食品發(fā)酵與釀造工藝學(xué)復(fù)習(xí)資料

1、食品發(fā)酵工藝學(xué)第一章 緒論一、食品發(fā)酵與釀造的歷史1.列文虎克Leeuwenhoek Antoni Van ( 1632-1723 )：成功制造了世界上第一臺顯微鏡，并在人類歷史上第一次通過顯微鏡發(fā)現(xiàn)了單細胞生命體-微生物。2. 巴斯德（Louis Pasteur,18221895）巴斯德的主要貢獻：發(fā)明了巴斯德滅菌法。1861年，巴斯德實驗，結(jié)束了綿延100多年的爭論，把自然發(fā)生論趕出了科學(xué)界。1865年，巴斯德受農(nóng)業(yè)部長的重托，解決了法國南部蠶業(yè)上遇到的疾病使蠶大量死亡的難題。發(fā)明了狂犬病疫苗，他還指出這種病原物是某種可以通過細菌濾器的“過濾性的超微生物”。 3.科赫（Koch, Robe

2、rt 18431910）科赫的主要貢獻：1881年后，創(chuàng)用了固體培養(yǎng)基劃線分離純種法。建立了單種微生物的分離和純培養(yǎng)技術(shù)。1882年3月24日科赫在德國柏林生理學(xué)會上宣布了結(jié)核菌是結(jié)核病的病原菌。單種微生物分離和純培養(yǎng)技術(shù)的建立，是食品發(fā)酵與釀造技術(shù)的第一個轉(zhuǎn)折點。4. 20世紀40年代，好氣性發(fā)酵工程技術(shù)成為發(fā)酵與釀造技術(shù)發(fā)展的第二個轉(zhuǎn)折點。5. 人工誘變育種技術(shù)和代謝調(diào)控發(fā)酵工程技術(shù)成為發(fā)酵與釀造技術(shù)發(fā)展的第三個轉(zhuǎn)折點。620世紀70年代發(fā)展起來的DNA重組技術(shù)，又大大推動了發(fā)酵與釀造技術(shù)的發(fā)展。 二、食品發(fā)酵與釀造的特點以及與現(xiàn)代生物技術(shù)的關(guān)系（一）食品發(fā)酵與釀造的特點發(fā)酵：泛指利用微生

3、物制造工業(yè)原料和工業(yè)產(chǎn)品的過程。通常所說的發(fā)酵指生物或離體的酶，不徹底地分解代謝有機物，并釋放出能量的過程。釀造：是我國勞動人民對一些特定產(chǎn)品進行發(fā)酵生產(chǎn)的一種稱謂，通常把成分復(fù)雜、風(fēng)味要求較高，諸如黃酒、白酒、啤酒、葡萄酒等酒類以及醬油、醬、食醋、腐乳、豆豉、醬腌菜等食佐餐調(diào)味品的生產(chǎn)稱謂釀造。釀造與發(fā)酵的區(qū)別：利用生物體或生物體長生的酶進行的化學(xué)反應(yīng)。與化學(xué)工業(yè)相比，發(fā)酵與釀造工業(yè)的特點：安全、簡單；原料廣泛；反應(yīng)專一；代謝多樣；易受污染；菌種選育發(fā)酵技術(shù)的兩個核心：生物催化劑、生物反應(yīng)系統(tǒng)第二章 菌種選育、保藏與復(fù)壯菌種選育的方法有：自然選育、誘變育種、雜交育種、原生質(zhì)體融合、基因工程。

4、一、微生物菌種選育的理論基礎(chǔ)微生物的遺傳性和變異性的特點：a、微生物由于繁殖速度快、生活周期短；b、微生物由于個體微小，比表面積大，大多以單細胞或極少分化的多細胞存在；c、微生物大多以無性生殖為主，且營養(yǎng)體多數(shù)為單倍體。誘變育種：人為地將對象生物置于誘變因子中，使該生物體發(fā)生突變，從這些突變體中篩選具有優(yōu)良性狀的突變株的過程。（一）突變：微生物的遺傳物質(zhì)存在于變動著得的環(huán)境中，染色體上的遺傳信息以及染色體組受到環(huán)境的作用而改變，這種改變或多或少是永久性的，從生物表型上說是突然發(fā)生可遺傳的變換，這種變化就稱為突變。自發(fā)突變：在自然狀況下發(fā)生的突變，也稱自然突變。誘發(fā)突變：人為地利用物理或化學(xué)因素

5、誘發(fā)的突變。（二）誘變的基本原理1.誘變劑：用來處理微生物并能提高生物體突變頻率的這些物理或化學(xué)因素成為誘變因素，又稱誘變劑。誘變劑有物理誘變因子（紫外線、射線）、化學(xué)誘變因子（亞硝基胍、亞硝酸、亞硝基甲基胍）生物誘變因子（噬菌體）2. 誘變劑作用機理物理誘變因子誘變機理：快中子、射線、射線產(chǎn)生電離輻射，而紫外線是不形成離子的非電離輻射。以紫外線為例，紫外線照射后引起的結(jié)構(gòu)改變，強烈吸收紫外線，特別是堿基對，而嘧啶比嘌呤對紫外線更為敏感。紫外線引起結(jié)構(gòu)變化，是胞嘧啶和尿嘧啶的水合作用以及二聚體形成。菌種保藏的目的是在一定時間內(nèi)使菌種不死、不亂，以供研究、生產(chǎn)、交換使用?；驹瓌t：挑選優(yōu)良純種、

