酵母在食品工业中的应用

近年来，有人指出，作为一种膨松剂在食品工业中广泛使用的酵母，因其含铝，长期食用可致老年痴呆。那么，酵母究竟为何物，它的食用安全性究竟如何，对人体健康有利还是有弊？ 有关专家指出，酵母是一种单细胞生物，有着天然丰富的营养体系。酵母细胞中含有大量的有机物、矿物质和水分。有机物占细胞干重的90％~94％，其中蛋白质的含量占细胞干重的35％~60％，碳水化合物的含量在35％~60％，脂类物质的含量在1％~5％。酵母细胞中还富含多种维生素、矿物质和多种酶类，能促进其被消化吸收。此外它还含有多种鲜为人知的活性物质，如麦角固醇、谷胱甘肽、超氧化物歧化酶、辅酶A 等。

酵母蛋白质丰富，包括多种小肽和游离氨基酸。其氨基酸组成均衡，比例接近世界粮农组织FAO 的标准。酵母中的小肽能直接通过肠道吸收，生物利用度高，并能立刻发挥作用。如果在运动前或运动中添加，可以减轻蛋白降解，维持体内的正常蛋白质合成，减轻或延缓由运动引发的其他生理方面的改变，达到抗疲劳的效果。酵母含有的还原型谷肽甘肽（GSH ）也是一种小肽，它是维持体内环境平衡的不可缺少的物质，也是一种很强的抗氧化物，具有抗衰老作用，对肝脏有保护作用，对运动性贫血的预防有很大帮助。此外酵母对药物、重金属、一氧化碳等还有一定的解毒作用。

酵母中富含多种矿物质和微量元素，如钙、铁、锌、镁、硒、铬、锰等，这类营养素以生命结合态形式存在，不仅天然、安全，也易被消化吸收，并具有高生物利用度。硒是人体必需的微量元素之一，能抗衰老，抗肿瘤，预防动脉硬化，防止克山病、大骨节病，解毒，提高机体免疫力，是目前所知的惟一与抗病毒突变有关的微量元素。

酵母含有丰富的维生素，特别是B 族维生素，种类全面，含量丰富且均衡。如果人体缺乏其中一种或多种，会出现脚气、舌炎、癞皮病、皮炎、贫血、恶心等。但由于B 族维生素是一种水溶性维生素，在人体中代谢快速，多余的会迅速随尿液排出体外。因此，人们每天要补充足够的B 族维生素来满足代谢的需要，而酵母则是很好的B 族维生素营养源。 酵母中的碳水化合物主要以多糖为主，含量最多的是细胞壁，主要是由甘露聚糖和葡聚糖构成。细胞壁多糖能有效促进铁、钙等矿物质的吸收。酵母中的海藻糖对生物活性物质的活性具有保护作用。同时，酵母脂肪含量很低，无胆固醇，其中富含的麦角固醇是维生素D 的转化前体。

酵母由于具有很高的营养成分，不仅直接被开发为营养食品，还可进一步制成多种营养活性物质，作为营养食品的载体，进一步深加工则成为更具营养和保健价值的食品。 酵母在食品领域中的应用历史悠久，以酿酒和面制品发酵被人们所熟悉，目前其应用已扩大到药品、食品添加剂、保健食品、调味品、饲料、培养基成分等方面。

鉴于酵母具有独特的营养及保健价值，围绕酵母开发各类食品、保健食品的研究也越来越广泛和深入。目前，国内外酵母开发的方向主要有三个方面：一是对传统酵母进一步研发，提高生产技术，降低生产成本和提高原料的利用率；二是通过酵母基因表达外源蛋白，发展生物制药；三是开发富集功能因子的功能性酵母，将营养酵母和功能性酵母深加工后制成营养保健食品。

酵母在食品及营养保健食品方面具有更为广泛的应用前景。市场上已经有了比较丰富的各类酵母食品。其中，酵母抽提物就是以酵母为原料开发的食品，它有着极其浓郁的肉香味，可改善食物的风味和口感，已经广泛应用在调味品领域；同时因其营养丰富，也可用作营养补充剂。

此外，利用现代生物技术可以将酵母深加工为营养保健食品。在这方面，我国的研究比较深入。随着高质量的富硒、富铬、富铁、富锌、富锗酵母，以及高谷胱甘肽、高海藻糖、高麦角固醇酵母等富集功能因子的营养酵母和功能性酵母的出现，酵母在营养保健食品方面所具有的极高的应用价值正被逐渐发掘出来并充分利用。如硒酵母、铬酵母、锌酵母等，因含有矿物质和微量元素，而且生物利用度高，天然安全，被称为一种有价值的营养保健食品。

目前，活性酵母都是利用现代化生物工程技术，以糖蜜为原料，采用发酵法生产的。产品必须按照国家标准（QB1501－1992面包酵母，QB2074－1995酿酒活性干酵母）进行检验合格后，才能进入市场销售。

随着基因工程、发酵工程、生化工程、酶工程领域各项新技术的应用，酵母及其深加工产品在制备过程中涉及的营养素富集、分离、精制，以及其生物活性稳定的工艺技术全

酵母最为人熟知的作用就是用于发面，做面包、馒头之类的食品。用酵母发酵做的面制品可以提高发酵制品的营养价值、增加风味、提高生产效率、节约成本。比传统的酒酿、发酵粉或老面发酵更有优势。

酵母最早用于工业生产就是用于酿酒业。酵母菌在各种粮食酒、果酒的酿造中有广泛的应用。酒的酿造原料大多采用各种谷物，植物的块茎等原料，在酿制前期，各种原料中的淀粉发生糊化反应及在淀粉酶的作用下转化为糖，这时就要加入酵母菌种进入酒精发酵阶段了，在酵母菌的作用下，使发酵液中的糖类转化成乙醇和其他代谢产物。

酵母抽提物是近年来广泛应用的天然调味品，很多饼干、鸡精、方便面调味料里都用到它，俗称为味素或酵母精。是以新鲜食用酵母为原料精制而成的一种营养型功能性天然调味料。具有营养丰富、滋味鲜美、肉香味浓郁、后味悠长的特点, 集调味与营养两大功能于一体，可与动物肉类提取物相媲美, 是味精、植物水解蛋白等调味料所无法比拟的。

酵母菌还被用来制取饮料及奶制品乳化剂。

--------------------以下为1页的内容----------------------------------

第二节 食品工业中酵母菌及其应用

一、啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae ） 啤酒酵母属于典型的上面酵母，又称爱丁堡酵母。广泛应用于啤酒、白酒酿造和面包制作。

（二）啤酒酵母的培养特征 麦芽汁固体培养，菌落呈乳白色，不透明，有光泽，表面光滑湿润，边缘略呈锯齿状；随培养时间延长，菌落颜色变暗，失去光泽。麦芽汁液体培养，表面产生泡沫，液体变混，培养后期菌体悬浮在液面上形成酵母泡盖。因此而称上面酵母。

（三）啤酒酵母的生理生化特性 化能异养型，能发酵葡萄糖、果糖、半乳糖、蔗糖、麦芽糖和麦芽三糖以及1/3的棉子糖，不发酵蜜二糖、乳糖和甘油醛，也不发酵淀粉、纤维素等多糖。不分解蛋白质，可同化氨基酸和氨态氮，不同化硝酸盐。需要B 族维生素和P 、S 、Ca 、Mg 、K 、Fe 等无机元素。兼性厌氧，有氧条件下，将可发酵性糖类通过有氧呼吸作用彻底氧化为CO2和H2O ，释放大量能量供细胞生长；无氧条件下，使可发性糖类通过发酵作用（EMP 途径）生成酒精和CO2，释放较少能量供细胞生长。最适生长温度25℃，发酵最适温度10-25℃。最适发酵pH 为4.5-6.5。真正发酵度达60%-65%。

