食品制造中的主要微生物酶剂及其应用
微生物在食品工业中的应用
微生物在食品工业中的应用食品工业是一个广泛应用微生物的领域，微生物在食品生产中发挥着重要的作用。
微生物可以用来加工食品、提高食品质量、延长食品保质期等。
本文将探讨微生物在食品工业中的应用以及相关的研究。
1. 微生物在食品加工中的应用微生物在食品加工中起到了至关重要的作用。
首先，微生物可以用来制作面包、酸奶、啤酒等发酵食品。
在制作这些食品的过程中，微生物通过发酵作用将食材转化为具有特殊风味和营养的食品。
例如，酵母菌在面包制作过程中产生的二氧化碳使面团膨胀，使得面包变得松软可口。
另外，乳酸菌在酸奶制作中起到了发酵和酸化的作用，使得酸奶具有特殊的酸味和丰富的乳酸菌。
其次，微生物也可以用来制作调味品和食品添加剂。
例如，酿造酱油和豆瓣酱的过程中需要使用大豆发酵产生的微生物。
这些微生物可以将大豆中的蛋白质和碳水化合物分解成氨基酸和含有特殊香味的化合物，赋予调味品特殊的风味。
此外，微生物也可以产生某些特殊的酶，用于提取食材中的营养物质或改善食物的质地。
2. 微生物在食品质量控制中的应用微生物在食品质量控制中起着至关重要的作用。
食品中的微生物如果超出一定范围，可能会导致食品变质、滋生有害菌或产生有毒物质。
为了保证食品安全，食品工业需要对食品中的微生物进行严格的监控和控制。
常见的方法包括对原材料、中间产品和最终产品进行微生物检测。
如果发现食品中的微生物超出安全标准，需要采取相应的措施，如调整生产工艺、增加杀菌步骤或者淘汰不合格的原材料。
此外，微生物的存在也可以作为食品真实性的指标。
食品中的某些微生物会随着食品的加工和贮存过程发生变化，这种变化可以用来判断食品是否具有真实性和新鲜度。
例如，发酵食品中特定的菌群的存在和数量可以用来判断食品的质量和发酵过程是否符合要求。
3. 微生物在食品保质期延长中的应用微生物在食品保质期延长中起到了重要的作用。
在食品工业中，为了延长食品的保质期，常见的方法是增加食品中的抑菌剂、改变食品的包装方式以及使用微生物的防腐作用等。
细菌,酵母菌,霉菌在食品中的应用
细菌，酵母菌，霉菌在食品中的应用细菌，酵母菌，霉菌在食品中的应用广泛，在食品加工中已被应用了几千年，从酿酒、制醋到生产酸奶、面包发酵，人们生活中各种风味各异的各色食品的生产几乎都离不开他们。
细菌在食品中的应用：细菌在食品中应常用的菌种主要是醋酸杆菌，乳酸菌，非致病棒杆菌等。
醋酸杆菌：醋酸杆菌主要常见于腐烂的水果蔬菜、酸果汁、醋和饮料等物质中，属于革兰氏阴性无芽孢杆菌，兼性好氧。
醋酸杆菌能把乙醇氧化为乙酸。
醋酸菌如果在糖源充足的情况下，可以直接将葡糖糖变成醋酸；在氧气充足的情况下，能将酒精氧化成醋酸，从而制成醋，因此常用于制造食醋，果醋等方面的发酵。
乳酸菌：乳酸菌指发酵糖类主要产物为乳酸的一类无芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称。
凡是能从葡萄糖或乳糖的发酵过程中产生乳酸的细菌统称为乳酸菌。
这是一群相当庞杂的细菌，目前至少可分为18个属，共有200多种,发酵乳制品主要包括酸奶和奶酪两大类，生产菌种主要是乳酸菌。