6、典型菌種；盡量使用分生孢子，芽孢等休眠體；創(chuàng)造有利于休眠分子的保藏環(huán)境；盡可能多的采用不同的手段保藏一些比較重要的微生物菌株。菌種保藏的方法有：（一）低溫保藏法：冰箱保藏法（斜面）：低溫，適用于各大類，保藏個月，簡單。冰箱保藏法（半固體）：低溫，避氧，適用于細菌酵母菌，保藏時間為個月，簡便（二）甘油懸液保藏法：低溫，需要保護劑（甘油），適用于細菌、酵母菌約年，較簡便（三）石蠟油低溫保藏法：低溫，阻氧，適用于各大類，保藏時間約年，簡便（四）干燥保藏 沙土管法：干燥無營養(yǎng)產(chǎn)孢子的微生物保藏時間約為年，簡便有效。（五）甘油管保藏法（六）真空冷凍干燥法：干燥低溫，無氧有保護劑，適用于各大類，保藏時間大

7、于年，但繁而高效。（七）液氮超低溫保存：超低溫，有保護劑，適用于各大類，保藏時間大于年，繁而有效。第三章 微生物的代謝調(diào)控理論及其在食品發(fā)酵與釀造中的應(yīng)用代謝調(diào)節(jié):是生物在長期進化過程中，為適應(yīng)外界條件而形成的一種復(fù)雜的生理機能。通過調(diào)節(jié)作用細胞內(nèi)的各種物質(zhì)及能量代謝得到協(xié)調(diào)和統(tǒng)一，使生物體能更好地利用環(huán)境條件來完成復(fù)雜的生命活動。二、代謝調(diào)控的方式（1）調(diào)節(jié)營養(yǎng)物質(zhì)透過細胞膜而進入細胞的能力-通道調(diào)節(jié)；（2）調(diào)節(jié)代謝流-通量調(diào)節(jié)；（3）通過酶的定位以限制它與相應(yīng)底物的接近-限制其基質(zhì)有形接近。三、與代謝調(diào)節(jié)有關(guān)的酶（一）同工酶：又稱同功酶，是指催化相同生化反應(yīng)，但酶蛋白分子結(jié)構(gòu)有差異的一類酶

8、。（二）別構(gòu)酶：具有別構(gòu)作用（或變構(gòu)作用）的酶。其分子有活性中心和別構(gòu)中心，往往是具有四級結(jié)構(gòu)的多亞基的寡聚酶。（三）多功能酶：分子組成只有一條多肽鏈，但具有兩種或兩種以上催化活力的酶。一個終產(chǎn)物的過量，在使共同途徑第一步反應(yīng)受到部分抑制的同時，分支途徑第一步反應(yīng)也受到抑制，使代謝沿著其他分支進行。因此，一個產(chǎn)物的過量不致干擾其他產(chǎn)物的生成。 第二節(jié) 微生物代謝的協(xié)調(diào)作用Ø （1）酶活性的激活：指在分解代謝途徑中，后面的反應(yīng)可被較前面的中間產(chǎn)物所促進。 Ø （2）酶活性的抑制：主要是反饋抑制。Ø 反饋抑制：某代謝途徑的末端產(chǎn)物（即終產(chǎn)物）過量時，這個產(chǎn)物可反過來直

9、接抑制該途徑中第一個酶的活性，促使整個反應(yīng)過程減慢或停止，從而避免了末端產(chǎn)物的過多累積。 Ø 反饋阻遏：是指抑制酶的形成是由途徑終點產(chǎn)物或其衍生物執(zhí)行的。即當代謝的，它就會終產(chǎn)物大量存在并達到一定濃度時，它就會同細胞中早已存在的阻遏物結(jié)合起來共同發(fā)揮作用。（3）反饋抑制的類型 直線式代謝途徑中的反饋抑制 分支代謝途徑中的反饋抑制。書上P63（1）協(xié)同反饋抑制： 指分支代謝途徑中的幾個末端產(chǎn)物同時過量時才能抑制共同途徑中的第一個酶的一種反饋調(diào)節(jié)方式。（2）合作反饋抑制： 指兩種末端產(chǎn)物同時存在時，可以起著比一種末端產(chǎn)物大得多的反饋抑制作用。（3）累積反饋抑制： 每一分支途徑的末端產(chǎn)物按

