食品微生物学文档

食品安全是全球关注的焦点

根据世界卫生组织的估计，全球每年发生食源性疾病数十亿人。发达国家(包括美国)发生食源性疾病的概率也相当高，平均每年有1／3的人群感染食源性疾病。这表明，工业化程度的发达并不能保证食源性疾病爆发危险性的降低，反而由于工业化程度越发达，食物供应链越难控制，一旦发生食品安全问题，其影响面和波及面会更大。另一方面，由于工业化产品的规模大，不安全食品的召回、销毁所带来的经济损失也会更大。也就是说，每年由数十亿例食源性疾病而导致的医疗费增加，以及产品的销毁可带来数十亿美元的消耗。由此可以看出，食品安全对社会、对经济的影响是非常大的，在食品安全不良的条件下，儿童、孕妇、年老体弱者和免疫力低下的人群更容易感染食源性疾病，成为最主要的受害人群。食品安全被列为公共卫生优先领域

由于食品安全的现状，2001年，世界卫生大会做出了《食品安全决议》，制定了全球食品安全战略，将食品安全列为公共卫生的优先领域，同时，要求世界卫生组织各成员国制定相应的食品安全行动计划，最大程度地减少食源性疾病对公众健康的威胁，很多国家据此采取了行动，加强了食品安全工作。美国“9．11”事件后，世界各地对生物恐怖事件给予了极大的关注。2002年，世界卫生组织召开专家会议，制定了“建立与强化预防和应急反应体系的导则”，提出了“食物恐怖”的新概念。“食物恐怖”的定义为：以化学性、生物性、放射性等有害物质，蓄意污染食品，导致人群伤害或死亡，破坏社会经济或政局稳定的行动或危险。而且特别说明，人为的污染食品可以发生在从农场到餐桌的整个食物链的任何―个环节。所有食品，包括食品加工用水、瓶装水等都可能被恐怖分子利用为载体，威胁甚至经波及政局的稳定。一般的食品安全是指引起贸易纠纷，引起疾病或死亡，而“食物恐怖”随时随地任伺环节都可能造成食物链的危害，特别是工业化的生产链。2002年7月，我国南京发生的毒鼠强中毒事件，曾在国际会议上被列举为“食物恐怖”事件。从这点来讲，我们应当对食品安全有更高度的认识。应提高管理者对食品安全的重视

国际粮农组织和世界卫生组织从1995年提出危险性分析的程序概念，包括3个部分：危险性评估―基于科学的基础；危险性管理―政策法律；危险性信息交流―政府、评估者、消费者之间的充分透明。在食品安全领域，这个概念正在逐渐深化并变得日益重要。危险性评估，即评估食品、饮料、饲料等中的添加剂、污染物、毒素或病原菌对人群或动物潜在副作用的科学程序。添加剂的管理以前不作为危害物控制，随着滥用或不按规定超量使用，或是假冒伪劣、非法使用等，都造成了安全问题，因此，为什么控制，如何控制，也需要按这样的程序进行评估。

危险性管理就是在危险性评估的科学基础上，为保护消费者的健康，促进国际贸易而采取的预防和控制措施，这个预防控制措施主要指行政措施，而更重要的是，管理者从政策上、从管理上加大力度后，科学技术措施一定要再跟上，才能解决问题，才能最终保护消费者。因此，管理者应该实行科学管理。国际食品安全管理体系

国际食品卫生法典委员会(CAC)有167个成员国，代表各国政府的立场参加会议，FAO／WHO专家咨询组是对某些贸易争端的技术问题不能达成―致时，受管理者的委托而召集的专家咨询会议。由参会专家依据科学资料进行充分的分析、评估后，提出一致的专家意见，提供给管理者参考，然后再进入管理层而进行政府间的讨论和磋商。目前，FAO／WHO的专家委员会是3个，即食品污染物和添加剂专家评估组(JECFA)；兽药残留专家评估组(JMPR）；微生物危险性专家评估组(JEMRA)；分别对应食品污染物和添加剂法典委员会(CCFAC)、兽药残留法典委员会(CCPR)和食品卫生法典委员会(CCFH)。

2002年1月，世界卫生组织和联合国粮农组织在摩洛哥召开了第一届全球食品安全管理者论坛，会议达成共识：食品安全管理者在食品安全保障中发挥着非常重要的作用，特别是决定食品安全政策和技术投资的研究方向。因此，必须引起各成员国的重视，提高管理者，特别是高层管理者对食品安全的重视。今年5月，在马来西亚召开了FAO／WHO亚洲及太平洋区域食品安全会议，重点讨论了食品安全立法；危险性分析在食品安全控制中的应用；能力建设的重点与协调；信息交流、教育与传播；食源性疾病的监督与监测体系等5个方面的议题。亚太地区有40多个国家参加，包括澳大利亚和新西兰。就食源性疾病的监督与监测体系，与会者达成共识，要尽快建立亚太地区的食源性疾病监测与监督体系，并与食品污染物监测网相联系，资料共享、对疾病发生的情况与信息及时交流。

2003年，世界卫生组织和联合国粮农组织联合发布了“强化国家食品控制体系的导则――保证食品安全与质量”。这个导则最早的文本是1976年，近30年来，食品安全形势发生了很大的变化，各国的食品安全控制体系在不断地重组和重建，因此世界卫生组织和联合国粮农组织对导则进行了修订，突出了食品安全，把保证食品安全放在质量的前面。导则中涵盖了4个方面的框架内容，即国家食品安全控制机构、标准体系、实验室能力建设和食品安全监测体系。食源性疾病与微生物安全性控制

