食品发酵与酿造工艺学
食品发酵与酿造工艺学第一章绪论1、什么是发酵和酿造，发酵与酿造有何特点？发酵是指微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备生物菌体或其代谢产物的过程；酿造是指把成分复杂、风味要求较高的辅食佐餐调味品的生产。
发酵与酿造的特点：安全简单、原料广泛、反应专一、代谢多样、易受污染和菌种选育2、发酵与酿造发展的历程（三代五个转折）第一代微生物发酵技术一一纯种发酵的建立为发酵工业的第一个转折点；第二代微生物发酵技术一一深层培养技术中的通气搅拌技术为发酵技术进步的第二个转折点，代谢控制发酵技术则为发酵技术发展的第三个转折点，期间还实现了微生物对化合物的转化，发酵原料的转变成了发酵技术的第四个转折期；第三代微生物发酵技术一一基因工程菌的构建发展成了发酵工程的第五个转折点。
第二章菌种选育、保藏与复壮1、生产菌为什么会发生退化，如何防止？生产菌发生退化的原因有：有关基因的自发突变，育种后未经很好的分离纯化，培养条件的改变和污染杂菌的影响防止退化的措施：（1）控制传代次数，降低自发突变的几率（2）创造良好的培养条件（3）利用不易衰退的细胞传代（4）采用有效的保藏方法（5）经常进行分离纯化2、常用的菌种保藏方法、原理及其适合的对象。
菌种保藏的要求：不死、不衰、不污染，不降低生产性能菌种保藏的基本原理：根据微生物的生理、生化特点，选用优良菌株，最好是它们的休眠体，人工地创造适合于休眠的环境条件，即干燥、低温、缺乏氧气和养料等，使微生物的代谢活动处于最低的状态但又不至于死亡，从而达到保藏的目的。
常用的菌种保藏方法：斜面冰箱保藏法，此法一般可保藏3个月左右，适合于各种菌进行保藏半固体穿刺保藏法，此法可保藏半年左右，适用于细菌、酵母的菌种保藏石蜡油可封存法，可保藏三年左右，适用于各类菌种的保藏砂土管保藏法，可保藏1至数年，适用于产生孢子的微生物的保藏冷冻干燥保藏法，一般可保藏五年以上，适合于各大类微生物的保藏第四章发酵与酿造工程学基础及设备1、种子扩大培养、对数残存定律、最适稀释率、临界稀释率、CO2效应、菌体的生长比速、维持消耗、倍增时间、发酵热。
种子扩大培养；是指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养，最终获得一定数量和质量的纯种过程。
对数残存定律：是指对培养基进行湿热灭菌时，培养基中的微生物受热死亡（微生物体内蛋白质变性）的速率与残存的微生物数量成正比。
K （比热死亡速率常数）由两个因素决定：微生物的种类和灭菌温度最适稀释率：指细胞或产物的生产能力达最大时的稀释率临界稀释率：连续培养过程中菌体发生洗出时的稀释率CO2效应：环状芽孢杆菌等的发芽孢子在开始生长时，就需要二氧化碳的现象（书本）CO2是某些合成代谢的一种基质，它是细胞代谢的重要指示，对菌体生长具有抑制作用和刺激作用，以上现象称为CO2效应（课件）菌体的生长比速：在单位时间内形成菌体的量维持消耗：指维持细胞最低活性所需消耗的能量，一般来讲，单位重量的细胞在单位时间内用于维持消耗所需的基质的量是一个常数。
倍增时间：细胞群体数量增加一倍的时间发酵热：发酵过程中释放出来的净热量2、种子扩大培养的目的。
种子扩大培养的目的主要是：接种量的需要、菌种的驯化、缩短发酵时间以及保证生产水平3、Monod方程的表达式，其使用条件如何？各参数的意义。
适合单一限制性基质条件下:表示某微生物的生长特性4、为什么培养基米用咼温短时火菌方式。
活化能大的反应中，反应速度随温度变化也大，活化能小的反应速度随温度变化小；细菌孢子热死灭反应的AE很高，而大部分营养物质热破坏反应的AE很低；因而提高灭菌温度会加速细菌孢子的死灭速率，从而缩短灭菌时间；由于营养成分热破坏的很低，温度提高只能稍微增大其热破坏反应速率，但由于灭菌时间的显著缩短，结果是营养成分被破坏量大大减少；高温短时灭菌方法是灭菌动力学得出的重要结论，它既能快速灭菌，又能有效地保存培养基中的营养成分。