乳酸菌的种类较多，常用的有干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)、保加利亚乳杆菌(L. bulgaricus)、嗜酸乳杆菌(L. acidophilus)、植物乳杆菌(L. plantarum)、乳酸乳杆菌(L. Lactis)、乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)、嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)等。
除极少数外，其中绝大部分都是人体内必不可少的且具有重要生理功能的菌群，其广泛存在于人体的肠道中。
它常用于酸牛奶、果蔬发酵饮料、酸泡菜等方面。
具有提供营养，改善胃肠道功能的功效。
非致病杆菌：非致病杆菌主要以谷氨酸棒杆菌，力士棒杆菌，解烃棒杆菌等，它们经常从土壤、空气、水等分离出。
常用于味精的制作。
它们能将糖分解成有机酸，并将含氮物质分解成铵离子，再进一步合成谷氨酸并积累于发酵液中。
酵母菌在食品中的应用:酿酒酵母：酿酒酵母是酵母菌属中的典型菌种，也是重要的菌种，广泛应用与啤酒、葡萄酒、白酒、果酒的酿造和面包的制造中。
第八章 在食品制造中的主要微生物及其应用
章名：08|在食品制造中的主要微生物及其应用01|单项选择题（每小题1分）难度：1|易1. 微生物发酵应用于食品工业，除生产传统的发酵产品外，还可产生哪类物质而为解决粮食短缺开辟了新的途径（）A．啤酒 B.食品添加剂 C.维生素 D.单细胞蛋白答：D2.下列没有参与酱油酿造的微生物为（）A．酵母菌 B. 米曲霉 C.醋酸菌 D.乳酸菌答：C3.下列没有参与蔬菜腌制的微生物为（）A．酵母菌 B. 醋酸菌 C. 米曲霉 D.乳酸菌答：C05判断题（每小题1分）难度：1|易1．由于乳酸发酵食品具有较高的酸度，能在相当长的时期内抑制腐败性菌类的生长，使食品的保藏性能得以增强。
答：√2．乳酸菌均为革兰氏阴性细菌，无运动性，不形成芽孢，以乳酸作为发酵代谢的主要产物。
答：×3．谷氨酸发酵所用的碳源除淀粉水解糖外，还广泛应用了制糖工的废料——甘蔗糖及甜菜糖蜜。
答：√4．面包等发酵型焙烤食品所使用的酵母菌种必须是发酵能力弱的，并且能产生一些风味物质。
答：×5．面包酵母有圆形、椭圆形等多种形态，以圆形的用于生产较好。
答：×6．酵母本身蛋白质含量甚高，且含有多种维生素，使面包的营养价值增高。
答：√7．淀粉酶对大麦的水解作用还有利于啤酒的澄清。
答：×8．酱醪经生化变化，产生各种蛋白质和淀粉的分解产物并合成一些产物，这些物质的综合作用构成了酱油特有的风味和性状。
答：√9．在腐乳发酵前期，主要是酵母等的生长发育期。
答：×03|填空题（每小题1分）难度：1|易1.在乳酸发酵过程中，乳酸菌将食品原料中的糖分转化为_______，从而提高了制品的。
答：乳酸，酸度。
2.根据乳酸菌发酵的过程及产物不同，可分为_______ 和_______。
答：同型乳酸发酵，异型乳酸发酵。
3．米曲霉具有复杂的酶系，特别是能产生丰富的_______ 和______。
答：淀粉酶，蛋白酶。
