江南大学 食品与微生物

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➢ 发酵机理: 淀粉——麦芽糖、葡萄糖、果糖、 蔗糖——CO2、醇、酸、醛
➢ CO2热膨胀使面包松软
2、酿酒
酿造酒:啤酒、果酒、黄酒 蒸馏酒:白酒、威士忌、白兰地 配制酒:虎骨酒、五加皮、人参酒等
➢ 白酒:多以含淀粉物质为原料,如高粱、玉米等, 首先是用米曲霉、黑曲霉、黄曲霉等将淀粉分解 成糖类,称为糖化过程;由酵母菌再将葡萄糖发 酵产生酒精。
肠膜明串珠菌、小片球菌、发酵乳杆菌等。
3、肉类发酵
• 发酵肉制品:发酵香肠,发酵干火腿
常见的分类方法
• 按地名
–黎巴嫩大香肠 –塞尔维拉特香肠 –萨拉米香肠
• 按脱水程度
– 半干发酵香肠 – 干发酵香肠
• 根据发酵程度
– 低酸发酵肉制品 – 高酸发酵肉制品
• 1.低酸发酵肉制品:pH≥5.5
• 法国、意大利、南斯拉夫、匈牙利的萨拉米香肠 • 西班牙火腿,Ardennes火腿等
接种 分装
冷却 发酵
杀菌 后熟
常用的乳酸菌:
• 干酪乳杆菌 • 保加利亚乳杆菌 • 嗜酸乳杆菌 • 植物乳杆菌 • 瑞士乳杆菌 • 乳酸乳杆菌 • 乳酸乳球菌 • 乳脂乳球菌 • 嗜热链球菌
酸奶的品评
• 一色泽:
–优质酸奶,应呈乳白色或稍带淡黄色,色泽均 匀;
–劣质酸奶,色泽不一致,呈现微黄或和稍黄。
食品安全危害中有80-90%属Fra Baidu bibliotek 微生物危害;
食品中有害的微生物主要包括: ➢细菌 ➢真菌 ➢病毒 ➢一些小的原生动物(藻类、寄生
虫等)
• 腐乳、豆豉、黄酒、泡菜,都有一个共同 点,它们都具有一种芳香浓郁的特殊风味 。这种做法被称作“发酵”。中国人的老 祖宗,用一些坛坛罐罐,加上敏锐的直觉 ,打造了一个食物的新境界。要达到让食 物转化成美食的境界,这其中要逾越的障 碍,要营造的条件,要偶遇的机缘,要经 历的挫败,这是由“吃”激发出的最大的 智慧。
• 3. 营养特性 :亚硝基化合物、多环芳香烃、热解 物质等致癌物质甚少,风味独特。
3. 发酵剂
(1)自然接种和后接种 (2)纯微生物发酵剂常
用菌种 ①片球菌属 ②乳杆菌 ③微球菌 ④霉菌和酵母
(3)发酵剂培养物 的使用
(1)自然接种和后接 种
(2)纯微生物发酵剂 常用菌种 ①片球菌属 ②乳杆菌 ③微球菌 ④霉菌和酵母
蔬菜pH值 卷心菜 5.4~6.0 花椰菜 5.6 芹菜 5.7~6.0 茄子 4.5 莴笋 6.0 洋葱 5.3~5.8 番茄 4.2~4.3
萝卜 5.2~5.5
水果pH值 苹果 2.9~3.3 香蕉 4.5~5.7 柿子 4.6 葡萄 3.4~4.5 柠檬 1.8~2.0 橘子 3.6~4.3 西瓜 5.2~5.6
酿造酱油:用蛋白质原料(如豆饼、豆 粕等)和淀粉质原料(如麸皮、面粉、 小麦等),利用曲霉及其他微生物的共 同发酵作用酿制而成的。
2. 酱类、腐乳、豆豉
➢腐乳:以霉菌(毛霉)为主要菌种的大豆发 酵食品。用于腐乳发霉的菌种有腐乳毛霉、鲁 氏毛霉、五通桥毛霉、总状毛霉、华根霉等。
三、食品的微生物污染及其控制
➢ 酸性食品与非酸性食品: pH值≥4.5---非酸性食品 pH值<4.5---酸性食品
➢ 微生物生长与食品pH值的关系: 非酸性食品---适宜细菌生长; 酸性食品中---酵菌、霉菌和少数耐酸细菌(如大 肠菌群)可生长。
2.食品的水分
➢ 水分活度(aw)的概念
食品在密闭容器内的水蒸气压与在相同温度下纯水蒸汽压 之比值,食品的aw值范围为:0≦ aw ≦1
二、 微生物在食品制造中的应用
(一)细菌在食品制造中的应用 (二)酵母菌在食品制造中的应用 (三)霉菌在食品制造中的应用
(一)细菌在食品制造中的应用
1.乳制品发酵 2. 蔬菜发酵 3. 肉类发酵
1、乳制品发酵
发酵乳制品的种类:酸奶、干酪、马奶酒等
酸乳生产工艺