食品安全之所以受到广泛关注，是因为其与人群的健康、疾病以及经济发展密切相关。随着贸易规模的扩大，食品原料也可作为载体传播各类食源性病原，增加某些食源性疾病爆发的危险性。2003年抗SARS期间，国务院颁布突发公共卫生事件应急条例，也把重大食物中毒列在其中，说明它的重要性。美国每年发生食源性疾病约为7600万人，其中有32．5万人住院治疗，5000人死亡。1997年，由食源性疾病感染所产生的医疗费用和损失达350亿美元。秘鲁1991年霍乱流行，导致渔业危机，出口损失达5亿美元；日本1996年爆发大肠杆菌中毒事件，导致6000多名学生感染并造成2人死亡。

沙门氏菌是世界最常见引发食源性疾病爆发的病原菌根据世界卫生组织掌握的资料，在食源性疾病危险因素中，微生物性食物中毒仍是首要危害，包括食源性腹泻等。沙门氏菌是全球报送最多的、各国公认的食源性疾病首要病原菌，广泛发生于家庭、学校、公共餐饮单位及医院。根据FAO/WHO微生物危险性评估专家组织报告的资料，沙门氏菌的发病率分别为：澳大利亚38/10万；德国120/10万；日本73/10万；荷兰16/10万；美国14／10万。美国1999年沙门氏菌发病1400万例，住院16430人，死亡582人，损失达23亿美元，其中96％的患者是由于摄入食物而引起的。

沙门氏菌主要感染禽类，人们食用了被沙门氏菌感染的禽肉而发生食源性疾患。世界卫生组织和联合国粮农组织微生物危险性评估专家根据大量资料，通过数学模型对鸡的感染与人的患病率的关系进行了预测评估，如宰杀后鸡感染率为20％，预测每餐危险性为1．13人／10万餐次，预测年发病的危险性为2．94人/万餐次。另外，根据餐次、摄入量进行评估：食用鸡肉的人群百分比为75％，那么在2000万人中潜在的沙门氏菌暴露人群即为1500万人，根据患病率预测年发病人数约为44万人，可见沙门氏菌感染对人群的危害。高危病原茵空肠弯曲菌引起关注，有资料表明，我国鸡群空肠弯曲菌的带菌率很高，但到目前为止，多少人群患空肠弯曲菌病尚没有可靠的监测资料。近几年，空肠弯曲菌引起疾病的危险性在国际范围内受到广泛关注，很多发达国家，如美国、丹麦、芬兰、爱尔兰、荷兰、拐D威、瑞典、瑞士和英国等，都有空肠弯曲菌病流行的报道。

多年来，沙门氏菌中毒―直居我国微生物性食物中毒的首位，但近两年食源性疾病监测网的资料显示，在沿海地区和部分内地省区，副溶血性弧菌中毒已跃居沙门氏菌之上，其次是葡萄球菌肠毒素中毒、变形杆菌、蜡样芽孢杆菌和致病性大肠杆菌等。副溶血性弧菌主要污染海产品，中毒的高发与国家经济发展、人们食用方式的改变有关：食用海产品，特别是生食海产品的人群扩大。

对于食品中微生物的安全控制问题，1999年第32届食品卫生法典委员会上，各国政府达成了共识，认为食品的微生物安全性要控制在原料、配方、加工等环节，而不仅仅是终产品的检验；在生产、加工、贮存、销售、制备时运用科学管理体系HACCP。现在，HACCP体系更重要的是要控制微生物的污染，因为微生物的污染可能发生在食品加工的任何一个环节，甚至加热灭菌后的包装、运输和销售，都有可能出现问题。因此，不同产品的控制环节不同，甚至不同生产水平的企业，控制的程度和控制的关键点也不一样。现在国家制定的关于HACCP的导则，是―个宏观的导向性的文件，真正建立一个很好的HACCP体系，需要企业自己下大力气投入和建设。此次会议上，还提出了21种需要评估的“病原―食品”组合，并确定了5组优先评估对象，即禽肉、蛋――沙门氏菌；即食食品――单增李斯特菌；禽肉――空肠弯曲菌；发芽莱、牛肉馅――出血性大肠杆菌；贝类――副溶血性弧菌。病原组合及优先评估的理念是非常科学的，一是根据引起疾病的危险性，二是根据是否存在国际争端问题，三是各国提供的有价值的评估间资料是否充足。

近年来，食品卫生法典委员会还提出一个新的概念：食品安全目标(FoodSafetyObjective，FSO)，也就是在能够提供合理保护水平的基础上，食品中容许危害因素的最大频率和最高浓度。目前对制定怎样的指标还存在争议，因为微生物的不确定度比化学性的不确定度要复杂得多，不仅是菌数，还有菌株的致病力、混合感染的问题、协同作用、不同菌株、不同毒力基因等，这在国际上也是―个很大的挑战。我国的微生物危险性评估

我国食物中毒的高危食品为：肉类、粮食、海产品、水果、蔬菜、鸡蛋、豆类、奶。这一排序是基于国家食源性疾病监测网部分资料的分析和动态情况。我国目前的食物中毒特点与工业化国家有所不同，多发生在食品原料污染或加工交叉污染、保存不当等。结合我国的资料，我们已经摸索建立了苍蝇传播大肠杆菌引发疾病的评估模型，鸡蛋消费人群暴露沙门氏菌，以及生食海产品暴露副溶血弧菌的评估模型，为了更好地进行微生物危险性评估，目前正通过监测网收集资料，包括沙门氏菌、大肠杆菌、单增李斯特菌、副溶血弧菌等。

