第1章發酵工程發酵工程發酵工程是指利用微生物的特定功能，通過現代工程技術，規模化生產對人類有用的產品。它涉及菌種的選育和培養、產物的分離和提純等方面發酵工程傳統發酵技術的應用微生物的培養技術及應用發酵工程及其應用微生物的基本培養技術微生物的培養和計數第1節傳統發酵技術的應用趙全華從社會中來“葡萄美酒夜光杯，欲飲琵琶馬上催。醉臥沙場君莫笑，古來征戰幾人回。”葡萄酒和葡萄醋都是以葡萄為原料發酵而來的飲品，為什么一個是醇厚濃郁、耐人尋味的酒，一個確實酸味柔和、口感綿長的醋呢？它們的制作方法有什么不同？你想不想自己動手制作呢？葡萄酒和葡萄醋都是由葡萄發酵而來，但是一個經酵母菌無氧呼吸產生了酒精，另一個經醋酸菌有氧呼吸產生了醋酸，因此口感不同本節聚焦1.什么是傳統發酵技術？2.制作泡菜、果酒和果醋的原理是什么？3.怎樣制作泡菜？怎樣制作果酒和果醋？發酵與傳統發酵技術發酵指人們利用微生物，在適宜條件下，將原料通過微生物的代謝轉化為人類所需要的產物的過程。發酵類型需氧發酵（

）厭氧發酵（

）醋酸發酵、谷氨酸發酵酒精、乳酸（泡菜、酸奶）發酵

發酵產品傳統發酵技術直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次發酵保留下來的面團、鹵汁等發酵物中微生物進行發酵，制作食品的技術發酵產品發酵類型固體發酵（泡菜、腐乳等）半固體發酵（醬、醬油等）實例—腐乳的制作參與腐乳制作的微生物：毛霉、曲霉、根霉、酵母菌

絲狀真菌、孢子生殖、異養需氧型、發酵的溫度為15～18℃

原理：在豆腐的發酵過程中，毛霉等微生物產生的蛋白酶能將豆腐的______分解成小分子的____________，脂肪酶可將脂肪水解為________________，味道鮮美，易于消化吸收。蛋白質肽和氨基酸甘油和脂肪酸特點：傳統發酵以混合菌種的固體發酵及半固體發酵為主，通常是家庭式或作坊式的嘗試制作傳統發酵食品乳酸鏈球菌（球狀）乳酸桿菌（桿狀）發酵類型1.乳酸發酵菌種

代謝類型作用種類分布廣泛原理應用在無氧情況下能將葡萄糖分解成乳酸C6H12O62C3H6O3（乳酸）+能量酶乳酸菌異養厭氧型乳酸鏈球菌、乳酸桿菌空氣、土壤、植物體表、人或動物腸道乳制品的發酵、泡菜的腌制2.酒精發酵菌種

代謝類型作用特點分布廣泛原理應用最適生長溫度在無氧情況下進行酒精發酵酵母菌兼性厭氧型含糖量較高的蔬菜、水果表面釀酒、制作饅頭和面包C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量酶一類單細胞真菌28℃3.醋酸發酵菌種

代謝類型作用原理最適生長溫度應用醋酸菌好氧型在氧氣、糖都充足時，能將糖分解成醋酸；在缺糖時，能將乙醇轉化成乙醛，在將乙醛變成醋酸釀醋

C6H12O6+2O2→2CH3COOH+2H2O+2CO2+能量酶C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O+能量酶30-35℃制作泡菜制作傳統發酵食品原理：①利用植物體表面天然的乳酸菌；②發酵期間，乳酸會不斷的積累，當它的質量百分比為0.4%—0.8%時，泡菜的口味、品質最佳。材料用具：食鹽、清水、新鮮蔬菜、蒜瓣、生姜及其他香辛粉、泡菜壇或其他密封性良好的罐子制作泡菜的方法步驟：配制鹽水放入食材加入鹽水注滿水、控制發酵時間用清水和食鹽配制質量百分比為5%~20%的鹽水，并將鹽水煮沸，冷卻待用。將新鮮蔬菜洗凈、切塊、晾干、裝壇，裝至半壇時，加入蒜瓣、生姜及其他香辛粉，繼續裝至八成滿。將冷卻好的鹽水緩緩倒入壇中，使鹽水沒過菜料，蓋好壇蓋。向壇蓋邊緣的水槽中注滿水。并注意發酵過程中補充水。根據室內溫度控制發酵時間。鹽的作用煮沸的目的冷卻的目的壇沿注滿水的目的用水密封的目的泡菜只能裝八分滿的目的調味，抑制微生物生長，所以鹽含量過低會造成細污菌染殺滅雜菌為了不影響乳酸菌的生命活動是為了保證壇內乳酸菌的發酵所需的無氧環境創造無氧環境a.泡菜發酵過程中會產生較多的二氧化碳，如