凝固型酸乳加工工艺流程
酸奶的制作流程
(一) 微生物污染食品的途径 (二)微生物引起食品变质的基本因素 (三)各类食品的腐败变质 (四)食品腐败变质的控制
(一)微生物污染食品的途径:
(二)微生物引起食品腐败变质的因素
1. 食品的pH值 2. 食品的水分 3. 温度
……
1.食品的pH值
动物食品的pH值 牛肉 5.1~6.2 羊肉 5.4~6.7 猪肉 5.3~6.9 鸡肉 6.2~6.4 鱼肉 6.6~6.8 蟹肉 7.0 小虾肉 6.8~7.0 牛乳 6.5~6.7
嗜热碱芽孢杆菌
嗜冷杆菌
球形嗜盐古菌
细菌生物膜“坚不可摧”
➢ 人类65%的细菌感染与细菌的生物膜有关; ➢ 生物膜的特殊结构使其耐受消毒剂的作用而得以残存,进 而可以再次污染食品,可能造成极大的食品安全隐患。
由细菌生成的生物膜
微生物的利与弊
微生物在食品中的应用
微生物导致的食品安全危害
白酒、黄酒、啤酒、葡萄酒 酱、酱油、豆豉、醋 豆腐乳、泡菜、各色淹渍蔬菜 蛋糕、面包、馒头 香菇、草菇、黑木耳等食 药用菌
• 二外观:
–优质酸奶,应凝块结实均匀细腻,无气泡,允 许有少量的乳清析出;
–变质酸奶,凝块不结实且不均匀,有气泡,乳 清析出严重或乳清分离。
酸奶的品评
• 三气味:
–优质酸奶,应具有鲜奶经发酵后的乳香和清香 纯净的乳酸味,无异味;
–劣质酸奶,酸味过重,酒精发酵浓,有霉味馊 味等异味
优质酸奶
劣质酸奶
第3讲 食品与微生物
一、什么是微生物
微生物-微小的生物
➢ 个体的测量单位是微米(m,即10-6m),甚 至是纳米(nm,即10-9m); ➢ 必须使用显微镜来观察和研究。
微生物(Microorganism,microbe )是对所有形体微小 、结构简单的(单细胞的或个体结构较为简单的多细胞 的、或没有细胞结构的)低等生物的通称。
➢ 啤酒:以大麦为原料,啤酒花为香料,经过麦芽 糖化和啤酒酵母酒精发酵制成。含有丰富的CO2 和少量酒精。
➢ 葡萄酒:以葡萄汁为原料,经葡萄酒酵母发酵制 成。在工艺上葡萄酒的酿制要经过主发酵和后发 酵阶段,后发酵就是在上述主阶段酿成后要贮藏 1年以上继续发酵的过程。
(三)霉菌在食品制造中的应用
1.酱油
▪2.高酸发酵肉制品 ▪需要接种(发酵剂或用发酵香肠) ▪成品pH<5.4
西班牙伊比利亚火腿
发酵肉制品的特点
• 1. 微生物安全性:pH<5.3…控制金黄色葡萄球菌。
• 2. 货架期 :货架期一般较长。 一类是pH在5.2以 下,水分活性在0.95以下;另一类是pH低于5.0, 水分活性低于0.91。
➢ 多数细菌能耐0~-196℃的低温; ➢ 某些硫细菌在海洋深处250℃~300℃的高温下正常生长; ➢ 一些嗜盐细菌能在饱和盐水中正常生活; ➢ 产芽孢细菌和真菌孢子在干燥条件下能保藏几十、几百甚至上千年; ➢ 耐酸碱、耐缺氧、耐毒物、抗辐射、抗静水压……
有微生物生长的云南腾冲热泉区(85~100℃) 美国加州的海边晒盐场
(3)发酵剂培养物 的使用
3. 发酵剂
纯微生物发酵剂常用菌种
片球菌属
啤酒片球菌
乳酸片球菌
戊糖片球菌
乳杆菌
异型发酵乳杆菌
同型发酵乳杆菌
短乳杆菌
布氏乳杆菌
植物乳杆菌
微球菌属
藤黄微球菌
玫瑰色微球菌
变异微球菌
霉菌
白地青霉
娄地青霉
纳地青霉
四、发酵
• 发酵过程是:香肠中乳酸菌生长和代谢并 伴随着pH快速下降的阶段。
酸乳生产的关键控制点
• 生产发酵剂:
– 产酸活力:0.7%~1%之间,低于0.6%不宜用 于生产。
– 接种量2~4% – 球菌和杆菌比例,
• 普通酸奶:1:1或2:1 • 保质期14~21d普通酸奶:5:1 • 果料酸奶:10:1
2、蔬菜发酵
• 主要的乳酸发酵果蔬品种:泡菜、榨菜、冬菜、 酸藏蘑菇、橄榄等。
微生物
--最早的生命形式,低等生物,未知世界
原核生物
细菌、放线菌 支原体、衣原 体、 立克次氏体、兰细菌
具有细胞结