--------------------以下为2页的内容----------------------------------

二、葡萄酒酵母 （Saccharomyces ellipsoideus）

葡萄酒酵母属于啤酒酵母的椭圆变种，简称椭圆酵母。常用于葡萄酒和果酒的酿造。

（一）葡萄酒酵母的形态特征 细胞呈椭圆形或长椭圆形，大小为3～10×5～15μm，不运动。单倍体细胞或双倍体细胞都能以多边出芽方式进行无性繁殖，形成有规则的假菌丝。

在环境不利条件下进行有性繁殖：2个单倍体细胞同宗或异宗接合或双倍体细胞直接进行减数分裂形成1～4个子囊孢子。细胞形态往往受培养条件的影响，但恢复原有的培养条件，细胞形态即可恢复原状。

（二）葡萄酒酵母的培养特征 葡萄汁固体培养，菌落呈乳黄色，不透明，有光泽，表面光滑湿润，边缘整齐；随培养时间延长，菌落颜色变暗。

液体培养变浊，表面形成泡沫，聚凝性较强，培养后期菌体沉降于容器底部。

（三）葡萄酒酵母的生理生化特点 化能异养型，可发酵葡萄糖、果糖、半乳糖、蔗糖、麦芽糖、麦芽三糖以及1/3的棉子糖，不发酵蜜二糖、乳糖和甘油醛，也不发酵淀粉、纤维素等多糖。

不分解蛋白质，不还原硝酸盐，可同化氨基酸和氨态氮。需要B 族维生素和P 、S 、Ca 、Mg 、K 、Fe 等无机元素。

兼性厌氧，有氧条件下，将可发性糖类通过有氧呼吸作用彻底氧化为CO2和H2O ，释

放大量能量供菌体繁殖；

无氧条件下，使可发酵性糖类通过发酵作用（EMP 途径）生成酒精和CO2，释放较少能量供细胞繁殖。

最适生长温度25℃，葡萄酒发酵最适温度15-25℃。最适发酵pH 为3.3-3.5。耐酸、耐乙醇、耐高渗、耐二氧化硫能力强于啤酒酵母。葡萄酒发酵后乙醇含量达16%以上。

--------------------以下为3页的内容----------------------------------

三、卡尔酵母（Saccharomgces Carlsbergensis）

卡尔酵母属于典型的下面酵母，又称卡尔斯伯酵母或嘉士伯酵母。常用于啤酒酿造、药物提取以及维生素测定的菌种。 （一）卡尔酵母的形态特征 细胞呈椭圆形，大小为3～5×7～10μm，通常分散独立存在，不运动。

单倍体细胞或双倍体细胞大多都以单端出芽方式进行无性繁殖，能形成不规责的假菌丝，但无真菌丝。采用特殊方法培养才能进行有性生殖形成子囊孢子。

（二）卡尔酵母的培养特征 麦芽汁固体培养，菌落呈乳白色，不透明，有光泽，表面光滑湿润，边缘整齐；随培养时间延长，菌落颜色变暗，失去光泽。

麦芽汁液体培养，表面产生泡沫，液体变混，培养后期菌体沉降于容器底部，因此又称下面酵母。

（三）卡尔酵母的生理生化特点 化能异养型，能发酵葡萄糖、果糖、半乳糖、蔗糖、麦芽糖、蜜二糖、麦芽三糖和甘油醛以及全部的棉子糖，不发酵乳糖以及淀粉、纤维素等多糖。

不分解蛋白质，不还原硝酸盐，可同化氨基酸和氨态氮。需要B 族维生素以及P 、S 、Ca 、Mg 、K 、Fe 等无机离子。

兼性厌氧，有氧条件下，将可发性糖类通过有氧呼吸作用彻底氧化为CO2和H2O ，释放大量能量供菌体繁殖；无氧条件下，使可发酵性糖类通过发酵作用（EMP 途径）生成酒精和CO2，释放较少能量供细胞繁殖。

最适生长温度25℃，啤酒发酵最适温度5-10℃。最适发酵pH 为4.5-6.5，真正发酵度为55%-60%。

--------------------以下为4页的内容----------------------------------

四、产蛋白假丝酵母（Candida utilis）

产蛋白假丝酵母，又称产朊假丝酵母或食用圆酵母，富含蛋白质和维生素B ，常作为生产食用或饲用单细胞蛋白（SCP ）以及维生素B 的菌株。

（二）产蛋白假丝酵母的培养特征 麦芽汁固体培养，菌落呈乳白色，表面光滑湿润，有光泽或无光泽，边缘整齐或菌丝状；玉米固体培养产生原始状假菌丝。

葡萄糖酵母汁蛋白胨液体培养，表面无菌膜，液体混浊，管底有菌体沉淀。

（三）产蛋白假丝酵母的生理生化特点 化能异养型，能发酵葡萄糖、蔗糖和1/3的棉子糖，不发酵半乳糖、麦芽糖、乳糖、蜜二糖。能同化尿素、铵盐和硝酸盐，不分解蛋白质和脂肪。

兼性厌氧，有氧条件下，进行有氧呼吸；无氧条件下，进行酒精发酵。

最适生长温度25℃，最适生长pH 为4.5～6.5。

在发酵工业中，常采用富含半纤维的纸浆废液、稻草、稻壳、玉米芯、木屑、啤酒废渣等水解液和糖蜜为主要原料，培养产蛋白假丝酵母，生产食用或饲用单细胞蛋白和维生素B 。

--------------------以下为5页的内容----------------------------------

五、酵母菌在食品工业中的应用

（一）啤酒酿造

（二）果酒酿造

（三）白酒酿造

（四）面包加工

（五）单细胞蛋白生产

--------------------以下为6页的内容----------------------------------

（一）啤酒酿造

啤酒酿造是以大麦、水为主要原料，以大米或其它未发芽的谷物、酒花为辅助原料；大麦经过发芽产生多种水解酶类制成麦芽；借助麦芽本身多种水解酶类将淀粉和蛋白质等大

分子物质分解为可溶性糖类、糊精以及氨基酸、肽、胨等低分子物质制成麦芽汁；麦芽汁通过酵母菌的发酵作用生成酒精和CO2以及多种营养和风味物质；最后经过过滤、包装、杀菌等工艺制成CO2含量丰富、酒精含量仅3%～4%、富含多种营养成份、酒花芳香、苦味爽口的饮料酒即成品啤酒。

啤酒的种类，根据酵母品种可分为上面发酵啤酒和下面发酵啤酒；根据颜色可分为淡色啤酒和浓色啤酒；根据生产方式可分为鲜啤酒、纯鲜啤酒和熟啤酒.

