霉菌及其在發(fā)酵產(chǎn)品中的應(yīng)用（課堂PPT）

1、 （一）（一） 霉菌制曲霉菌制曲 （二）生產(chǎn)醬類產(chǎn)品（二）生產(chǎn)醬類產(chǎn)品 （三）腐乳（三）腐乳 （四）豆豉（四）豆豉 （五）檸檬酸（五）檸檬酸 （六）蘋果酸（六）蘋果酸利用霉菌生產(chǎn)淀粉酶、糖化酶的常用菌種：利用霉菌生產(chǎn)淀粉酶、糖化酶的常用菌種：根霉屬中常用的有日本根霉、米根霉、華根霉等；根霉屬中常用的有日本根霉、米根霉、華根霉等；曲霉菌屬中常用的有黑曲霉、宇佐美曲霉、米曲霉、曲霉菌屬中常用的有黑曲霉、宇佐美曲霉、米曲霉、泡盛曲霉等；泡盛曲霉等；毛霉屬中常用的有魯氏毛霉；毛霉屬中常用的有魯氏毛霉；還有紅曲屬中的一些種也是較好的糖化劑，如紫紅曲還有紅曲屬中的一些種也是較好的糖化劑，如紫紅曲霉、安氏紅

2、曲霉等；霉、安氏紅曲霉等；（二）生產(chǎn)醬類產(chǎn)品（二）生產(chǎn)醬類產(chǎn)品 醬類包括大豆醬、蠶豆醬、面醬、豆瓣醬、豆豉及醬類包括大豆醬、蠶豆醬、面醬、豆瓣醬、豆豉及其加工制品，都是由一些糧食和油料作物為主要原料，其加工制品，都是由一些糧食和油料作物為主要原料，利用以米曲霉為主微生物經(jīng)發(fā)酵釀造制成的。利用以米曲霉為主微生物經(jīng)發(fā)酵釀造制成的。 用于醬類生產(chǎn)的霉菌主要是米曲霉，生產(chǎn)上用于醬類生產(chǎn)的霉菌主要是米曲霉，生產(chǎn)上常用的常用的有滬釀?dòng)袦?.042、黃曲霉、黃曲霉Cr-1菌株、黑曲霉等菌株、黑曲霉等。 所用的曲霉具有較強(qiáng)的蛋白酶、淀粉酶及纖維素酶的活力，它們把原料中的蛋白質(zhì)分解為氨基酸，淀粉變?yōu)樘穷悾谄?/p>

3、他微生物的共同作用下生成醇、酸、酯等，形成醬類特有的風(fēng)味。 醬油醬油是以蛋白質(zhì)和淀粉質(zhì)原料為主料，利用曲霉及其是以蛋白質(zhì)和淀粉質(zhì)原料為主料，利用曲霉及其他微生物的共同發(fā)酵微生物發(fā)酵釀造而成的具有特殊色、他微生物的共同發(fā)酵微生物發(fā)酵釀造而成的具有特殊色、香、味、體齊備，具有酸、甜、苦、咸、鮮五味調(diào)和的香、味、體齊備，具有酸、甜、苦、咸、鮮五味調(diào)和的一種液體調(diào)味品。一種液體調(diào)味品。 醬油生產(chǎn)中常用的霉菌有醬油生產(chǎn)中常用的霉菌有米曲霉、黃曲霉和黑曲霉米曲霉、黃曲霉和黑曲霉等，等，應(yīng)用于醬油生產(chǎn)的曲霉菌株應(yīng)符合如下條件：應(yīng)用于醬油生產(chǎn)的曲霉菌株應(yīng)符合如下條件：不產(chǎn)黃曲霉毒素；蛋白酶、淀粉酶活力高，有谷

