食品加工与食品安全讲义

第二章食品加工与食品安全发酵

利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体及各种不同代谢产物的过程。有氧发酵（如醋酸发酵、谷氨酸发酵）无氧发酵（如酒精发酵）(2)根据发酵产物：酒精发酵、乳酸发酵、谷氨酸发酵等(1)根据需氧一、果酒和果醋的制作1、制作果酒果醋的微生物酵母菌醋酸菌

制作果酒制作果醋——真菌(真核）——细菌（原核）同化作用类型：异化作用类型：异养型兼性厌氧型制作果酒——酵母菌C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量酶C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量酶有氧呼吸无氧呼吸有氧气：无氧气：同化作用类型：异化作用类型：异养型需氧型制作果醋——醋酸菌2、制作原理和发酵条件的比较酵母菌先在有氧条件下大量繁殖再在无氧条件下进行酒精发酵（1）制作原理果酒C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量酶C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量酶果醋醋酸菌在氧气、糖源充足时，将糖分解成醋酸当缺少糖源时，将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸酶C2H5OH+O2→CH3COOH+H2OC6H12O6+2O2→2CH3COOH(醋酸)+2CO2+2H2O酶制作果酒制作果醋最适发酵温度

对氧的需求pH发酵时间（2）发酵条件18℃——25℃30℃——35℃前期：后期：需充足氧

酸性环境（3.3-3.5）

酸性环境（5.4-6.3）10—12d7—8d需氧不需氧3、实验装置果酒和果醋的发酵装置示意图出料口充气口排气口在酒精发酵时用来排出CO2的。

用来取样的。

在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；制酒时关闭。

排气口胶管长而弯曲的作用防止空气中杂菌感染4、实验过程1.食用酒精（果果酒）水解原理：淀粉——葡萄糖——丙酮酸——酒精酵母菌酵母菌原料：高粱、、玉米、大麦麦、红薯——白酒葡萄、苹果——果酒家庭制备葡萄酒温度控制：18~25℃步骤1：选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄进行冲洗，除去枝梗。步骤2：清洗干净榨汁机和发酵罐，晾干。发酵罐还要用体积分数70%的酒精消毒。步骤3：装入葡萄汁后，封闭发酵罐。在发酵过程中，每隔12小时左右将瓶盖拧松一次（注意：不是打开瓶盖），以放出CO2。时间控制在10~12天左右。问题讨论1.为什么先冲洗洗葡萄后除去去枝梗？为什什么？2.将葡萄汁装入入发酵瓶，要要留大约1／3的空间，并封封闭充气口，，为什么？塑料瓶中不能能装满葡萄液液汁，应留一一定空间，有有利于酵母菌菌有氧呼吸大大量繁殖形成成优势种群。。3.在发酵过程中中，为什么每每隔12小时左右将瓶瓶盖拧松一次次？放出发酵过程程中产生的CO2，以免胀破发发酵瓶。先冲洗，然后后再除去枝梗梗，以避免除除去枝梗时引引起葡萄破损损，增加被杂杂菌污染的机机会。4.制作葡萄酒的的酵母菌主要要来源于哪里里？你认为应应该从哪些方方面防止发酵酵液被污染？？制作葡萄酒的的酵母菌来源源于附着在葡葡萄皮上的野生酵母菌。对发酵瓶、纱纱布、榨汁器器等用具进行行清洗并消毒毒。每次排气气时只要拧松松瓶盖，不要要完全揭开瓶瓶盖等。（2）果醋原料：苹果、、葡萄等家庭制备果醋温度控制：30~35℃步骤1：与制作果酒过程一致步骤2：打开发酵罐，盖上一层无菌纱布，或者通入无菌空气，时间控制在7~8天左右。1.制果醋时为什什么需要适时时通过充气口口通入空气？？问题讨论醋酸菌是好氧氧菌，在将酒酒精变为醋酸酸时需要氧的的参与。打开发酵罐的的目的是为了了充入空气，，在将酒精变变为醋酸时需需要氧的参与与。盖上无菌菌纱布的目的的是为了防止止空气中的杂杂菌污染。2.建议发酵瓶制制果醋时，为为什么要打开开发酵罐，盖盖上一层无菌纱纱布？5、检测方法果酒：嗅味和和品尝、在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈呈现灰绿色。果醋：观察菌膜的形成、嗅味和品尝、比较发酵前前后的PH值。二、腐乳的制制作1、发酵菌种——毛霉一种丝状真菌菌，具发达的的白色菌丝代谢类型：发酵温度：主要分布：异养需氧型2、制作腐乳的的原理15-18℃℃土壤、水果、、蔬菜、谷物物等毛霉等微生物物产生的蛋白酶能将豆腐中的的蛋白质分解解成小分子的的肽和氨基酸酸；脂肪酶将脂肪水解为为甘油和脂肪肪酸，与醇类类作用生成酯酯，形成细腻腻、鲜香等豆豆腐乳特色。。菌种来源：传统腐乳的生生产中，豆腐腐块上生长的的毛霉来自空气中的毛霉霉孢子，而现代的腐腐乳生产是在在无菌条件下，将优良毛霉菌种种直接接种在在豆腐上，这样可以避避免其他菌种种的污染，保保证产品质量量。材料：含水量为70%左右的豆腐3、制作作腐乳乳的流流程让豆腐腐长出出毛霉霉加盐腌腌制加卤汤汤装瓶瓶密封腌腌制温度控控制在在15－18℃℃析出豆豆腐中中水分分，并并抑制制微生生物生生长避避免豆豆腐腐腐败变变质抑制微微生物物的生生长并并使腐腐乳有有香味味(酒、香香辛料料）封瓶时时瓶口口通过过酒精精灯火火焰防防止瓶瓶口污污染三、泡泡菜的的制作作1、发酵酵菌种种——乳酸菌菌分布：：代谢类类型：：发酵原原理：：分布广广泛，，空气气、土土壤、、植物物体表表、人人或动动物的的肠道道异养厌厌氧型型在无氧条件下下，将将葡萄糖糖分解解成乳乳酸C6H12O62C3H6O3+能量酶2、泡菜菜的制制作流流程（1）各种种菜洗洗净并并切成成3～4cm长的小小块。。（2）将泡泡菜坛坛洗净净，并并用热热水洗洗坛内内壁两两次。。（3）按照照水盐比比例4：1配制盐盐水，煮沸沸并冷冷却。。（4）将各各种蔬蔬菜、、盐水水、糖糖及调调味品品放入入坛，，装置置八成满满，混合合均匀匀。如如果希希望发发酵快快些，，可将将蔬菜菜在开开水中中浸1分钟后后入坛坛，再再加上上一些些白酒。（5）将坛坛口用水封封好，防防止外外界空空气进进入。。（6）泡菜菜发酵酵（室室温10天以上上）。。3、注意意事项项腌制过过程中中，要要注意意控制制腌制制的时间、、温度度和食食盐的的用量量。温度过过高、食盐用用量不不足10％、腌腌制时时间过过短，容易易造成成细菌菌大量量繁殖殖，亚亚硝酸酸盐含含量增加。腌制过过程中中，亚亚硝酸酸盐含含量先增多多，后后减少少。一般在在腌制制10天后，，亚硝硝酸盐盐的含含量开开始下下降。。发酵时期乳酸菌乳酸亚硝酸盐发酵初期少（有O2，乳酸菌活动受抑制）少

