食品制造中的主要微生物及其应用
微生物在食品加工领域中的作用与应用
微生物在食品加工领域中的作用与应用随着人们对生活质量的提升和健康需求的增加，对食品加工安全和品质的要求也越来越高。
而微生物，作为食品加工领域里不可或缺的一个重要角色，不仅可以参与到食品加工的各个环节中，还能够对食品的质量和口感起到很大的作用。
本文将对微生物在食品加工领域中的作用与应用进行详细的论述。
一、微生物在食品加工领域中的基本作用微生物是一类生物体，它们通常微小而单细胞，在自然界中广泛存在。
它们能够利用有机物质进行代谢反应，在食品加工过程中也起到了很大的作用。
微生物在食品加工过程中的基本作用如下：1. 发酵作用微生物通过代谢作用把碳水化合物转化成为能量，释放出水、CO2和乙醇等物质，进而使得微生物能够成长繁殖。
在食品发酵过程中，微生物会在食品中闯荡、寻找碳水化合物，并将其分解成芳香物质、酒精、有机酸和其他代谢产物，从而赋予食品其独特的风味。
比如，酸奶、酱油、面包、啤酒等食品的制造都需要微生物的发酵作用。
2. 腐败和变质防治微生物在食品加工过程中还发挥着一个防治变质的重要作用。
食品中的营养物质和水分等成份令微生物繁殖的环境条件逐渐优化，但微生物迅速繁殖会导致食品变质或者腐败，影响食品的质量和安全。
因此，在食品加工中，我们常常会使用抑制微生物的方法，来保证食品不会变质和腐败。
比如：使用高温高压杀菌、添加抑菌剂等。
3. 帮助消化微生物能够帮助消化食品中的固体膳食纤维，因此，在人体消化界面区域微生物也是起着重要的角色。
微生物在人体肠道的环境中，会自动的合成短链脂肪酸(SKFA)、维生素K、B族维生素、类维生素K4、ω-3多不饱和脂肪酸、人体必需的游离氨基酸等组成物质，进而起到促进人体消化的作用。
二、微生物在食品加工领域中的应用1. 发酵微生物发酵是制作食品的主要方法之一，通过发酵，微生物可以赋予食品独特的口感和香味。
比如：酸奶、啤酒、面包、咖啡、奶酪等食品的制造都需要微生物的发酵作用。
2. 制酸微生物制酸是将微生物利用碳源代谢产生复性水合氢离子的产物在吸引成树膏结晶或者微生物所被寄主产生的化合物来最终转化成于水中产生腐酸或者有机酸的过程。
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。
微生物的生物技术应用
微生物的生物技术应用微生物是一类微小而广泛存在于自然界中的生物体，包括细菌、真菌、病毒等。
这些微生物具有丰富的生物学特性和生理功能，被广泛应用于不同领域的生物技术中。
本文将重点探讨微生物在食品工业、医药领域和环境保护中的应用。
一、微生物在食品工业中的应用1. 发酵生产：微生物发酵是一种利用微生物代谢能力来改变食品原料特性的生物技术。
例如，酵母菌在酿造过程中产生乙醇，细菌发酵产酸挤奶制酸奶等。
通过调控微生物的发酵过程，可以获得不同的食品口感和营养特性。
2. 食品保鲜：微生物在食品保鲜中发挥重要作用。
例如，乳酸菌可以抑制食品中的腐败菌生长，延长食品的保质期。
另外，利用微生物发酵生成的一些抗菌物质也可以用于食品的防腐处理。
二、微生物在医药领域中的应用1. 抗生素生产：微生物是许多抗生素的生产菌株，例如青霉素、链霉素等。
通过培养和提取微生物产生的抗生素，可以治疗多种细菌感染疾病。
2. 酶制剂生产：微生物也被广泛应用于制造医药领域的酶制剂。
例如，蛋白酶、淀粉酶等可以用于医疗用途，如伤口清洁等。
此外，微生物酶制剂还可用于生物柴油的制备过程中。
三、微生物在环境保护中的应用1. 污水处理：微生物可以分解有机物和有毒物质，因此被广泛应用于污水处理厂。
微生物通过吸附和代谢作用将污水中的有机物转化为无害物质，净化水质并避免对环境的污染。
2. 土壤修复：微生物也被用于修复受到污染的土壤。
一些特殊的微生物可以降解土壤中的重金属和有机物，恢复土壤的生态功能，保护环境和人类健康。
综上所述，微生物的生物技术应用广泛而重要。
