微生物与酿造酒

微生物在食品工业中的应用

第五章微生物在食品工业中的应用5.1微生物与乳制品5.2微生物与发酵调味品

5.3微生物与酿造酒5.4微生物与单细胞蛋白5.5食品工业中微生物酶制剂微生物在食品工业中的应用5.3微生物与酿造酒5.3.1微生物酿造蒸馏酒蒸馏酒是用高梁、小麦、玉米、薯类等淀粉质原料经蒸煮、糖化、发酵和蒸馏而制成。中国蒸馏白酒酿造历史悠久，技术精湛，种类繁多，风格独特。如享有国内外的茅台酒、汾酒、五粮液白酒等。根据发酵剂与工艺的不同，一般按曲种可将蒸馏酒分为大曲酒、小曲酒和麸曲白酒。微生物在食品工业中的应用5.3.1.1大曲大曲作为酿制大曲酒的糖化剂、发酵剂，在制造过程中依靠自然界带入的各种野生菌（包括细菌、霉菌和酵母菌），在以大麦为主的淀粉质原料上生长繁殖，保证了各种酿酒用的有益微生物，再经风干、贮藏即为成品大曲。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，目前中国大多数著名的大曲白酒均采用高温制曲生产，如贵州的茅台酒、五粮液酒、山西汾酒等。微生物在食品工业中的应用（1）高温型大曲制作工艺流程：小麦→调料→磨碎→添加曲母和水→拌料→踩曲→堆积培养→成品曲贮藏大曲中含有丰富的微生物，提供了酿酒所需要的多种微生物混合菌群。特别是大曲中含有霉菌，这是世界上最早把霉菌应用于酿酒的实例。微生物在食品工业中的应用微生物在曲块上生长繁殖时，分泌出各种水解酶类，使大曲具有淀粉的液化力、糖化力和蛋白分解能力等。大曲中含有多种酵母菌，具有发酵能力、产酯能力。在制曲中，一些微生物分解原料产生的代谢产物，如氨基酸、乳酸等形成大曲酒中特有的香味的前体物质。微生物在食品工业中的应用（2）大曲中微生物类群霉菌有黑曲霉群、灰绿曲霉群、毛霉、根霉及红曲霉等。细菌中主要以芽孢杆菌类较多，其中包括巨大芽孢杆菌、嗜热芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌等。酵母菌类则以酒精酵母、汉逊氏酵母和假丝酵母较为常见，生酸细菌以乳球菌和乳酸杆菌为主。微生物在食品工业中的应用在大曲培菌过程中，微生物数量与温度有关，低温期出现一个高峰，高温期显著低落；微生物的数量变化与通气状况有一定的相关性，在新踩的大曲中，曲皮部分好气菌和嫌气菌都能生长，而在曲心对好气菌不利。从大曲微生物优势类群变化情况来看，低温期以细菌占优势；其次为酵母菌，再次为霉菌；曲皮部分的酵母菌与霉菌数量高于曲心，细菌数量相差不大。以大曲酿造的蒸馏酒香味浓、口味悠长，风格突出，但缺点是用曲量大，耗粮多，出酒率低，生产周期长。微生物在食品工业中的应用5.3.1.2小曲及微生物类群小曲酒在中国具有悠久的历史，是中国南方人民乐于饮用的酒类。小曲又名药曲，是以米粉、米糠和中草药接入纯种根霉和酵母菌或二者混合菌种曲，再经制坯、入室培养、干燥等工艺制成。近年来不少厂家已采用纯种根霉代替传统小曲。小曲中加入中草药是为了促进曲中的有益微生物的繁殖和抑制杂菌生长微生物在食品工业中的应用小曲中优势微生物种类：根霉和少量毛霉、酵母等，此外，还有乳酸菌类，醋酸菌类及污染的杂菌。