目前面临的挑战包括：采样和检验方法，危险性分析框架的理论与实践，以及食品行业的实质性参与。可靠的科学的检测方法，是获得科学数据的基本保证，只有获得科学的数据，才能给政府管理层提供科学的管理决策的依据，才能尽快转化为科学的管理政策。在食品安全领域，我们应该关注食品业界的参与，食品业界的专家了解工艺流程、安全隐患的关键环节，并且将在第一线实施HACCP，因此能够很快地链接。另外，我们还要强调能力建设，要健全国家监测体系，一方面是人才队伍建设，另一方面是要用现代化的仪器、设备进行武装。先进的设备不但可以提高我们的工作效率，也能给百姓一个更科学、更准确的结果，对食品安全也会做出更大的贡献邪微生柱物在双食品式工业栏中的鸦应用蜘典文章射来源虫：矩食品旱添加称剂市总场网旺发形布日饮期：图20衡08水-0吵1-颜17脾浏捷览次跌数：杰顽27乏91、食醋

食醋是我国劳动人民在长期的生产实践中制造出来的一种酸性调味品。它能增进食欲，帮助消化，在人们饮食生活中不可缺少。食醋按加工方法可分为合成醋、酿造醋、再制醋三大类。其中产量最大且与我们关系最为密切的是酿造醋，它是用粮食等淀粉质为原料，经微生物制曲、糖化、酒精发酵、醋酸发酵等阶段酿制而成。其主要成分除醋酸(3%～5%)外，还含有各种氨基酸、有机酸、糖类、维生素、醇和酯等营养成分及风味成分，具有独特的色、香、味。它不仅是调味佳品，长期食用对身体健康也十分有益。

传统工艺酿醋是利用自然界中的野生菌制曲、发酵，因此涉及的微生物种类繁多。新法制醋均采用人工选育的纯培养菌株进行制曲、酒精发酵和醋酸发酵，因而发酵周期短、原料利用率高。

1）淀粉液化、糖化微生物

淀粉液化、糖化微生物能够产生淀粉酶、糖化酶。使淀粉液化、糖化的微生物很多，而适合于酿醋的主要是曲霉菌。常用的曲霉菌种有：

甘薯曲霉AS

3.324因适用于甘薯原料的糖化而得名，该菌生长适应性好、易培养、有强单宁酶活力，适合于甘薯及野生植物等酿醋；

东酒一号

它是AS

3.758的变异株，培养时要求较高的湿度和较低的温度，上海地区应用此菌制醋较多；

黑曲霉AS

3.4309(UV-11)

该菌糖化能力强、酶系纯，最适培养温度为32℃。制曲时，前期菌丝生长缓慢，当出现分生孢子时，菌丝迅速蔓延；

宇佐美曲霉

AS

3.758是日本在数千种黑曲霉中选育出来的其糖化力极强、耐酸性较高的糖化型淀粉酶菌种。菌丝黑色至黑褐色。孢子成熟时呈黑褐色。能同化硝酸盐，其生酸能力很强。对制曲原料适宜性也比较强。

此外还有米曲霉菌株：沪酿3.040、沪酿3.042(AS

3.951)、AS

3.863等。黄曲霉菌株：AS

3.800，AS

3.384等。

2）酒精发酵微生物

生产上一般采用子囊菌亚门酵母属中的酵母，但不同的酵母菌株，其发酵能力不同，产生的滋味和香气也不同。北方地区常用1300酵母，上海香醋选用工农501黄酒酵母。K字酵母适用于以高梁、大米、甘薯等为原料而酿制普通食醋。AS

2.109、AS

2.399适用于淀粉质原料，而AS

2.1189、AS

2.1190适用于糖蜜原料。

3）

醋酸发酵微生物

①

醋酸菌的选择

醋酸菌是醋酸发酵的主要菌种。醋酸菌具有氧化酒精生成醋酸的能力，其形态为长杆状或短杆状细胞，单独、成对或排列成链状。不形成芽孢，革兰氏染色幼龄菌阴性，老龄菌不稳定，好氧，喜欢在含糖和酵母膏的培养基上生长。其生长最适温度为28~32℃，最适pH值为3.5~6.5。

醋厂选用的醋酸菌的标准为：氧化酒精速度快、耐酸性强、不再分解醋酸制品、风味良好的菌种。目前国内外在生产上常用的醋酸菌有：

奥尔兰醋杆菌(A.

orleanense)

它是法国爱尔兰地区用葡萄酒生产醋的主要菌种。生长最适温度为30℃。该菌能产生少量的酯，产酸能力较弱，但耐酸能力较强。

许氏醋杆菌(A.

schutzenbachii)

它是国外有名的速酿醋菌种，也是目前制醋工业较重要的菌种之一。在液体中生长的最适温度为25~27.5℃，固体培养的最适温度为28~30℃，最高生长温度37℃。该菌产酸高达11.5%。对醋酸没有氧化作用。

恶臭醋杆菌(A.

rancens)

恶臭醋杆菌是我国酿醋常用菌株之一。该菌在液面处形成菌膜，并沿容器壁上升，菌膜下液体不浑浊。一般能产酸6~8%，有的菌株副产2%的葡萄糖酸，并能把醋酸进一步氧化成二氧化碳和水。

AS

1.41醋酸菌

它属于恶臭醋酸杆菌，是我国酿醋常用菌株之一。该菌细胞呈杆状，常呈链状排列，单个细胞大小为（0.3~0.4）μm×（1~2）μm，无运动性、无芽孢。在不良的环境条件下，细胞会伸长变成线形、棒形或管状膨大。平板培养时菌落隆起，表面平滑，菌落呈灰白色，液体培养时则形成菌膜。该菌生长的适宜温度为28~30℃，生成醋酸的最适宜的温度为28~33℃，最适PH3.5~6.0，耐受酒精浓度为8%（体积分数）。最高产醋酸为7~9%，产葡萄糖酸力弱。能氧化分解醋酸为二氧化碳和水。