4、氨酰胺酶活力；生長速度快、培養(yǎng)條件粗放、抗雜菌能力強(qiáng)；不產(chǎn)生異味，制曲釀造的醬制品風(fēng)味好；醬油生產(chǎn)霉菌： 醬油生產(chǎn)上常用的米曲霉菌株有：醬油生產(chǎn)上常用的米曲霉菌株有：AS 3.951；UE328、UE336；AS 3.863；渝；渝3.811等。等。 生產(chǎn)中常常是由兩菌種以上復(fù)合使用，以提高原料生產(chǎn)中常常是由兩菌種以上復(fù)合使用，以提高原料蛋白質(zhì)及碳水化合物的利用率，提高成品中還原糖、氨蛋白質(zhì)及碳水化合物的利用率，提高成品中還原糖、氨基酸、色素以及香味物質(zhì)的水平?；?、色素以及香味物質(zhì)的水平。除曲霉外，還有酵母除曲霉外，還有酵母菌、乳酸菌參與發(fā)酵，它們對(duì)醬油香味的形成也起著十菌、乳酸菌參與發(fā)酵，

5、它們對(duì)醬油香味的形成也起著十分重要的作用。分重要的作用。（1）米曲霉（Aspergillus oryzae)蛋白酶、蛋白酶、-淀粉酶、糖化酶及谷氨酰胺酶這淀粉酶、糖化酶及谷氨酰胺酶這四種酶與醬油的質(zhì)量及原料的利用率關(guān)系密切，四種酶與醬油的質(zhì)量及原料的利用率關(guān)系密切，還含有纖維素酶及半纖維素酶。還含有纖維素酶及半纖維素酶。 米曲霉生長的最適溫度是米曲霉生長的最適溫度是3235，適宜，適宜pH為為6.56.8，曲含水，曲含水48%-50%，好氧微生物。，好氧微生物。（2）醬油曲霉（）醬油曲霉（Aspergillus sojae) 日本學(xué)者坂口在日本學(xué)者坂口在20世紀(jì)世紀(jì)30年代從醬油中年代從醬油中

6、分離出來的，其分生孢子表面有小突起，多聚分離出來的，其分生孢子表面有小突起，多聚半乳糖醛酸酶活性較高。半乳糖醛酸酶活性較高。（3）黑曲霉（）黑曲霉（Aspergillus niger) 含有較高的酸性蛋白酶，可彌補(bǔ)以上兩含有較高的酸性蛋白酶，可彌補(bǔ)以上兩種霉菌的蛋白酶的不足種霉菌的蛋白酶的不足（1）曲霉）曲霉 提供酶類，入池后很快自溶。提供酶類，入池后很快自溶。（2）酵母菌）酵母菌 合成酒精，產(chǎn)香；魯氏酵母的自溶可促進(jìn)球擬合成酒精，產(chǎn)香；魯氏酵母的自溶可促進(jìn)球擬酵母的生長。酵母的生長。（3）細(xì)菌）細(xì)菌 前期足球菌多，后期四鏈球菌多；與酵母有協(xié)前期足球菌多，后期四鏈球菌多；與酵母有協(xié)同發(fā)酵作用。

7、同發(fā)酵作用。 固體曲使用廣泛，制曲方法有厚層通風(fēng)制曲、曲固體曲使用廣泛，制曲方法有厚層通風(fēng)制曲、曲盤制曲、圓盤式機(jī)械制曲等。盤制曲、圓盤式機(jī)械制曲等。以豆粕和麩皮為原料的厚層通風(fēng)制曲工藝流程：以豆粕和麩皮為原料的厚層通風(fēng)制曲工藝流程： 種曲種曲豆粕、麩皮豆粕、麩皮混合混合潤水潤水蒸料蒸料冷卻冷卻接種接種入池培養(yǎng)入池培養(yǎng)第一次翻曲第一次翻曲第二次翻曲第二次翻曲成曲成曲醬醪：成曲拌入大量鹽水，成為濃稠的半流動(dòng)狀態(tài)。醬醪：成曲拌入大量鹽水，成為濃稠的半流動(dòng)狀態(tài)。 醬醅：成曲拌入少量鹽水，成為不流動(dòng)狀態(tài)。醬醅：成曲拌入少量鹽水，成為不流動(dòng)狀態(tài)。 將醬醪或醬醅裝入發(fā)酵容器中，利用曲中酶和微生將醬醪或醬醅