5、培养基灭菌的二种操作方式。
培养基灭菌的操作方式有：分批灭菌和连续灭菌；分批灭菌过程：升温、保温和降温三个过程都是在发酵罐中进行，灭菌主要是在保温过程中实现的。
连续灭菌：将配制好的培养基在向发酵罐等培养装置输送的同时进行灭菌。
分加热、保温和冷却三个步聚。
6、发酵过程中引起pH值变化的因素有哪些，pH值变化对发酵有什么影响。
发酵过程中引起PH值变化的因素有：①基质代谢糖代谢特别是快速利用的糖，分解成小分子酸、醇，使pH下降。
糖缺乏，pH上升，是补料的标志之一。
氮代谢当氨基酸中的-NH2被利用后pH会下降；尿素被分解成NH3, pH上升，NH3利用后pH 下降；当碳源不足时氮源当碳源利用pH上升。
生理酸/碱性物质被微生物利用后会导致环境pH下降（上升）的物质称为生理酸性（碱性）物质。
②产物形成某些产物本身呈酸性或碱性，使发酵液pH变化。
如有机酸类产生使pH下降，红霉素、洁霉素、螺旋霉素等抗生素呈碱性，使pH上升。
③菌体自溶发酵后期，pH上升。
可做为终止发酵的指示。
④其它：通气，染菌PH对发酵的影响：（1）、影响微生物的生长繁殖。
①pH影响酶的活性。
②pH值影响微生物细胞膜所带电荷的改变，从而改变细胞膜的透性，影响微生物对营养物质的吸收及代谢物的排泄，因此影响新陈代谢的进行③pH值影响培养基某些营养成分和中间代谢物的解离，从而影响微生物对这些物质的利用⑵影响微生物的形态。
产黄青霉细胞壁的厚度会随pH的增加而减小。
(3)pH影响代谢产物的形成的数量和方向pH不同，往往引起菌体代谢过程不同，使代谢产物的质量和比例发生改变。
(4)影响产物的稳定性如噻纳霉素发酵中，当pH大于7.5时，抗生素半衰期缩短，稳定性下降，发酵产量也减少7、发酵过程中影响氧传递的速率的因素有哪些，怎么影响？OTR = Kg (C，一C L)气液传递速率方程：C*某一氧分压压力下液体中氧的饱和浓度C L液相中溶氧浓度K氧传递系数a单位体积培养液中的气液界面面积K L a体积溶氧系数凡是影响推动力c* 比表面积应和传递系»K L的因察祁会影响氧传递速率。
①•提高通入空气中氧分压。
通过在通气中掺入纯氧或富氧，或增大罐压可提高氧的饱和浓度C*②.通气流量增大通气量时，空气的线速度也增大，从而增加了氧传递系数。
但过大的空气线速度会使搅拌叶轮桨叶不能打散空气，气流形成的大气泡在轴的周围逸出，使搅拌效率和溶氧速率都大大降低。
③、搅拌a.搅拌能把大的空气泡打碎成小气泡，增加了氧与液体的接触面积，而且小气泡的上升速度要慢，相应地氧与液体的接触时间也就增长。
b•搅拌使液体作涡流运动，使气泡不是直线上升而是作螺旋运动上升，延长了气泡的运动路线，增加了气液接触时间。
c搅拌使发酵液呈湍流运动，从而减少气泡周围液膜的厚度，减少液膜阻力，因而增大了溶氧传质系数。
d•搅拌使菌体分散，避免结团，有利于固液传递中的接触面积的增加，使用权推动力均一，同时也减少了菌体表面液膜的厚度，有利于氧的传递。
④、空气分布管类型空气分布管的形式、喷口直径及管口与罐底距离的相对位置对氧溶解速率有较大的影响⑤、培养液粘度培养液的粘度增大，传质阻力增大，氧传递速率下降。
⑥、表面活性剂培养液中消泡用的油脂等具有亲水端和疏水端的表面活性物质分布在气液界面，增大了传递的阻力。
⑦、离子强度一般在电解质溶液中生成的气泡比在水中小，有较大的比表面积。
在同一条件下,电解质溶液的Ka比水大。
⑧、菌体浓度随着微生物生长，发酵液中细胞浓度增加，K L3值变小。
&泡沬的控制的方法有哪些（1 ）、调整培养基配方（2 ）、消泡剂消泡（3 ）、机械消泡（4 ）、操作上的适当调节（不常用）9、机械搅拌发酵罐的结构、各部件的名称和作用。