10、一定百分率單獨抑制共同途徑中前面的酶，所以當幾種末端產(chǎn)物共同存在時，它們的抑制作用是累積的。 （4）順序反饋抑制：當E過多時，可抑制CD，這時由于C的濃度過大而促使反應(yīng)向F、G方向進行，結(jié)果又造成了另一末端產(chǎn)物G濃度的增高。由于G過多就抑制了CF，結(jié)果造成C的濃度進一步增高。C過多又對AB間的酶發(fā)生抑制，從而達到了反饋抑制的效果。這種通過逐步有順序的方式達到的調(diào)節(jié)，稱為順序反饋抑制。 酶合成的調(diào)節(jié)是一種通過調(diào)節(jié)酶的合成量進而調(diào)節(jié)代謝速率的調(diào)節(jié)機制，這是一種在基因水平上（在原核生物中主要在轉(zhuǎn)錄水平上）的代謝調(diào)節(jié)。凡能促進酶生物合成的現(xiàn)象，稱為誘導(dǎo)。能阻礙酶生物合成的現(xiàn)象，則稱為阻遏。分解代謝物阻

11、遏的典型實例：葡萄糖效應(yīng)。葡萄糖效應(yīng)（ glucose effect）：又稱葡萄糖阻遏或分解代謝產(chǎn)生阻遏作用。葡萄糖或某些容易利用的碳源,其分解代謝產(chǎn)物阻遏某些誘導(dǎo)酶體系編碼的基因轉(zhuǎn)錄的現(xiàn)象。 （二）酶合成調(diào)節(jié)的機制 1.操縱子是在轉(zhuǎn)錄水平上控制基因表達的協(xié)調(diào)單位，由調(diào)節(jié)基因（R）、啟動子（P）、操縱基因（O）和在功能上相關(guān)的幾個結(jié)構(gòu)基因(S)組成 ；調(diào)節(jié)基因:用于編碼調(diào)節(jié)蛋白的基因。 啟動基因:是一種能被依賴于DNA的RNA聚合酶所識別的堿基順序，它既是RNA多聚酶的結(jié)合部位，也是轉(zhuǎn)錄的起始點；操縱基因是位于啟動基因和結(jié)構(gòu)基因之間的一段堿基順序，能與阻遏物（一種調(diào)節(jié)蛋白）相結(jié)合，以此來決定結(jié)

12、構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄是否能進行；結(jié)構(gòu)基因則是決定某一多肽的DNA模板，可根據(jù)其上的堿基順序轉(zhuǎn)錄出對應(yīng)的mRNA，然后再可通過核糖體而轉(zhuǎn)譯出相應(yīng)的酶。一個操縱子的轉(zhuǎn)錄，就合成了一個mRNA分子。調(diào)節(jié)蛋白是一類變構(gòu)蛋白，它有兩個特殊位點，其一可與操縱基因結(jié)合，另一位點則可與效應(yīng)物相結(jié)合。當調(diào)節(jié)蛋白與效應(yīng)物結(jié)合后，就發(fā)生變構(gòu)作用。有的調(diào)節(jié)蛋白在其變構(gòu)后可提高與操縱基因的結(jié)合能力，有的則會降低其結(jié)合能力。 調(diào)節(jié)蛋白可分兩種，其一稱阻遏物，它能在沒有誘導(dǎo)物（效應(yīng)物的一種）時與操縱基因相結(jié)合；另一則稱阻遏物蛋白，它只能在輔阻遏物（效應(yīng)物的另一種）存在時才能與操縱基因相結(jié)合。 三、能荷的調(diào)節(jié)（P65）：當細胞中腺苷

13、酸全部是ATP，能荷為1；當細胞中腺苷酸全部是ADP，能荷為0.5；當細胞中腺苷酸全部是AMP，能荷為0。當細胞或線粒體中三種核苷酸同時并存時，能荷大小隨三者比例而異，三者的比例隨細胞生理狀態(tài)而變化。 能荷在細胞不同生長時期的變化另外一個度量細胞能量狀態(tài)的參數(shù)是磷酸化位。磷酸化位=ATP/ADPPi磷酸化位除了腺苷酸外，還決定于無機磷濃度。磷酸化位與能荷相比，其值變化范圍更寬，因此是反映細胞能量狀態(tài)更加靈敏的指標。4.巴斯德效應(yīng)：氧的存在可以使酵母菌細胞進行呼吸作用而乙醇的產(chǎn)量顯著下降，即單位時間內(nèi)消耗速度減慢。這種呼吸（需氧能量過程）抑制發(fā)酵（厭氧能量代謝過程）的現(xiàn)象。營養(yǎng)缺陷性菌株：野生型