4．豆腐乳在发酵前期，主要是菌丝的生长发育期，在豆乳胚周围布满菌丝，同时分泌各种酶，引起豆乳中少量_________的糖化和_________ 的逐步降解。
酶的应用举例说明什么原理
酶的应用举例说明什么原理1. 概述酶是一种催化生物反应的蛋白质，在生物体内起着至关重要的作用。
酶具有高效、专一性及可控性等特点，因此在许多领域被广泛应用。
本文将通过一些实际的酶的应用举例，来说明酶的应用原理及其重要性。
2. 应用举例2.1. 食品加工•制造酸奶：通过添加乳酸菌，使乳糖转化为乳酸，从而发酵出酸奶。
这里的乳酸菌就是一种产酶的微生物，其分泌的乳酸酶能够加速乳糖的分解反应。
•酶解果胶：果胶是一种在植物细胞壁中存在的多糖，通过加入果胶酶可以使果胶分解成较小的分子，进而提高果冻、果酱等食品的口感和品质。
2.2. 制药工业•酶催化合成药物：许多药物的合成需要复杂的有机合成反应，传统合成方法往往效率低下。
而利用酶的催化作用，可以有效提高反应速度和产物得率，例如利用酶催化法合成β-内酰胺类抗生素。
这种方法具有高效、环境友好的特点。
•酶药物治疗：酶也可作为药物直接应用于治疗疾病。
例如，丝裂霉素是一种酶，可用于治疗某些白血病和淋巴瘤，在治疗过程中可通过调整药物剂量和使用特定的酶抑制剂来控制疗效。
2.3. 环境保护•生物降解：酶在环境保护领域中起到了重要的作用。
如利用酶降解废水中的有机物质，使其转化为无害物质，减少对环境的污染。
•污泥厌氧消化：污泥厌氧消化是一种常见的废水处理方法，其中酶发挥了关键作用。
酶可以分解有机废物，促进污泥发酵过程，从而减少有机物质的污染并产生可燃性气体和肥料。
2.4. 农业•喷洒酶剂：在农业生产中，酶也常被用作酶剂喷洒，用来改善土壤结构、促进植物生长、增加作物产量。
•溶绝对修复：通过添加适量的脱氢酶，对于在大田中发生的病菌造成的损害进行绝对修复，不仅不会对环境和人体造成污染还能让作物达到最高收益。
3. 原理说明酶的应用原理主要包括以下几个方面： - 酶的高效性：酶能够加速生物化学反应的速率，提高反应效率。
酶通过降低活化能，使反应路径变得更加容易，从而迅速催化反应。
- 酶的专一性：每种酶只催化一种或特定的化学反应，而不影响其他反应。
微生物在食品加工中的应用
微生物在食品加工中的应用摘要：随着当今世界的不断发展，食品加工产业也发生了诸多变化，人们对于食品的大量需求使得微生物广泛应用于该行业，不仅提高了生产效率，而且增加的食品种类。
本文通过对食品加工中常用微生物，以及微生物在现代食品加工中的应用的介绍，表明微生物有巨大的发展潜力，促进我国食品行业的进一步发展。
关键词：微生物；食品加工；应用微生物在食品加工中具有广泛应用，人们对于微生物的研究不断深入，现阶段在食品加工行业中微生物的种类不断增加，现代食品加工中对于微生物的应用也不断增加。
1现阶段食品加工产业中微生物的应用类型举例1.1细菌1.1.1乳酸菌乳酸菌通过分泌乳酸脱氢酶将糖类分解为乳酸，属于革兰氏阳性细菌。
由于代谢产物不同，发酵类型包括同型和异型，同型乳酸发酵的产物含有乳酸，异性乳酸发酵产物不含乳酸。
干酪乳酸菌、乳酸链球菌等参与同型乳酸发酵。
短乳杆菌、番茄乳杆菌等参与异型乳酸发酵。
LAB在蛋白发酵乳、果蔬、肉制品及酒类酿造等多种食品加工方面都有广泛应用。