8、裝入發(fā)酵容器中，利用曲中酶和微生物作用，將其中原料分解、轉(zhuǎn)化、形成醬油獨(dú)有的色、香、物作用，將其中原料分解、轉(zhuǎn)化、形成醬油獨(dú)有的色、香、味、體成分。味、體成分。工藝流程：工藝流程：成曲成曲粉碎粉碎制醅制醅保溫發(fā)酵保溫發(fā)酵成熟醬醅成熟醬醅 發(fā)酵室 發(fā)酵池1 .腐乳發(fā)酵微生物及其作用腐乳發(fā)酵微生物及其作用（1 1）毛霉菌）毛霉菌（2 2）根霉菌）根霉菌（3 3）曲霉）曲霉（4 4）青霉）青霉（5 5）酵母菌）酵母菌特點(diǎn)：自然培養(yǎng)、特點(diǎn)：自然培養(yǎng)、 混菌發(fā)酵，混菌發(fā)酵， 毛霉為主毛霉為主不產(chǎn)生毒素，菌絲壁細(xì)軟，棉絮狀，色白或淡黃；不產(chǎn)生毒素，菌絲壁細(xì)軟，棉絮狀，色白或淡黃；生長繁殖快速，且抗雜菌力強(qiáng)

9、；生長繁殖快速，且抗雜菌力強(qiáng)；生產(chǎn)的溫度范圍大，不受季節(jié)限制；生產(chǎn)的溫度范圍大，不受季節(jié)限制；有蛋白酶、脂肪酶、肽酶及有益于腐乳質(zhì)量的酶有蛋白酶、脂肪酶、肽酶及有益于腐乳質(zhì)量的酶系；系；使產(chǎn)品質(zhì)地細(xì)膩柔糯，氣味正常良好使產(chǎn)品質(zhì)地細(xì)膩柔糯，氣味正常良好 腌制腐乳腌制腐乳 豆腐坯豆腐坯煮沸煮沸腌腌坯坯裝壇裝壇后發(fā)酵后發(fā)酵成品成品霉菌型腐乳霉菌型腐乳 豆腐坯豆腐坯接種接種主發(fā)酵主發(fā)酵搓毛搓毛鹽鹽坯坯裝壇裝壇后發(fā)酵后發(fā)酵成品成品細(xì)菌型腐乳細(xì)菌型腐乳 豆腐坯豆腐坯上蒸上蒸鹽腌鹽腌切洗切洗接種接種前發(fā)酵前發(fā)酵烘干烘干裝壇裝壇后發(fā)酵后發(fā)酵成成品品食鹽毛霉或根霉各種輔料小球菌各種輔料 檸檬酸分子式為檸檬酸分子

10、式為C6H8O7，外觀為白色顆，外觀為白色顆粒狀或白色結(jié)晶粉末，無臭，具有令人粒狀或白色結(jié)晶粉末，無臭，具有令人愉快的強(qiáng)烈的酸味，相對(duì)密度為愉快的強(qiáng)烈的酸味，相對(duì)密度為1.6550。 檸檬酸易溶于水、酒精，不溶于醚、酯、檸檬酸易溶于水、酒精，不溶于醚、酯、氯仿等有機(jī)溶劑。商品檸檬酸主要是無氯仿等有機(jī)溶劑。商品檸檬酸主要是無水檸檬酸和一水檸檬酸。它天然存在于水檸檬酸和一水檸檬酸。它天然存在于果實(shí)中，其中以柑橘、菠蘿、檸檬、無果實(shí)中，其中以柑橘、菠蘿、檸檬、無花果等含量較高。花果等含量較高。 檸檬酸是生物體主要代謝產(chǎn)物之一檸檬酸是生物體主要代謝產(chǎn)物之一。早。早期的檸檬酸生產(chǎn)是以檸檬、柑橘等天然期的

11、檸檬酸生產(chǎn)是以檸檬、柑橘等天然果實(shí)為原料加工而成的。果實(shí)為原料加工而成的。檸檬酸1、檸檬酸在食品中的應(yīng)用（1）飲料與冰激凌 檸檬酸廣泛用于配制各種水果型的飲料以及軟飲料。（2）果醬與釀造酒 檸檬酸在果醬與果凍中同樣可以增進(jìn)風(fēng)味，并使產(chǎn)品抗氧化作用。 （3）腌制品 各種肉類和蔬菜在腌制加工時(shí)，加入或涂上檸檬酸可以改善風(fēng)味，除腥去臭，抗氧化。（4）罐頭制品 加入檸檬酸除了調(diào)酸作用之外，還有螯合金屬離子的作用，保護(hù)其中的抗壞血酸，使之不被金屬離子破壞。（5）豆制品及調(diào)味品 用含有檸檬酸的水浸漬大豆，可以脫腥并便于后續(xù)加工。（6）其他 檸檬酸在醫(yī)藥、化學(xué)等其他工業(yè)中也有一定的作用。2、檸檬酸發(fā)酵菌種、

