芝发酵酵饮料的生料的生产将灵芝粉、白砂糖、蜜糖等作将灵芝粉、白砂糖、蜜糖等作为发酵原料，接入酵酵原料，接入酵母菌母菌进行行发酵，将酵，将发酵离心液加入糖、酵离心液加入糖、柠檬酸和香料等檬酸和香料等配制而成。配制而成。3、灵芝菌、灵芝菌丝体体发酵酒的生酵酒的生产将灵芝菌将灵芝菌丝体粉碎，再体粉碎，再经发酵而成的酵而成的营养保健酒。养保健酒。第六第六节螺旋藻的培养生螺旋藻的培养生产及其及其应用用一、螺旋藻研究开一、螺旋藻研究开发的的进展及其展及其药理理评价价20世世纪50年代，作年代，作为食品出售食品出售1967人工养殖螺旋藻人工养殖螺旋藻获得成功得成功1968年，在墨西哥建成第一个螺旋藻生年，在墨西哥建成第一个螺旋藻生产工厂，其工厂，其产品品证明没有毒性，允明没有毒性，允许作作为食品和食品和饲料。料。1977年，年，联合国工合国工业发展展组织委托毒理学家委托毒理学家进行毒性行毒性试验，认为螺旋藻的蛋白螺旋藻的蛋白质质量达到理想蛋白量达到理想蛋白质标准。准。目前世界上很多国家目前世界上很多国家进行螺旋藻的生行螺旋藻的生产，销售售额在在20亿元以上。元以上。1、蛋白、蛋白质：约50%70%，其蛋白，其蛋白质中中8种必需氨基酸配种必需氨基酸配比合理且全面。比合理且全面。2、碳水化合物：、碳水化合物：约15%20%，其中，其中7%8%为螺旋藻活螺旋藻活性多糖。性多糖。3、脂、脂类：约4%，其中，其中亚麻酸占麻酸占1%。4、维生素：生素：含有多种含有多种维生素生素，约3%，维生素生素B12、维生生素素E含量高。含量高。5、色素：、色素：约6%，其中，其中类胡胡萝卜素在干粉中的含量卜素在干粉中的含量为0.2%0.4%，为其它植物的其它植物的10倍以上。倍以上。二、螺旋藻的化学二、螺旋藻的化学组成和成和营养养三、螺旋藻的形三、螺旋藻的形态、分、分类及生及生态1、螺旋藻（、螺旋藻（Spirulina）的形的形态是是一一种种多多细胞胞丝状状体体。藻藻丝：长50500m，直直径径约112m。螺螺旋旋藻藻（Spirulina）属属蓝藻藻门、颤藻藻科科、螺螺旋旋藻藻属属，因因其其藻藻体体呈呈丝状状螺螺旋旋形形而而得得名名。目目前前在在国国内内发现该属属有有38个个种种，研究研究较深入并工厂化生深入并工厂化生产的螺旋藻主要有两个种。的螺旋藻主要有两个种。2、螺旋藻分、螺旋藻分类钝顶螺旋藻：螺旋藻：藻藻丝末端末端细胞胞钝圆，藻藻丝宽约68m，螺旋直径螺旋直径为2836m，螺距螺距约为4357m；极大螺旋藻：极大螺旋藻：藻藻丝末端末端细胞略粗，胞略粗，藻藻丝约为3.415m，螺旋直径螺旋直径约为4067m，螺距螺距为3376m。钝顶螺旋藻螺旋藻极大螺旋藻极大螺旋藻3、螺旋藻的、螺旋藻的营养养类型型 1、光合自养型：、光合自养型：在光照下生在光照下生长，CO2作作为唯一的碳源唯一的碳源同化同化为细胞胞结构，生构，生长所需能量所需能量仅仅来自光。来自光。2、营养缺陷型：养缺陷型：由于由于发生代生代谢障碍，生障碍，生长时至少需加至少需加入一种入一种较低低浓度的有机物，但度的有机物，但这有机物不是作有机物不是作为碳源和碳源和能源，而是作能源，而是作为生生长因子。因子。3、混合、混合营养型：养型：在光照和在光照和CO2存在下生存在下生长，还必必须加加入至少一种有机底物，入至少一种有机底物，这种底物能种底物能进行光合代行光合代谢。