食品中添加乳酸菌能加速胃肠道蠕动，促进机体对钙的吸收。
1.1.2醋酸菌醋酸菌种类繁多，分为两个属，一类是醋酸杆菌属，一类是醋单孢菌属。
醋酸杆菌生有周生鞭毛，具有氧化醋酸的能力。
醋单胞菌属由一类不以氧化醋酸为主，生有极生鞭毛的棒状杆菌。
醋酸菌产生多种酶对乙醇、乙酸等物质氧化。
乙醇脱氢酶将乙醇分解为乙醛，乙醛被乙醛脱氢酶氧化为乙酸。
醋酸菌广泛用于生物传感器、精细化工等多个领域。
1.2真菌1.2.1酵母菌一类既能进行有氧呼吸，将糖类分解为二氧化碳和水，又能在无氧条件下将糖类分解为酒精和二氧化碳。
酵母菌是一类真核单细胞真菌，适宜在PH偏低的含糖的环境中生长。
酵母菌应用范围广泛，在众多食品加工、啤酒酿造等工业。
无论是在发酵酒类还是在面包加工方面都有广泛应用。
酵母菌产生的自溶物可作为提升食品风味的调味剂加入到食品中。
人类生活的早期，酵母菌就广泛应用于人们的生产生活，比如啤酒酿造，并掌握了多种酿造工艺。
微生物食品
微生物食品——单细胞蛋白摘要：微生物都是核酸和蛋白质的实体，大多是单细胞，用发酵法生产这些单细胞微生物就可以得到极为丰富的单细胞蛋白。
微生物的繁殖速度惊人，一头体重５００千克的牛，每天只能合成０.５千克的蛋白质。
而５００千克的活菌体，只要有合适的条件，在２４小时内能够生产１２５０千克的单细胞蛋白质。
单细胞微生物制造出来的蛋白质可以制造人造肉、人造鱼、人造面粉等食品。
关键词：微生物、食品、单细胞蛋白、营养在日常生活中，我们不论有意无意，经常直接食用微生物或含有微生物的食品。
平常我们吃的蘑菇就是微生物的一种，令人难以置信，细菌和其他微生物含有和牛排一样多的蛋白质。
微生物食品在人类食谱中的比例越来越重。
目前，世界上还有2/3的人营养不良，缺少动物性蛋白，可见人类对蛋白质的需要越来越大。
毕竟地球上的动植物有限，产生的蛋白质更是有限的，因此需要在微生物方面做文章，势在必行。
（一）单细胞蛋白概念1966年，在麻省理工学院召开的会议上，第一次提出单细胞蛋白的概念。
单细胞蛋白又叫微生物蛋白、菌体蛋白。
按生产原料不同，可以分为石油蛋白、甲醇蛋白、甲烷蛋白等；按产生菌的种类不同，又可以分为细菌蛋白、真菌蛋白等。
1967年在第一次全世界单细胞蛋白会议上，将微生物菌体蛋白统称为单细胞蛋白。
（二）单细胞蛋白含丰富营养物质及其原料来源单细胞蛋白所含的营养物质极为丰富。
其中，蛋白质含量高达40%～80%，比大豆高10%～20%，比肉、鱼、奶酪高20%以上；氨基酸的组成较为齐全，含有人体必需的8种氨基酸，尤其是谷物中含量较少的赖氨酸。
一般成年人每天食用10～15 g干酵母，就能满足对氨基酸的需要量。
单细胞蛋白中还含有多种维生素、碳水化合物、脂类、矿物质，以及丰富的酶类和生物活性物质，如辅酶A、辅酶Q、谷胱甘肽、麦角固醇等。