1．啤酒发酵优良酵母的评估及选育

（1）啤酒酵母优良性状的评估。啤酒酵母应具有以下优良性状：

①生长繁殖力强，发酵活力高；

②代谢产物能够赋予啤酒良好的风味；

③聚凝性强, 沉降速度快, 发酵结束易与发酵液分离, 便于菌体回收。

（2）优良菌种的选育。

①菌种筛选。

②诱变育种。

③杂交育种。例如，通过杂交育种有可能获得凝聚性强的新菌种、风味良好的新菌种和发酵度比较高的新菌种。

④细胞融合育种。例如，凝聚性强但发酵度低的菌株和发酵度高但凝聚性弱的菌株通过细胞融合有可能产生凝聚性强和发酵度高的新型细胞。

2．啤酒酵母的扩大培养 （1）工艺流程。 斜面原种→活化（25℃ 1～2d ）→2个100mL 富士瓶(25℃ 1～2d) →2个1000mL 巴士瓶(25℃1～2d) →2个10L 卡氏罐(25℃1～2d) →200L 汉森式种母罐(15℃ 1～2d) →2t 扩大罐(10℃ 1～2d) →10t 繁殖槽→(8℃ 1～2d) →主发酵。 （2）技术要点。 ① 温度控制。培养初期，采用酵母菌最适生长温度25℃培养，之后每扩大培养1次，温度均有所降低，使酵母菌逐步适应低温发酵的要求。 ② 接种时间。每次扩大培养均采用对数生长期后期的种子液接种，一般泡沫达到最高将要回落时为对数生长期。 ③ 注意及时通风供氧。从斜面原种至卡氏罐为实验室扩大培养阶段，应注意每天定时摇动容器，达到供氧目的；从汉森罐至酵母繁殖槽为生产现场扩大培养阶段，应定时通入无菌压缩空气供氧。

3．啤酒酿造工艺 （1）工艺流程。原料大麦→清选→分级→浸渍→发芽→干燥→麦芽

及辅料粉碎→糖化→过滤→麦汁煮沸→麦汁沉淀→麦汁冷却→接种→酵母繁殖→主发酵→后发酵→过滤→包装→杀菌→贴标→成品。 （2）技术要点。 ① 接种与酵母增殖。冷却麦芽汁入酵母繁殖槽，接种6代以内回收的酵母泥5‰（或扩大培养的种子液），控制品温6～8℃，好氧培养12～24h ，待起发后入发酵池（罐）进行主发酵。

② 主发酵。主发酵也称前发酵，可分为四个时期：

起泡期：入发酵池（罐）后4～5h ，酵母菌产生的CO2使麦芽汁饱和，在麦芽汁表面出现白色、乳脂状气泡，称为起泡期。此时不需人工降温，保持2～3d 。

高泡期：随着发酵的进行，酵母菌厌氧代谢旺盛，使泡沫层加厚，温度升高，发酵进入高泡期。此时需开动冰水人工降温，最高发酵温度不超过9℃，保持2～3d 。

落泡期：发酵5～6d 后，泡沫开始回缩，颜色变深，称为落泡期。此时需开动冰水逐渐降温，维持2d 。

泡盖形成期：发酵7～8d 后，泡沫消退，形成泡盖（由酒花树脂、蛋白质多酚复合物、泡沫和死酵母构成），称为泡盖形成期。此时应急剧降温至4～5℃，使酵母沉降，并打捞泡盖、回收酵母，结束主发酵。

③ 后发酵。后发酵的主要作用是使残糖继续发酵，促进CO2在酒液中饱和；同时利用酵母内酶还原双乙酰；

④ 后处理。后发酵结束，酒液经过过滤、装瓶、热杀菌（60℃ 30min ）处理，称为熟啤酒，而不经过热杀菌的啤酒称为鲜啤酒。

--------------------以下为7页的内容----------------------------------

（二）果酒酿造

果酒酿造是以多种水果如葡萄、苹果、梨、桔子、山楂、杨梅、猕猴桃等为原料，经过破碎、压榨，制取果汁；果汁通过酵母菌的发酵作用形成原酒；原酒再经陈酿、过滤、调配、包装等工艺制成酒精含量8.5%以上、含多种营养成分的饮料酒称为果酒。在各种果酒中葡萄酒是主要品种，其产量居世界第二位饮料酒种。

1．果酒的主要种类 果酒一般以所用的原料来命名，如葡萄酒、苹果酒、梨酒等，根据分类标准不同，果酒有如下种类。 （1）根据酿制方法。 ① 发酵酒：用果汁或果浆经酒精发酵酿制而成。 ② 蒸馏酒：发酵果酒经蒸馏后制成，如白兰地、水果白酒。 ③ 露酒：用果实、果汁或果皮经酒精浸泡、兑制而成。 ④ 汽酒：含CO2的果酒。 （2）根据果酒含糖量。 ① 干酒。每100mL 酒中含糖量少于0.4g 。 ② 半干酒。每100mL 酒中含糖量为0.4～1.2g 。 ③ 半甜酒。每100mL 酒中含糖量为1.2～5.0g 。 ④ 甜酒。每100mL 酒

中含糖量为5g 以上。 （3）根据果酒酒精含量。 ① 低度果酒。酒精含量在17%（V/V）以下果酒。 ② 高度果酒。酒精含量在18%（V/V）以上的果酒。

2．果酒酿造工艺 （1）工艺流程。水果→分选→洗涤→破碎→压榨→果汁→成分调整→添加SO2、接种酒母→主发酵→后发酵→陈酿→冷、热处理→过滤→调配→灌酒→杀菌→贴标→成品。

（2）技术要点。 前发酵。前发酵的目的是进行酒精发酵，产生芳香物质，浸提色素物质。其方法有分离发酵法和混和发酵法两种。分离发酵法是水果经破碎、压榨后，仅有果汁入发酵池进行发酵；而混和发酵法是水果破碎后不经压榨，将果汁、果浆、皮渣一起入发酵池进行发酵。 分离发酵法：果汁入池后，加入亚硫酸钠，使SO2含量达到80～100mg/L。然后接种5%～10%的酒母液，控制品温25～30℃进行发酵。待发酵旺盛时，将品温控制在20～25℃进行低温发酵。当残糖下降至5g/L时，分离酒脚进入后发酵。 混和发酵法：果浆、果汁、皮渣入池后，加入亚硫酸钠，使SO2含量达到80～100mg/L。然后接种5%～10%酒母液，用木板或竹帘将皮渣压入液面下20～30cm 后进行发酵。前期品温控制25～30℃，待发酵旺盛时，将品温调至20～25℃进行低温发酵。当残糖下降至5g/L时，进行压榨，取压榨后的发酵液进入后发酵。

--------------------以下为8页的内容----------------------------------

（三）白酒酿造

酒曲的主要种类

（1）大曲: 大曲是固态发酵法酿造大曲白酒的糖化发酵剂。它以小麦或大麦、豌豆为曲料，经过粉碎、加水拌料、踩曲制坯、堆积培养，依靠自然界带入的各种酿酒微生物（包括细菌、霉菌和酵母菌）在其中生长繁殖制成成曲，再经贮存后制成陈曲。大曲有高温曲（制曲温度60℃以上）和中温曲（制曲温度不超过50℃）两种类型。目前国内绝大多数著名的大曲白酒均采用高温曲生产，如茅台、泸州、西风、五粮液等。

（2）麸曲: 麸曲是固态发酵法酿造麸曲白酒的糖化剂。它以麸皮为主要曲料，以新鲜酒糟为配料，经过润水、蒸煮、冷却后，接种黑曲霉和黄曲霉混和（混和比例为7：3），再经通风培养制成成曲。

（3）小曲（米曲）: 小曲（米曲）是半固态发酵法酿造小曲白酒（米酒）的糖化发酵剂。它以米粉或米糠为原料，添加或不添加中草药，经过浸泡、粉碎，接入纯种根霉和酵母菌或二者混和种曲，再经制坯、入室培养、干燥等工艺制成小曲。