（1）、罐体罐体须耐受一定的温度130 C和压力0.25MP （绝对压力）。
（2）、搅拌器和挡板搅拌器的作用：打碎气泡，加速和提高溶氧；加速养分和热量传递。
搅拌器叶轮的类型：涡轮式、推进式和Lightnin式挡板的作用：防止液面中央形成旋涡，增强其湍流和溶氧传质。
（3）、消泡装置发酵液中因含蛋白质等发泡物质，发酵过程中易产生泡沫，发泡严重时会使发酵液随排气而外溢，且增加染菌机会。
（4）、轴封轴封的作用：使罐顶或罐底与轴之间的缝隙加以密封，防止泄露和污染杂菌（5）、联轴器：使上下搅拌轴成牢固的刚性联接（6）、空气分布装置：空气分布装置的作用是吹入无菌空气，并使空气均匀分布。
空气分布装置：单管式分布装置、环形管的分布装置和十字形管的分布装置（7）、换热装置10、发酵罐实罐灭菌为什么要“三路进汽”？实罐灭菌的进汽和排气原则是什么？所谓发酵罐实罐灭菌的“三路进汽”就是在对培养基灭菌时，让蒸汽从空气进口、排料口、取样口进入罐内，使培养基均匀翻腾，达到培养基灭菌之目的。
这是因为这三个管都是插入到发酵醪中，若不进蒸汽就会形成灭菌死角。
实罐灭菌的进汽和排气原则是“非进即出”, 就是说所有进入发酵罐的管道在灭菌过程中如果不进入蒸汽就一定要进行排气，使所有管道都被蒸汽（或二次蒸汽）通过，得以灭菌。
不能有既不进汽也不排汽的管道（死角）存在。
第五章酒精发酵与酿造1、酒精发酵的主要原料有哪些？酒精发酵的主要原料有：淀粉质原料、糖质原料、纤维质原料和其他原料；其中淀粉质原料包括薯类原料的甘薯、木薯和马铃薯，谷物原料的玉米、小麦、高粱和大米等；糖质原料有糖蜜、甘蔗、甜菜和甜高粱等；纤维质原料发酵酒精目前尚不盛行。
2、淀粉酶的类型及其作用。
淀粉酶类包括：a漩粉酶、3 -淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和异淀粉酶（脱支酶）。
a -淀粉酶（液化酶）：能从分子内部切开 a -1 , 4糖苷键，但不能水解a -1 , 6糖苷键及靠近a -1 , 6糖苷键的几个a -1 , 4糖苷键。
3 -淀粉酶：能从淀粉的非还原末端逐个切下麦芽糖单位，但不能水解 a -1 , 6糖苷键，也不能越过a -1, 6糖苷键水解a -1 , 4糖苷键，所以该酶水解支链淀粉时留下分子量较大的极限糊精。
葡萄糖淀粉酶（糖化酶）：能从淀粉的非还原末端逐个切下葡萄糖，它既能水解 a -1 , 6糖苷键，又能水解a -1, 4糖苷键。
异淀粉酶：专一水解a -1 , 6糖苷键，因此能切开支链淀粉的分支。
3、酒精发酵的有关微生物类群，它们主要起什么作用。
糖化菌：用淀粉质原料生产酒精时，在进行乙醇发酵之前，一定要先将淀粉全部或部分转化成葡萄糖等可发酵性糖，这种淀粉转化为糖的过程称为糖化。
糖化剂：糖化曲、酶制剂、无机酸。
能产生淀粉酶类水解淀粉的微生物种类很多，但它们不是都能作为糖化菌用于生产糖化曲，在实际生产中主要用的是曲霉和根霉酒精发酵微生物：生产中用于酒精发酵的几乎全是酒精酵母，俗称酒母。
食品发酵与酿造工艺学A答案【考试试卷答案】
《发酵工艺学》试卷（A卷）答案一．名词解释（20分）酒曲：酿造白酒、大曲酒、小曲酒时使用的发酵剂。
制麦：生产啤酒的过程中，浸渍大麦使之发芽后，焙烤烘干，获得用于酿造啤酒的干麦芽的工艺过程。
SSF与LSF：Solid State Fermentation, 固态发酵；Liquid State Fermentation；液态发酵SCP：single cell protein. 单细胞蛋白。
是通过培养单细胞生物而获得的菌体蛋白。
COD与BOD：化学需氧量与生物需氧量。
生物需氧量是在一定温度、一定时间内微生物利用有机物（污染物）进行生物氧化所需氧的量。