而且单细胞蛋白质里氨基酸的种类比较齐全,有几种在一般食物里缺少的氨基酸,再单细胞蛋白里却大量存在.另外,还含有多种维生素,这也是一般食物所不及.正是由于单细胞蛋白具有这些突出的优点,现在人们用它加上相应的调味品做成鸡、鱼、猪肉的代替品,不仅外形相象,而且味道鲜美,营养也不亚于天然的鱼肉制品;用它掺和在饼干、饮料、奶制品中,则能提高这些产品的营养价值.在畜禽的饲料中,只要添加3-10%的单细胞蛋白,便能大大的提高饲料的营养价值和利用率.用来喂猪可增加瘦肉率;用来养鸡可多产蛋;用来饲养奶牛还可提高产奶量.在井冈霉素、肌苷、抗菌素等发酵它又可代替粮食原料.原料来源广泛：可作为单细胞蛋白生产原料的资源有：矿物(石油、液蜡、甲烷、泥炭等)、纤维资源(秸秆、木屑、糠稗、蔗渣等)、糖类资源(糖蜜、甘薯、木薯等)、工业有机废液(味精废液、淀粉废液、豆制品废液、酒精废液等)等。
主要酶制剂、用途及产酶微生物
主要酶制剂、用途及产酶微生物酶用途
耐高温a-淀粉酶水解淀粉制造葡萄糖、麦芽糖、糊精
糖化酶水解淀粉成葡萄糖
普鲁兰酶水解淀粉成直链低聚糖
蛋白酶软化肌肉纤维、啤酒果酒澄清、动植物蛋白质水解营养液脂肪酶用于制造干酪和奶油，增进食品香味，大豆脱腥等
纤维素酶用于大米、大豆、玉米脱皮，淀粉制造
半纤维素酶用于大米、大豆、玉米脱皮，提高果汁澄清度
果胶酶用于柑橘脱囊衣，饮料、果酒澄清等
葡萄糖异构酶菌可使葡萄糖转化为果糖
蔗糖酶制造转化糖，防止高浓度糖浆中蔗糖析出，防止果糖发沙橙皮苷酶防止柑橘罐头的白色沉淀
乳糖酶乳糖缺乏的乳品制造，防止乳制品中乳糖析出
单宁酶食品脱涩
花色素酶防止水果制品变色，白葡萄酒脱去红色
凝乳酶乳液凝固剂
胺氧化酶胺类脱臭
葡萄糖化酶用于蛋白质脱葡萄糖以防止食品褐变，食品除氧防腐
来源细菌、霉菌细菌、霉菌细菌、霉菌细菌、霉菌酵母、霉菌霉菌
霉菌
霉菌、细菌细菌、放线菌酵母
霉菌
酵母、霉菌霉菌
霉菌
霉菌
酵母、细菌霉菌。
食品制造中的主要微生物及其应用
微生物在食品制造中的重要性
微生物是食品制造过程中不可或缺的 参与者，它们在发酵、酶解、氧化等 多个环节中发挥着重要作用。
微生物的应用不仅提高了食品的口感 、营养价值，还在延长保质期、提高 安全性等方面发挥了重要作用。
02
主要微生物种类
细菌
乳酸菌
主要用于酸奶、乳酪等发酵乳制品的 生产，可产生乳酸，具有防腐作用， 同时赋予产品特殊的风味和营养价值。
生物防腐
某些微生物及其代谢产物具有抗菌、 防腐作用，如乳酸菌、霉菌等，可 用于食品防腐和保存。
食品添加剂
味精
通过谷氨酸棒状杆菌发酵 获得，用于增强食品的鲜 味。
维生素
某些微生物可以合成人体 所需的维生素，如酵母菌 可以生产维生素B群等。
色素
如红曲霉可以生产天然红 色素，用于食品着色。
04
微生物对食品质量的影响
微生物引起的食品腐败
食品腐败
是指食品中的微生物在适当的温 度和湿度条件下迅速繁殖，导致 食品成分分解、气味和外观改变，
最终失去食用价值的过程。
常见微生物
细菌、霉菌和酵母是引起食品腐 败的主要微生物。
防止措施
通过控制温度、湿度和食品的保 质期，以及使用防腐剂和杀菌处 理等手段来抑制微生物的生长，
从而延长食品的保质期。
的产生风险。
微生物对食品营养价值的影响
营养价值
微生物对营养价值的影响
影响程度
改善方法
是指食品中所含有的营养成分 对人体的作用和意义。
某些微生物在生长繁殖过程中 会消耗食品中的营养成分，导 致食品的营养价值降低。
不同种类的微生物对食品营养 价值的影响程度不同，一些有 益的微生物还可以通过生物转 化等方式提高食品的营养价值 。