14、菌株經(jīng)過人工誘變或者自然突變失去合成某種營養(yǎng)（氨基酸，維生素，核酸等）的能力，只有在基本培養(yǎng)基中補充所缺乏的營養(yǎng)因子才能生長的菌株。抗反饋調(diào)節(jié)突變菌株：就是指一種對反饋抑制不敏感或?qū)Ψ答佔瓒粲锌剐?，或二者兼而有之的菌株。在這類菌株中，因其反饋抑制或阻遏已解除，或是反饋抑制和阻遏已同時解除，所以能分泌大量的末端代謝產(chǎn)物。 獲得抗反饋調(diào)節(jié)突變株方法：選育抗代謝類似物的突變株；從營養(yǎng)缺陷型回復(fù)突變株中獲得對途徑中調(diào)節(jié)酶解除反饋抑制的突變株谷氨酸發(fā)酵過程中，可通過控制生物素、油酸、甘油的亞適量，控制細胞膜的合成；加入青霉素,抑制細胞壁肽聚糖合成中肽鏈的交聯(lián)； 加入表面活性劑如吐溫80或陽離子表面活性劑

15、(如聚氧化乙酰硬脂酰胺),將脂類從細胞壁中溶解出來,使細胞壁疏松,通透性增加。在IMP發(fā)酵中，控制Mn2+（限量）造成細胞膨脹的不規(guī)則形態(tài)，膜產(chǎn)生異常，非常專一性的膜透性被破壞，核苷酸生物合成補救途徑酶系PRPP激酶、Hx（次黃嘌呤）焦磷酸化酶及Hx和R5-P都分泌于體外，在體外大量生物合成IMP。第四章 發(fā)酵與釀造工程學(xué)基礎(chǔ)及主要設(shè)備菌種活化與擴大培養(yǎng)是指將處于休眠狀態(tài)的生產(chǎn)菌種接入試管斜面活化后，在經(jīng)過扁瓶或搖瓶及種子罐逐級擴大培養(yǎng)而獲得一定數(shù)量和質(zhì)量的純種過程。2.接種齡：指搖瓶或種子罐中培養(yǎng)的菌種開始移入下一級種子罐或發(fā)酵罐時的培養(yǎng)時間。3.接種量：指接入的種子液的體積和接種后培養(yǎng)基的

16、體積比。多以百分數(shù)表示，如：接種量為1%(v/v)。培養(yǎng)基的配制原則1. 根據(jù)不同微生物的營養(yǎng)需要配制不同的培養(yǎng)基；2. 合適的碳氮比；3. 合適的pH；4. 合適的滲透壓；5. 合適的氧化還原電位。生長因子是一類對微生物正常代謝必不可缺少且不能用簡單的碳源或氮源自行合成的有機物。碳氮比：指培養(yǎng)基中碳源所含的碳元素與氮源所含的氮元素的質(zhì)量比。一般指質(zhì)量比，也有用濃度比或摩爾比表示的，所以，具體使用時應(yīng)注明：如C/N (m/m) =40：1。細胞破碎的方法：高壓勻漿法和研磨法。細胞碎片的分離：常用離心分離法。發(fā)酵熱：習(xí)慣上將發(fā)酵過程中釋放出的凈熱量成為發(fā)酵熱，包括生物熱、攪拌熱、蒸發(fā)熱和輻射熱。

17、發(fā)酵工藝控制的參數(shù)：氣體流速，溫度，罐壓、攪拌速度（好氧）、泡沫、pH、溶解氧等發(fā)酵過程溫度的影響和控制1.溫度的影響：影響微生物的生長速度；影響酶的活力；影響代謝產(chǎn)物的積累。2.溫度監(jiān)測的意義：判斷菌體生長情況及發(fā)酵進程；及時控溫以利于菌體生長及產(chǎn)物合成。 谷氨酸發(fā)酵過程對溫度的控制： 谷氨酸產(chǎn)生菌的最適生長溫度為3034，產(chǎn)生谷氨酸的溫度為3637。 在谷氨酸發(fā)酵的前期菌生長階段和種子培養(yǎng)階段應(yīng)滿足菌體生長的最適溫度。若溫度過高，菌體容易衰老。 在發(fā)酵的中后期菌體生長已經(jīng)停止，為了大量積累谷氨酸，需要適當提高溫度。 pH對發(fā)酵的影響及其控制（一）pH對發(fā)酵過程的影響：影響酶的活性、影響微生

18、物細胞膜所帶電荷、影響培養(yǎng)基中某些營養(yǎng)物質(zhì)和中間代謝產(chǎn)物的離解。（二）影響發(fā)酵過程pH變化的因素：引起發(fā)酵液pH下降的因素：1、培養(yǎng)基中碳氮比不當，碳源過多2、消泡油加得過多3、生理酸性物質(zhì)（銨鹽）過多，氨被利用。引起發(fā)酵液pH升高的因素：1、培養(yǎng)基中碳氮比不當，氮源過多，氨基酸釋放；2、生理堿性物質(zhì)（如硝酸鹽）過多；3中間補料時氨水或尿素等堿性物質(zhì)加入的量過多。（三）發(fā)酵過程pH的控制：1.調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的原始pH值，或加入緩沖液制成緩沖能力強的培養(yǎng)基；2.選用不同代謝速度碳源和氮源種類和比例；3.在發(fā)酵過程中加入弱酸或弱堿進行pH調(diào)節(jié)，也可通過調(diào)節(jié)通風(fēng)量來調(diào)節(jié)pH。四、二氧化碳和呼吸熵（一）二