用强氧化剂来氧化水中污染物时所需消耗的氧量，称之为化学需氧量，因为对生物有抑制作用的有毒物质也都能被强氧化剂氧化，所以后者比前者更能反映有机污染物的存在量。
saccharomyces cerevisiae：酿酒酵母淀粉的糊化和液化：2．淀粉在水中经过加热会吸收一部分水而发生溶胀。
如果继续加热至一定温度（60-80℃），淀粉粒发生破裂，造成粘度、体积迅速增大，这种现象称为淀粉的糊化。
发生糊化之后，如果继续升温，支链淀粉也开始溶解，分子交替状态被破坏，形成粘度较低的流动性醪液，这种现象称为淀粉的溶解或液化。
Mold：霉菌二．填空（40分）1．微生物菌种常用的保藏方法包括（低温冷藏法）、（沙土管保藏法）、（石蜡油液封法）、（真空冷冻干燥保藏法）、（低温定期移植法）。
2．常用的蛋白酶分为（中性蛋白酶）、（碱性蛋白酶）、（酸性蛋白酶）。
3．常用的菌种选育方法包括（自然选育）、（人工诱变）、（原生质体融合）、（基因工程）和（杂交育种）。
4．常用的分离、提取发酵产物的方法包括（离心）、（沉淀）、（过滤）、（萃取）和（浓缩结晶）。
5．制作米酒用的小曲中的主要微生物包括（根霉）、（毛霉）和（酵母）。
6．酱油酿造主要由两个阶段组成，第一个阶段是（制曲），主要的微生物是（霉菌）；第二个阶段是（发酵），主要微生物是（酵母菌）和（乳酸菌）。
食品发酵与酿造工艺技术实验
实验一 果酒的酿造实验一、目的：通过实验初步掌握一般果品酿酒方法及新酒精含量、残糖含量测定方法。
二、1．原理：一切果品都含有糖分，只要予以适当处理都能酿酒。
果汁中的可发酵糖经过酵母的酒精发酵产生酒精，存在于果汁中，并成为营养丰富的果酒。
2．果酒生产总的工艺流程图水果酵母菌种 分选试管 洗涤三角瓶 SO 2 破碎卡氏瓶 果汁 压榨 果渣酒母瓶 主发酵 白砂糖 自然发酵换池 酒脚 蒸馏 果渣 饲料后发酵 水果白酒SO 2 新酒陈酿冷冻加入水果白酒 过滤 调配 柠檬酸 成品酒 白糖3．空白试验：100ml 凉开水加一瓶酵母（已消毒的500ml 的三角瓶中进行），摇匀，加棉塞，称重，并记录重量。
4．管理：酵之日起，每隔一天称重一次，直到恒重（即两次重量差小于0.5g），恒重时，称空白试验的重量，并记录。
5．果酒的分类：果酒一般以所用的原料来命名，如苹果酒、梨酒、荔枝酒、山楂酒等。
分类方法一般有三种：依酿制方法分类、依果酒中含糖量、依果酒中所含酒精量进行分类。
（1）依酿制方法分，可分为四类：①发酵酒：用果浆或果汁经酒精发酵而酿制成的果酒。
②蒸馏酒：水果发酵后，再经蒸馏所得的酒为蒸馏酒，如白兰地。
③露酒：用果实、果汁或果皮加入酒精浸泡取其清液，再加入糖和其他配料勾兑而成的果酒称为露酒，也称配制酒。
④汽酒：含有二氧化碳的果酒属此类。
（2）依果酒中含糖量多少也可以分为四类：①干酒：含糖0.4g/100ml以下。
②半干酒：含糖0.4～1.2g/100ml。
③半甜酒：含糖1.2～5g/100ml。
④甜酒：含糖5g/100ml以上。
（3）依果酒中酒精含量分可分为：①低度果酒：含酒度17度以下。
②高度果酒：含酒度18度以上。
三、材料1.果酒酵母Ａs2.346 1管。
2.木瓜0.5斤。
3．白砂糖。
4．柠檬酸及CaCO3。
四、方法1、工艺流程及操作木瓜剥皮榨汁果汁改良果渣制白兰地加酵母5%含糖25%、酸0.5% 20~25℃装瓶（每瓶约200毫升）主发酵换瓶去沉渣约PH4~4.5 15天10~15℃ 5天后密闭后发酵换瓶，去沉渣调制陈酿1个月（1年以上）杀菌成品2、操作说明：（1）酒母制备°B ′8°曲汁15毫升 装管接As2.346 酒母（或酒曲+果汁）。
食品发酵与酿造工艺学第二版教学设计
食品发酵与酿造工艺学第二版教学设计一、教学目标本课程是针对食品科学专业大学本科生开设的专业课程。
本课程旨在通过学习发酵和酿造的基本原理、工艺流程和调控方式，培养学生的实践操作技能，提高学生综合素质和实践能力，为日后从事食品相关职业工作打下良好的基础。