（4）液体曲。液体曲可作为液态发酵法酿酒制醋的糖化剂。它是将曲霉菌的种子液接入发酵培养基中，在发酵罐中进行深层液体通气培养，得到含有丰富酶系的培养液称为液体

曲。

--------------------以下为9页的内容----------------------------------

（四）面包加工

面包是一种营养丰富、组织膨松、易于消化的方便食品。它以面粉、糖、水为主要原料，利用面粉中淀粉酶水解淀粉生成的糖类物质，经过酵母菌的发酵作用产生醇、醛、酸类物质和CO2；在高温焙烤过程中，CO2受热膨胀使面包成为多孔的海绵结构和松软的质地。 面包的种类很多，主要分为主食面包和点心面包。点心面包又根据配料不同，分为果子面包、鸡蛋面包、牛奶面包、蛋黄面包和维生素面包等。

1．菌种及发酵剂类型:

面包发酵剂菌种是啤酒酵母, 应选择发酵力强、风味良好、耐热、耐酒精的酵母菌株。 面包发酵剂类型有压榨酵母（Compressed yeast）和活性干酵母（active dry yeast）二种。压榨酵母又称鲜酵母，是酵母菌经液体深层通气培养后再经压榨而制成。发酵活力高，使用方便，但不耐贮藏。

活性干酵母是压榨酵母经低温干燥或喷雾干燥或真空干燥而制成。便于贮藏和运输，但活性有所减弱，需经活化后使用。

2．活性干酵母面包发酵剂的制备 （1）工艺流程。糖蜜→澄清处理→添加氮源、磷源→灭菌→发酵培养基→接入种子液→液体深层通气培养→冷却→酵母分离→洗涤→压榨成形→干燥→成品。 （2）技术要点。 酵母分离、压榨和干燥：培养后的发酵液经冷却降温，送入酵母分离机进行离心分离。得到的湿菌体用冷水洗涤后压榨成形，使压榨酵母的含水量达65%～70%。最后，采用30℃低温将压榨酵母烘干至含水量6%～8%制成活性干酵母。

--------------------以下为10页的内容----------------------------------

（五）单细胞蛋白（SCP ）的开发

1．应用微生物生产SCP 的优点 细胞的蛋白质含量高达50%左右，并含有多种氨基酸、维生素、矿物元素和粗脂肪等营养成分，易被人畜消化吸收；微生物繁殖快，短时间可获得大量产品；微生物对营养要求适应性强，可利用多种廉价原料进行生产；微生物的生长条件完全受人工控制，可在工厂中大量生产。 2．开发单细胞蛋白常用菌种及其使用的主要原料 开发SCP 的微生物主要是酵母菌，其次藻类。用于生产SCP 的原料有以下几类：

①工农业生产的废弃物和下脚料，如纸浆废液、啤酒废渣、味精废液、淀粉废液、豆制品废液；

②碳水化合物类，如淀粉质和纤维质的水解糖液；

③碳氢化合物类，如甲烷、乙烷、丙烷及短链烷烃；

④石油产品类。

--------------------以下为11页的内容----------------------------------

第三节食品工业中霉菌及其应用

一 毛霉属（Mucor ）

二 根霉 （Rhizoopus ）

三 曲霉 （Aspergillus ）

四 青霉 （penicillum ）

--------------------以下为12页的内容----------------------------------

一、毛霉属（Mucor ）

按安斯沃思的分类系统，毛霉属属于接合菌亚门，接合菌纲，毛霉目，毛霉科。该菌有很强的分解蛋白质和糖化淀粉的能力，因此，常被用于酿造、发酵食品等工业。

（一）毛霉的生物学特性 菌落形态：菌落絮状，初为白色或灰白色，后变为灰褐色菌丛高度可由几毫米至十几厘米，有的具有光泽。 菌丝形态：菌丝无隔。分气生、埋生；后者在基质中较均匀分布，吸收营养； 气生菌丝发育到一定阶段，即产生垂直向上的孢囊梗；梗顶端膨大形成孢子囊，囊成熟后，囊壁破裂释放出孢囊孢子；囊轴呈椭园形或圆柱形；孢囊孢子为球形、椭圆形或其他形状，单细胞、无色，壁薄而光滑，无色或黄色；有性孢子（接合孢子）为球形，黄褐色，有的有突起。

（二）常见的毛霉菌种 1．高大毛霉（Mucor mucedo ） 在培养基上的菌落，初期为白色，随培养时间的延长，逐渐变为淡黄色，有光泽，菌丝高达3~12cm或更高。孢子囊柄直立不分枝。孢子囊壁有草酸钙结晶，此菌能产生3-羟基丁酮、脂肪酶。 2．总状毛霉（Mucor racemosus ） 是毛霉中分布最广的一种。菌丝灰白色，菌丝直立而稍短，孢子囊柄总状分枝。我国四川的豆豉即用此菌制成。另外总状毛霉能产生3-羟基丁酮，并对甾族化合物有转化作用。 3．鲁氏毛霉（Mucor Rouxianus ) 此菌种最初是从我国小曲中分离出来的，菌落在马铃薯培养基上呈黄色，在米饭上略带红色，孢子囊柄呈假轴状分枝，厚垣孢子数量很多，大小不一，黄色至褐色，接合孢子未见。鲁氏毛霉能产生蛋白酶，有分解大豆的能力，我国多用它来做豆腐乳。

--------------------以下为13页的内容----------------------------------

二、根霉属（Rhizopus ）

根霉与毛霉类似，能产生大量的淀粉酶，故用作酿酒、制醋业的糖化菌。有些种根霉还用于甾体激素、延胡索酸和酶剂制生产。

（一）根霉的生物学特性 根霉与毛霉相似，菌丝为无隔单细胞，生长迅速，有发达的菌丝体，气生菌丝白色、蓬松，如棉絮状。

根霉气生性强，故大部分菌丝葡匐生长在营养基质的表面。这种气生菌丝，称为葡匐菌丝。基内菌丝根状称为假根。由假根着生处，向上长出直立的2~4根孢囊梗，孢囊梗不分枝，梗的顶端膨大形成孢囊，同时产生横隔，囊内形成大量孢囊孢子。

根霉的有性生殖产生接合孢子。除有性根霉为同宗结合外，其它根霉都是异宗结合。

（二）常见的根霉菌种 1．米根霉（Rhizopus oryzae） 这个种在我国酒药和酒曲中常看到，在土壤、空气，以及其它各种物质中亦常见。菌落疏松，初期白色，后变为灰褐色到黑褐色，匍匐枝爬行，无色。假根发达，指状或根状分枝，褐色，孢囊梗直立或稍弯曲，2~4根，群生。尚未发现其形成接合孢子，发育温度30~35℃，最适温度37℃，41℃亦能生长。此菌有淀粉酶、转化酶，能产生乳酸、反丁烯二酸及微量的酒精。产L （+）乳酸量最强，达70%左右。是腐乳发酵的主要菌种。 2．华根霉（Rhizopus chinensis ） 此菌多出现在我国酒药和药曲中，这个种耐高温，于45℃能生长，菌落疏松或稠密，初期白色，后变为褐色或黑色，假根不发达，短小，手指状。孢子囊柄通常直立，光滑，浅褐色至黄褐色。不生接合孢子，但生多数的厚垣孢子，发育温度为15~45℃，最适温度为30℃。此菌淀粉液化力强，有溶胶性，能产生酒精、芳香脂类、左旋乳酸及反丁烯二酸，能转化甾族化合物。