19、氧化碳對發(fā)酵的影響：1.是某些微生物（如大腸桿菌、環(huán)狀芽孢桿菌）生長代謝所必須的物質(zhì)；2.對氨基酸、抗生素等的發(fā)酵有刺激或抑制作用3.影響細胞膜的結(jié)構(gòu)和流動性；4.改變發(fā)酵液的pH值。（二）發(fā)酵過程中二氧化碳的控制：一般通過通氣攪拌的方法來控制二氧化碳濃度。五、基質(zhì)濃度對發(fā)酵的影響及補料控制：碳源、氮源、磷酸鹽（二）泡沫的消除：物理消泡法、機械消泡法、化學(xué)消泡法：常用的化學(xué)消泡劑有四類（天然油脂類、聚醚類、醇類、硅酮類）七、發(fā)酵終點判斷：殘?zhí)菨舛?、氨基氮濃度、產(chǎn)物產(chǎn)量、菌體形態(tài)、發(fā)酵液外觀粘度等指標常作為發(fā)酵終點判斷的依據(jù)。第五章 酒精發(fā)酵與釀酒 酒精發(fā)酵原料 1.薯類原料 薯類原料包括甘薯、

20、木薯和馬鈴薯等 2.谷物原料(糧食原料) ：谷物原料包括玉米、小麥、高梁、大米等。3、糖質(zhì)原料：糖蜜、甘蔗、甜菜、甜高粱；4纖維質(zhì)原料：農(nóng)作物下腳料、森林和木材加工的下腳料、工廠纖維素和半纖維素下腳料等。5其它原料：紙漿廢液、馬鈴薯渣等與酒清發(fā)酵有關(guān)的微生物 (一)糖化菌 糖化：用淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)酒精時，在進行乙醇發(fā)酵之前，一定要先將淀粉全部或部分轉(zhuǎn)化成葡萄糖等可發(fā)酵性糖，這種淀粉轉(zhuǎn)化為糖的過程稱為糖化，所用催化劑稱為糖化劑。常用糖化菌：曲霉、根霉、毛霉等。另：細菌和毛霉也可發(fā)酵產(chǎn)酒精。 (二)酒精發(fā)酵微生物 ：許多微生物都能利用已糖化進行酒精發(fā)酵，但在實際生產(chǎn)中用于酒精發(fā)酵的幾乎全是酒精酵母，

21、俗稱酒母。淀粉質(zhì)原料：常用啤酒酵母。糖質(zhì)原料：除啤酒酵母外，還有粟酒裂殖酵母、克魯維酵母等 。§ 三、酒精發(fā)酵生化機制 ：（一） 淀粉質(zhì)和纖維質(zhì)原料的水解：淀粉原料糊化液化水解為葡萄糖(二)酵母菌的乙醇發(fā)酵 酒精蒸餾與精餾工藝 酒精蒸餾有單塔、兩塔、三塔和多塔蒸餾等多種蒸餾工藝。我國一般采用雙塔蒸餾的方式進行酒精的蒸餾和精餾。白酒定義: 是用谷物、薯類或糖分等為原料，經(jīng)糖化發(fā)酵、蒸餾、陳釀和勾兌制成的酒精濃度大于20%（V/v）的一種蒸餾酒。白酒的風(fēng)味物質(zhì)成分和質(zhì)量標準（1）白酒風(fēng)味物質(zhì)成分：白酒中的香氣成分已鑒定出很多種，這些成分主要包括酯、酸、醇、羰基化合物（酮、醛）、含硫化合物

22、等。它們在白酒中含量極微，但在恰當?shù)呐浔认拢拱拙凭哂袃?yōu)美的特殊芳香，各種酒的香氣特征是它的香氣成分的量的平衡表現(xiàn)。酯類 ：構(gòu)成酒香的主要物質(zhì)。一般芳香的酒或名酒含酯量均較高，平均在0.20.6克100毫升，普通白酒的含酯量較低。酒類中酯類主要是C1-C14的直鏈脂肪酸乙酯。乙酸乙酯濃時呈蘋果、香蕉香，稀時呈梨和菠蘿香；丁酸乙酯濃時呈不愉快香味，略帶臭，稀時呈蘭姆酒香；己酸乙酯濃時呈辣味和臭味，稀時賦予白酒特殊的窖香；乳酸乙酯具有香不露頭，增加酒質(zhì)醇厚感的特性。其次，還有微量的乙酸丁酯、乙酸戊酯以及辛酸乙酯、醋酸異戊酯、醋酸異丁酯等。醇類：乙醇、異戊醇、異丁醇、正丙醇、正丁醇（濃香和醬香）。作

