食品微生物学第八章-微生物在食品制造中的应用课件.ppt

1、第八章第八章 微生物在食品制造中的应用微生物在食品制造中的应用 第一节第一节 食品中细菌的利用食品中细菌的利用 一一 食醋生产中的细菌食醋生产中的细菌 二二 发酵乳制品生产中的细菌发酵乳制品生产中的细菌 三三 细菌用于味精的生产细菌用于味精的生产 第二节第二节 食品中酵母菌的利用食品中酵母菌的利用 一一 酵母菌用于面包的制造酵母菌用于面包的制造 二二 酵母菌用于酒类的生产酵母菌用于酒类的生产 三三 酵母菌用于酵母菌用于SCPSCP的生产的生产 第七章第七章 微生物在食品制造中的应用微生物在食品制造中的应用 第三节第三节 霉菌在食品中的利用霉菌在食品中的利用 一一 霉菌用于淀粉的糖化霉菌用于淀粉

2、的糖化 二二 霉菌用于腐乳的制造霉菌用于腐乳的制造 三三 霉菌用于酱油的生产霉菌用于酱油的生产 四四 霉菌用于柠檬酸的生产霉菌用于柠檬酸的生产第四节第四节 微生物酶制剂及其在食品工业上的应用微生物酶制剂及其在食品工业上的应用 一一 微生物生产酶制剂的优缺点微生物生产酶制剂的优缺点 二二 微生物产生的酶及其在食品工业上的应用微生物产生的酶及其在食品工业上的应用第七章第七章 微生物在食品制造中的应用微生物在食品制造中的应用 已经知道，在自然界存在着种类繁多的微生物，它们已经知道，在自然界存在着种类繁多的微生物，它们分布很广，繁殖快，在自然界物质转化过程中起着巨大作分布很广，繁殖快，在自然界物质转化

3、过程中起着巨大作用。因此，它们和人类的生活、生产有着密切的关系。，用。因此，它们和人类的生活、生产有着密切的关系。，一方面，它们可以引起食品的腐败变质，造成食品工业生一方面，它们可以引起食品的腐败变质，造成食品工业生产的大量损失，可以引起人和动植物的病害，给人类带来产的大量损失，可以引起人和动植物的病害，给人类带来巨大灾难；另一方面，它们又可以造福人类，对人类的生巨大灾难；另一方面，它们又可以造福人类，对人类的生活、生产极为有利，如利用微生物可以制造肥料、饲料、活、生产极为有利，如利用微生物可以制造肥料、饲料、食品、医药及化工原料，也可以利用微生物用于冶金、制食品、医药及化工原料，也可以利用微

4、生物用于冶金、制革、纺织、污水处理等方面。革、纺织、污水处理等方面。第七章第七章 微生物在食品制造中的应用微生物在食品制造中的应用 微生物用于食品制造是人类利用微生物最早、最重微生物用于食品制造是人类利用微生物最早、最重要的一方面，这在我国已有了数千年的历史。人类在长期要的一方面，这在我国已有了数千年的历史。人类在长期的实践中积累了丰富的经验，利用微生物已经制造了种类的实践中积累了丰富的经验，利用微生物已经制造了种类繁多、营养丰富、风味独特的许多食品。繁多、营养丰富、风味独特的许多食品。第一节第一节 食品中细菌的利用食品中细菌的利用 食品工业中利用细菌可制造各种食品，下面就几个主食品工业中利用

5、细菌可制造各种食品，下面就几个主要的产品作一介绍。要的产品作一介绍。第一节第一节 食品中细菌的利用食品中细菌的利用 一一 食醋生产中的细菌食醋生产中的细菌 食醋是细菌的发酵制品。食醋生产历史非常悠久，起食醋是细菌的发酵制品。食醋生产历史非常悠久，起源于我国，距今已有源于我国，距今已有25002500多年历史。大家都知道我国传统多年历史。大家都知道我国传统食醋的品种很多，生产工艺在世界上独树一帜。如山西陈食醋的品种很多，生产工艺在世界上独树一帜。如山西陈醋、镇江香醋、四川保宁醋，福建红曲醋、浙江玫瑰醋、醋、镇江香醋、四川保宁醋，福建红曲醋、浙江玫瑰醋、上海米醋、东北白醋、广东糖醋等产品风味各异，

6、行销国上海米醋、东北白醋、广东糖醋等产品风味各异，行销国内外市场，颇受欢迎。内外市场，颇受欢迎。食醋是以食醋是以淀粉质、糖质、酒质淀粉质、糖质、酒质等为原料，经过醋酸菌等为原料，经过醋酸菌发酵而酿制成的富含醋酸、氨基酸、糖分、酯类等物质的发酵而酿制成的富含醋酸、氨基酸、糖分、酯类等物质的一种营养丰富、价廉物美的酸味调味品，是一种营养丰富、价廉物美的酸味调味品，是酸、咸、甜、酸、咸、甜、鲜鲜四味的调和。四味的调和。一一 食醋生产中的细菌食醋生产中的细菌 用于食醋生产的细菌有用于食醋生产的细菌有纹膜醋酸杆菌、许氏醋酸杆菌纹膜醋酸杆菌、许氏醋酸杆菌、恶臭醋酸杆菌混浊变种（、恶臭醋酸杆菌混浊变种（AS

7、1.41）、巴氏醋酸杆菌巴氏）、巴氏醋酸杆菌巴氏亚种（沪酿亚种（沪酿1.01）等）等。醋酸菌属醋酸菌属G-好氧杆菌，适宜生长于好氧杆菌，适宜生长于30左右，最适左右，最适pH值为弱酸性，故在充分供氧条件下，可以大量生长繁值为弱酸性，故在充分供氧条件下，可以大量生长繁殖使原料中乙醇转化为乙醋和少量其它有机酸和有香味的殖使原料中乙醇转化为乙醋和少量其它有机酸和有香味的酯类（乙酸乙酯）等物质（选择优良菌种非常重要）。酯类（乙酸乙酯）等物质（选择优良菌种非常重要）。(C6H12O5)n+nH2O nC6H12O6(单糖单糖)C6H12O6 2 C2H5OH（乙醇）（乙醇）+2CO2 C2H5OH+O2