本门课程的具体教学目标如下：1.了解生物发酵的基本原理和过程，掌握常见微生物代表种类和发酵产生的主要物质成分。
2.掌握酿造工艺的基本原理，理解酿造的关键步骤和影响造成的原因。
3.熟悉食品发酵和酿造流程，了解产品特点和质量控制。
二、教学内容本课程主要分为两大部分：生物发酵和食品酿造两个板块。
1. 生物发酵1.微生物代表种类介绍2.微生物代表种类在发酵中的应用3.发酵过程中微生物代表种类对物质的转化过程4.发酵产物的分类2. 食品酿造1.酿造原理和酿造工艺2.酿造的发展史和酿造产品的分类3.食品酿造的注意事项和调控方式4.酿造产品的质量控制三、教学方法本课程采用多种教学方法，包括：1.讲解式教学：老师通过课堂讲解的方式，对生物发酵和食品酿造相关理论知识进行深入地阐述，对学生进行常规知识点的普及教育。
2.实验室教学：通过在实验室内开展发酵和酿造实验进行教学，比如酵母酿造啤酒等，让学生参与操作，全面掌握发酵和酿造工艺。
3.讨论式教学：安排小组讨论和课堂案例分析，引导学生思考发酵和酿造的实际应用问题，让学生对理论知识的转化有更深刻的理解。
4.组织实地考察：组织学生前往实地考察一些农村家庭课题组或一些大型食品企业来进行调研和对比分析，对学生加深对食品酿造生产实际情况的认识。
四、评价标准课程的总成绩由平时表现和期末考核组成。
1.平时表现占总成绩30%。
包含课堂出勤情况，作业的完成情况。
参加学生科技创新竞赛、学术论文发表在学术期刊、纵向课题和横向课题等学术活动以及实验室专业技能考核的成绩会适当提高平时成绩。
2.期末考核占总成绩70%，包括理论考试占40%，实验操作占20%，实验报告占10%和综合设计占20%。
食品发酵与酿造工艺学实验
发酵工艺学实验内容实验一红曲的生产（4学时）一、实验目的要求1、了解红曲色素的特点。
2、学习红曲生产的工艺技术。
掌握红曲酱腐乳酿造工艺及控制要求。
二、实验原理红曲霉是我国用来生产红曲色素的传统菌种，该菌产生的红曲色素由于安全性高，热稳定性强，色泽鲜亮已得到广泛的应用。
以大米或其他粮食作物为原料的红曲霉培养物称红曲。
红曲有杀菌和抑菌作用，将红曲应用在调味品生产中或鱼、肉腌制中，具有防腐作用。
红曲霉的菌丝有横隔、多核。
在麦芽汁琼脂培养基上，生成先白色后红色的扩展性菌落，子囊孢子数目甚多，一般不产生分生孢子，常用液体培养作扩大菌种。
三、实验材料与试剂1、菌种紫红曲霉(Monascus sp.)2、培养基斜面培养基配方：7.2 g麦芽糖、可溶性淀粉5 g、蛋白胨3 g、冰醋酸0.2 mL、琼脂2~3g、水100 mL。
种子培养基配方：可溶性淀粉3 g、硝酸钠0.3 g、黄豆粉0.5 g、水100 mL。
发酵培养基配方：大米500 g、红曲霉0.5 g、冰醋酸（95%）1.5 g, 水适量。
3、仪器摇床、超净工作台、三角瓶、无菌水试管、灭菌锅、恒温培养箱等。
四、实验操作步骤1、培养基的配制：按培养基的配方，配制斜面、液体、发酵培养基，并灭菌冷却备用。
2、斜面菌种活化：用接种环挑取冰箱保存的红曲霉菌种一环，在新鲜斜面上划线，于30 ℃培养箱内培养4～7 d，长满红色孢子为宜。
3、种子培养液的扩大培养：用接种针挑取1～3环活化的红曲霉于液体试管或三角瓶中，30 ℃摇床培养3～5 d，菌丝球生长小而密。
4、三角瓶固体发酵：将扩大培养的液体种子接种于发酵培养基中，拌匀后于30 ℃培养，每1 d 摇散菌丝，直至大米变成红色为止。
思考作业：1、红曲有何功能？2、红曲制作过程中应注意的事项？实验二蚕豆酱的制作（4学时）一、实验目的要求掌握蚕豆酱酿造工艺及控制要求。
熟悉类酿造常用的微生物类型。
二、实验原理米曲霉是酱类主发酵菌，具有复杂的酶系统，主要有蛋白酶，分解原料中的蛋白质；谷氨酰胺酶，分解谷氨酰胺直接生成谷氨酸，增强酱类（酱油）的鲜味；淀粉酶，分解淀粉生成糊精和葡萄糖。