23、用：少量的高級醇賦予白酒特殊的香氣，并起到襯托酯香的作用，使香氣更完滿。醇類還可以和脂肪酸結(jié)合成酯，增加酒香。醇類中的-苯乙醇是構(gòu)成白酒風(fēng)格香的必要成分。含量：白酒的高級醇含量應(yīng)在0.3g100ml以下。醛類：乙醛、糠醛、異戊醛、正己醛、香草醛等。 作用：增強酒的放香，能使酒形成優(yōu)美的風(fēng)味。如乙醛是酒頭香的主要物質(zhì)，糠醛是酒香的重要物質(zhì)，不少好酒都含有一定量的糠醛，一般含量為0.0020.003g100ml左右。但醛類含量過多，則酒的辛辣味太重，刺激太大，對人體有毒害。丙烯醛還能催人流淚，它和巴豆醛、甘油醛等都帶有臭味。酸類 以脂肪酸為主，通常以乙酸含量最多，其次有丙酸、乳酸、琥珀酸、己酸、檸

24、檬酸、丁酸或異丁酸，還有香草酸、油酸、丙酮酸等等。呈味、作為酯的前體物質(zhì)及穩(wěn)定劑。白酒總酸含量應(yīng)在0.1克100毫升左右。酮類 如雙乙酰等。少量的含硫化合物。§ （2）白酒的質(zhì)量標準：感官指標：色澤、香氣、口味理化指標：酒精度、總酸、總酯等。白酒的度指乙醇的體積與白酒體積的百分比。啤酒的度指啤酒中原麥芽汁的質(zhì)量百分比。1.上面發(fā)酵啤酒-采用上面酵母。發(fā)酵過程中，酵母雖CO2浮到發(fā)酵面上，發(fā)酵溫度15-20°C。啤酒的香味突出。下面發(fā)酵啤酒-采用下面酵母。發(fā)酵完畢，酵母凝聚沉淀到發(fā)酵容器底部，發(fā)酵溫度5-10°C。啤酒的香味柔和。2.淡色啤酒、濃色啤酒和黑色啤酒3.

25、鮮啤酒（啤酒包裝后，不經(jīng)過巴氏殺菌的）、純生啤酒（采用高新技術(shù)如微孔薄膜過濾技術(shù)，實現(xiàn)了啤酒的除菌過濾，然后按無菌要求進行瓶裝，不需殺菌）和熟啤酒（啤酒包裝后，經(jīng)過巴氏殺菌者）4.低、中、高濃度啤酒5.新的啤酒品種：干啤酒、無醇（低醇）啤酒、稀釋啤酒 （二）啤酒的質(zhì)量標準：感官指標和理化指標：GB/T4927-1991感官指標：外觀、泡沫、色度、香氣和口味；理化指標：酒精含量（），原麥汁濃度（）、總酸含量、二氧化碳含量、雙乙酰含量§ 啤酒發(fā)酵工藝：制麥芽麥芽粉碎、糖化及麥汁過濾麥芽汁煮沸，添加酒花添加酵母進行啤酒發(fā)酵過濾和灌裝§ 二、啤酒釀造原料§ 釀造啤酒的主要

26、原料是：大麥、水、酵母、酒花。§ 啤酒花，簡稱：酒花使用的主要目的是利用其苦味，香味，防腐力和澄清麥汁的能力。酒花的主要成分有：-酸、-酸及酒花油和多酚物質(zhì)、果膠、蛋白質(zhì)等。§ 麥汁煮沸的目的：酶的鈍化：破壞酶的活力，停止淀粉酶的作用，穩(wěn)定可發(fā)酵糖和糊精的比例，確保穩(wěn)定和發(fā)酵的一致性。 § 麥汁滅菌：殺菌，避免乳酸菌等微生物在發(fā)酵時發(fā)生敗壞，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。蛋白質(zhì)的變性和絮凝沉淀：析出某些受熱變性以及與單寧物質(zhì)的結(jié)合而絮凝沉淀得蛋白質(zhì)，提高啤酒的非生物穩(wěn)定性。蒸發(fā)水分：蒸發(fā)麥汁中多余的水分，達到要求的濃度。酒花成分的浸出：在麥汁的煮沸過程中添加酒花，將其所含的軟樹

27、脂，單寧物質(zhì)和芳香成分等溶出，以賦予麥汁獨特的苦味和香味，同時也提高了啤酒的生物和非生物穩(wěn)定性。降低麥汁的pH值：還原物質(zhì)的形成，蒸發(fā)出不良的揮發(fā)性物質(zhì)。五、啤酒發(fā)酵：冷卻后的麥汁添加酵母以后，便是發(fā)酵的開始，整個發(fā)酵過程可以分為：酵母恢復(fù)階段，有氧呼吸階段，無氧呼吸階段。酵母接種后，開始在麥汁充氧的條件下，恢復(fù)其生理活性，以麥汁中的氨基酸為主要的氮源，可發(fā)酵糖為主要的碳源，進行呼吸作用，并從中獲取能量而發(fā)生繁殖，同時產(chǎn)生一系列的代謝副產(chǎn)物，此后便在無氧的條件下進行酒精發(fā)酵。§ 成品啤酒：色澤：啤酒主要有淡色啤酒，濃色啤酒和黑色啤酒，只要是以原料的不同和釀造工藝的不同來決定的，良好的