沪酿1.01醋酸菌

它是从丹东速酿醋中分离得到的，是我国食醋工厂常用的菌种之一。该菌细胞呈杆形，常呈链状排列，菌体无运动性，不形成芽孢。在含酒精的培养液中，常在表面生长，形成淡青灰色薄层菌膜。在不良的条件下，细胞会伸长，变成线状或棒状，有的呈膨大状、分支状。该菌由酒精生成醋酸的转化率平均高达93~95%。

②

醋酸菌的培养及保藏

a

斜面试管培养基

下面是斜面试管培养基两例：

酒精(6%)

100ml

葡萄糖

0.3g

酵母膏

1g

CaCO3

1.5g

琼脂

2.5g；

葡萄糖1g

酒精2ml

碳酸钙（CaCO3）1.5g

酵母膏1g

琼脂2.5g

水100ml。

PH值自然（各种成分先加热溶解后再将酒精加热）。

b

醋酸菌培养与保藏

斜面接种醋酸菌后置于30~32℃恒温箱内培养48h。醋酸菌因为没有孢子，所以容易被自己所产生的酸杀死。在醋酸菌中，特别能产生香酯的菌种每过十几天即死亡，因此宜保藏在0~4℃冰箱内备用。由于培养基中已加入碳酸钙，以中和产生的酸，所以保藏时间长一些。

2、发酵乳制品

发酵乳制品是指良好的原料乳经过杀菌作用接种特定的微生物进行发酵作用，产生具有特殊风味的食品，称为发酵乳制品。它们通常具有良好的风味、较高的营养价值、还具有一定的保健作用。常用发酵乳制品有酸奶、奶酪、酸奶油、马奶酒等。

发酵乳制品主要包括酸奶和奶酪两大类，生产菌种主要是乳酸菌。乳酸菌的种类较多，常用的有干酪乳杆菌(Lactobacillus

casei)、保加利亚乳杆菌(L.

bulgaricus)、嗜酸乳杆菌(L.

acidophilus)、植物乳杆菌(L.

plantarum)、乳酸乳杆菌(L.

Lactis)、乳酸乳球菌(Lactococcus

lactis)、嗜热链球菌(Streptococcus

thermophilus)等。

近年来，随着对双歧乳酸杆菌在营养保健方面作用的认识，人们便将其引入酸奶制造，使传统的单株发酵，变为双株或三株共生发酵。由于双歧杆菌的引入，使酸奶在原有的助消化、促进肠胃功能作用基础上，又具备了防癌、抗癌的保健作用。双歧杆菌因其菌体尖端呈分枝状(如Y型或V型)而得名。双歧杆菌是无芽孢革兰氏阳性细菌，专性厌氧、不抗酸、不运动、过氧化氢酶反应为阴性，最适生长温度为37~41℃。初始生长最适pH6.5~7.0，能分解糖。双歧杆菌能利用葡萄糖发酵产生醋酸和乳酸(2：3)，不产生CO2。目前已知的双歧杆菌共有24种，其中9种存在于人体肠道内，它们是两歧双歧杆菌(B.

bifidum)、长双歧杆菌(B.

longum)、短双歧杆菌(B.

brevvis)、婴儿双歧杆菌(B.

angulatum)、链状双歧杆菌(B.

adolescentis)、假链状双歧杆菌(B.

pseudocatenulatum)和牙双歧杆菌(B.

dentmum)等。

应用于发酵乳制品生产的仅为前面5种。

双歧杆菌与人体，除了如在酸奶中起到和其它乳酸菌一样的对乳营养成分的"预消化"作用，使鲜乳中的乳糖、蛋白质水解成为更易为人体吸收利用的小分子以外，主要产生双歧杆菌素。其对肠道中的致病菌如沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、志贺氏菌等具有明显的杀灭效果。乳中的双歧杆菌还能分解积存于肠胃中的致癌物N-亚硝基胺，防止肠道癌变，并能通过诱导作用产生细胞干扰素和促细胞分裂剂，活化NK细胞，促进免疫球蛋白的产生、活化巨嗜细胞的功能，提高人体的免疫力，增强人体对癌症的抵抗和免疫能力。

3、氨基酸发酵

氨基酸是组成蛋白质的基本成分，其中有8种氨基酸是人体不能合成但又必需的氨基酸，称为必需氨基酸，人体只有通过食物来获得。另外在食品工业中，氨基酸可作为调味料，如谷氨酸钠、肌苷酸钠、鸟苷酸钠可作为鲜味剂，色氨酸和甘氨酸可作为甜味剂，在食品中添加某些氨基酸可提高其营养价值等等。因此氨基酸的生产具有重要的意义。自从60年代以来，微生物直接用糖类发酵生产谷氨酸获得成功并投入工业化生产。我国成为世界上最大的味精生产大国。味精已成为调味品的重要成员之一，氨基酸的研究和生产得到了迅速发展。谷氨酸生产菌主要有谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium

glutamicum)、乳糖发酵短杆菌(Brevibacterium

lactofermentum)、黄色短杆菌(Brevibacterium

flavum)。我国使用的生产菌株是北京棒杆菌(Corynebacterium

pekinenese

n.sp.)AS1.299、北京棒杆菌D110、钝齿棒杆菌(Corynebacterium

crenatum

n.sp)AS1.542、棒杆菌S-914和黄色短杆菌T6~13（Brevibacterium

flavum

T6~13）等。

在己报道的谷氨酸产生菌中，除芽孢杆菌外，虽然它们在分类学上属于不同的属种，但都有一些共同的特点，如菌体为球形、短杆至棒状、无鞭毛、不运动、不形成芽孢、呈革兰氏阳性、需要生物素、在通气条件下培养产生谷氨酸。