在食品工业中，微生物的发酵能力和保鲜作用使得食品更加美味可口和安全可靠。
在医药领域中，微生物的抗生素和酶制剂的生产为疾病的治疗提供了重要支持。
此外，微生物在环境保护中的应用对于维护生态平衡和人类健康也具有重要意义。
因此，进一步研究和开发微生物的生物技术应用，不仅可以满足人类日益增长的需求，也有助于推动社会的可持续发展。
微生物在制造乳制品中的应用
微生物在制造乳制品中的应用微生物是一类非常微小的生物体，包括细菌、真菌和酵母等。
在食品加工行业中，微生物发挥着重要的作用，尤其是在乳制品的制造中。
本文将介绍微生物在乳制品制造中的应用及其作用。
一、发酵剂的应用发酵是乳制品中微生物应用的主要方式之一。
在乳制品制造中，发酵剂主要是指乳酸菌和酵母。
乳酸菌是一种对人体有益的菌种，它能将乳糖转化为乳酸，并产生一种特殊的酸味。
酵母则是一种能将乳糖转化为乳酸和二氧化碳的微生物。
发酵过程中，乳酸菌和酵母能够分解乳糖，产生乳酸和二氧化碳，从而使乳制品呈现出丰富的口感和特殊的香味。
二、乳酸菌的应用乳酸菌是一类常见的乳制品中微生物。
它能够将乳糖转化为乳酸，并产生一种特殊的酸味。
乳酸菌不仅能改善乳制品的风味和质地，还能增强人体的免疫功能。
在制造酸奶、酸乳和乳酸饮料等乳制品时，加入适量的乳酸菌能够促进乳糖的发酵，产生更丰富的乳酸，提高乳制品的口感和保质期。
三、益生菌的应用益生菌是一类有益于人体健康的微生物，广泛应用于乳制品中。
常见的益生菌有嗜酸乳杆菌、双歧杆菌和酪酸菌等。
益生菌能够调节人体肠道菌群的平衡，提高免疫力，改善消化系统的功能。
在乳制品制造中，添加适量的益生菌能够改善乳制品的营养结构，提高乳制品的功能性。
四、酵母的应用酵母是一种常见的微生物，广泛应用于乳制品的制造中。
酵母能将乳糖转化为乳酸和二氧化碳，使乳制品具有酵母特有的香气和口感。
酵母还能产生丰富的维生素B群和蛋白质，提高乳制品的营养价值。
在制造发酵乳、面包和蛋糕等乳制品时，加入适量的酵母能够促进发酵过程，使乳制品具有独特的风味和营养特性。
五、乳制品工业中的微生物控制在乳制品工业中，微生物控制是非常重要的一环。
过多的微生物污染会导致乳制品变质，降低乳制品的质量和安全性。
因此，乳制品生产过程中需要采取一系列的微生物控制措施，如严格控制生产环境的卫生，使用合适的消毒剂进行杀菌处理，以及定期检测产品的微生物指标，确保乳制品的质量和安全。
微生物在食品发酵中的应用
微生物在食品发酵中的应用
食品发酵是指利用微生物的代谢作用，将食品中的成分转化为特定的化合物，从而改善食品的质量和口感。
微生物在食品发酵中的应用非常广泛，下面将介绍一些常见的应用。
1. 酵母菌在面包制作中的应用：酵母菌可以将面团中的糖类转化为二氧化碳和酒精，使面团膨胀发酵，从而制成松软可口的面包。
2. 乳酸菌在酸奶制作中的应用：乳酸菌可以将牛奶中的乳糖转化为乳酸，从而使牛奶凝固变酸，制成酸奶。
酸奶中含有丰富的乳酸菌，有益于肠道健康。
3. 酵母菌和乳酸菌在啤酒制作中的应用：酵母菌可以将麦芽中的糖类转化为酒精和二氧化碳，从而制成啤酒。
乳酸菌也可以参与啤酒的发酵过程，产生一些特殊的香味和口感。
4. 豆腐制作中的应用：豆腐制作需要用到豆浆，而豆浆中含有抑制胰蛋白酶的物质，会降低豆腐的营养价值。
加入一定数量的微生物，如乳酸菌和酵母菌，可以分解这些物质，提高豆腐的蛋白质利用率。
5. 醋制作中的应用：醋是通过将酒酿放置在空气中进行二次发酵制成的。
这一过程中，酒酿中的乙醇会被酵母菌氧化为乙酸，从而制成醋。
同时，还会产生一些其他的有机酸，如醋酸和柠檬酸等，使醋具有酸味和特殊的香气。
总之，微生物在食品发酵中的应用非常广泛，通过利用微生物的代谢作用可以制造出多种美味可口的食品。
同时，这些食品还有一定
的保健功效，对人体健康有益。
微生物在食品制造方面的作用
微生物在食品制造方面的作用微生物是一类单细胞的生物体，包括细菌、真菌、病毒等，它们广泛存在于自然界中，对人类的生产和生活起着不可或缺的作用。