8、 CH3COOH（醋酸）（醋酸）+H2O 食醋生产工艺食醋生产工艺原料混合原料混合 加水拌匀、蒸煮、糊化加水拌匀、蒸煮、糊化 冷凉后加麸曲冷凉后加麸曲和酒母和酒母 糖化发酵（固态或液态发酵）糖化发酵（固态或液态发酵）拌糠拌糠 加盐陈酿加盐陈酿接入醋酸菌种子接入醋酸菌种子 醋酸发酵醋酸发酵 淋醋淋醋 陈酿陈酿配兑配兑 灭灭 菌菌 包装包装 成品成品 (1)原料原料：粮食：粮食(南方为大米、糯米；北方为高梁、玉米南方为大米、糯米；北方为高梁、玉米)；薯类；薯类(甘薯、马铃薯、木薯甘薯、马铃薯、木薯)；农副产品下脚料、水果等；农副产品下脚料、水果等残果、次果等。残果、次果等。(2)发酵发酵：固态和液

9、态发酵。：固态和液态发酵。(3)拌糠拌糠：加辅料、疏松料：加辅料、疏松料(起吸收水分、疏松醋醅、贮起吸收水分、疏松醋醅、贮存空气的作用存空气的作用)。(4)灭菌灭菌：杀死醋中的微生物和残留的酶，使醋的成分基：杀死醋中的微生物和残留的酶，使醋的成分基本固定下来。其次是经过加热使香气更浓，味道更和谐。本固定下来。其次是经过加热使香气更浓，味道更和谐。(5)加盐陈酿加盐陈酿：抑制醋酸菌的活动，调节风味。有醋醅陈：抑制醋酸菌的活动，调节风味。有醋醅陈酿和醋液陈酿。酿和醋液陈酿。二二 发酵乳制品生产中的细菌发酵乳制品生产中的细菌 已经知道，微生物可以引起乳制品腐败变质，造成乳品已经知道，微生物可以引起乳

10、制品腐败变质，造成乳品工业生产的极大损失和对人体健康带来极大危害。但许多乳工业生产的极大损失和对人体健康带来极大危害。但许多乳制品如酸奶油、干酪、酸乳、酸乳酒等，均为经微生物发酵制品如酸奶油、干酪、酸乳、酸乳酒等，均为经微生物发酵后而生产的具有营养价值，风味优良并具有某些保健和疗效后而生产的具有营养价值，风味优良并具有某些保健和疗效作用的发酵乳制品。作用的发酵乳制品。食品中把以乳液作为主要原料，经微生物发酵而制成的食品中把以乳液作为主要原料，经微生物发酵而制成的乳制品均称为乳制品均称为发酵乳制品发酵乳制品。当然在发酵乳制品生产中，除了利用细菌作为发酵剂外当然在发酵乳制品生产中，除了利用细菌作为

11、发酵剂外，还可以与其它微生物联合，作为一个混合发酵剂来使用。，还可以与其它微生物联合，作为一个混合发酵剂来使用。用于生产发酵乳制品的细菌主要是用于生产发酵乳制品的细菌主要是乳酸菌乳酸菌。乳酸菌是一群能利用可发酵性碳水化合物产生乳酸的乳酸菌是一群能利用可发酵性碳水化合物产生乳酸的G+细菌的通称。细菌的通称。乳酸菌的种类较多，目前已发现有乳酸菌的种类较多，目前已发现有23个属。在发酵乳个属。在发酵乳制品中涉及有乳杆菌属、乳球菌属、链球菌属、明串珠菌制品中涉及有乳杆菌属、乳球菌属、链球菌属、明串珠菌属和双歧杆菌属。属和双歧杆菌属。最常用的是干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆最常用的是干酪乳杆菌、保

12、加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、瑞士乳杆菌、乳酸乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸乳球菌菌、瑞士乳杆菌、乳酸乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸乳球菌、嗜热链球菌、丁二酮链球菌、乳脂链球菌、噬柠檬酸链、嗜热链球菌、丁二酮链球菌、乳脂链球菌、噬柠檬酸链球菌、双歧杆菌等。球菌、双歧杆菌等。通常根据乳酸菌对糖的发酵特性可以分为二种类型，通常根据乳酸菌对糖的发酵特性可以分为二种类型，同型发酵同型发酵LAB和异型发酵和异型发酵LAB。同型发酵乳酸菌同型发酵乳酸菌 指的是在发酵过程中，能使发酵液中指的是在发酵过程中，能使发酵液中80-90%的糖转化的糖转化为乳酸，仅产生很少量的其它产物。如干酪乳杆菌、保加为乳酸，仅产生很少量的其它产

13、物。如干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌等。利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌等。异型发酵乳酸菌异型发酵乳酸菌 指的是在发酵过程中，能使发酵液中指的是在发酵过程中，能使发酵液中50%的糖转化为的糖转化为乳酸，另外乳酸，另外50%糖转变为其它有机酸、醇、糖转变为其它有机酸、醇、CO2、H2等。等。如明串珠菌、短乳杆菌等。如明串珠菌、短乳杆菌等。二二 发酵乳制品生产中的细菌发酵乳制品生产中的细菌 乳酸菌用于酸性奶油制造乳酸菌用于酸性奶油制造 酸性奶油酸性奶油：就是把从合格鲜乳中分离出来的稀奶油，：就是把从合格鲜乳中分离出来的稀奶油，经过杀菌、冷却后，接种乳酸菌发酵剂于合适温度下进行经过杀菌、冷却后，接种乳

