微生物的应用
• 酱油：酱油生产以大豆为主要原料，其他有 酱油：酱油生产以大豆为主要原料， 麦麸、小麦、玉米等， 麦麸、小麦、玉米等，将上述原料经粉碎制 成固体培养基，在好氧条件下，利用产生蛋 成固体培养基，在好氧条件下， 白酶的霉菌， 黑曲霉进行发酵 进行发酵。 白酶的霉菌，如黑曲霉进行发酵。微生物在 生长过程中会产生大量的蛋白酶， 生长过程中会产生大量的蛋白酶，将培养基 中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸， 中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸，然 后淋洗、调制成酱油产品。 后淋洗、调制成酱油产品。酱油富含氨基酸 和肽，具有特殊香味。 和肽，具有特殊香味。
发酵食品的生产
• 现代发酵生产
• 采用现代化工程技术手段，利用微生物的某些特 采用现代化工程技术手段， 定功能，为人类生产有用的产品， 定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生 物应用于工业生产过程的一种新技术。 物应用于工业生产过程的一种新技术。
发酵工程
啤酒制造工艺流程
发酵工程
啤酒制造工艺流程
工程菌
）
二、什么是发酵？发酵食品 P41 什么是发酵？
• 发酵：在一定条件下，利用微生物的生命活动大 微生物的生命活动大 发酵：在一定条件下，利用微生物的 量生成或积累特定代谢产物或菌体的过程。 代谢产物或菌体的过程 量生成或积累特定代谢产物或菌体的过程。
发酵食品：农副产品的原料利 发酵食品： 用发酵方法生产和加工制作的 食品。 食品。
微生物的应用
• 醪糟：又称酒酿，是大米经蒸煮后，接种根 醪糟：又称酒酿，是大米经蒸煮后，接种根 在好氧条件下， 霉，在好氧条件下，发酵生产的含低浓度酒 精和不同糖分的食品。根霉在生长时会产生 精和不同糖分的食品。 大量的淀粉酶， 大量的淀粉酶，将大米中的淀粉水解成葡萄 同时利用部分葡萄糖发酵产生酒精。 糖，同时利用部分葡萄糖发酵产生酒精。由 于使用的根霉菌种不同， 于使用的根霉菌种不同，可以生产不同酒精 不同甜度和不同香味的醪糟。 度、不同甜度和不同香味的醪糟。
食品的添加剂
发酵生产的历史
• 原始发展阶段
人类利用微生物酿制发酵食品的历史 1、远古时代，自然发酵 、远古时代， 2、对自然发酵现象经过长期观察，思考模仿， 、对自然发酵现象经过长期观察，思考模仿， 发现含糖的物质或甜的东西会发酵产生酒—有计 发现含糖的物质或甜的东西会发酵产生酒 有计 划进行人工酿酒
微生物的应用
• 面包：现在的面包均是利用活性干酵母（面 面包：现在的面包均是利用活性干酵母 活性干酵母（ 包酵母）经活化后，与面粉混合发酵， 包酵母）经活化后，与面粉混合发酵，再加 入各种添加剂，经烤制生产的。面粉发酵后 入各种添加剂，经烤制生产的。 淀粉结构发生改变，变得易于消化、 淀粉结构发生改变，变得易于消化、营养易 于吸收。 于吸收。
3、培养基的配制 、
• 要进行发酵生产，有了优良的菌种还需 要进行发酵生产， 要有与菌种相适应的培养基。 要有与菌种相适应的培养基。在配制培 养基时应该注意哪些事情呢？ 养基时应该注意哪些事情呢？