在食品制造方面，微生物的作用尤为重要，可以影响食品的品质、味道、香味和营养价值等多个方面。
1. 微生物在面包制作中的作用面包是人们日常生活中的必备食品，而微生物在面包制作过程中发挥着重要的作用。
在制作面包的过程中，酵母菌是至关重要的微生物之一。
酵母菌能够利用面团中的糖分进行发酵作用，产生二氧化碳气体，使面团发酵膨胀，从而形成松软的面包。
此外，酵母菌还能产生一种称为“酵母香”的特殊香味，使面包更加诱人。
2. 微生物在酸奶制作中的作用酸奶是一种含有大量有益的乳酸菌的健康食品。
在酸奶制作过程中，添加的乳酸菌可以将牛奶中的乳糖转化为乳酸，从而使牛奶发酸。
此外，乳酸菌还能产生一些有益的物质，如抗生素、维生素和酶等，对人体健康有很多好处。
3. 微生物在酱油制作中的作用酱油是中国传统的调味品之一，而微生物在酱油制作中起着至关重要的作用。
在酱油的制作过程中，首先要将黄豆等食材进行研磨，然后需要添加麸曲菌，使其进行发酵。
麸曲菌能够分解黄豆中的蛋白质，产生一些氨基酸和酶等物质，从而使酱油具有特殊的风味和香气。
4. 微生物在豆腐制作中的作用豆腐是中国传统的食品之一，而微生物在豆腐制作中也发挥着重要的作用。
在豆腐的制作过程中，首先需要将黄豆浸泡在水中发酵，使其变得更易于研磨。
然后再添加石膏等物质，使其凝固成豆腐。
微生物在豆腐的发酵过程中产生了一些酶和氨基酸等物质，使豆腐更加易于消化和吸收。
5. 微生物在腌制食品中的作用腌制是一种传统的食品加工方法，而微生物在腌制食品中也起着重要的作用。
在腌制的过程中，需要添加盐、糖等物质，并利用微生物的发酵作用，使食材变得更加美味可口。
此外，腌制食品中的微生物还能产生一些有益物质，如乳酸，有利于人体的消化和吸收。
微生物在食品制造方面的作用是非常重要的。
微生物在食品制造中的应用
• 表9-2 部分氨基酸及其生产所用菌株
生成的氨 基酸 谷氨酸 缬氨酸 DL-丙氨酸 脯氨酸 赖氨酸 苏氨酸 鸟氨酸 亮氨酸 酪氨酸 使用的菌株 谷氨酸棒杆菌、乳糖发酵短杆菌或黄色短杆菌 北京棒杆菌AS1.299或钝齿棒杆菌AS1.542或B9 北京棒杆菌AS1.586（ile—）；乳糖发酵短杆菌（thr—） 凝结芽孢杆菌（Bacillus Coagulans）（met—） 链形寇氏杆菌（Kurthia catenoform）（met—）；黄色短杆菌（ile—+SGR ） 黄色短杆菌（AECR）、乳糖发酵短杆菌（AECR+Ser—或AECR+Ade—+Gu— ）； 谷氨酸棒杆菌（AECR+Leu）或（AECR+met）或（AECR+Ala） 大肠杆菌（met—+Val—）；大肠杆菌W（DAP—+met—+ile—） 谷氨酸棒杆菌（Cit—）；黄色短杆菌（Cit—或Arg—） 黄色短杆菌（ile—+met—+TAR） 谷氨酸棒杆菌（Phe—+Pu—）
• （三）、食醋生产
• 氧充足时总反应式： • C2H5OH+O2=CH3COOH+H2O
• 1、酵母制备工艺流程
斜面原种 斜面（30-32℃，48hr） 三角瓶（一级种子，30-32 ℃ ，振荡24h）
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米曲霉
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黄曲霉
黄曲霉，半知菌类，一种常见腐生真菌。多见于发霉的 粮食、粮制品及其它霉腐的有机物上。菌落生长较快， 结构疏松，表面灰绿色，背面无色或略呈褐色。菌体有 许多复杂的分枝菌丝构成。营养菌丝具有分隔；气生菌 丝的一部分形成长而粗糙的分生孢子梗，顶端产生烧瓶 形或近球形顶囊，表面产生许多小梗（一般为双层）， 小梗上着生成串的表面粗糙的球形分生孢子。分生孢子 梗、顶囊、小梗和分生孢子合成孢子头，可用于产生淀 粉酶、蛋白酶和磷酸二酯酶等，也是酿造工业中的常见 菌种。常用有菌株为AS3.800和AS3.384