14、酸菌发酵剂于合适温度下进行发酵，然后再经物理成熟而制成的一种发酵乳制品。发酵，然后再经物理成熟而制成的一种发酵乳制品。制造酸性奶油最重要的是要有优良的纯发酵剂，即乳制造酸性奶油最重要的是要有优良的纯发酵剂，即乳酸菌具有较强的化学活力并有生香的作用。酸菌具有较强的化学活力并有生香的作用。二二 发酵乳制品生产中的细菌发酵乳制品生产中的细菌 乳酸菌用于酸性奶油制造乳酸菌用于酸性奶油制造 常用作酸性奶油生产的乳酸菌菌种多为两种以上菌种常用作酸性奶油生产的乳酸菌菌种多为两种以上菌种混合发酵，主要有：混合发酵，主要有：乳酸乳球菌、乳脂链球菌、噬柠檬酸乳酸乳球菌、乳脂链球菌、噬柠檬酸链球菌、副噬柠檬酸链球菌

15、、丁二酮链球菌链球菌、副噬柠檬酸链球菌、丁二酮链球菌。其中乳酸乳球菌和乳脂链球菌主要是把稀奶油中的乳其中乳酸乳球菌和乳脂链球菌主要是把稀奶油中的乳糖发酵生成乳酸，后二种是将稀奶油中的柠檬酸代谢成丁糖发酵生成乳酸，后二种是将稀奶油中的柠檬酸代谢成丁二酮增加香味。二酮增加香味。生产工艺流程生产工艺流程(整个过程整个过程12hr12hr左右左右)稀奶油加热灭菌稀奶油加热灭菌 冷却至冷却至18-20 加入加入5%发酵剂发酵剂 18-20发酵发酵 每隔每隔1hr搅拌搅拌5min 发酵结束迅速冷发酵结束迅速冷却至却至5以下以下 物理成熟物理成熟 搅拌搅拌 洗涤洗涤 加色加色 压炼压炼 成品成品 包装包装

16、值得注意的是酸奶油生产过程中还需要防止噬菌体和值得注意的是酸奶油生产过程中还需要防止噬菌体和杂菌的污染。杂菌的污染。二二 发酵乳制品生产中的细菌发酵乳制品生产中的细菌 乳酸菌用于制造干酪乳酸菌用于制造干酪 干酪是由优质鲜乳经过消毒后，加入凝乳酶或乳酸干酪是由优质鲜乳经过消毒后，加入凝乳酶或乳酸菌菌种，首先使乳液凝块，再脱去乳清，压成块状，然菌菌种，首先使乳液凝块，再脱去乳清，压成块状，然后在乳酸菌作用下逐渐成熟而制成的一种发酵乳制品。后在乳酸菌作用下逐渐成熟而制成的一种发酵乳制品。干酪的主要成分是酪蛋白和乳脂（脂肪），还含有干酪的主要成分是酪蛋白和乳脂（脂肪），还含有Ca、P、S及较多的及较多

17、的B族维生素和维生素族维生素和维生素A，故是一种比较，故是一种比较容易消化的营养价值较高的食品。容易消化的营养价值较高的食品。二二 发酵乳制品生产中的细菌发酵乳制品生产中的细菌 乳酸菌用于制造干酪乳酸菌用于制造干酪制造干酪常用的发酵剂是乳酸菌（用丙酸菌和丝状真制造干酪常用的发酵剂是乳酸菌（用丙酸菌和丝状真菌），常用的乳酸菌有：菌），常用的乳酸菌有：乳球菌、嗜热链球菌、保加利亚乳球菌、嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌、植物乳杆菌、瑞士乳杆菌、噬柠檬乳杆菌、干酪乳杆菌、植物乳杆菌、瑞士乳杆菌、噬柠檬酸链球菌酸链球菌。常用的凝乳酶为常用的凝乳酶为皱胃酶皱胃酶，也有用木瓜蛋白酶和微生物，也有用木

18、瓜蛋白酶和微生物产生的凝乳酶，也可以用乳酸菌发酵作用凝乳的。产生的凝乳酶，也可以用乳酸菌发酵作用凝乳的。二二 发酵乳制品生产中的细菌发酵乳制品生产中的细菌 乳酸菌用于制造干酪乳酸菌用于制造干酪干酪生产用发酵剂与酸性奶油相似，常采用多菌种混干酪生产用发酵剂与酸性奶油相似，常采用多菌种混合发酵，再添加一些乳杆菌。合发酵，再添加一些乳杆菌。乳酸菌除了发酵乳糖产生乳酸促使乳液凝块外，有些乳酸菌除了发酵乳糖产生乳酸促使乳液凝块外，有些乳酸菌还能分解蛋白质并产生香味。干酪特有的风味物质乳酸菌还能分解蛋白质并产生香味。干酪特有的风味物质主要是蛋白质分解产生的氨基酸，乳糖、柠檬酸发酵，脂主要是蛋白质分解产生的

19、氨基酸，乳糖、柠檬酸发酵，脂肪水解产生的挥发性酸及其盐类或酯类以及丁二酮等形成肪水解产生的挥发性酸及其盐类或酯类以及丁二酮等形成的。的。干酪生产工艺流程干酪生产工艺流程 原料乳加热杀菌原料乳加热杀菌 加入凝乳酶、发酵剂及色素加入凝乳酶、发酵剂及色素 形成凝块形成凝块 切割凝块、搅拌、加热切割凝块、搅拌、加热 排除乳清排除乳清 粉碎凝块粉碎凝块 入模压榨入模压榨 加盐加盐 发酵成熟发酵成熟 当然不同品种的干酪加工工艺不尽相同当然不同品种的干酪加工工艺不尽相同(硬质、软质、干硬质、软质、干、半干等、半干等)，所用的发酵剂的组成也不一样。，所用的发酵剂的组成也不一样。干酪在发酵成熟过程中，最初含菌量