--------------------以下为14页的内容----------------------------------

三、曲霉属（Aspergilus ）

曲霉广泛分布于土壤、空气、谷物和各类有机物品中，在湿热相宜条件下，引起皮革、布匹和工业品发霉及食品霉变。同时，曲霉亦是发酵工业和食品加工方面应用的重要菌种，如黑曲霉是化工生产中应用最广的菌种之一，用于柠檬酸、葡萄糖酸、淀粉酶和酒类的生产。米曲霉具有较强的淀粉酶和蛋白酶活力，是酱油、面酱发酵的主发酵菌。

（一）曲霉属的生物学特性 本属菌丝有隔，多细胞。菌落呈圆形。以分生孢子方式进行无性繁殖，本属分生孢子呈绿、黄、橙、褐、黑等各种颜色，故菌落颜色多种多样，而且比较稳定，是分类的主要特征之一。曲霉菌的有性世代产生闭囊壳，其中着生圆球状子囊，囊内含有8个子囊孢子。子囊孢子大都无色，有的菌种呈红、褐、紫等颜色。

（二）常见的曲霉菌 1．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。

2．黄曲霉（Asp.flavus ） 该菌为中温性、中生性霉菌。生长温度为6~47℃，最适温度为30~38℃；生长的最低水活度为0.8~0.86。分布很广泛，在名类食品和粮食上均能出现。有些种产生黄曲霉毒素，使食品和粮食污染带毒，黄曲霉毒素毒性很强，有致癌致畸作用。该菌产毒的最适温度为27℃；最适水活度为0.86以上。有些菌株具有很强的糖化淀粉，分解蛋白质的能力，因而被广泛用于白酒、酱油和酱的生产。 菌落：生长快，柔毛状，平坦或有放射状沟纹；初为黄色，后变为黄绿或褐绿色；反面无色或略带褐色。有的菌株产生灰褐色的菌核。 菌体：分生孢子梗壁粗糙或有刺，无色；分生孢子头为半球形、柱形或扁球形；小梗一层或两层，在同一顶囊上有时单、双层并存；顶囊近球形或烧瓶状；分生孢子球形，表面光滑或粗糙。

3．黑曲霉（ Asp.niger ） 该群是接近高温性的霉菌，生长适温为35~37℃，最高可达50℃；孢子萌发的水活度为0.80~0.88，是自然界中常见的霉腐菌。 菌落：菌丝密集，初为白色，扩散生长，培养时间延长，菌丝变为褐色，分生孢子形成后由中央变黑，逐步向四周扩散。有的有放射状沟纹；背面无色或黄褐色。 菌体：分生孢子梗壁厚，光滑，分生孢子头球形，放射状或裂成几个放射的柱状，黑色或褐色，分生孢子球形 ；菌丝有横隔； 该菌具有多种活性强大的酶系，可用于工业生产。如淀粉酶用于淀粉的液化、糖化以生产酒精、白酒或制造葡萄糖和糖化剂；酸性蛋白酶用于蛋白质的分解或食品消化剂的制造及皮毛软化；果胶酶用于水解聚半乳糖醛酸、果汁澄清和植物纤维精炼。

--------------------以下为15页的内容----------------------------------

四、青霉属（Penicillium ）

该属在自然界中广泛分布。一般在较潮湿冷凉的基质上易分离到它。许多是常见的有害菌，破坏皮革、布匹以及引起谷物、水果、食品等变质。不仅导致食品和原材料的霉腐变质，而且有些种，可产生毒素，引起人、畜中毒；也有些青霉菌是重要的工业菌株。在医药、发酵、食品工业上被广泛应用来生抗生素和多种有机酸如生产柠檬酸、葡萄糖酸、纤维素酶和常用的抗生素──青霉素。

（一）生物学特性 菌落：菌落圆形，扩展生长；表面平坦或有放射状沟纹或有环状轮纹；有的有较深的皱褶，使菌落呈纽扣状；有的表面有各种颜色的渗出液，具有霉味或其他气味；四周常有明显的淡色边缘；菌落正面有青绿、蓝绿色、黄绿色、灰绿色。

菌丝有隔，分气生、基生。大部分青霉菌只有无性世代，产生分生孢子，个别有性世代，产生子囊孢子。进行无性繁殖时，在菌丝上向上长出芽突，单生直立或密集成束，即为分生孢子梗。分生孢子梗向上长到一定程度，顶端分枝，每个分枝的顶端又继续生出一轮次生分枝称梗基；在每个梗基的顶端，产生一轮瓶状小梗；每个小梗的顶端产生成串的分生孢子链。分枝、梗基、小梗构成帚状分枝；帚状分枝与分生孢子链构成帚状穗（青霉穗）；分生孢子球形、卵形或椭圆形，光滑或粗糙。

（二）常见的青霉菌 1．桔青霉（Pen. citrinum） 该菌属于不对称组，绒状亚组，桔青霉系。一般大米产区都有此菌发生。危害大米使其黄变（泰国黄变米），有毒，其霉素是桔青霉素。该菌生长适温为25~30℃，最高发育温度为37℃；生长的最低水活度为0.80~0.85。 菌落：生长局限，10~14d直径2~2.5cm；有放射状沟纹；绒状，有的稍带絮状；艾绿色到黄绿色；有窄白边；渗出液淡黄色；反面黄色至褐色。 菌体：帚状枝典型的双轮生，不对称；分生孢子梗多数由基质长出，壁光滑，带黄色，长50~200μm；梗基2~6个，轮生于分生孢子梗上，明显散开，端部膨大；小梗6~10个，密集而平行，基部圆瓶形；分生孢子链为分散的柱状；分生孢子球形或近球形，2.2~3.2μm，光滑或接近光滑。 2．展开青霉（Pen.expanasum ） 作为苹果的腐败菌被分离到的。 菌落：菌落生长迅速，黄绿色—青绿色，束状，背面无色——黄褐色。分生孢子梗长200~300μm，平滑，梗径10~15μm，分生孢子小梗单轮生，分生孢子椭圆形或球形，2.3×1μm。

--------------------以下为16页的内容----------------------------------

六、霉菌在食品工业中的应用

（一） 酱油酿造

（二）酱类酿造

（三）腐乳发酵

（四）柠檬酸发酵

--------------------以下为17页的内容----------------------------------

（一） 酱油酿造

酱油是人们常用的一种食品调味料，营养丰富，味道鲜美，在我国已有两千多年的历史。它是用蛋白质原料（如豆饼、豆粕等）和淀粉质原料（如麸皮、面粉、小麦等），利用曲霉及其它微生物的共同发酵作用酿制而成的。

1．生产菌 酱油生产中常用的霉菌有米曲霉、黄曲霉和黑曲霉等，目前我国较好的酱油酿造菌种有米曲霉AS3.863、米曲霉AS3.591(沪酿3.042, 由AS3.863经过紫外诱变获得

的蛋白酶高产菌株，用于酱油发酵，发酵速度快，酱油风味好) 、961米曲霉、广州米曲霉、WS2米曲霉、10B1米曲霉等。

2．生产工艺流程 酱油生产分种曲、制曲、发酵、浸出提油、成品配制几个阶段。 (1) 种曲制造工艺流程。麸皮、面粉→加水混合→蒸料→冷却→接种→装匾→曲室培养→种曲。