4、黄原胶黄原胶(Xamthan

Gum)别名汉生胶，又称黄单胞多糖，是国际上70年代发展起来的新型发酵产品。它是由甘兰黑腐病黄单胞细菌(Xanthomonas

campestris)以碳水化合物为主要原料，经通风发酵、分离提纯后得到的一种微生物高分子酸性胞外杂多糖。其作为新型优良的天然食品添加剂用途越来越广泛。

国际上，黄原胶开发及应用最早的是美国。美国农业部北方地区Peoria实验室于60年代初首先用微生物发酵法获得黄原胶。1964年美国Merck公司Keco分部在世界上首先实现了黄原胶的工业化生产。1979年世界黄原胶总产量为2000t，1990年达4000t以上。在美国黄原胶年产值约为5亿美元，仅次于抗生素和溶剂的年产值，在发酵产品中居第3位。

我国对黄原胶的研究起步较晚，进行开发研究的单位，如南开大学、中科院微生物研究所、山东食品发酵研究所等，均已通过中试鉴定。目前全国有烟台、金湖、五连等数家黄原胶生产厂，年产在200t左右，主要用作食品添加剂。我国生产黄原胶的淀粉用量一般在5%左右，发酵周期为72~96h，产胶能力30~40g/L，与国外比较，生产水平较低。随着黄原胶生产和应用范围的进一步发展，目前北京、四川、郑州、苏州、山东等地都有黄原胶生产新厂建成，预示着我国的黄原胶生产将呈现一个新的局面。黄原胶生产有广泛的微生物来源，黄单胞菌属的许多种类菌株都能产生黄原胶。目前，国内外用于生产黄原胶的菌种大多是从甘兰黑腐病病株上分离到的甘兰黑腐病黄单胞菌，也称野油菜黄单胞菌。另外生产黄原胶的菌种还有菜豆黄单胞菌(X.

phaseoli)、锦葵黄单胞菌(X.

Malvacearum)和胡萝卜黄单胞菌(X.

carotae)等。我国目前已开发出的菌株有南开-01、山大-152、008、L4和L5。这些菌株一般呈杆状，革兰氏染色阴性，产荚膜。在琼脂培养基平板上可形成黄色粘稠菌落，液体培养可形成粘稠的胶状物。

5、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。酵母生长与发酵的最适温度为26~30℃，最适pH为5.0~5.8。酵母耐高温的能力不及耐低温的能力，60℃以上会很快死亡，而-60℃下仍具有活力。

生产上应用的酵母主要有鲜酵母、活性干酵母及即发干酵母。鲜酵母是酵母菌种在培养基中经扩大培养和繁殖、分离、压榨而制成。鲜酵母发酵力较低，发酵速度慢，不易贮存运输，0~5℃可保存二个月，其使用受到一定限制。活性干酵母是鲜酵母经低温干燥而制成的颗粒酵母，发酵活力及发酵速度都比较快，且易于贮存运输，使用较为普遍。即发干酵母又称速效干酵母，是活性干酵母的换代用品，使用方便，一般无需活化处理，可直接生产。酵母在发酵时利用原料中的葡萄糖、果糖、麦芽糖等糖类及a-淀粉酶对面粉中淀粉进行转化后的糖类进行发酵作用，产生CO2，使面团体积膨大，结构疏松，呈海绵状结构，改善面包的风味。发酵后的面包与其他各类主食品相比，其风味自有特异之处。产品中有发酵制品的香味，这种香气的构成极其复杂。在面团制作过程中，酵母中的各种酶对面团中的各种有机物发生的生化反应，将高分子的结构复杂的物质变成结构简单的、相对分子质量较低能为人体直接吸收的中间生成物和单分子有机物，如淀粉中的一部分变成麦芽糖和葡萄糖，蛋白质水解成胨、肽和氨基酸等生成物。这对人体消化吸收非常有利，提高了谷物的生理价值。酵母本身蛋白质含量甚高，且含有多种维生素，使面包的营养价值增高。

6、酿酒我国是一个酒类生产大国，也是一个酒文化文明古国，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。1）啤酒

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。根据酵母在啤酒发酵液中的性状，可将它们分成两大类：上面啤酒酵母(Saccharomyces

cerevisiae)和下面啤酒酵母(Saccharomyces

carlsbergensis)。上面啤酒酵母(Saccharomyces

cerevisiae)在发酵时，酵母细胞随CO2浮在发酵液面上，发酵终了形成酵母泡盖，即使长时间放置，酵母也很少下沉。下面啤酒酵母(Saccharomyces

carlsbergensis)在发酵时，酵母悬浮在发酵液内，在发酵终了时酵母细胞很快凝聚成块并沉积在发酵罐底。按照凝聚力大小，把发酵终了细胞迅速凝聚的酵母，称为凝聚性酵母；而细胞不易凝聚的下面啤酒酵母，称为粉未性酵母。影响细胞凝聚力的因素，除了酵母细胞的细胞壁结构外，外界环境(例如麦芽汁成分、发酵液pH值、酵母排出到发酵液中的CO2量等)也起着十分重要的作用。国内啤酒厂一般都使用下面啤酒酵母生产啤酒。