20、较多，乳酸菌占优干酪在发酵成熟过程中，最初含菌量较多，乳酸菌占优势，数量增加较快，但随着干酪的成熟，乳糖被消耗，乳酸势，数量增加较快，但随着干酪的成熟，乳糖被消耗，乳酸菌逐渐死亡，最先死亡的是乳球菌，最后是乳杆菌。菌逐渐死亡，最先死亡的是乳球菌，最后是乳杆菌。左图：法国左图：法国BrireBrire布尔干酪布尔干酪右图：法国右图：法国RoquefortRoquefort罗奎福特干酪罗奎福特干酪左图：法国左图：法国Camembert卡门培尔干酪卡门培尔干酪右图：意大利右图：意大利parmesan帕尔梅散干酪帕尔梅散干酪左图：美国左图：美国BrickBrick砖状干酪砖状干酪右图：意大利右图：意大

21、利ascarpone ascarpone 莫斯卡普干酪莫斯卡普干酪左图：西班牙左图：西班牙CabralesCabrales卡普勒斯干酪卡普勒斯干酪右图：瑞士右图：瑞士EmmentalEmmental埃门塔尔干酪埃门塔尔干酪左图：英国左图：英国CheddarCheddar契达干酪契达干酪右图：丰富多彩的干酪右图：丰富多彩的干酪干酪生产过程中的凝乳干酪生产过程中的凝乳干酪生产过程中的排乳清干酪生产过程中的排乳清干酪生产过程中的排乳清干酪生产过程中的排乳清干酪的成熟与评比干酪的成熟与评比利用干酪生产的食品利用干酪生产的食品利用干酪生产的食品利用干酪生产的食品利用干酪生产的食品利用干酪生产的食品 乳酸

22、菌用于制造干酪乳酸菌用于制造干酪 干酪生产中要注意防止杂菌污染，特别是噬菌体对干酪干酪生产中要注意防止杂菌污染，特别是噬菌体对干酪生产威胁较大。干酪腐败变质常出现生产威胁较大。干酪腐败变质常出现2种变质现象。种变质现象。产气。内部形成多孔状结构，原因是污染了一些产气细产气。内部形成多孔状结构，原因是污染了一些产气细菌菌,如大肠菌群细菌、乳糖发酵的酵母菌、部分芽孢杆菌（多如大肠菌群细菌、乳糖发酵的酵母菌、部分芽孢杆菌（多粘芽孢杆菌、浸麻芽孢杆菌），在干酪成熟初期，使乳糖发粘芽孢杆菌、浸麻芽孢杆菌），在干酪成熟初期，使乳糖发酵产气，造成内部不规则的气孔并使干酪膨胀。在成熟中期酵产气，造成内部不规则

23、的气孔并使干酪膨胀。在成熟中期以后，发生产气的细菌主要是一些厌氧的梭状芽孢杆菌，如以后，发生产气的细菌主要是一些厌氧的梭状芽孢杆菌，如巴氏固氮梭菌、生孢梭菌、酪酸菌（是干酪中有害的酪酸发巴氏固氮梭菌、生孢梭菌、酪酸菌（是干酪中有害的酪酸发酵代表菌）等。酵代表菌）等。乳酸菌用于制造干酪乳酸菌用于制造干酪 干酪变色、变味、发粘和发臭。干酪的表面常因有酵母干酪变色、变味、发粘和发臭。干酪的表面常因有酵母菌、霉菌和一些分解蛋白质的细菌生长而使干酪软化、褪菌、霉菌和一些分解蛋白质的细菌生长而使干酪软化、褪色和产生臭味；其次由于假单孢菌、产碱杆菌和变形杆菌色和产生臭味；其次由于假单孢菌、产碱杆菌和变形杆菌

24、等属中的一些细菌污染可引起干酪表面发粘，另外由于液等属中的一些细菌污染可引起干酪表面发粘，另外由于液化链球菌、圆酵母等分解蛋白质的菌污染，还会使干酪变化链球菌、圆酵母等分解蛋白质的菌污染，还会使干酪变味（出现苦味）；而一些霉菌和球菌的污染还可以在干酪味（出现苦味）；而一些霉菌和球菌的污染还可以在干酪的表面形成色斑。的表面形成色斑。所以为了保证质量，干酪在生产过程中必须注意卫生所以为了保证质量，干酪在生产过程中必须注意卫生管理。管理。乳酸菌用于酸性奶油制造乳酸菌用于酸性奶油制造 乳酸菌用于制造干酪乳酸菌用于制造干酪 乳酸菌用于制造酸乳及乳酸菌活性乳饮料乳酸菌用于制造酸乳及乳酸菌活性乳饮料 酸乳是

25、一种由加热处理后的标准化乳酸乳是一种由加热处理后的标准化乳,经嗜热链球菌和经嗜热链球菌和德氏保加利亚乳杆菌混合发酵而成的一种半固体乳制品。德氏保加利亚乳杆菌混合发酵而成的一种半固体乳制品。酸乳制作历史也非常悠久，在古希腊、印度、埃及，酸乳制作历史也非常悠久，在古希腊、印度、埃及，人们早已知道酸牛奶的制作方法。当然最早的酸奶可能是人们早已知道酸牛奶的制作方法。当然最早的酸奶可能是游牧民族偶然做成的，那就是牛奶在某些微生物作用下变游牧民族偶然做成的，那就是牛奶在某些微生物作用下变酸凝结，经尝试发现味道变得更好而逐渐被人们所接受。酸凝结，经尝试发现味道变得更好而逐渐被人们所接受。二二 发酵乳制品生产