12、檸檬酸發(fā)酵菌種（2）檸檬酸發(fā)酵機(jī)制 關(guān)于檸檬酸發(fā)酵的機(jī)制雖有多種理論，但目前大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為它與三羧酸循環(huán)有密切的關(guān)系。糖經(jīng)糖酵解途徑（EMP途徑），形成丙酮酸，丙酮酸羧化形成C4化合物，丙酮酸脫羧形成C2化合物，兩者縮合形成檸檬酸。（3）檸檬酸發(fā)酵用原料 檸檬酸發(fā)酵的原料有糖質(zhì)原料、淀粉質(zhì)原料和正烷烴類原料3大類。種子培養(yǎng)基組成種子培養(yǎng)基組成(%) 葡萄糖葡萄糖 3%，豆餅粉，豆餅粉 1%， FeSO4 0.05%，K2HPO4 0.02%，NaCl 0.001%，MgSO4 0.01%，CaCO3 6% (單獨(dú)滅菌單獨(dú)滅菌)。 種子培養(yǎng)種子培養(yǎng) 將黃曲霉孢子用無菌水洗下并移接到裝有將黃曲霉孢

13、子用無菌水洗下并移接到裝有100ml種子培養(yǎng)基的種子培養(yǎng)基的500m1三角瓶中，在三角瓶中，在33下靜置培養(yǎng)下靜置培養(yǎng)24d，待長出大量孢子后，將，待長出大量孢子后，將其轉(zhuǎn)入到種子罐擴(kuò)大培養(yǎng)，接種量為其轉(zhuǎn)入到種子罐擴(kuò)大培養(yǎng)，接種量為5%。培養(yǎng)溫度。培養(yǎng)溫度3334，通風(fēng)，通風(fēng)量量0.15 0.3m3/m3.min，培養(yǎng)時(shí)間，培養(yǎng)時(shí)間1820h。 發(fā)酵培養(yǎng)基發(fā)酵培養(yǎng)基葡萄糖葡萄糖 7%8%，其余成分的組成及用量與種子罐培養(yǎng)基相同。，其余成分的組成及用量與種子罐培養(yǎng)基相同。從發(fā)酵醪液中提取蘋果酸從發(fā)酵醪液中提取蘋果酸 工藝流程工藝流程 發(fā)酵液發(fā)酵液酸解酸解過濾過濾濾液濾液中和中和過濾過濾沉淀沉淀酸

14、解酸解過濾過濾濾液濾液精制精制濃縮濃縮結(jié)品結(jié)品干燥干燥成品成品 1) 富馬酸發(fā)酵富馬酸發(fā)酵 菌種菌種 兩步發(fā)酵法以華根霉兩步發(fā)酵法以華根霉6508為菌種生產(chǎn)蘋果酸。為菌種生產(chǎn)蘋果酸。 斜面培養(yǎng)斜面培養(yǎng) 華根霉華根霉6508于葡萄糖馬鈴薯汁瓊脂斜面上，于葡萄糖馬鈴薯汁瓊脂斜面上，30培養(yǎng)培養(yǎng)7d，易于長出，易于長出大量孢子。大量孢子。 搖瓶發(fā)酵搖瓶發(fā)酵 a 培養(yǎng)基組成培養(yǎng)基組成(%) C6H12O6 10，(NH4)2SO4 0.5，K2HPO4 0.1，聚乙，聚乙二醇二醇10，MgSO4 0.05，F(xiàn)eCl3 0.002，CaCO3 5(單獨(dú)滅菌單獨(dú)滅菌)。 b 富馬酸發(fā)酵富馬酸發(fā)酵 在在500ml三角瓶中裝入三角瓶中裝入50ml培養(yǎng)基，滅菌，冷