《发酵与酿造工艺学》教学大纲
《发酵与酿造工艺学》教学大纲二、课程目的和任务《发酵与酿造工艺学》是以发酵工程、酶工程及基因工程为支撑，利用微生物细胞的特定性状，通过现代化工程技术，生产食品、保健品或添加剂的一门科学技术。
它不但是支撑现代食品工业的重要技术，同时也是生物技术产业化的重要手段。
为此，食品科学与工程专业开设《发酵与酿造工艺学》课程，该课程为食品科学与工程专业的专业必修课之一。
《发酵与酿造工艺学》课程以发酵和酿造食品的工业化生产为主，注重现代生物技术在该领域的应用，介绍食品发酵与酿造生产的一般工艺过程及其菌种选育、保藏与复壮；微生物的代谢调控理论及其在食品发酵与酿造中的应用；发酵与酿造工程学基础；酒精发酵与酿造；氨基酸与核酸发酵；发酵豆制品；微生物性功能食品与食品添加剂；同时，对各类产品的发酵、酿造技术和食品工业废弃物的生物学处理进行了论述，为学生从事该领域的生产和科学研究提供必要的基础知识。
通过本课程的学习，学生们能够熟悉食品发酵与酿造生产的一般过程，掌握发酵与酿造食品，如酒精发酵与酿酒、氨基酸与有机酸发酵、发酵豆制品、酶制剂等生产的基本理论和技术，了解食品发酵与酿造工业的发展状况及新技术、新设备的应用情况。
为学生未来走上工作岗位从事有关发酵与酿造相关工艺的工作打下基础。
三、本课程与其它课程的关系本课程是在生物化学、微生物学、食品微生物学、食品工程原理等课程的基础上，综合应用先修课程基础知识的专业课。
四、教学内容、重点、教学进度、学时分配（一）绪论（2学时）1、基本内容食品发酵与酿造的历史；食品发酵与酿造的特点以及与现代生物技术的关系；食品发酵与酿造的研究对象；食品发酵与酿造的发展趋势。
2、重点食品发酵与酿造的特点及与现代生物技术的关系。
3、教学要求通过对食品发酵与酿造的历史沿革、食品发酵与酿造的研究对象和食品发酵发展趋势的介绍，对本课程的内容和发展动态有一个全面的了解。
掌握食品发酵与酿造的特点以及与现代生物技术的关系。
食品发酵与酿造工艺学期末复习知识点
1 菌种选育目的生产，科研2 自然变异的自然选育。
诱变育种、杂交育种、原生质体融合、基因工程技术育种。
3 菌种的选育包括选种和育种5自然选育是一种纯种选育的方法8诱变育种理论基础：基因突变(诱发突变)9诱发突变A诱变剂的种类①物理诱变剂紫外线、X-射线、γ-射线，快中子②化学诱变剂碱基类似物、5-氟尿嘧啶、烷化剂、亚硝基胍，甲基磺酸乙酯等。
比物理诱变电离辐射有效，经济，是致癌剂，危害大。
用杀菌率诱变剂量。
杀菌率=（m―n）/m ×100％m：未被处理菌体长出的菌落数n：被处理菌体长出的菌落数达到一定后剂量↗诱变率↘。
近来倾于杀菌率为70-80％的剂量，优良突变菌株筛选直接摇瓶筛选法和琼脂柱预筛选法初筛：筛出大量达初步要求菌落，以量为主。
复筛：精选，以质为主，以精确度为主。
12 突变株的筛选（Selection）1] 摇瓶筛选法2] 琼脂块筛选法3] 自动化筛选a1营养缺陷型突变株的富集培养方法1：抗生素富集法方法2：过滤法a2营养缺陷型的检出方法1.逐个检出法：方法2.影印法：具体操作误差较大。
方法3.夹层法：14 杂交育种使用的培养基完全培养基（CM）基本培养基（MM）有限培养基（LM）补充培养基（SM）：15杂交方法(1)混合培养法(2) 平板杂交法(3) 玻璃纸转移法20保藏目的：不死亡，不生长，不污染，不降低或不丧失其优良性，以尽量延长使用时间原理：休眠21常用保藏法1.斜面低温保藏法4C˚冰箱2、液体石蜡保藏法3. 沙土管保藏法4.甘油管保藏法 5.冷冻保藏冷冻保藏（-20℃以下）：保藏菌种最简单有效方法，加入保护剂（甘油或二甲基亚砜）冷冻，代谢停止。
温度愈低，效果愈好。
6.冻干保藏冷冻保护剂，用脱脂乳和蔗糖，国外用动物血清。