26、中的细菌发酵乳制品生产中的细菌 乳酸菌用于制造酸乳及乳酸菌活性乳饮料乳酸菌用于制造酸乳及乳酸菌活性乳饮料世界上第一家正式生产的厂家是德国，于世界上第一家正式生产的厂家是德国，于1008年建年建厂。厂。1906年诺贝尔奖获得者，俄国著名科学家梅奇尼科年诺贝尔奖获得者，俄国著名科学家梅奇尼科夫注意到，经常饮用酸奶的巴尔干国家居民寿命较长，夫注意到，经常饮用酸奶的巴尔干国家居民寿命较长，因此提出了经常饮用酸奶可以长寿的因此提出了经常饮用酸奶可以长寿的“酸奶长寿说酸奶长寿说”，指出了酸奶的营养滋补功效。此后，酸奶名声大振，世指出了酸奶的营养滋补功效。此后，酸奶名声大振，世界年产量和消费量大增。界年产量

27、和消费量大增。二二 发酵乳制品生产中的细菌发酵乳制品生产中的细菌 乳酸菌用于制造酸乳及乳酸菌活性乳饮料乳酸菌用于制造酸乳及乳酸菌活性乳饮料上个世纪二三十年代，美国的科学家们上个世纪二三十年代，美国的科学家们(Rettogor等等)对嗜酸乳杆菌乳的作用及临床应用进行了大量研究，认为对嗜酸乳杆菌乳的作用及临床应用进行了大量研究，认为酸奶不仅可以对便泌、细菌性痢疾、结肠炎及湿疹患者等酸奶不仅可以对便泌、细菌性痢疾、结肠炎及湿疹患者等均有或多或少的缓解作用，还可以在肠道内定植，维持人均有或多或少的缓解作用，还可以在肠道内定植，维持人体肠道内正常的微生态平衡。这一研究使人们对酸奶产生体肠道内正常的微生态

28、平衡。这一研究使人们对酸奶产生了更大兴趣，也推动了发酵乳制品发展。从此酸奶在欧、了更大兴趣，也推动了发酵乳制品发展。从此酸奶在欧、美、日等地开始盛行不衰，各国也相继生产出了具有不同美、日等地开始盛行不衰，各国也相继生产出了具有不同特色的酸奶和其它类型发酵乳。特色的酸奶和其它类型发酵乳。二二 发酵乳制品生产中的细菌发酵乳制品生产中的细菌 乳酸菌用于制造酸乳及乳酸菌活性乳饮料乳酸菌用于制造酸乳及乳酸菌活性乳饮料我国的发酵乳生产主要是在上个世纪我国的发酵乳生产主要是在上个世纪80年代，随着人年代，随着人民生活水平的不断提高，食品的结构发生了很大的变化，民生活水平的不断提高，食品的结构发生了很大的变化

29、，人们不仅要求吃饱吃好，还要求营养，保健和具有一定的人们不仅要求吃饱吃好，还要求营养，保健和具有一定的疗效。就拿北京来讲，疗效。就拿北京来讲，95年的统计数字表明，每天酸奶的年的统计数字表明，每天酸奶的产量及销量就有产量及销量就有100吨，当然吨，当然80年代以来，我国也开始了年代以来，我国也开始了乳酸菌饮料的研制与开发，并有大量产品投放市场，目前乳酸菌饮料的研制与开发，并有大量产品投放市场，目前发酵乳产品达发酵乳产品达60余种，可以说发酵乳尤其是酸乳及其饮料余种，可以说发酵乳尤其是酸乳及其饮料已风靡全国，正成为人们生活中一种重要的食品。已风靡全国，正成为人们生活中一种重要的食品。乳酸菌用于制

30、造酸乳及乳酸菌活性乳饮料乳酸菌用于制造酸乳及乳酸菌活性乳饮料 A.酸乳的保健效果酸乳的保健效果 营养作用营养作用 缓解乳糖不耐症缓解乳糖不耐症 整肠作用整肠作用 抑菌作用抑菌作用 改善便秘作用改善便秘作用 降低胆固醇降低胆固醇 抗癌作用抗癌作用 A.A.酸乳的保健效果酸乳的保健效果 营养作用营养作用：牛奶中的乳糖经乳酸菌发酵，其中牛奶中的乳糖经乳酸菌发酵，其中20-3020-30被分解成葡萄糖和半乳糖。前者进一步转化成为乳酸或其被分解成葡萄糖和半乳糖。前者进一步转化成为乳酸或其他有机酸，这些有机酸有利于身体健康；后者被人体吸收他有机酸，这些有机酸有利于身体健康；后者被人体吸收后，可参与幼儿脑苷

31、脂和神经物质的合成，并有利于提高后，可参与幼儿脑苷脂和神经物质的合成，并有利于提高乳脂肪的利用率。牛奶中的蛋白质经发酵作用后，乳蛋白乳脂肪的利用率。牛奶中的蛋白质经发酵作用后，乳蛋白变成微细的凝乳粒，易于被人体消化吸收。酸奶中的磷、变成微细的凝乳粒，易于被人体消化吸收。酸奶中的磷、钙和铁易被吸收，有利于防治婴幼佝偻病和老人骨质疏松钙和铁易被吸收，有利于防治婴幼佝偻病和老人骨质疏松病。牛奶中的脂肪经乳酸菌作用后，发生解离或酯键受到病。牛奶中的脂肪经乳酸菌作用后，发生解离或酯键受到破坏，易于被机体吸收。发酵过程中，乳酸菌还会产生人破坏，易于被机体吸收。发酵过程中，乳酸菌还会产生人体所必需的的维生素