上面啤酒酵母和下面啤酒酵母，两者在细胞形态、对棉子糖发酵能力、凝聚性以及啤酒发酵温度等方面有明显差异。但当培养组分和培养条件改变时，两种酵母各自的特性也会发生变化。

用于生产上的啤酒酵母，种类繁多。不同的菌株，在形态和生理特性上不一样，在形成双乙酰高峰值和双乙酰还原速度上都有明显差别，造成啤酒风味各异。2）葡萄酒葡萄酒是新由鲜葡萄或葡萄汁通过酵母的发酵作用而制成的一种低酒精含量的饮料。葡萄酒质量的好坏和葡萄品种及酒母有着密切的关系。因此在葡萄酒生产中葡萄的品种、酵母菌种的选择是相当重要的。

葡萄酒酵母(Saccharomyces

ellipsoideus)在植物学分类上为子囊菌纲的酵母属，啤酒酵母种。该属的许多变种和亚种都能对糖进行酒精发酵，并广泛用于酿酒、酒精、面包酵母等生产中，但各酵母的生理特性、酿造副产物、风味等有很大的不同。葡萄酒酵母除了用于葡萄酒生产以外，还广泛用在苹果酒等果酒的发酵上。葡萄酒酵母繁殖主要是无性繁殖，以单端(顶端)出芽繁殖。在条件不利时也易形成1~4个子囊孢子。子囊孢子为圆形或椭圆形，表面光滑。在显微镜下(500倍)观察，葡萄酒酵母常为椭圆形、卵圆形，一般为3~10μm×5~l5μm，细胞丰满，在葡萄汁琼脂培养基上，25℃培养3d，形成圆形菌落，色泽呈奶黄色，表面光滑，边缘整齐，中心部位略凸出，质地为明胶状，很易被接种针挑起，培养基无颜色变化。

优良葡萄酒酵母具有以下特性：除葡萄(其他酿酒水果)本身的果香外，酵母也产生良好的果香与酒香；能将糖分全部发酵完，残糖在4g/L以下；具有较高的对二氧化硫的抵抗力；具有较高发酵能力，一般可使酒精含量达到16%以上；有较好的凝集力和较快沉降速度；能在低温(15℃)或果酒适宜温度下发酵，以保持果香和新鲜清爽的口味。

7、酱类

酱类包括大豆酱、蚕豆酱、面酱、豆瓣酱、豆豉及其加工制品，都是由一些粮食和油料作物为主要原料，利用以米曲霉为主的微生物经发酵酿制的。酱类发酵制品营养丰富，易于消化吸收，即可作小菜，又是调味品，具有特有的色、香、味，价格便宜，是一种受欢迎的大众化调味品。

用于酱类生产的霉菌主要是米曲霉（Asp.oryzae），生产上常用的有沪酿3.042，黄曲霉Cr-1菌株（不产生毒素），黑曲霉（Asp.

Nigerf-27）等。所用的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，在其他微生物的共同作用下生成醇、酸、酯等，形成酱类特有的风味。

8、酱油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、豆柏等)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。

酱油生产中常用的霉菌有米曲霉、黄曲霉和黑曲霉等，应用于酱油生产的曲霉菌株应符合如下条件：不产黄曲霉毒素；蛋白酶、淀粉酶活力高，有谷氨酰胺酶活力；生长快速、培养条件粗放、抗杂菌能力强；不产生异味，制曲酿造的酱制品风味好。生产中常常是由两菌种以上复合使用，以提高原料蛋白质及碳水化合物的利用率，提高成品中还原糖、氨基酸、色素以及香味物质的水平。除曲霉外，还有酵母菌、乳酸菌参与发酵，它们对酱油香味的形成也起着十分重要的作用。

9、柠檬酸柠檬酸(Citric

acid)又名枸橼酸，外观为白色颗粒状或白色结晶粉末，无臭，具有另人愉快的强烈的酸味，相对密度为1.6550。柠檬酸易溶于水、酒精、不溶于醚、酯、氯仿等有机溶剂。商品柠檬酸主要是无水柠檬酸和一水柠檬酸，前者在高于36.6℃的水溶液中结晶析出，后者在低于36.6℃水溶液中结晶析出。它天然存在于果实中，其中以柑桔、菠萝、柠檬、无花果等含量较高。柠檬酸是生物体主要代谢产物之一。早期的柠檬酸生产是以柠檬、柑桔等天然果实为原料加工而成的。1893年德国微生物学家Wehmen发现二种青霉菌能够积累柠檬酸，1923年美国科学家研究成功了以废糖蜜为原料的浅盘法柠檬酸发酵，并设厂生产。1951年美国Miles公司首先采用深层发酵大规模生产柠檬酸。我国1968年用薯干为原料采用深层发酵法生产柠檬酸成功，由于工艺简单、原料丰富、发酵水平高，各地陆续办厂投产，至20世纪70年代中期，柠檬酸工业已初步形成了生产体系。柠檬酸在食品中的应用

1)

饮料与冰淇淋

柠檬酸广泛用于配制各种水果型的饮料以及软饮料。柠檬酸本身是果汁的天然成分之一，不仅赋于饮料水果风味，而且具有增溶、缓冲、抗氧化等作用，能使饮料中的糖、香精、色素等成分交融协调，形成适宜的口味和风味；添加柠檬酸可以改善冰淇淋的口味，增加乳化稳定性，防止氧化作用。

2)