（1）根据不同的菌种，应选择不同的材料配制 培养基。配制的培养基应满足微生物在碳源、氮 培养基。配制的培养基应满足微生物在碳源、氮 源、生长因子、水、无机盐等方面的营养要求， 源、生长因子、水、无机盐等方面的营养要求， 并为微生物提供适宜的pH。 并为微生物提供适宜的pH。 （2）培养基的营养要协调，以利于产物的合成。 （3）培养基在满足微生物的营养需求的基础上 应尽量降低生产成本，以得到更高的经济效益。
微生物的应用
• 请说出几种发酵食品 • 面酱、腐乳、面包、馒头、酒酿、豆豉、霉干菜、 面酱、腐乳、面包、馒头、酒酿、豆豉、霉干菜、 酸菜、泡菜、 酿造食醋、酿造酱油、各种酒类、 酸菜、泡菜、酱、酿造食醋、酿造酱油、各种酒类、 酸奶、 酸奶、奶酪
微生物的应用
• 酒类：包括果酒、啤酒、白酒及其他酒均是 酒类：包括果酒、啤酒、 利用酿酒酵母，在厌氧条件下进行发酵， 利用酿酒酵母，在厌氧条件下进行发酵，将 葡萄糖转化为酒精生产的。白酒经过蒸馏， 葡萄糖转化为酒精生产的。白酒经过蒸馏， 因此酒的主要成分是水和酒精， 因此酒的主要成分是水和酒精，以及一些加 热后易挥发物质，如各种酯类、 热后易挥发物质，如各种酯类、其他醇类和 少量低碳醛酮类化合物。果酒和啤酒是非蒸 少量低碳醛酮类化合物。 馏酒， 馏酒，发酵时酵母将果汁中或发酵液中的葡 萄糖，转化为酒精， 萄糖，转化为酒精，而其他营养成分会部分 被酵母利用，产生一些代谢产物，如氨基酸、 被酵母利用，产生一些代谢产物，如氨基酸、 维生素等，也会进入发酵的酒液中。因此， 维生素等，也会进入发酵的酒液中。因此， 果酒和啤酒营养价值较高。 果酒和啤酒营养价值较高。
思考： 思考： 自养型和异养型微生物分别能利用哪类碳源物质？ 自养型和异养型微生物分别能利用哪类碳源物质？ 碳源能否为微生物提供能量？ 碳源能否为微生物提供能量？
（二）氮源
1、什么是氮源？有哪些营养物质可做为氮源？ 常最用的氮源是什么？氮源有什么作用？ 常最用的氮源是什么？氮源有什么作用？ 2、含C、H、O、N的化合物是碳源、还是氮源？ 的化合物是碳源、还是氮源？ 概念 来源 最常用 来源 作用
4、灭菌和接种 、
• 发酵工程所用的菌种大多是单一的纯种， 发酵工程所用的菌种大多是单一的纯种， 整个发酵过程中不能混入杂菌。 整个发酵过程中不能混入杂菌。这是为 什么呢？ 什么呢？
在发酵过程中如混入其他微生物，将与菌种 形成竞争关系，对发酵过程造成不良影响。 例如：如果在谷氨酸发酵过程中混入放线菌， 则放线菌分泌的抗生素就会使大量的谷氨酸 棒状杆菌死亡。如果在青霉素生产过程中污 染了杂菌，这些杂菌则会分泌青霉素酶，将 合成的青霉素分解掉。
（三）生长因子
1、概念：有的微生物不可缺少的微量有机物 概念： 就叫做生长因子。 就叫做生长因子。
2、主要包括维生素、氨基酸和碱基等。 、主要包括维生素、氨基酸和碱基等。 3、作用：一般是酶和核酸的组成成分。 、作用：一般是酶和核酸的组成成分。 4、原因：缺乏合成这些物质所需的酶或合成能力有限。 、原因：缺乏合成这些物质所需的酶或合成能力有限。 一些天然物质如酵母膏、蛋白胨、 一些天然物质如酵母膏、蛋白胨、动植物组织提 取液等，可以为微生物提供生长因子。 取液等，可以为微生物提供生长因子。
（一）碳源
阅读课本相关内容，完成学习提纲： 阅读课本相关内容，完成学习提纲：
概念 概念 来源 来源 最常用来 最常用来源 作用 作用 源 ①主要构成细 糖类 胞物质和一些 代谢产物； 尤其是 代谢产物； 葡萄糖 ②有些是主要 能源物质。 能源物质。