32、体所必需的的维生素B B1 1、维生素、维生素B B2 2、维生素、维生素B B6 6，维生素，维生素B B1212、烟酸和叶酸等营养物质。、烟酸和叶酸等营养物质。A.A.酸乳的保健效果酸乳的保健效果 缓解乳糖不耐症：缓解乳糖不耐症：乳酸菌产生的乳糖分解酶能降解乳酸菌产生的乳糖分解酶能降解牛奶中的乳糖，使其转化为乳酸及其他物质，因此乳糖不牛奶中的乳糖，使其转化为乳酸及其他物质，因此乳糖不耐症患者饮用酸奶，就不会出现饮用牛奶时发生的乳糖不耐症患者饮用酸奶，就不会出现饮用牛奶时发生的乳糖不耐症，如腹胀、腹痛、肠道痉挛、下泻等。耐症，如腹胀、腹痛、肠道痉挛、下泻等。整肠作用：整肠作用：人体肠道内存在

33、有益菌群和有害菌群。在人体肠道内存在有益菌群和有害菌群。在人体正常情况下，前者占优势，称为肠道菌群平衡状态；人体正常情况下，前者占优势，称为肠道菌群平衡状态；当人患病时，肠道内有害菌群占优势，称为肠道菌群失调。当人患病时，肠道内有害菌群占优势，称为肠道菌群失调。而饮用酸奶就可以维持有益菌群的优势。而饮用酸奶就可以维持有益菌群的优势。乳酸菌对乳酸菌对HT-29HT-29细胞的黏附试验细胞的黏附试验 乳酸菌对乳酸菌对Caco-2Caco-2细胞的黏附试验细胞的黏附试验双歧杆菌与双歧杆菌与Caco-2Caco-2细胞的粘附细胞的粘附 保持健康促进老化自身感染共生性 拟杆菌 真杆菌消化球菌双歧杆菌乳杆

34、菌大肠杆菌 链球菌韦荣球菌魏氏梭菌葡萄球菌变形杆菌假单孢菌致病性维生素,蛋白质合成辅助消化,吸收防止外袭菌刺激免疫功能 (有害性)肠内腐败(NH3,H2S,胺,酚)致癌物毒素 (致病性)对皮肤，粘膜,脏器及血行的感染 肠内菌构成 肠内菌功能(有益性)对宿主作用调节肠道菌群平衡结果判断标准调节肠道菌群平衡结果判断标准 一般采用方差分析进行统计分析。根据给予受试物一般采用方差分析进行统计分析。根据给予受试物前后小鼠肠道菌群值的变化进行评价：前后小鼠肠道菌群值的变化进行评价：（1 1）粪便中双歧杆菌和）粪便中双歧杆菌和/或乳杆菌增加，产气荚膜梭菌或乳杆菌增加，产气荚膜梭菌减少或不增加，拟杆菌、肠杆菌

35、和减少或不增加，拟杆菌、肠杆菌和/或肠球菌减少或无或肠球菌减少或无明显变化。明显变化。（2 2）粪便中双歧杆菌和）粪便中双歧杆菌和/或乳杆菌增加，产气荚膜梭菌或乳杆菌增加，产气荚膜梭菌减少或不增加，拟杆菌、肠杆菌和或肠球菌明显增加，减少或不增加，拟杆菌、肠杆菌和或肠球菌明显增加，但增加幅度低于双歧杆菌和但增加幅度低于双歧杆菌和/或乳杆菌增加的幅度。或乳杆菌增加的幅度。符合以上两项要求之一的，经统计学处理有差异显符合以上两项要求之一的，经统计学处理有差异显著性，可判定受试物具有调节肠道菌群平衡的作用。著性，可判定受试物具有调节肠道菌群平衡的作用。A.A.酸乳的保健效果酸乳的保健效果 抑菌作用：抑

36、菌作用：嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌等有一定的耐受胃液和胆汁的能力，可进入菌、双歧杆菌等有一定的耐受胃液和胆汁的能力，可进入肠道存留一定时间。这些乳酸菌以及在这些乳酸菌影响下肠道存留一定时间。这些乳酸菌以及在这些乳酸菌影响下生长起来的肠道中的其他乳酸菌，可产生乳酸菌素等抗菌生长起来的肠道中的其他乳酸菌，可产生乳酸菌素等抗菌物质，这些物质对大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌物质，这些物质对大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌等有明显的抑菌作用。等有明显的抑菌作用。改善便秘作用改善便秘作用：进入肠道中的活的乳酸菌能产生乳酸、：进入肠道中的活的乳

37、酸菌能产生乳酸、醋酸等有机酸，这些有机酸有刺激肠道，加强蠕动作用，醋酸等有机酸，这些有机酸有刺激肠道，加强蠕动作用，故可改善便秘。故可改善便秘。双歧杆菌与大肠杆菌共培双歧杆菌与大肠杆菌共培养养双歧杆菌双歧杆菌与金葡菌共培养与金葡菌共培养 产细菌素戊糖乳杆菌产细菌素戊糖乳杆菌31-131-1菌体形态及抑菌试验菌体形态及抑菌试验戊糖乳杆菌素戊糖乳杆菌素31-131-1对腊样芽孢杆菌的抑菌试验对腊样芽孢杆菌的抑菌试验(左左)戊糖乳杆菌素戊糖乳杆菌素31-131-1对金黄色葡萄球菌的抑菌试验对金黄色葡萄球菌的抑菌试验(右右)纯化后的杆菌素冻干粉末纯化后的杆菌素冻干粉末A.A.酸乳的保健效果酸乳的保健效

38、果 降低胆固醇：降低胆固醇：许多研究证明，牛乳中的乳清酸、乳糖许多研究证明，牛乳中的乳清酸、乳糖和钙以及酸奶中存在的和钙以及酸奶中存在的羟基戊二酸羟基戊二酸等都有降低胆固醇的作等都有降低胆固醇的作用。用。抗癌作用：抗癌作用：酸奶有抑制酸奶有抑制B-B-葡萄糖醛酸酶、偶氮还原酶葡萄糖醛酸酶、偶氮还原酶和硝基还原酶三种酶活性的作用，这些酶能引起癌变。另和硝基还原酶三种酶活性的作用，这些酶能引起癌变。另外，酸奶能激活巨噬细胞，可抑制肿瘤细胞的发生，从而外，酸奶能激活巨噬细胞，可抑制肿瘤细胞的发生，从而起到抗癌作用。起到抗癌作用。B.B.酸乳常用菌种及生物学特性酸乳常用菌种及生物学特性 保加利亚乳杆菌