果酱与酿造酒

柠檬酸在果酱与果冻中同样可以增进风味，并使产品抗氧化作用。由于果酱、果冻的凝胶性质需要一定范围的pH值，添加一定量的柠檬酸可以满足这一要求。

当葡萄或其它酿酒原料成熟过度而酸度不足时，可以用柠檬酸调节，以防止所酿造的酒口味单薄。柠檬酸加到这些果汁中还有抗氧化和保护色素的作用，以保护果汁的新鲜感和防止变色。

3)

腌制品

各种肉类和蔬菜在腌制加工时，加入或涂上柠檬酸可以改善风味，除腥去臭，抗氧化。

4)

罐头食品

加入柠檬酸除了调酸作用之外，还有螯合金属离子的作用，保护其中的抗坏血酸，使之不被金属离子破坏。柠檬酸添加到植物油中也有类似的作用。

5)

豆制品及调味品

用含有柠檬酸的水浸渍大豆，可以脱腥并便于后续加工。柠檬酸可以用于大豆等豆类蛋白、葵花子蛋白的水解，生产出风味别致的调味品。它也可以用于成熟调味品（酱油等）的调味。

6)

其它

柠檬酸在医药、化学等其它工业中也有一定的作用。柠檬酸铁胺可以用作补血剂；柠檬酸钠可用作输血剂；柠檬酸可制造食品包装用薄膜及无公害洗涤剂。

目前生产上常用产酸能力强的黑曲霉作为

柠檬酸生产菌。在固体培养基上，菌落由白色逐渐变至棕色。孢子区域为黑色，菌落呈绒毛状，边缘不整齐。菌丝有隔膜和分枝，是多细胞的菌丝体，无色或有色，有足细胞，顶囊生成一层或两层小梗，小梗顶端产生一串串分生孢子。黑曲霉生产菌可在薯干粉、玉米粉、可溶性淀粉糖蜜、葡萄糖麦芽糖、糊精、乳糖等培养基上生长、产酸。黑曲霉生长最适pH值因菌种而异，一般为pH3~7；产酸最适pH为1.8~2.5。生长最适温度为33~37℃，产酸最适温度在28~37℃，温度过高易形成杂酸，斜面培养要求在麦芽汁40Be′左右的培养基上。黑曲霉以无性生殖的形式繁殖，具有多种活力较强的酶系，能力用淀粉类物质，并且对蛋白质、单宁、纤维素、果胶等具有一定的分解能力。黑曲霉可以边长菌、边糖化、边发酵产酸的方式生产柠檬酸。

10、苹果酸L-苹果酸广泛存在于生物体中，是生物体三羧酸循环的成员。苹果酸广泛应用于食品领域。因为苹果酸具有比柠檬酸柔和的酸味，滞留时间长和口味更好的优点，所以作为食品酸味剂更为理想。

许多微生物都能产生苹果酸，但能在培养液中积累苹果酸并适合于工业生产的，目前仅限于少数几种，大致有：用于一步发酵法的黄曲霉、米曲霉、寄生曲霉；用于两步发酵法的华根霉、无根根霉、短乳杆菌、膜睽毕赤酵母；用于酶转化法的短乳杆菌、大肠杆菌、产氨短杆菌、黄色短杆菌。

11、酶制剂酶是一种生物催化剂，催化效率高、反应条件温和和专一性强等特点，已经日益受到人们的重视，应用也越来越广泛。生物界中已发现有多种生物酶，在生产中广泛应用的仅有淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、脂肪酶、纤维素酶、葡萄糖异构酶、葡萄糖氧化酶等十几种。利用微生物生产生物酶制剂要比从植物瓜果、种子、动物组织中获得更容易。因为动、植物来源有限，且受季节、气候和地域的限制，而微生物不仅不受这些因素的影响，而且种类繁多、生长速度快、加工提纯容易、加工成本相对比较低，充分显示了微生物生产酶制剂的优越性。现在除少数几种酶仍从动、植物中提取外，绝大部分是用微生物来生产的。酶制剂在食品工业中的应用

：

1）酶制剂在食品保鲜方面的应用

随着人们对食品的要求不断提高和科学技术的不断进步，一种崭新的食品保鲜技术-酶法保鲜技术正在崛起。酶法保鲜技术是利用生物酶的高效的催化作用，防止或消除外界因素对食品的不良影响，从而保持食品原有的优良品质和特性的技术。由于酶具有专一性强、催化效率高、作用条件温和等特点，可广泛地应用于各种食品的保鲜，有效地防止外界因素，特别是氧化和微生物对食品所造成的不良影响。

葡萄糖氧化酶（Glucose

oxidase）是一种氧化还原酶，它可催化葡萄糖和氧反应，生成葡萄糖酸和双氧水。将葡萄糖氧化酶与食品一起置于密封容器中，在有葡萄糖存在的条件下，该酶可有效地降低或消除密封容器中的氧气，从而有效地防止食品成分的氧化作用，起到食品保鲜作用。

葡萄糖氧化酶可以在有氧条件下，将蛋类制品中的的少量葡萄糖除去，而有效地防止蛋制品的褐变，提高产品的质量；另外在氧的存在下容易发生氧化作用的花生、奶粉、面制品、冰淇淋、油炸食品等富含油脂的食品；易发生褐变的马铃薯、苹果、梨、果酱类食品中，利用葡萄糖氧化酶这种理想的除氧保鲜剂，可以有效地防止氧化的发生。