27国外主要的保藏机构有：1. ATCC美国标准菌种收藏所各种菌种一万种以上。
2. CSH冷泉港研究室美国。
3. IAM 日本东京大学应用微生物研究所。
食品发酵与酿造
食品发酵与酿造特点：发酵是指微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备生物菌体或其代谢产物的过程；酿造是指把成分复杂、风味要求较高的辅食佐餐调味品的生产特点：安全简单、原料广泛、反应专一、代谢多样、易受污染、菌种选育固定化细胞和固定化酶的含义是什么？简述优缺点和异同点以及其应用的意义固定化酶：是将酶固定在不溶性膜状或颗粒状聚合物上，以聚合物作为载体的固定化酶在连续催化反应中不再流失，从而达到酶的回收和反复利用。
优点：达到了酶的回收并反复利用，改善了酶促反应的经济性；酶不会混杂在反应产物中，大大简化了提取、纯化工艺；有的酶在游离状况下容易失活，固定后稳定性得以提高。
固定化细胞：将具有一定生理功能的生物体用一定的方法固定，作为生物催化剂使用。
优点：1.使用固定化细胞省去了酶的分离过程，显著降低了成本。
2.固定化细胞为多酶系统，不需要辅助因子3.增加了细胞对不利环境的耐逆性，可重复使用。
4.增加了酶的稳定性。
固定化细胞：优固定化细胞内酶的活性基本没有损失.缺固定化细胞只能用于生产细胞外酶.固定化酶：优容易与水溶性反应物和产物分离.缺一种酶只催化一种化学反应,而产物形成是通过一系列酶促反应得到的.生物反应器：生物化学反应得以进行的场所生物转化：是利用生物细胞的一种或多种酶，作用于一些化合物的特殊部位，使它转变成结构类似但具有更大经济价值的化合物的生化反应。
遗传和变异现象是生物最基本的特征。
微生物的遗传性和变异性的特点：a、微生物由于繁殖速度快、生活周期短；b、微生物由于个体微小，比表面积大，大多以单细胞或极少分化的多细胞存在；c、微生物大多以无性生殖为主，且营养体多数为单倍体。
基因工程：是将一个带有目的基因的DNA片段与载体连接，然后转入受体细胞，进行无性增殖以及表达的操作过程。
过程有：提取目的基因、选择合适载体、目的基因与运载体结合、目的基因的检测和表达、筛选带有重组DNA分子的转化细胞、表达鉴定外源基因的表达产物。
1传统发酵食品工艺学绪论
2.1 发酵食品中的细菌
醋
细菌发酵
乳制品 风干肠 腐乳 纳豆
发酵蔬菜 鱼制品
主要涉及细菌： 醋酸杆菌、乳酸菌、小球菌、芽 孢杆菌、耐盐杆菌等；
2.2 发酵食品中的霉菌
发酵豆制品 霉菌发酵 酒类
大曲酒 小曲酒 黄酒
腐乳 豆豉 酱 酱油 丹贝 日本豆酱
常用菌：毛霉、曲霉、根霉等；
2.3 发酵食品中的酵母菌
四、传统发酵食品的发展现状
我国是白酒生产和消费大国；
2014年上半年，我国白酒行业销售收入为2500亿元，同比增 长5.85%，行业实现利润总额为347.71亿元，同比下降 12.14%； 2014年上半年，我国白酒排名前5省区分别为： 四川省17.86亿升， 山东省5.37亿升， 河南省4.87亿升， 江苏省4.23亿升， 黑龙江省2.27亿升。共计占全国总产量的56.48%。
第三个转折点——人工诱变育种和代谢控制发酵工程技术的 建立； 以动态生物化学和遗传学为基础，将微生物进行人工诱变， 选育高产菌株，实现有选择地大量生产目的产物。 该技术先在氨基酸生产上获得成功，而后在核苷酸、有机酸、 抗生素等其它产品中得到应用。 第四个转折点——将化学合成与微生物发酵相结合，发酵动 力学、发酵的连续化自动化工程技术的建立 针对单纯发酵法的缺陷，利用发酵法生产前体，用化学合成 法得到终产品或反之。 发酵罐的大型化、多样化、连续化和自动化方面。发酵过程 的基本参数包括T、pH、罐压、溶O2 、Eh、空气流量、泡 沫、CO2含量等均可自动记录和控制。（在线测试探头等）