构的微生物
真菌:酵母、霉菌

真核生物 显微藻类:水绵


病毒

没有细胞结
原生动物:草履虫
构的微生物
亚病毒:拟病毒、类病毒、朊病毒
微生物虽渺小,但它们无处不在
人体肠道: 聚居100-400种微生物
• 某些乳杆菌属的种类具有产生过氧化氢的较强活 性,可以在一定程度上减轻脂肪氧化现象。
• 小球菌和葡萄球菌在干发酵香肠干燥成熟过程中 以能够产生水解脂肪和蛋白质的多种酶类,对风 味的形成起重要作用。尤其是肉葡萄球菌。
(二)酵母菌在食品制造中的应用
1. 面包制作 2. 酿酒
1、面包制作
➢ 基本过程: 面粉发酵(酵母菌 30℃)——揉 面——成型——220℃烘烤
生物圈
岩石圈
土壤圈
南极冰川、不同深度岩心: 球菌、杆菌和微小的真菌
大气圈
水圈
万米深的海底: 硫细菌
7-8万米的高空: 细菌和真菌
微生物虽简单,但生存能力惊人
繁殖速度快
➢ 大肠杆菌(牛奶,37℃)每20分钟繁殖一代; ➢ 1个细菌在24小时内可以繁殖72代,变4,722,366,500 万亿个。
对“极端环境”适应能力强
• 当加工中的外部条件不允许微生物生长以 后,微生物代谢的各种酶类的活性还会在 香肠中存在。
• 乳酸菌起关键作用。产酸,pH值下降,抑制其它 的有害微生物生长,同时,使肉中的蛋白质的持 水力下降,保证干燥过程的进行。微生物抑制因 子,抑制致病性细菌如李斯特菌的生长。
• 小球菌和凝固酶阴性葡萄球菌将硝酸盐还原为亚 硝酸盐的作用。
• 冬菜,一种半干态发酵性腌制食品。中国 名特产之一。
• 各地均有产制,以有川冬菜与津冬菜,以 及潮汕冬菜为出名。
文康《儿女英雄传》第二回:“那门上家人看了看礼单,见上 面写着不过是些京靴、缙绅、杏仁、冬菜等件。”
• 发酵方法:自然发酵、纯种发酵 • 常用菌种:植物乳杆菌、黄瓜乳杆菌、短乳杆菌、
➢ 不同类群微生物生长的aw值
多数细菌---1.0-0.91; 多数酵母菌---0.91-0.87; 多数霉菌---0.87-0.80;多数嗜盐细菌—0.9-0.75; 干性霉菌---0.75-0.65;耐渗透压酵母菌---0.65-0.60
3.温度
> 63°C 危险范围 < 5°C
(三)各类食品的腐败变质
食品污染→理化性质变化→色香味和营养 的量变到质变→质量降低或完全不能食用。
(四)食品腐败变质的控制
针对引起腐败变质的各种因素 采取不同的方法或方法组合, 杀死腐败微生物或抑制其生长繁殖 从而达到延长食品货架期的目的。
研究食品防腐保藏技术!
食品防腐保藏技术
➢ 食品的低温保藏 ➢ 食品的气调保藏 ➢ 加热杀菌保藏 ➢ 非加热杀菌保藏 ➢ 食品的干燥和脱水保藏 ➢ 食品的化学保藏法 ➢ 防腐剂保藏
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