溶菌酶（Lysozyme）是一种催化细菌细胞壁中的肽多糖水解的水解酶。它专一地作用于肽多糖分子中N-乙酰胞壁酸与N-乙酰氨基葡萄糖之间的β-1，4键，从而破坏细菌的细胞壁，使细菌溶解死亡。一般可从鸡蛋的蛋清中得到。用溶菌酶处理食品，可以有效地防止和消除细菌对食品的污染，起到防腐保鲜作用。溶菌酶由于其专一地作用于细菌的细胞壁，使细菌溶解，而对没有细胞壁的人体细胞不会产生不利的影响，所以广泛地应用于医药、食品等需要杀灭细菌的领域。在食品保鲜方面，可用于各种食品的防腐保鲜等，如干酪、水产品、低浓度酿造酒、乳制品等其它食品的保鲜。采用溶菌酶进行食品的防腐保鲜，一般使用蛋清溶菌酶。蛋清溶菌酶对人体无害，可有效地防止细菌对食品的污染，它已广泛地用于各种食品的防腐保鲜。

2）

酶制剂在淀粉类食品生产中的应用

淀粉类食品是指含大量淀粉或以淀粉为主要原料加工而成的食品，是世界上产量最大的一类食品。淀粉可以通过水解作用生成糊精、低聚糖、麦芽糊精和葡萄糖等产物。这些产物又可进一步转化为其他产物。在这些产物的生产中，已广泛应用各种酶。

在淀粉类食品的加工中，多种酶被广泛地应用，其中主要的有a-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶、支链淀粉酶、葡萄糖异构酶等。现在国内外葡萄糖的生产绝大多数是采用淀粉酶水解的方法。酶法生产葡萄糖是以淀粉为原料，先经a-淀粉酶液化成糊精，再利用糖化酶生成葡萄糖。果葡糖浆是有葡萄糖异构酶催化葡萄糖异构化生成果糖，而得到含有葡萄糖和果糖的混合糖浆。若将异构化反应完成后，混合糖液经过脱色、精制、浓缩等过程，得到固形物含量达71%左右的果葡糖浆，其中，含果糖42%左右，含葡萄糖52%左右，另有6%左右为低聚糖。若将异构化后的混合糖液中的果糖与葡萄糖分离，再将分离的葡萄糖进行异构化，如此反复进行，可使更多的葡萄糖转化为果糖，由此可生产出果糖含量达70%、90%甚至更高的果葡糖浆，称之为高国糖浆。

饴糖生产中所利用的酶，除了从添加的大麦芽中得到以外，也可以采用直接添加酶制剂的方法提供。添加的酶主要是a-淀粉酶和β-淀粉酶。目前高麦芽糖浆的生产的生产是采用β-淀粉酶和支链淀粉酶的共同作用，使淀粉更多地转化为麦芽糖。糖化时，将液化后得到的糊精液调至pH5~6，温度50℃左右，加入一定比例的支链淀粉酶和β-淀粉酶，作用10h左右，得到麦芽糖含量达80%~95%的糖化液。

糊精是淀粉的低级程度水解产物，广泛应用于食品增绸剂、填充剂和吸收剂等。糊精和麦芽糊精可用酸法和酶法生产，现在大多采用酶法水解的方法生产。环状糊精是由6~12个葡萄糖单位以a-1，4-葡萄糖苷键连接而成的环状结构的一类化合物，能吸附各种小分子物质，起到稳定、缓解、乳化、提高溶解度和分散度等作用，在食品工业中有广泛用途。β-环状糊精的生产，一般采用嗜碱芽孢杆菌BGT。常用的生产菌株有N-227，NO。38-2等。采用嗜碱芽孢杆菌N-227菌BGT生产β-环状糊精时，可使用木薯淀粉、马铃薯淀粉、甘薯淀粉及可溶性淀粉为原料，转化率可达35%~40%。

3）

酶在蛋白质食品生产中的应用

蛋白质食品是指含大量蛋白质或以蛋白质为主要原料加工而成的食品。在蛋白质食品的生产过程中，主要使用的酶是各种蛋白酶。蛋白质是由各种氨基酸通过肽键连接而成的高分子化合物，在蛋白质水解酶的作用下，可水解生成蛋白胨、多肽、氨基酸等蛋白质水解产物。这些产物在食品、医药、细菌培养等领域有广泛的应用价值。

蛋白酶（Proteinases）是一类催化蛋白质水解的酶。来自微生物的蛋白酶主要是枯草杆菌蛋白酶、黑曲霉蛋白酶等。蛋白质在加酶水解之前必须经过一定的处理，以破坏其完整的空间结构，使其变性，以利于酶的水解。一般可以采用加热处理的方法。也可采用生化分离技术将蛋白质先提取出来，再进行酶解。用蛋白酶水解法生产氨基酸时，要根据所使用的蛋白酶的动力学特性，选择并控制好各种水解条件，使蛋白质完全水解成氨基酸。

明胶是一种热可溶性的蛋白质凝胶，在食品加工中有广泛的用途。生产明胶的原料一般采用动物的皮或骨，这些原料含有丰富的胶原蛋白。天然状态的胶原蛋白呈三股螺旋结构，不溶于水，若采用适当的方法处理，即可使三股螺旋结构解体成为单链，而溶解在热水中，得到明胶溶液。在蛋白酶法水解生产明胶时原料需先经切割、捣碎处理，然后用清水洗净、沥干。

干酪（cheese）又称奶酪，是乳中的酪蛋白凝固而成的一种营养价值高、容易消化吸收的食品，其主要成分是蛋白质和乳脂，还含有少量的无机盐及丰富的维生素。干酪的生产可以采用乳酸菌发酵的方法，也可采用凝乳蛋白酶的方法进行。用于肉类嫩化的微生物蛋白酶有枯草杆菌蛋白酶、黑曲霉蛋白酶、米曲霉蛋白酶、根曲霉蛋白酶等微生物蛋白酶。

4

）酶在果蔬食品生产中的应用

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