彻底否定了自然发生说 证实发酵由微生物引起 免疫学—预防接种
发明巴氏消毒灭菌法
13
罗伯特 科赫（Robert Koch） (1843-1910) 细菌学奠基人
食品发酵工艺学果酒的酿造
3.3 强化葡萄酒 Fortified Wines
➢ 属于餐后酒。 ➢ 在葡萄酒酿造过程中加入白兰地或食
用酒精，使葡萄酒停止发酵，并提高 了含酒量。 ➢ 主要有Sherry、Port、Modeira、 Marsala等，经过陈酿后变得很香。
（1）雪利酒
张裕葡萄酒公司
2、葡萄酒年产量
➢1980年：32万t ➢1985年：114万t ➢2000年：20万t ➢2004年：万t，同比增长％
➢ 月：葡萄酒销售收入达到亿元，同比增长
22.5%，利润亿元，同比增长22.7% 。
3、国内外差距
➢ 近年来国际市场葡萄酒产销不稳定， 全世界年产量约2300万t，世界贸易 量约1000万t，近5年来，世界葡萄 酒市场是低速增长期，品种结构将 会持续调整，质量和结构将有所提 高。
➢ 葡萄酒的标签识别
项目 优质酒 半汁酒
配制酒
原汁量 100%
70%、60%、 70%、30%、20%、
50%
10%
配料表 葡萄，水， 葡萄、
葡萄汁
纯净水、
糖
原酒、软化水、 食用酒精、香精、 柠檬酸、 防腐剂
含糖量 干酒 ＜4g/L
半甜、半 干、甜型
4-120g/L
甜型 50-180g/L
保质期 5-10年
➢ 强化葡萄酒(Fortified Wines)——雪利、钵酒
3.1 静态葡萄酒 Still Wines
1）白葡萄酒(white wine)： 采用白葡萄（青葡萄)(以及黑葡萄)酿 制，酒色颜色为无色透明或橙黄色， 酒度为11º-12º。
口感：清淡中带辣、酸、甜等。 葡萄: 莎当尼、白匹诺、雷司令等
(09177)食品发酵与酿造工艺学
《食品发酵与酿造工艺学》课程（09177）教学大纲一、课程基本信息课程中文名称：食品发酵与酿造工艺学课程代码：09177学分与学时：4学分72学时（其中理论课3学分、48学时；实验课1学分、24学时）课程性质：专业选修课授课对象：生物工程专业二、课程教学目标与任务食品发酵与酿造工艺学是一门综合性及实践性很强的课程，内容既以微生物生理及其发酵的生化机制、微生物遗传育种、代谢调节等理论为基础，又以化工原理、发酵动力学、发酵技术及设备等工科内容为支撑，要求学生通过本课程的学习，了解发酵食品的起源及发展状况，以适应食品研究开发、生产经营管理、质量控制等各行业对人才知识结构的需求。
该课程的基本任务是通过本课程的学习，理解掌握各种发酵食品如酒类、味精、酱油、食醋、酸奶等生产工艺原理、产品的形态、种类及其卫生与安全等方面的基本知识，掌握发酵食品生产的工艺设计和品控措施、新产品开发思路等技能；同时要求学生了解发酵食品的最新进展，为今后在工作岗位上发挥自己的能力奠定基础。
三、学时分配课程内容与学时分配表四、课程教学内容与基本要求绪论教学目的：系统地介绍和讲解发酵食品的种类及发酵工业现状；立足于本课程的特点，在对实际问题进行分析的过程中讲解本课程的基本内容和核心内容。
基本要求：熟悉发酵、发酵工业的含义；了解当前发酵食品的种类；了解发酵食品的发展概况。
重点与难点：发酵工业现状。
教学方法：讲授、多媒体。
主要内容：一、国内外发酵食品发展概况。
二、发酵食品及工艺概述。
第一章发酵食品生产及控制教学目的：介绍发酵食品原料处理及菌种的选育和扩培、发酵机制、产物的提取与精制，基本要求：了解发酵食品的生产及控制要点。
重点与难点：食品发酵机制及产物的提取、精制原理。
教学方法：讲授、多媒体。
主要内容：一、原料处理。
二、常用发酵微生物及培养。
三、发酵机制。
四、产物的提取与精制过程。
第二章啤酒的生产工艺教学目的：介绍啤酒分类与啤酒工业现状，重点讲授麦芽的生产及麦芽汁的制备技术、啤酒发酵机制及成品啤酒稳定性。