醋酸菌是醋酸发酵的主要菌种。
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1.液化、糖化淀粉的微生物
曲霉菌有丰富的淀粉酶、糖化酶等酶系。因 此，常用曲霉菌制糖化曲，其主要作用是将 制醋原料中的淀粉水解糊精及葡萄糖；蛋白 质被水解为肽、氨基酸。常用的有黑曲霉和 黄曲霉类群。
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(1)黑曲霉Aspergillus niger
真菌界，半知菌亚门，丝孢纲，丝孢目，丛梗孢科， 曲霉属真菌中的一个常见种。
分生孢子梗自基质中伸出，直径15～20μm，长约
1～3mm，壁厚而光滑。顶部形成球形顶囊，其上全面覆
盖一层梗基和一层小梗，小梗上长有成串褐黑色的球状
分生孢子。孢子直径2.5～4.0μm。分生孢子头球状，
直径700～800μm，褐黑色。菌落蔓延迅速，初为白色，
后变成鲜黄色直至黑色厚绒状。背面无色或中央略带黄
褐色。有时在新分离的菌株中能找到白色、圆形、直径
约1mm的菌核。分生孢子头褐黑色放射状，分生孢子梗
长短不一。顶囊球形，双层小梗。分生孢子褐色球形。
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(1)黑曲霉Aspergillus niger
广泛分布于世界各地的粮食、植物性产品和土壤中。 是重要的发酵工业菌种，可生产淀粉酶、酸性蛋白 酶、纤维素酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶、柠檬酸、 葡糖酸和没食子酸等。有的菌株还可将羟基孕甾酮 转化为雄烯。生长适温37℃，最低相对湿度为88%， 能引致水分较高的粮食霉变和其他工业器材霉变。 适宜于酿醋的菌株有：甘薯曲霉AS3.324、黑曲霉 AS3.4309(UV-11)等
食品微生物学
第7章 食品制造中的主要微生物 及其应用
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1
contents
7.1 食品制造中的主要细菌及其应用 7.2 食品制造中的酵母及其应用 7.3 食品制造中的霉菌及其应用 7.4 食品制造中的主要微生物酶制剂及其应用
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2
7.1食品制造中的主要细菌及其作用
微生物用于食品制造是人类利用微生物的最早、最重 要的一个方面，在我国已有数千年的历史。在食品工业中， 可利用细菌制造出许多食品，如乳酸饮料、味精及种类繁 多的调味品等。
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食醋按加工方法可分为合成醋、酿造醋、再制 醋三大类。其中产量最大且与我们关系最为密 切的是酿造醋醋酸发酵等 阶段酿制而成。其主要成分除醋酸(3%～5%) 外，还含有各种氨基酸、有机酸、糖类、维生 素、醇和酯等营养成分及风味成分，具有独特 的色、香、味。它不仅是调味佳品，长期食用 对身体健康也十分有益。
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7.1 食品制造中的主要细菌及其应用 7.1.1 食醋
食醋是中国劳动人民在长期的生产实践中制造出来 的一种酸性调味品。它能增进食欲，帮助消化，在 人们饮食生活中不可缺少。在中国的中医药学中认 为醋有消除疲劳、软化血管等用途。全国各地生产 的食醋品种较多。著名的山西陈醋、镇江香醋、四 川麸醋、东北白醋、江浙玫瑰米醋、福建红曲醋等 是食醋的代表品种。
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7.1.1.1 原料
1.原料: 可用于食醋生产的原料很多，有粮食、干