小曲在小曲酿酒中起接种剂的作用，它为酒醅接入糖化菌种（根霉和毛霉）和发酵菌种（酵母菌），这是小曲酿酒用曲量小的原因，且酿造的酒一般香味淡，出酒率高，属于米香型白酒，如桂林的三花酒、广西全州的湘山酒等。微生物在食品工业中的应用5.3.1.3麸曲及微生物类群中国麸曲白洒生产是1949年以后才发展起来的，麸曲又名糖化曲，是固态发酵法酿造白酒的糖化剂。采用麸曲加酵母替代传统的大曲，所酿制的白酒称麸曲白酒。麸曲用麸皮、酒糟及谷壳等材料加水制成的曲料，经高压杀菌后，接入纯菌种培养制得，不用粮食，生产周期短，又称快曲。曲中常用的的糖化菌种以黑曲霉、米曲霉及甘薯霉等为主。微生物在食品工业中的应用5.3.2微生物与啤酒啤酒是以麦芽为主要原料的酿造酒，是各种酒类中酒精含量最低的饮料酒，人们在适量的饮用时，对人体的毒害相对较小，加之营养丰富，深受消费者喜爱。啤酒的生产历史悠久，大约起源于9000年前的中东和古埃及地区，后跨越地中海，传入欧州，美州及亚州等地。啤酒是世界性饮料，除伊斯兰国家因宗教原因不生产和饮酒外，几乎遍及世界各国，也是世界上产量最大的饮料酒。微生物在食品工业中的应用5.3.2.1啤酒工艺啤酒酿造工艺是大麦、水为主要原料，以大米或其他未发芽谷物、啤酒花为辅助原料。大麦经过发芽产生多种水解酶类将淀粉及蛋白质等大分子物质分解为可溶性糖、糊精以及氨基酸等制成麦芽汁，麦芽汁通过酵母菌作用生产酒精和二氧化碳以及多种营养物质，还有未发酵的糖、蛋白质和芳香物质，如酒花、杂醇油等。微生物在食品工业中的应用酵母是决定啤酒质量的最熏要的因素之一。它与原料一起决定了啤酒的pH、香味和最终质量。冷却麦汁接种酵母后，酵母在有氧条件下，以麦汁中氨基酸为氮源，可发酵糖为碳源，进行有氧呼吸和大量增殖。当醪中的氧耗尽时，酵母菌便在无氧条件下，进行酒精发酵，产生二氧化碳和水。此外，还产生一系列的副产物，如甘油、杂醇油等。微生物在食品工业中的应用5.3.2.2酿造啤酒的微生物（1）啤酒酵母细胞呈圆形、卵圆形或腊肠形，根据细胞的长宽比例不同分为三组类型：第一类细胞长宽比小于2，主要用于酒精和白酒等蒸馏酒的生产；第二类细胞长宽比为2，细胞出芽长大后不脱落，继续出芽，易形成芽簇，主要用于啤酒和果酒的酿以及面包发酵。在啤酒酿造中，酵母易浮在泡沫层中，可在液面发酵和收集，所以这类酵母又称“上面发酵酵母（topfermentationyeast）”；第三类细胞长宽比大于2，此类酵母能够耐高渗透压，用于糖蜜酒精和老姆酒的生产。微生物在食品工业中的应用培养特征：麦芽汁固体培养，菌落呈白色，不透明，有光泽，表面光滑湿润，边缘略呈锯齿状。随着培养时间延长，菌落颜色变暗，麦芽汁液体培养，表面产生泡沫，液体变混，培养后期菌体浮在液面上形成酵母泡盖。因此而称上面酵母。啤酒酵母化能异养型，能发酵葡萄糖、麦芽糖及蔗糖，不能发酵乳糖和蜜二糖，只能发酵1/3棉子糖。微生物在食品工业中的应用（2）葡萄汁酵母也叫卡尔酵母细胞呈椭圆形或长椭圆形，细胞以出芽方式进行无性繁殖，形成有规则的假菌丝。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。随着培养时间延长，菌落颜色变暗，液体培养变浊，表面形成泡沫，凝聚性较强，培养后期菌沉于容