4、异养型：、异养型：能利用一种或多种有机物作能利用一种或多种有机物作为能源和碳源，能源和碳源，CO2可有可无，能在黑暗中生可有可无，能在黑暗中生长。螺旋藻分布很广，可在土壤、沼螺旋藻分布很广，可在土壤、沼泽、淡水、淡水、盐水、海水及温泉中生水、海水及温泉中生长，甚至可以在不适宜，甚至可以在不适宜生物生生物生长的的环境下生境下生长，如在含碱量很高的湖，如在含碱量很高的湖泊中它也能良好的生泊中它也能良好的生长。目前，工目前，工业化生化生产的螺旋藻大部分利用淡的螺旋藻大部分利用淡水养殖，也有利用海水养殖，后者需注意降低水养殖，也有利用海水养殖，后者需注意降低重金属含量。重金属含量。4、螺旋藻生螺旋藻生态四、螺旋藻的生四、螺旋藻的生产和分离方法和分离方法1、螺旋藻的生、螺旋藻的生产按培养基按培养基类型分型分为：淡水培养淡水培养海水培养海水培养按按营养养类型分型分为：光合自养型生光合自养型生长培养培养混合混合营养型生养型生长培养培养（1）、光合自养型螺旋藻的培养）、光合自养型螺旋藻的培养封封闭池培养法：池培养法：封封闭池池为长方形，深度方形，深度约10cm左右，使用左右，使用搅拌器和塑拌器和塑料料挡板来加板来加强水的流水的流动，它既可以暴露于空气中，又可以，它既可以暴露于空气中，又可以用塑料薄膜覆盖其上，面用塑料薄膜覆盖其上，面积在在5005000m2范范围内。内。云南丽江程海湖天然螺旋藻生产基地（2）、混合）、混合营养型螺旋藻的培养养型螺旋藻的培养例：例：钝顶螺旋藻的分批培养螺旋藻的分批培养在在生生物物反反应器器中中加加入入灭过菌菌的的培培养养基基，可可采采用用Zarrouk培培养养基基作作为基基本本培培养养基基，根根据据需需要要在在其其中中添添加加葡葡萄萄糖糖（1.02.0gL）和和硝硝酸酸钠（2.0gL）。控控制制pH范范围在在910，温温度度在在3035，一一定定的的光光强度度（影影响响不不大大），培培养养时间视情况而定。情况而定。2、螺旋藻的分离方法、螺旋藻的分离方法 可分可分为三个主要步三个主要步骤：初初级分离：分离：过滤法、离心法和絮凝法法、离心法和絮凝法脱水方法：离心法、重力脱水方法：离心法、重力过滤法和沙床法和沙床过滤，其中以沙床其中以沙床过滤法法较为理想，它将干燥和脱水理想，它将干燥和脱水两个步两个步骤结合在一起。合在一起。干干燥燥方方法法：通通过机机械械（滚筒筒）干干燥燥法法或或日日晒晒干干燥法将分离到的螺旋藻燥法将分离到的螺旋藻进行干燥。行干燥。螺旋藻螺旋藻产品品螺旋藻食品螺旋藻食品后面内容直接删除就行资料可以编辑修改使用资料可以编辑修改使用资料仅供参考，实际情况实际分析主要经营：课件设计，文档制作，网络软件设计、图文设计制作、发布广告等秉着以优质的服务对待每一位客户，做到让客户满意！致力于数据挖掘，合同简历、论文写作、PPT设计、计划书、策划案、学习课件、各类模板等方方面面，打造全网一站式需求感感谢您的您的观看和下看和下载The user can demonstrate on a projector or computer,or print the presentation and make it into a film to be used in a wider field