增加（硝酸盐还原菌的作用）发酵中期最多（乳酸抑制其它菌活动）积累、增多、pH下降

下降（硝酸盐还原菌受抑制，部分亚硝酸盐被分解）发酵后期减少（乳酸继续积累，pH继续下降，抑制其活动）继续增多，pH继续下降下降至相对稳定（硝酸盐还原菌被完全抑制）1、用水水封闭闭坛口口起什什么作作用？？不封封闭有有什么么结果果？水封闭闭坛口口起着着使坛坛内与与坛外外空气气隔绝绝的作作用，，空气气中21％是氧氧气，，这是是最简简易的的造成成无氧氧环境境的方方法。。这样样，坛坛内可可利用用蔬菜菜中天天然存存在的的乳酸酸菌进进行乳乳酸发发酵。。如不不封闭闭，则则会有有许多多需氧氧菌生生长，，蔬菜菜会腐腐烂。。思考2、为什什么泡泡菜坛坛内有有时会会长一一层白白膜，，这层层白膜膜是怎怎么形形成的的？形成白白膜是是由于于产膜膜酵母母的繁繁殖。。酵母母菌是是兼性性厌氧氧微生生物，，泡菜菜发酵酵液营营养丰丰富，，其表表面氧氧气含含量也也很丰丰富，，适合合酵母母菌的的繁殖殖。果酒果醋腐乳泡菜微生物类型原理反应条件检测方法酵母菌菌，真真菌，，兼性性厌氧氧醋酸菌菌，细细菌，，需氧氧型毛霉，，真菌菌，需需氧乳酸菌菌，细细菌，，厌氧氧菌酵母菌菌的无无氧呼呼吸产产生酒酒精18～25℃，无氧重铬酸酸钾与与其反反应呈呈灰绿绿色醋酸菌菌在有有氧条条件产产生醋醋酸30～35℃℃,通入氧氧气品尝、、pH试纸检检测毛霉产产生蛋蛋白酶酶和脂脂肪酶酶15～18℃℃接种,酒精含含量控控制在在12％左右右乳酸菌菌无氧氧呼吸吸产生生乳酸酸常温，，无氧氧条件件pH检测，，亚硝硝酸盐盐的检检测方方法小结五、食食品安安全的的评估估——亚硝酸酸盐的的测定定1、食品品安全全性食品安安全性性是指指食品品中不不应含含有可可能损损害人人体健健康的的有毒毒、有有害物物质或或因素素，从从而消消除对对消费费者及及其后后代健健康造造成危危害的的隐患患。食品安安全性性问题题微生物物致病病自然毒毒素环境污污染物物人为加加入到到食物物链中中的有有害化化学物物质营养失失控其它不不确定定的饮饮食风风险2、亚硝硝酸盐盐性质：：在食品品生产产中的的作用用：分布：：亚硝酸酸盐广泛，，肉制制品、、酱腌腌菜，，奶粉粉等中中都含含有。。亚硝酸酸盐(包括亚亚硝酸酸钾和和亚硝硝酸钠钠)为白色色或微微蓝色色结晶晶或颗颗粒状状粉末末，味味道微微咸，，易溶溶于水水。食品添添加剂剂亚硝酸酸盐与与人体体健康康的关关系：：膳食中中的亚亚硝酸酸盐一般不不会危危害人体健健康，，但是是，当当人体体摄入入的亚亚硝酸酸盐总总量达达到0.3～0.5g时，会会引起起中毒毒，达达3g时会引引起死死亡。。国家规规定：：肉制品品中不不超过过30mg/kg酱腌菜菜中不不超过过20mg/kg婴儿奶奶粉中中不超超过2mg/kg亚硝酸酸盐的的危害害：在适宜宜的pH、温度度和一一定的的微生生物作作用下下，会会转变变成致致癌物物——亚硝胺胺。动物实实验表表明，，亚硝硝胺具具有致癌作用，，对动动物具有致致畸和致突变变作用。。研究表表明，，人类类的某某些癌癌症与与亚硝硝胺有有关。。