(2) 成曲制造工艺流程。原料→粉碎→润水→蒸料→冷却→接种→通风培养→成曲。 (3) 发酵。在酱油发酵过程中，根据醪醅的状态，有稀醪发酵、固态发酵及固稀发酵之分；根据加盐量的多少，又分有盐发酵、低盐发酵和无盐发酵三种；根据加温状况不同，又可分为日晒夜露与保温速酿两类。目前酿造厂中用得最多的固态低盐发酵工艺流程为： 成曲→打碎→加盐水拌合（12~13°Beˊ的盐水，含水量50％~55％）→保温发酵（50~55℃，4~6d）→成熟酱醅。

(4) 浸出提油工艺流程。

二油 三油 水 ↓ ↓ ↓ 加热 加热 加热 ↓ ↓ ↓ 成熟酱醅→第一次浸泡→头渣→第二次浸泡→二渣→第三次浸泡→残渣 ↓ ↓ ↓ 第一次滤油 第二次滤油 第三次滤油 ↓ ↓ ↓ 头油 二油 三油

--------------------以下为18页的内容----------------------------------

(二) 酱类的酿制

酱类包括大豆酱、蚕豆酱、面酱、豆瓣酱及其加工制品，它营养丰富，易于消化吸收，具特有的色、香、味，是一种受欢迎的大众化调味品。我国远在周朝时就开始利用自然界的霉菌制作豆酱，以后传到日本及东南亚。

1．生产菌

用于酱类生产的霉菌主要是米曲霉，生产上常用的有沪酿3.042，中科3.951号，黄曲霉Cr- 黑曲霉F27等。这些曲霉具有较强的蛋白酶、淀粉酶及纤维素酶的活力，它们把原料中的蛋白质分解为氨基酸，淀粉变为糖类，在其它微生物的共同作用下生成醇、酸、酯等，形成酱类特有的风味。

2 生产工艺

酱的种类较多，酿造工艺各有特色，所用调味料也各不相同。

以下是面酱的制作工艺。面酱采用标准面粉酿制，也可在面粉中掺25%~50%的新鲜豆腐渣。面酱制造可分为制曲和制酱两部分。 面曲制造工艺： 面粉+水→捏合→蒸料→补水→冷却→接种→装匾入室→倒匾→翻曲→倒匾→出曲。 制酱工艺流程： 成曲→堆积生温→拌水→入缸→酱醅保温发酵→加盐→磨细→面酱。

--------------------以下为19页的内容----------------------------------

（三）腐乳发酵

腐乳是用豆腐胚、食盐、黄酒、红曲、面曲、砂糖、花椒、玫瑰、辣椒、等香辛料制成。 1．生产菌 目前采用人工纯种培养，大大缩短了生产周期，不易污染，常年都可生产。现在用于腐乳生产的菌种主要是用霉菌生产如：腐乳毛霉（M.supu ）、鲁氏毛霉、总状毛霉、华根霉等，但克东腐乳是利用微球菌，武汉腐乳是用枯草杆菌进行酿造的。

2．工艺流程 大豆－→洗净－→浸泡－→磨浆－→过滤－→点浆－→压榨－→豆 接种培养3d 加敷料

腐→切胚 －－-------→毛胚 －－---→腌胚→装坛→后发酵（3~6月）→成品。 --------------------以下为20页的内容----------------------------------

（四）、柠檬酸发酵

柠檬酸的分子式为C6H8O7。在于果实中含有一定的柠檬酸，其中以柑桔、菠萝、柠檬、无花果等含量较高，另外，在棉叶、烟叶内也有较高的含量。我国1968年用薯干为原料采用深层发酵法生产柠檬酸成功，至70年代中期，柠檬酸工业已初步形成了生产体系。柠檬酸的产量也有很低提高，70年代发酵液浓度达到12％、 80年代提高到14% 、目前提高到16% 柠檬酸主要用于食品工业，作酸味料，常用在饮料、果汁、果酱、水果糖等食品中，也有用作油脂抗氧化剂。

1. 柠檬酸生产菌 能产生柠檬酸的微生物种类很多，其中包括青霉、曲霉、毛霉和假丝酵母等，

目前生产上常用产酸能力强的是黑曲霉。

另外泡盛曲霉、斋藤曲霉（Asp.saitoi ）、桔青霉等产酸能力也都很强。

3．生产工艺 柠檬酸发酵可为分固体发酵和液体发酵两大类。

液体法又分浅盘发酵法和液体深层发酵法。

目前世界各国多采用液体深层发酵法进行生产。 柠檬酸生产的全部过程包括：试管斜面菌种培养、种子扩大培养、发酵和提炼四个阶段。其一般工艺流程如下： (薯干粉原料深层发酵工艺流程)

斜面菌种→麸曲瓶→种子 ↓ 薯干粉→调浆→灭菌（间歇）→冷却→发酵→发酵液→

提取→成品。 ↑ 通无菌空气

--------------------以下为21页的内容----------------------------------

本章复习思考题

. 什么是乳酸菌？简述乳杆菌属、链球菌属、明串珠菌属、片球菌属的生物学特性。 .酸牛乳的发酵菌种为何？它们各有怎样的生物学特性？ .酸牛乳产品有几种？试述每种酸牛乳产品的发酵生产工艺。 .以番茄汁乳酸菌饮料为例，简述果蔬汁乳酸菌发酵饮料的生产工艺。 .什么叫益生菌和益生菌制剂？双歧杆菌和嗜酸乳杆菌作为典型的益生菌具有怎样的生物学特性和生理功能？试用图示说明双歧杆菌酸牛乳产品的工艺流程。 .醋酸菌的主要种类有哪些？试列表比较；简述醋酸菌属的生物学特性。 .食醋酿造的基本原理是什么？其糖化剂（曲）菌种、酒母菌种和醋母菌种各有哪些？

. 谷氨酸菌在细菌分类中属于哪些属？我国谷氨酸发酵最常见的生产菌种有哪些？各有怎样的生物学特性？如何进行谷氨酸菌的扩大培养？ .谷氨酸发酵的基本原理是什么？简述谷氨酸生产工艺及发酵调控技术。 .列表比较啤酒酵母与葡萄酒酵母的生物学特性和具体应用。 .如何评估和选育啤酒发酵优良的酵母菌种？简述啤酒酵母的扩大培养工艺。 .啤酒酿造的基本原理是什么？试述啤酒酿造的工艺过程。 .简述葡萄酒酵母的生物学特性，并说明葡萄酒酵母与啤酒酵母的不同之处。 .如何进行葡萄酒酵母的扩大培养？ .果酒酿造的基本原理是什么？果酒的种类有哪些？试述一般果酒酿造的工艺过程。 .什么叫酒曲？酿造白酒的酒曲有几种？它们在白酒酿造中各起什么作用？. 白酒的种类如何划分？白酒酿造工艺类型有几种？ . 面包生产菌种为何？选择菌种的依据是什么？如何制备活性干酵母面包发酵剂？ .面包有哪些种类？其加工原理是什么？简述采用二次发酵法加工面包的生产工艺。 .什么叫单细胞蛋白（SCP ）？利用微生物开发SCP 的意义和优点是什么？列表说明生产SCP 的常用菌种和主要原料。 .简述毛霉属、根霉属、曲霉属、青霉属及其常见菌种的生物学特性。 .酱油酿造的菌种各有哪些？它们在酱油酿造中的作用如何？简述酱油酿造中种曲的制备工艺。 .酱油酿造的基本原理是什么？试述成曲制造及酱油酿造的生产工艺。 .简述面曲制作及面酱酿造的生产工艺。 .腐乳酿造的菌种及来自配料和环境中参与腐乳发酵的微生物各有哪些？如何制备接种使用的孢子悬液？ .腐乳酿造的基本原理是什么？简述腐乳酿造的生产工艺。 .柠檬酸产生菌的种类有哪些？在柠檬酸发酵工业中使用最多的生产菌种为何？如何进行柠檬酸发酵菌种的扩大培养？ .柠檬酸发酵的基本原理是什么？以薯干粉液体深层通气发酵法为例，试述柠檬酸生产工艺及发酵调控技术。