鲜果品、野生的含糖或淀粉的果类等。例 如：糖、蜜、高梁、大米、玉米、甘薯、 糖糟、梨、柿、枣类等。一般著名的食醋 仍以糯米、大米、高梁等粮食原料为主。
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2、中国传统食醋生产的工艺
麸曲 酒母
醋酸菌
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↓
↓
碎米→浸泡→磨浆→调浆→液化→糖化→酒精发酵→酒醪(劳)→醋酸发酵
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黄曲霉毒素
黄曲霉中某些菌株会产生对人体致癌的黄曲霉毒素。 1993年黄曲霉毒素被世界卫生组织（WHO)的癌症研
究机构划定为1类致癌物，是一种毒性极强的剧毒物质。 黄曲霉毒素的危害性在于对人及动物肝脏组织有破坏作 用，严重时，可导致肝癌甚至死亡。在天然污染的食品 中以黄曲霉毒素b1最为多见。其毒性和致癌性也最强。
→醋醪→压滤→配兑→灭菌→陈醋→成品
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7.1.1.2 酿造微生物 1 淀粉液化、糖化微生物 使淀粉液化、糖化的微生物很多，而适合酿醋的主要是曲霉菌。 2 酒精发酵微生物
生产上一般采用囊菌亚门酵母属中的酵母，但不同的酵母菌 株，其发酵能力也不同，产生的滋味和香气也不同。 3 醋酸发酵微生物
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黄曲霉
黄曲霉菌落
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显微镜下的黄曲霉菌落
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2.酒精发酵的微生物
酒精发酵的微生物,俗称酒母。许多微生物都能利用已 糖化进行酒精发酵，但在实际生产中用于酒精发酵的几 乎全是酒精酵母。
在食醋酿造过程中，淀粉质原料经曲的糖化作用产生葡 萄糖，酵母菌则通过其酒化酶系将葡萄糖转化为酒精和 二氧化碳完成酿醋过程中的酒精发酵阶段。除此之外， 酵母菌还有麦芽糖酶、蔗糖酶、乳糖分解酶等，在酵母 酒精发酵中，除生产酒精外，还有少量的有机酸、杂醇 油、酯类等物质，这些对形成醋的风味有一定的作用。 因而，有的厂还添加产酯能力强的产酯酵母进行混合发 酵。酿制食醋用酵母菌与生产酒类使用的酵母菌相同。
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黑曲霉Aspergillus niger
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黑曲霉
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黑曲霉镜检图片
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黑曲霉的黑色菌落培养物
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(2)米曲霉(Asp.oryzae）
米曲霉(Asp.oryzae）米曲霉菌落生长快，10d直 径达5~6cm，质地疏松，初白色、黄色，后变为 褐色至淡绿褐色。背面无色。分生孢子头放射状， 一直径150~300μm，也有少数为疏松柱状。分生 孢子梗2mm左右。近顶囊处直径可达12~25μm， 壁薄，粗糙。顶囊近球形或烧瓶形，通常 40~50μm。小梗一般为单层，12~15μm，偶尔 有双层，也有单、双层小梗同时存在于一个顶囊上。 分生孢子幼时洋梨形或卵圆形，老后大多变为球形 或近球形，一般4.5μm，粗糙或近于光滑。