为什么么日常常生活活中要要多吃吃新鲜鲜蔬菜菜，不不吃存存放时时间过过长、、变质质的蔬蔬菜？？问题讨讨论有些蔬蔬菜，，如小小白菜菜和萝萝卜等等，含含有丰丰富的的硝酸酸盐。。当这这些蔬蔬菜放放置过过久发发生变变质（（发黄黄、腐腐烂））或者者煮熟熟后存存放太太久时时，蔬蔬菜中中的硝硝酸盐盐会被被微生生物还还原成成亚硝硝酸盐盐，危危害人人体健健康。。3、测测定定亚亚硝硝酸酸盐盐含含量量的的原原理理（2）重重氮氮反反应应形形成成的的产产物物与与盐酸酸萘萘乙乙二二胺胺结合合形形成成紫红红色色溶液液。。将显显色色反反应应后后的的样样品品与与已已知知浓浓度度的的标标准准液液进进行行目目测测比比较较，，可可以以定定量量计计算算出出亚亚硝硝酸酸盐盐含含量量。。(也可可使使用用比比色色仪仪)（1）在在盐盐酸酸酸化化条件件下下，，亚亚硝硝酸酸盐盐与与对氨氨基基苯苯磺磺酸酸发生生重氮氮反应应偶联4、实实验验步步骤骤步骤骤一一：：配配制制相相关关试试剂剂对氨氨基基苯苯磺磺酸酸溶溶液液———显色色剂剂盐酸酸萘萘乙乙二二胺胺溶溶液液———显色色剂剂（使使用用时时，，先先加加对对氨氨基基苯苯磺磺酸酸溶溶液液，，混混匀匀，，再再加加盐盐酸酸萘萘乙乙二二胺胺溶溶液液））亚硝硝酸酸钠钠标标准准使使用用液液（（浓浓度度5.0ug/ml）提取取剂剂———提取取泡泡菜菜中中的的亚亚硝硝酸酸盐盐（氯氯化化镉镉和和氯氯化化钡钡、、氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液、、氢氢氧氧化化铝铝乳乳液液或或氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液、、硫硫酸酸锌锌溶溶液液））步骤骤二二：：配配制制标标准准液液，，并并显显色色步骤骤三三：：制制备备泡泡菜菜样样品品提提取取液液，，并并显显色色步骤骤四四：：比比色色观观察察称取取样样品品10g————搅碎碎———加蒸蒸馏馏水水和和提提取取剂剂定定容容至至200ml————过滤滤（（弃弃去去初初滤滤液液））———取滤滤液液10ml加入入显显色色剂剂显显色色问题题讨讨论论1.为什什么么要要弃弃去去初初滤滤液液？？初滤滤液液中中含含有有很很多多油油脂脂类类物物质质，，成成分分不不准准确确。。2.为什什么么要要加加入入提提取取剂剂?提取取剂剂的的作作用用是是提提取取样样品品处处理理液液中中的的大大分分子子有有机机杂杂质质，，使使其其形形成成沉沉淀淀容容易易被被滤滤掉掉；；同同时时使使样样液液透透明明澄澄清清，，以以便便进进行行显显色色反反应应。。5、结结果果分分析析用公公式式计计算算样样品品中中亚亚硝硝酸酸盐盐的的含含量量：：m1—样品品质质量量（（g）10gm2—测定定用用样样液液中中亚亚硝硝酸酸盐盐的的含含量量（（ug）v1—样品品处处理理液液的的总总体体积积（（ml）200mlv2—测定定用用样样液液的的体体积积（（ml）2001年1月4日（封坛前）2001年1月8日2001年1月12日2001年1