39、和嗜热链球菌的混合菌。目前强化菌保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的混合菌。目前强化菌种有双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、丁二酮链球菌、明串珠菌等。种有双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、丁二酮链球菌、明串珠菌等。嗜热链球菌：嗜热链球菌：属属G G+,微需氧菌微需氧菌,最适培养温度为最适培养温度为40-40-45,45,能发酵葡萄糖、果糖、蔗糖和乳糖。在能发酵葡萄糖、果糖、蔗糖和乳糖。在8585条件条件下，能耐下，能耐20-30min20-30min。蛋白分解力微弱。对抗生素极敏感。蛋白分解力微弱。对抗生素极敏感。细胞呈卵圆形，成对或形成长链。细胞形态与培养条。细胞呈卵圆形，成对或形成长链。细胞形态与培养条件有关：在件有关：

40、在3030乳中培养时，细胞成对，而在乳中培养时，细胞成对，而在4545时呈时呈短链；在高酸度乳中形成长链；液体培养时，细胞呈链短链；在高酸度乳中形成长链；液体培养时，细胞呈链状，平板培养时细胞膨胀变粗，有时会成杆菌状，形成状，平板培养时细胞膨胀变粗，有时会成杆菌状，形成针尖状菌落；该菌的某些菌株在平板移接时，若中间不针尖状菌落；该菌的某些菌株在平板移接时，若中间不经过牛乳培养而直接将细胞涂平板时往往得不到菌落，经过牛乳培养而直接将细胞涂平板时往往得不到菌落，这些菌株是典型的这些菌株是典型的牛乳菌牛乳菌。属同型发酵乳酸菌，产生。属同型发酵乳酸菌，产生L(+)-L(+)-乳酸。能产生香味物质双乙酰

41、。乳酸。能产生香味物质双乙酰。保加利亚乳杆菌：保加利亚乳杆菌：属属G+微厌氧菌。最适培养温度为微厌氧菌。最适培养温度为40-40-43,43,能发酵葡萄糖、果糖和乳糖，但不能利用蔗糖。对热能发酵葡萄糖、果糖和乳糖，但不能利用蔗糖。对热耐受性差，个别菌株耐受性差，个别菌株7575时能耐时能耐20min20min。蛋白分解力弱。对。蛋白分解力弱。对抗生素不如嗜热链球菌敏感。细胞两端钝圆，呈细杆状，抗生素不如嗜热链球菌敏感。细胞两端钝圆，呈细杆状，单个或成链，频繁传代易变形。培养基和培养温度对细胞单个或成链，频繁传代易变形。培养基和培养温度对细胞形态影响很大：在形态影响很大：在2020乳中培养，细胞

42、可成为长的纤维状乳中培养，细胞可成为长的纤维状菌；菌；5050下培养，细胞停止生长，如在此温度下继续培养，下培养，细胞停止生长，如在此温度下继续培养，其细胞形状变得不规则；在冷的酸奶中，由于温度和高酸其细胞形状变得不规则；在冷的酸奶中，由于温度和高酸度的影响，会有异常杆菌出现；可能是由于氧的阻碍作用度的影响，会有异常杆菌出现；可能是由于氧的阻碍作用或者因为氮源不适当，在琼脂平板上培养时，细胞形状不或者因为氮源不适当，在琼脂平板上培养时，细胞形状不规则。属同型发酵乳酸菌，产生规则。属同型发酵乳酸菌，产生D(-)-D(-)-乳酸乳酸,能产生香味物能产生香味物质乙醛。质乙醛。保加利亚乳杆菌保加利亚乳

43、杆菌 嗜酸乳杆菌：嗜酸乳杆菌：属属G+微厌氧菌。最适培养温度为微厌氧菌。最适培养温度为35-35-3838。能发酵葡萄糖、果糖、蔗糖和乳糖。除此之外，还。能发酵葡萄糖、果糖、蔗糖和乳糖。除此之外，还能利用麦芽糖、纤维二糖、甘露糖、半乳糖和水杨苷等作能利用麦芽糖、纤维二糖、甘露糖、半乳糖和水杨苷等作为生长的碳源。对热耐受性差。蛋白分解力弱。对抗生素为生长的碳源。对热耐受性差。蛋白分解力弱。对抗生素比嗜热链球菌更敏感。细胞两端钝圆，呈杆状，单个或成比嗜热链球菌更敏感。细胞两端钝圆，呈杆状，单个或成双或成短链。属同型发酵乳杆菌，产生双或成短链。属同型发酵乳杆菌，产生D,L-D,L-乳酸。嗜酸乳乳酸。

44、嗜酸乳杆菌的最适生长杆菌的最适生长pHpH为为5.5-6.05.5-6.0，对培养基营养成分要求较，对培养基营养成分要求较高。用牛乳培养时，一般都添加酵母膏、肽或其他生长促高。用牛乳培养时，一般都添加酵母膏、肽或其他生长促进物质；使用合成培养基时需添加西红柿汁或乳清。能耐进物质；使用合成培养基时需添加西红柿汁或乳清。能耐胃酸和胆汁，能在肠道中存活。若每天摄入胃酸和胆汁，能在肠道中存活。若每天摄入2.52.510101010个活个活嗜酸乳杆菌，对人体健康大有益处。嗜酸乳杆菌，对人体健康大有益处。嗜酸乳杆菌嗜酸乳杆菌B.酸乳常用菌种及生物学特性酸乳常用菌种及生物学特性 双歧杆菌：双歧杆菌：属属G