凡能为 无机碳源： 无机碳源： 微生物 碳 CO2、NaHCO3 碳源 提供所 有机碳源： 有机碳源： 源 需碳元 糖类、脂肪酸、 素的营 糖类、脂肪酸、花 生粉饼、石油。 养物质 生粉饼、石油。
微生物的应用
• 醋：食品店或超市出售的醋中，除了白醋是 食品店或超市出售的醋中， 由化学合成的食品级醋酸勾兑的外， 由化学合成的食品级醋酸勾兑的外，其他的 则是由醋酸菌在好氧条件下发酵， 则是由醋酸菌在好氧条件下发酵，将固体发 醋酸菌在好氧条件下发酵 酵产生的酒精转化为醋酸生产的。 酵产生的酒精转化为醋酸生产的。由于使用 的微生物菌种或曲种的差异， 的微生物菌种或曲种的差异，在葡萄糖发酵 过程中会产生乳酸或其他有机酸， 过程中会产生乳酸或其他有机酸，因而使醋 有不同的风味。 有不同的风味。
无机氮源：分子态氮、 凡能为微 无机氮源：分子态氮、 主要用于合 氨、铵盐、硝酸盐。 铵盐、硝酸盐。 成蛋白质、 生物提供 成蛋白质、 铵盐、 氮 铵盐、 所需氮 有机氮源：尿素、 所需氮元 有机氮源：尿素、牛 核酸以及含 硝酸盐。 源 硝酸盐。 素的营养 氮的代谢产 肉膏、蛋白胨、 肉膏、蛋白胨、氨 物质 物。 基酸等。 基酸等。
微生物的应用
• 酱：以大豆和少量面粉为原料，蒸煮后在空 以大豆和少量面粉为原料， 气中自然发酵。 气中自然发酵。发酵过程主要是能够产生蛋 白酶、脂肪酶和淀粉酶的霉菌，将大豆中的 白酶、脂肪酶和淀粉酶的霉菌 霉菌， 蛋白质、脂肪、淀粉分解，产生出氨基酸、 蛋白质、脂肪、淀粉分解，产生出氨基酸、 多肽、甘油、脂肪酸等多种物质。 多肽、甘油、脂肪酸等多种物质。这些物质 使酱具有独特的酱香味。 使酱具有独特的酱香味。
现代发酵工业阶段（ 20世纪40-50年代 世纪40 现代发酵工业阶段（ 20世纪40-50年代生产技术要
求高；生产规模大；技术发展速度快；菌种的生产能力大幅度提高， 求高；生产规模大；技术发展速度快；菌种的生产能力大幅度提高， 新产品、新技术、 新产品、新技术、新设备的应用达到前所未有的程度。
20世纪70年代 世纪70 生物技术产业阶段 （ 20世纪70年代利用构建的基因
微生物发酵及其应用
1、举例说出利用微生物发酵生产的5种食品 、举例说出利用微生物发酵生产的 种食品
啤酒、果酒、食醋、面包、酸奶、腐乳、 啤酒、果酒、食醋、面包、酸奶、腐乳、 豆豉、霉干菜、酸菜、酱油、酸味剂、 豆豉、霉干菜、酸菜、酱油、酸味剂、甜 味剂
食品添加剂是指为改 食品添加剂是指为改 善食品品质、 善食品品质、防腐等 需要而加入食品中的 化学合成或天然物质， 化学合成或天然物质， 只要食品添加剂的使 用符合国家有关规定， 用符合国家有关规定， 它对人体便是无害的。 它对人体便是无害的。
发酵生产的历史
• 原始发展阶段（距今4000多年发酵技术原 原始发展阶段（距今4000 4000多年
始，顶多是家庭小制作，技术进步缓慢，完全是经验 顶多是家庭小制作，技术进步缓慢， 式的， 式的，并不知道其中的原理 。）
•传统发酵工业阶段（19世纪末—20世纪20年 传统发酵工业阶段（19世纪末—20世纪20年 传统发酵工业阶段 世纪末 世纪20 采用开放式的发酵方式， 代人们才开始了解发酵现象的本质 ，采用开放式的发酵方式， 生产过程较为简单，对生产设备要求不高， 生产过程较为简单，对生产设备要求不高，规模一般不大 。） ） 传统微生物发酵中，发酵的作用？ 传统微生物发酵中，发酵的作用？