28、啤酒，色澤光潔醒目，可以用此方法來辨別啤酒的質(zhì)量。透明度：良好的啤酒應(yīng)該有著很好的透明度，不應(yīng)該帶有渾濁的現(xiàn)象。§ 泡沫：泡沫是啤酒的主要特征之一，良好的啤酒，泡沫細膩潔白，有一定的持久性。§ 二氧化碳含量：一般啤酒的二氧化碳含量應(yīng)該在5.2-5.8%質(zhì)量百分比。§ 啤酒的風(fēng)味：由于酒花的作用，使啤酒帶有很明顯的酒花香味和酒花苦味，但是這種苦味，苦而不長。n 一、谷氨酸生產(chǎn)原料及其處理（一）糖蜜的預(yù)處理：降低生物素含量。（二）淀粉的糖化：酸解法、酶解法、酸酶法和酶酸法。二、谷氨酸產(chǎn)生菌：我國使用的多是野生型菌株通過誘變篩選的谷氨酸棒桿菌。n 1.谷氨酸合成 的方式

29、（1）轉(zhuǎn)氨基作用（2）還原氨基化作用谷氨酸合成過程中各途徑的意義n （1）糖酵解途徑： 葡萄糖降解為丙酮酸，丙酮酸進入三羧酸循環(huán)。n （2）HMP途徑： 生成的NADH2是還原氨基化反應(yīng)必須的供氫體。n （3）TCA途徑： 提供谷氨酸的前體物質(zhì)-酮戊二酸。n （4）CO2固定反應(yīng)：在蘋果酸酶和丙酮酸羧化酶作用下分別生成丙酮酸和草酰乙酸，前者氧化為草酰乙酸，使草酰乙酸得到補充。n （5）乙醛酸途徑：通過異檸檬酸裂解酶作用補充琥珀酸，維持菌體生長需要。n （6）還原氨基化作用：-酮戊二酸經(jīng)還原氨基化作用生成谷氨酸。n 4.谷氨酸生產(chǎn)菌的生化特征（1）有固定CO2的二羧酸合成酶存在。（2） -酮戊二

30、酸脫氫酶活力很弱。（3）異檸檬酸脫氫酶活力較強，異檸檬酸脫氫酶的活力不能太強。（4）谷氨酸脫氫酶活力高。（5）經(jīng)呼吸鏈氧化NADPH2的能力要弱，保證有NADPH2作為供氫體參加還原氨基化反應(yīng)。（6）菌體進一步分解谷氨酸的能力低下。谷氨酸發(fā)酵工藝1.發(fā)酵培養(yǎng)基（1）碳源：糖類、脂肪、醇類、烴類（2）氮源：尿素或氨水，所需氮源較大（C:N=100:2030）（3）無機鹽：提供磷、硫、鎂、鉀、鈣、鐵等。（4）生長因子：生物素2.發(fā)酵條件控制（1）溫度控制：菌體生長（0-12h），溫度30-32度；谷氨酸合成（12后），溫度34-37度。（2）發(fā)酵前期，中后期。（3）DO控制（4）種齡及接種量控制（

31、5）泡沫控制呈鮮味的是鳥苷酸、肌苷酸、黃苷酸等5-核苷酸。呈鮮強度：5 -GMP>5-IMP>5-XMP肌苷酸產(chǎn)生菌的選育：1.改善細胞膜對肌苷酸透過性障礙。2.經(jīng)過誘變篩選腺嘌呤或黃嘌呤缺陷型變異株。3.對Mn2+不敏感。乳酸發(fā)酵：在無氧條件下乳酸細菌將己糖轉(zhuǎn)化成乳酸的過程，稱為乳酸發(fā)酵。乳酸細菌：乳桿菌屬、乳球菌屬、鏈球菌屬、雙歧桿菌屬、明串珠菌屬、片球菌屬、芽孢乳桿菌屬、腸球菌屬乳酸發(fā)酵類型：1.同型發(fā)酵2.異型發(fā)酵3.雙歧途徑4.乳糖發(fā)酵途徑v 1.同型乳酸發(fā)酵（ homolactic fermentation ）過程是：葡萄糖經(jīng) EMP 途徑生成丙酮酸，丙酮酸在乳酸脫氫酶

32、的作用下，丙酮酸作為受氫體被還原為乳酸，從而再生 NAD + ，因只有 2 分子乳酸為唯一終產(chǎn)物，故稱同型乳酸發(fā)酵。 乳酸的理論轉(zhuǎn)化率為100同型乳酸發(fā)酵的主要菌種： 德氏乳桿菌（ Lactobacillus delbruckii ）、嗜酸乳桿菌（ L. acidophilus ）、干酪乳桿菌（ L.casei ）、植物乳桿菌（ L.plantarum ）v 2.異型乳酸發(fā)酵 （ heterolactic fermentation ）：以葡萄糖為底物發(fā)酵后除乳酸外還產(chǎn)生乙醇、乙酸和 CO 2 等多種代謝產(chǎn)物的，稱為異型乳酸發(fā)酵。乳酸的理論轉(zhuǎn)化率為50。 一些行異型 乳酸 發(fā)酵的乳酸桿菌，因缺乏