45、G+专性厌氧菌专性厌氧菌,但目前用于生产活但目前用于生产活菌制剂的一些菌株是耐氧菌株。经多次传代培养，菌制剂的一些菌株是耐氧菌株。经多次传代培养，G G染色反应转呈阴性。最适培养温为染色反应转呈阴性。最适培养温为3737左右。能发酵左右。能发酵葡萄糖、果糖、乳糖和半乳糖。除两歧双歧杆菌仅缓葡萄糖、果糖、乳糖和半乳糖。除两歧双歧杆菌仅缓慢利用蔗糖外，短双歧杆菌、长双歧杆菌和婴儿双歧慢利用蔗糖外，短双歧杆菌、长双歧杆菌和婴儿双歧杆菌等均能发酵蔗糖。对热耐受性差杆菌等均能发酵蔗糖。对热耐受性差,蛋白分解微弱蛋白分解微弱,对抗生素敏感。对抗生素敏感。B.酸乳常用菌种及生物学特性酸乳常用菌种及生物学特性

46、 双歧杆菌：双歧杆菌：细胞形状多样，同一菌种，不同培养条细胞形状多样，同一菌种，不同培养条件，细胞的形态很不一样，有棍棒状、勺状、件，细胞的形态很不一样，有棍棒状、勺状、V V字形、字形、弯曲状、球杆菌状和弯曲状、球杆菌状和Y Y字形等。属异型发酵乳酸菌，除字形等。属异型发酵乳酸菌，除生产生产L(+)-L(+)-乳酸外，还有乙酸、乙醇和乳酸外，还有乙酸、乙醇和COCO2 2等生成。抗酸等生成。抗酸性弱。对营养要求复杂，含有水苏糖、棉子糖、乳果糖、性弱。对营养要求复杂，含有水苏糖、棉子糖、乳果糖、异构化乳糖、聚甘露糖和异构化乳糖、聚甘露糖和N-N-乙酰乙酰D-D-氨基葡萄糖苷氨基葡萄糖苷中的一种

47、或几种的培养基有助于双歧杆菌的生长。在培中的一种或几种的培养基有助于双歧杆菌的生长。在培养基中添加还原剂养基中添加还原剂V VC C和半胱氨酸对培养双歧杆菌有好处。和半胱氨酸对培养双歧杆菌有好处。双歧杆菌形态图双歧杆菌形态图双歧杆菌形态图双歧杆菌形态图双歧杆菌形态图双歧杆菌形态图双歧杆菌形态图双歧杆菌形态图双歧杆菌形态图双歧杆菌形态图C C 酸奶生产工艺流程酸奶生产工艺流程 酸奶酸奶工艺流程工艺流程(凝固型、搅拌型和活性乳酸菌饮料凝固型、搅拌型和活性乳酸菌饮料)原料鲜奶原料鲜奶 净化净化 脂肪含量标准化脂肪含量标准化 配料配料 过滤过滤 预热预热 均质均质 杀菌杀菌 冷却冷却 接种接种 分装分

48、装 发酵发酵 冷却冷却 后熟后熟 发酵发酵 分装分装 发酵剂发酵剂：是指为生产酸奶而调制的特定微生物的培养物。是指为生产酸奶而调制的特定微生物的培养物。发酵剂的优劣与产品的质量有密切的关系。目前生产发酵剂的优劣与产品的质量有密切的关系。目前生产酸奶用的发酵剂有类，即利用冷冻干燥技术制成的酸奶用的发酵剂有类，即利用冷冻干燥技术制成的颗粒颗粒状发酵剂状发酵剂和经和经逐级扩大培养制得的发酵剂逐级扩大培养制得的发酵剂。菌种菌种：一般是指试管培养物。一般是指试管培养物。母发酵剂：母发酵剂：是指在三角瓶中培养的种子扩大培养物。是指在三角瓶中培养的种子扩大培养物。中间发酵剂：中间发酵剂：是母发酵剂进一步扩大

49、培养所得到的种子培是母发酵剂进一步扩大培养所得到的种子培养物。养物。工作发酵剂：工作发酵剂：是中间发酵剂在小型发酵罐扩大培养后的种是中间发酵剂在小型发酵罐扩大培养后的种子培养物，用来投入牛奶中直接生产酸奶。子培养物，用来投入牛奶中直接生产酸奶。D D 双歧杆菌厌氧培养技术双歧杆菌厌氧培养技术 然而，在人的一生中，双歧杆菌的数量呈逐渐下降的然而，在人的一生中，双歧杆菌的数量呈逐渐下降的趋势，尤其是在老年人的肠道内其含量更少，因而为了增趋势，尤其是在老年人的肠道内其含量更少，因而为了增加人体内的这种有益菌，市场上出现了许多的活菌制剂和加人体内的这种有益菌，市场上出现了许多的活菌制剂和活菌食品，如三

50、株口服液、丽珠肠乐、金双歧、斐菲康、活菌食品，如三株口服液、丽珠肠乐、金双歧、斐菲康、威特、生命源口服液、双歧天宝、五株王功能液、双歧王威特、生命源口服液、双歧天宝、五株王功能液、双歧王等等。等等。D D 双歧杆菌厌氧培养技术双歧杆菌厌氧培养技术 但是由于双歧杆菌是一种专性厌氧菌，对氧非常敏感但是由于双歧杆菌是一种专性厌氧菌，对氧非常敏感，在有氧的条件下不能生长和极易死亡，因而不能象需氧，在有氧的条件下不能生长和极易死亡，因而不能象需氧菌或兼性厌氧菌那样生长于通常的琼脂平血或斜面试管上菌或兼性厌氧菌那样生长于通常的琼脂平血或斜面试管上及液体试管中，这就给双歧杆菌的分离、培养以及实际生及液体试管