发酵食品微生物的应用现状及发展方向

孙翠焕

（辽宁省微生物科学研究院）

一、发酵食品微生物及发酵方式

利用微生物的作用而制得的食品都可称之为发酵食品。我国传统发酵食品历史悠久，曾影响着日本、朝鲜等国家。近年来，我国发酵食品工业化水平逐年提高，白酒、啤酒、葡萄酒、酸奶等产品的工业化生产发展迅速，其它产品如腐乳、豆豉、酱油、发酵肠等，工业化程度相对较低。因此必须提高我国传统发酵食品工业化水平，参与国际竞争。

1 发酵食品生产中使用的微生物

用于传统发酵食品的微生物有酵母菌、霉菌、细菌等。如中国的著名大曲酒一茅台酒，其发酵所用的大曲由大麦、小麦等粮食原料保温培菌制得。曲中的微生物由曲霉、红曲霉、根霉等霉菌，假丝酵母、汉逊酵母等酵母菌，以及乳酸菌、丁酸菌、耐高温芽抱杆菌等细菌组成；酸奶及发酵乳饮料是由乳酸杆菌、乳酸球菌、双歧杆菌等发酵制得；啤酒发酵是利用酵母菌；发酵肉制品主要的微生物有乳酸菌、片球菌、霉菌等。黄酒发酵利用毛霉、根霉、酵母；酱油生产则利用米曲霉、酵母菌、乳酸菌；醋的生产主要是醋酸菌的作用。

为提高发酵水平，很多发酵食品应用现代生物技术选育优良菌株进行纯种发酵。如英国采用转基因啤酒酵母进行啤酒的生产，可直接利用淀粉和糊精，提高了发酵产率。目前国内外酸奶生产大多使用直投式乳酸菌粉，发酵剂产品质量均一，接种量可精确控制，同时省去了菌种车间，减少投资，简化了生产工艺。 2 发酵食品的发酵形式

发酵食品的发酵形式主要有液态或固态发酵和自然或纯种发酵。

固态发酵广义上讲是指一类使用不溶性固体基质来培养微生物的工艺过程，既

包括将固态悬

浮在液体中的深层发酵，也包括在没有(或几乎没有) 游离水的湿固体材料上培养微生物的工艺过程。多数情况下是指在没有或几乎没有自由水存在下，在有一定湿度的水不溶性固态基质中，用一种或多种微生物发酵的一个生物反应过程。与液态培养方式相比，固态发酵具有如下优点：培养基简单且来源广泛，多为便宜的天然基质或工业生产的下脚料；投资少，能耗低，技术较简单；产物的产率较高；基质含水量低，可大大减少生物反应器的体积，不需要废水处理, 环境污染较少，后处理加工方便；发酵过程一般不需要严格的无菌操作；通气一般可由气体扩散或间歇通风完成，不需要连续通风，空气一般也不需严格的无菌空气。中国、日本等东方国家的传统发酵食品以固态发酵居多，如酱油、腐乳、豆豉等；西方也有一部分食品为固态发酵，如著名意大利色拉米香肠、德国图林根香肠和黎巴嫩肠。陈洪章，李佐虎等研制出的压力脉动固态发酵新技术在严格意义上达到了纯种培养与大规模产业化要求。

现代固态发酵的应用具有巨大的潜能，但与液体发酵相比，目前固态发酵在传质、传热等方面还缺乏全面的详细研究，因而对工业化大规模的最优化生产仍有一定的影响。现代发酵工业大多以大规模液体深层发酵为特征，小分子产品在水性发酵液中含量大都在10%上下，许多高价值或大分子浓度更低，有的甚至大大低于1%，因而发酵液产品提取后产生大量的废液，生产规模越大, 废液越多, 污染越重。固态发酵技术具有节水、节能的独特优势，且没有废液产生，属于清洁生产技术。采用现代固态发酵技术则不仅可提高产品本身的质量, 还可提高其生产的可操作性, 并达到提高产品产量和质量的目的。

纯种发酵和自然发酵相比较，生产周期短，生产易于机械化，干扰因素少。现在有些发酵食品正在向纯种发酵发展，有的已成型且效果明显，如日本开发的先进的纯种制曲技术，欧美等国已制成的用于酸奶和发酵肠的纯种发酵剂，使发酵生产易于控制，发酵效果好，产品质量高，提高了劳动生产率及竞争力。目前我国的腐乳生产也改革了传统的豆腐毛坯的制造方法，使用优良菌株进行纯种培养，使菌种保持原有优点的同时更加适宜高温条件。

二、发酵食品微生物的应用现状

发酵食品有着悠久的历史，酱油、食醋、饮料、酒、发酵乳制品等属于这个领域，有着巨大的发展潜力。利用微生物生产食品具有独特的特点，繁殖过程快，在一定条件下可大规模生产，要求营养物质简单。发酵食品可以提高原产品的经济价值，改善质地、风味、营养价值，增加稳定性。

1 酵母菌

酵母菌与人们的生活有着十分密切的关系，几千年来劳动人民利用酵母菌制作出许多营养丰富、味美的食品和饮料。目前，酵母菌在食品工业中占有极其重要的地位。

1.1 面包

面包是产小麦国家的主食，几乎世界各国都有生产。它是以面粉为主要原料，以酵母菌、糖、油脂和鸡蛋为辅料生产的发酵食品，其营养丰富，组织蓬松，易于消化吸收，食用方便，深受消费者喜爱。酵母是生产面包必不可少的生物松软剂。面包酵母是一种单细胞生物，属真菌类，学名为啤酒酵母。面包酵母有圆形、椭圆形等多种形态。以椭圆形的用于生产较好。酵母为兼性厌氧性微生物，在有氧及无氧条件下都可以进行发酵。

1.2 酒精及酒

我国是一个酒类生产大国，也是一个酒文化文明古国，酿酒具有悠久的历史，在应用酵母菌酿酒的领域里，有着举足轻重的地位。许多独特的酿酒工艺在世界上独领风骚，深受世界各国赞誉，同时也为我国经济繁荣作出了重要贡献。我国酒类产品种类繁多，如：黄酒、白酒、啤酒、果酒等品种。而且形成了各种类型的名酒，如绍兴黄酒、贵州茅台酒、青岛啤酒、烟台葡萄酒等。酒的品种不同，酿酒所用的酵母以及酿造工艺也不同，而且同一类型的酒各地也有自己独特的工艺。

中国的酒精发酵行业始终服务于白酒行业，国内所有发酵酒精厂均执行食用酒精国家标准，生产不同等级的食用酒精，供白酒厂勾兑白酒。发酵酒精生产的原料有玉米原料占60%以上，薯干原料占30%，糖蜜原料占10%以下。筛选优质高效酵母菌，提高酒精转化率，提高酒精发酵工艺技术水平，向低温蒸煮和无蒸煮快速发酵方面发展，并结合玉米原料湿法前加工技术发展清液发酵的新工艺新技术，是酒精工业的发展方向。