33、 EMP 途徑中的若干重要酶 醛縮酶和異構(gòu)酶 ， 其葡萄糖的降解完全以 HMP 途徑為基礎(chǔ)，進而行 異型乳酸發(fā)酵。異型乳酸發(fā)酵主要菌種：腸膜明串珠菌 （ Leuconostoc mesenteroides ） 、乳脂乳桿菌 （ Lactobacillus cremoris ） 、短乳桿菌 （ L.brevis ） 、發(fā)酵乳桿菌 （ L.fermentum ） 兩歧雙歧桿菌 （ Bifidobacterium bifidum ） 等 。 v 3.雙歧途徑乳酸發(fā)酵：雙歧途徑（bifidum pathway）：2分子葡萄糖產(chǎn)生2分子乳酸和3分子乙酸，乳酸的理論轉(zhuǎn)化率亦為50。v 4.乳酸菌的乳糖發(fā)酵

34、：乳酸菌先分解乳糖生成葡萄糖和半乳糖，葡萄糖進入同型或異型發(fā)酵途徑進行分解，半乳糖異構(gòu)化或轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟呛筮M入各途徑發(fā)酵，或經(jīng)D-6-磷酸塔格糖途徑形成乳酸。工業(yè)發(fā)酵對產(chǎn)乳酸菌種的要求：同型發(fā)酵菌、營養(yǎng)要求低、產(chǎn)酸迅速，耐高溫。生產(chǎn)中常用的菌種：德氏乳桿菌和保加利亞乳桿菌。傳統(tǒng)乳酸生產(chǎn)工藝：發(fā)酵培養(yǎng)基的制備（1）碳源：葡萄糖、馬鈴薯淀粉、玉米淀粉、菊芋等。（2）氮源和生長因子：麥根。（3）磷（4）碳酸鈣牛乳標準化，（酸乳的原料來自健康乳牛的鮮乳，不含抗生素類藥物及有害微生物。要求含脂量在3.7%非脂乳固形物含量8.7%左右。） 均質(zhì) 加熱處理（9095，1530min）接種和發(fā)酵（接種量為2%-

35、2.5%）冷卻和后熟醋酸發(fā)酵的生化過程：醋酸發(fā)酵：是指乙醇在醋酸菌的作用下氧化成醋酸的過程。（1）CH3CH2OHCH3CHO（2）CH3CHOCH3COOH（1）、（2）分別在乙醇脫氫酶和乙醛脫氫酶的作用下進行的。參與食醋發(fā)酵過程的微生物主要有三類：霉菌、酵母菌和醋酸菌。食醋釀造的原料及處理釀造原料1.主料：淀粉原料、含糖原料、含酒精原料。2.輔料：細谷糠、麩皮。3.填充料：谷糠、花生殼、谷殼、玉米芯、高梁殼。4.添加劑：食鹽、蔗糖、炒米色等。淋醋：三套循環(huán)法書上P253食醋的質(zhì)量指標1.感觀指標：色、香、味、體。2.理化指標：總酸、氨基氮、還原糖、相對密度。3.衛(wèi)生指標：有害重金屬（砷、鉛

36、）、無機酸、微生物（雜菌、大腸桿菌、致病菌）。一、醬和醬油釀造原料：（一）蛋白質(zhì)原料：豆粕、豆餅、大豆等（二）淀粉質(zhì)原料：麩皮、小麥等（三）食鹽（四）水二、醬油釀造和制醬的微生物（一）曲霉 種類：米曲霉、醬油曲霉、黑曲霉等，作用：能 分泌蛋白酶、淀粉酶、果膠酶纖維素酶和酯酶，分解蛋白質(zhì)和淀粉，產(chǎn)生氨基酸等鮮味物質(zhì)。（二）酵母 種類：涉及7屬23種，主要是魯氏酵母、醬油結(jié)合酵母。作用：發(fā)酵葡萄糖生產(chǎn)乙醇和甘油等，再進一步生成酯、糖醇等風(fēng)味物質(zhì)。（三）乳酸菌：種類：嗜鹽片球菌、醬油片球菌、醬油四聯(lián)球菌和植物乳干菌，作用：發(fā)酵糖產(chǎn)生乳酸、和乙醇作用生成香味物質(zhì)乳酸乙酯。醬與醬油釀造的生物化學(xué)（一）蛋白質(zhì)分解作用（二）淀粉糖化作用（三）酸類發(fā)酵（四）酒精發(fā)酵（五）醬油色素的形成：1.美拉德反應(yīng) 2.酶促褐變反應(yīng)3.非酶促褐變反應(yīng)（六）醬油的風(fēng)味香氣成分：酯、醇、羰基化