果泡菜壇裝的太滿，發酵液可能會溢出壇外；b.泡菜壇裝的太滿，會使鹽水不容易完全淹沒

菜料，從而導致壇內菜料變質腐爛注意事項制作果酒和果醋原理：①許多新鮮水果（如葡萄）的果皮表面附著有大量的不同種類的野生酵母菌，在它們作用下，水果可以發酵成果酒。②酵母菌在有氧條件下，進行有氧呼吸，大量繁殖；酵母菌在無氧條件下能進行酒精發酵。③在氧氣、糖都充足時，能將糖分解成醋酸；在缺糖時，能將乙醇轉化成乙醛，在將乙醛變成醋酸。C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量C6H12O6→

2C2H5OH+2CO2+能量

C6H12O6+2O2→2CH3COOH+2H2O+2CO2+能量C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O+能量材料用具：新鮮的水果（如葡萄、蘋果、山楂和龍眼等），洗潔精、體積分數70﹪的酒精、發酵瓶、紗布和榨汁機等制作果酒的方法步驟滅菌消毒材料處理榨汁、裝瓶控溫發酵將發酵瓶、榨汁機用洗潔精洗凈，并用70﹪酒精消毒，晾干備用取新鮮葡萄，用清水沖洗1-2次，去除枝梗和腐爛的籽粒，瀝干用榨汁機榨取葡萄汁將葡萄汁裝人發酵瓶中，（要留大約1／3的空間）蓋好瓶蓋。溫度在18－300C發酵，每隔12h擰松瓶蓋一次，發酵時間為10-12d可從瓶口取樣監測。沖洗不能反復沖洗去梗前沖洗留有1/3的空間目的檢測酒精的方法酒精含量達到12%—16%時，發酵幾乎停止，原因是注意事項去除表面灰塵、污物防止菌種數量減少避免葡萄破損，減少被雜菌污染的機會a.使酵母菌在有氧條件下快速繁殖，獲得更多菌種，有利于酒精發酵；b.緩沖產生的CO2壓力，防止發酵液溢出聞一聞有沒有酒味；嘗一嘗有沒有酒精；用顯微鏡觀察酵母菌；用重鉻酸鉀檢測是否有酒精a.酵母菌被酒精殺死；b.營養物質被耗盡；c.pH影響了酶的活性制作果醋的方法步驟滅菌消毒材料處理榨汁、裝瓶控溫發酵開蓋釀醋將發酵瓶、榨汁機用洗潔精洗凈，并用70﹪酒精消毒，晾干備用取新鮮葡萄，用清水沖洗1-2次，去除枝梗和腐爛的籽粒，瀝干用榨汁機榨取葡萄汁將葡萄汁裝人發酵瓶中，（要留大約1／3的空間）蓋好瓶蓋。溫度在18－300C發酵，每隔12h擰松瓶蓋一次，發酵時間為10-12d可從瓶口取樣監測。葡萄酒制作完成后，打開瓶蓋，蓋上一層紗布，進行葡萄醋的發酵。溫度30－350C發酵，時間為7-8d充氣口？排氣口？排出CO2出料口便于取樣檢查和放出發酵液制酒時關閉1.排氣口膠管長而彎曲的作用？防止空氣中雜菌污染果酒的發酵裝置示意圖思考2.用該裝置制作果醋，該怎么改進？可以在充氣口填充棉花或安裝其它過濾裝置，以防止充入的氣體攜帶外來雜菌污染發酵液等腐乳制作泡菜制作菌種生物類型代謝類型反應式

溫度空氣前期：后期：多種微生物，主要是毛霉乳酸菌異養需氧型異養厭氧型真核生物原核生物需氧（使毛霉大量繁殖）密封無氧一般15-18℃（防止雜菌污染）室溫總結果酒制作果醋制作菌種生物類型代謝類型反應式有氧條件下，大量繁殖：

；無氧條件下，酒精發酵：_______氧氣、糖源充足時：___________________________缺少糖源、氧氣充足時：____________________________溫度空氣前期：后期：時間酵母菌醋酸菌異養兼性厭氧型異養需氧型真核生物原核生物28℃最適為30～35℃需氧（使酵母菌進行有氧呼吸大量繁殖）不需氧（使酵母菌進行無氧呼吸產生酒精）需要充足氧氣10～12d7～8d12.葡萄酒的制作離不開酵母菌。下列說法錯誤的是()A.無氧條件下酵母菌能存活但不能大量繁殖B自然發酵制作葡萄酒時起主要作用的菌是野生型酵母菌C.葡萄酒的顏色是葡萄皮中的色素進入發酵液形成的D.制作過程中隨著發酵的進行發酵液中糖含量增