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曲霉属
显微镜下酵母的形态
微生物酶制剂的发酵生产
• 菌种的选择
能用于酶发酵生产的细胞应具有的条件： 1、酶的产量高 2、容易培养和管理 3、遗传稳定性好 4、安全可靠
• 发酵方式 1.固体发酵法
原料：麸皮、米糠 作用：主要用于真菌来源的商业霉的生产 特点：操作简单，但劳动强度大，原料利用率低，生产周 期长
2.液体发酵法（液体表面发酵和液体深层发酵）
作用：适合于微生物细胞、植物、动物和工程菌的发 酵 特点：机械化程度较高，易于科学管理和控制，酶产量较 高
酶的分离与提纯
1、酶的分离纯化原则 酶的种类繁多，性质各异，分离方法不尽相同， 即便是同一种酶，也因其来源不同、酶的用途 不同，而使分离纯化的步骤不一样。
食品制造中的主要微生物酶 制剂及其应用
产酶微生物
酶作为生物催化剂，在许多化学反应中 具有不可低估的作用。在酶制剂生产中， 常用的主要是细菌、霉菌、酵母三大类 群。
细菌
主要集中在芽孢杆菌属和埃希氏菌属 菌落 主要集中在曲霉属、根霉属、青霉属 霉菌 主要集中在假丝酵母属、酵母属
芽孢杆菌属
• • • • 改善面粉品质 防腐保鲜 提高营养价值 提高副产物的利用率
酶与果蔬加工业
• 提高原料利用 • 改善风味 • 防腐保鲜
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酶与酿造工业
• • • 酶制剂与啤酒工业 酶在其他酒类酿造中的应用 酶在调味品生产中的应用
酶与畜产加工
1.酶在肉制品加工中的应用 （1）改善肉的品质 （2）肉类加工副产物的利用 （3）酶在肉制品保鲜中的应用 2.酶在乳制品加工中的应用 3.酶在蛋制品加工中的应用
乳 制 品
畜 产 品
酶与焙烤工业
2、分离纯化的步骤 酶分离提纯一般包括4个基本步骤，即预处理、抽提、 浓缩、纯化。 (1).细胞破碎 ①物理法 ②化学法 ③酶法: .自溶法 .酶溶法
（2）抽提 （3）浓缩 ①真空薄膜浓缩法 ②超滤技术 ③冷冻干燥法 (4)分离提纯 ①盐析法 ②聚合物絮凝剂沉淀 ③凝胶过滤法 ④超滤变性失活， 因而提取酶时应注意以下一些因素。
(1)温度：整个提纯操作应尽可能在低温下进行，以防 止蛋白水解酶对目的酶的破坏作用，尤其是在有机 溶剂或无机盐的存在下。 (2)pH值：在提纯过程中一般采用缓冲溶液作为溶剂， 防止过酸或过碱。
(3)盐浓度：抽提过程中应选用何时浓度盐溶液以促进 蛋白质的溶解。 (4)搅拌：剧烈搅拌容易引起蛋白质变性，提纯中应避 免剧烈搅拌和产生泡沫。 (5)微生物污染：酶液是微生物生长的良好培养基，在 提纯过程中应尽可能防止微生物对酶的破坏。
酶制剂化
浓缩的酶液可制成液体或固体酶制剂。
酶制剂在食品工业中的应用
酶与淀粉糖的生产 葡萄糖生产中的应用 麦芽糖生产中的应用 果葡糖浆生产中的应用 低聚糖生产中的应用 麦芽糊精生产中的应用
应用于食 品，发酵 行业的酶 制剂
酶与食品检验分析
• • • • • 食品成分分析 食品添加剂分析 农药残留量分析 微生物与毒素检验 食品鲜度检测