在白酒生产中，继续落实优质、低酒度、低粮耗、高效益的发展方针。液态法白酒较固态法白酒更能提高出酒率，降低原料消耗。

啤酒是以优质大麦芽为主要原料，大米、酒花等为辅料，经过制麦、糖化、啤酒酵母发酵等工序酿制而成的一种含有C02、低酒精浓度和多种营养成分的饮料酒。它是世界上产量最大的酒种之一。我国啤酒品种趋于多样化，由浓醇型向清爽型转化，品种有低度干啤，低醇、无醇啤酒，全麦、果味、健康啤酒。在工艺上运用了室外发酵大罐、高浓度糖化、箱式深层制麦芽、自动化控制等新技术新工艺，加速了啤酒产业发展。

葡萄酒行业在酵母菌使用上也有了更新，部分生产厂家采用优质、香型、固体酵母菌种进行葡萄酒发酵，省去了扩培、复壮、菌种制备等环节，避免了传代、菌种生产过程中的污染造成的损失及影响产品质量，减少了投资和空间，简化了生产工艺。

1.3 酵母工业

活性干酵母产业近年发展迅速，将重点转移到其在食品工业和一日三餐的应用中, 如努力开发硒酵母、酵母为基料的营养性新型鲜味剂。在发酵酒工业中，活性

干酵母将作为性能稳定、使用方便的发酵剂，有着不可估量的发展前景。

酵母是常用的营养药物, 可以助消化, 改善营养状况, 酵母提取物中含有丰富的氨基酸、维生素、矿物质及核糖核酸, 而这些成分为谷胱甘肽的合成提供了条件, 谷胱甘肽是一种抗衰老因子, 也是肝脏解毒的重要物质。因此, 以酵母提取物作为优质调整剂、营养强化剂和功能性食品配料, 具有广阔的前景。

5 其它几种发酵食品及生产用微生物的现状

5.1 发酵肉制品

发酵肉制品是以畜禽肉为原料，在自然或人工控制的低温条件下进行腌制、发酵、干燥或熏制，产生特殊的风味、色泽与质地，且具有较长保存期的一类肉制品。发酵肉制品目前主要分为生火腿和发酵香肠两大类。我国发酵肉制品的生产具有悠久的历史，如享誉中外的金华火腿、宣威火腿以及品质优良的中式香肠和民间传统发酵型肉制品等，由于其具有良好的特殊风味，深受国内外广大消费者的青睐。

传统发酵肉制品所需的微生物是从环境中混入的“野生”菌，在乳酸菌与杂菌的竞争作用中，使乳酸菌占优势，成为主要菌群生产发酵肉制品。但在现代工艺条件下，作为发酵肉制品的发酵剂应具有以下特性：耐盐性，在6％食盐溶液中正常生长；对亚硝酸盐有一定的耐受力；27～37℃范围内正常生长，最适温度32℃；同型发酵，利用葡萄糖产生乳酸；发酵副产物不生成异味；为非致病菌，对人体无害，不产毒素；在57～60℃范围内灭活。在发酵肉制品生产过程中，常用的微生物发酵剂种类有细菌、酵母菌和霉菌。

5.1.2 酵母菌

酵母菌用于加工干发酵香肠。汉逊氏德巴利酵母菌是最常用的种类，其主要是耗尽在生长过程中肠馅空间中残存的氧，抑制酸败以及增强发色的稳定性，并能分解脂肪和蛋白质，形成过氧化氢酶使产品产生酵母味，同时酵母菌分解碳水化合物产生的醇与乳酸菌作用产生的酸反应生成酯，使其具有酯香味，从而改善产品风味。法国有一种发酵香肠，是将酵母接种于香肠表面生长，使产品外表披上一层“白衣”，是深受消费者喜爱的风味产品。

三、存在问题及发展方向

1 存在问题及改进措施

我国的发酵食品行业历史悠久，但受传统工艺影响较深，对发酵食品微生物的研究与应用、传统生产工艺改进起步较晚。尤其是利用现代生物技术如基因工程等前沿技术对发酵食品微生物进行优良菌种筛选工作成绩较少；企业生产没有形成规模或有一定的规模，但产品结构不合理，资源浪费严重，环境污染突出，经济效益

低下；另外，对于大部分发酵食品的生化背景了解甚少，所进行的有关食品发酵的研究仍停留在产品和工艺的描述上，在大部分食品的发酵背后的生化原理和起作用的机理仍需揭示。

因此，面对发酵食品行业所面临的问题，一是要通过对现有优良菌种的扩大应用、前沿生物技术改良菌种、发酵机理研究等手段，使我们在微生物菌种研究及应用上占优势，缩短与国外差距；二是对传统发酵工艺进行改进，实现纯种发酵，发酵过程可控，才能使产品优质稳定；三是把确定的食品发酵工艺用于开发新产品；四是加快发酵工业原料结构、产品结构、技术装备结构的调整，扩大生产企业规模，提升行业的整体水平，实现非粮深加工产业与玉米深加工产业的协调发展。五是坚持循环经济，推行清洁生产，提高资源利用率，降低能耗、物耗，减少污染物的排放。

2 发展方向

随着社会和经济的进步，人们生活水平的提高，科学技术的发展，疾病模式的改变以及对健康长寿的追求，发酵食品越来越受到人们的青睐，未来的发酵食品更朝向安全化、功能化发展，必将有更多的发酵食品走向市场，为人们的餐桌提供更加丰富多彩、益于健康的发酵食品，满足人们的需要。

2.1 发酵食品及生产用微生物安全性与稳定性

在发酵食品微生物的菌种选育过程中，首先要注重安全性，用于生产中的微生物菌种本身是安全的，为非致病菌，代谢产物不含毒素，生产的发酵食品对人体不能有任何损害；其次菌种的遗传稳定性也非常重要，只有生产性能稳定的菌种，才能保证产品质量均一稳定。

2.2 发酵食品及生产用微生物的个性化

在分子生物学突飞猛进的今天，国内外研究机构和生产企业正在利用筛选、诱变、基因重组等技术进行发酵食品微生物的研究与生产。这就要求我们在菌种选育上要重视产品的个性化，突出优势，根据产品所要求的不同特性，研究生产具有个性化的微生物发酵剂，且保存、运输及使用方便，质量稳定，价格适中，相对产品的针对性及个性化强。同时，发酵食品要首先考虑顾客的爱好，让产品最大限度地符合顾客和市场的需要。

2.3 发酵食品的功能性

功能性发酵食品主要是以高新生物技术(包括发酵法、酶法) 制取的具有某种生理活性的物质，生产出能调节机体生理功能的食品，使消费者在享受美味的食物同时，也达到了自身保健，甚至治疗某些疾病的效果。研究人员应深入了解发酵食品的生化背景，获得某些所需功能的食品发酵的优点，使其可同时实现几种功能。目前，在大部分食品的发酵背后的生化原理和起作用的机理仍需揭示，这一知识可以用作开发新工艺和新产品。

2.4 发酵食品的工艺创新性

配合优良菌种，运用现代发酵工程技术、代谢工程技术等生物技术手段，以优化产业生产发酵工艺为重点，实行自主创新，实现发酵工业原料结构的最优组合，降低生产成本，改善产品品质。积极推动节能减排，走循环经济的发展道路，推进节能减排新技术、新设备在行业内的推广应用。

发酵食品生产工艺创新性研究，也要重点考虑以酶法工艺生产代替微生物发酵法生产发酵食品，如在腐乳生产用菌的酶学特性研究基础上, 可利用其产生酶液取代培菌发酵来简化生产，提高生产效率。