2.應用:1.1醋
醋是我國勞動人民在長期生產實踐中制成的酸性調味品。可以刺激食欲,幫助消化,是人們飲食中不可缺少的。醋在中藥中也有壹定的用途。全國各地生產的醋種類繁多。著名的山西老陳醋、鎮江香醋、四川麩醋、東北白醋、江浙玫瑰米醋、福建紅曲醋是醋的代表品種。根據加工方法,醋可分為三類:合成醋、釀造醋和再加工醋。其中產量最大、與我們關系最密切的釀造食醋是以糧食等澱粉質原料為原料,經過微生物制曲、糖化、酒精發酵、醋酸發酵而成。其主要成分除乙酸(3% ~ 5%)外,還含有氨基酸、有機酸、糖類、維生素、醇類、酯類等多種營養成分和風味成分,具有獨特的色、香、味。它不僅是壹種很好的調味品,而且長期食用對健康非常有益。
1.1.1生產原料
目前生產食醋所用的主要原料有:紅薯、土豆等薯類;谷物,如玉米和大米;碎米、糠、糠等食品加工下腳料。;水果和蔬菜,如黑醋栗、葡萄、胡蘿蔔等。橡子、洋薊等野生植物;其他如酸葡萄酒、酸啤酒、糖蜜等。
醋的生產除了上述主要原料外,還需要谷殼、玉米芯等松散物料,使發酵物料具有良好的滲透性,好氧微生物才能良好生長。
1.2發酵乳制品
發酵乳制品是指接種特定微生物的優良原料乳經滅菌後進行發酵,生產出具有特殊風味的食品,稱為發酵乳制品。它們通常具有良好的風味、較高的營養價值和壹定的保健功能。受到消費者的廣泛歡迎。常用的發酵乳制品有酸奶、奶酪、酸奶油、馬奶酒等。
發酵乳制品主要包括酸奶和奶酪,主要生產菌種為乳酸菌。乳酸菌種類繁多,常用的有幹酪乳桿菌、保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌、植物乳桿菌、乳酸乳桿菌、乳酸乳球菌和嗜熱鏈球菌。
近年來,隨著人們對雙歧乳桿菌在營養保健方面的作用的認識,人們將其引入酸奶生產中,使傳統的單株發酵變為兩株或三株生發酵。因為雙歧桿菌的引入,酸奶在原有的幫助消化、促進腸胃功能的基礎上,又有了預防癌癥的保健功能。雙歧桿菌因其尖端分叉(如Y型或V型)而得名。雙歧桿菌是壹種無芽孢的革蘭氏陽性菌,專性厭氧,耐酸,無活性,過氧化氫酶反應陰性。最適生長溫度為37 ~ 465438±0℃。最適初始生長ph為pH6.5~7.0,能分解糖分。雙歧桿菌可以發酵葡萄糖產生乙酸和乳酸(2: 3)而不產生CO2。目前已知的雙歧桿菌* *有24種,其中9種存在於人體腸道內。分別是兩歧雙歧桿菌(b . Bifidobacterium)、長雙歧桿菌(B. brevvis)、嬰兒雙歧桿菌(B. angulatum)和鏈狀雙歧桿菌(B. adolescentis)。只有前五種用於發酵乳制品生產。
雙歧桿菌和人體除了像酸奶中的其他乳酸菌壹樣“預消化”牛奶營養物質外,主要產生雙歧桿菌,將鮮奶中的乳糖和蛋白質水解成更容易被人體吸收利用的小分子。對腸道致病菌有明顯的殺滅作用,如沙門氏菌、金黃色葡萄球菌和誌賀氏菌。牛奶中的雙歧桿菌還能分解積聚在腸胃中的致癌物質N-亞硝胺,防止腸道癌變,並通過誘導產生細胞幹擾素和絲裂原,激活NK細胞,促進免疫球蛋白的產生,激活巨噬細胞的功能,提高人體免疫力,增強人體對癌癥的抵抗力和免疫力。
目前,發酵乳制品種類繁多,如酸奶、飲料、奶酪、幹酪等。只簡單介紹雙歧桿菌酸奶的生產工藝。
雙歧桿菌酸奶有兩種不同的生產工藝。壹種是兩歧雙歧桿菌與嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌的共發酵過程,稱為共發酵法。另壹種是在脫脂乳中同時混合兩歧雙歧桿菌和兼性厭氧酵母,利用酵母在生長過程中的呼吸作用,通過生物方法消耗氧氣,創造適合雙歧桿菌生長繁殖的厭氧環境,稱為* * *生發酵法。
1.3氨基酸發酵
1.3.1概述
氨基酸是蛋白質的基本成分。其中8種氨基酸是人體不能合成的必需氨基酸,稱為必需氨基酸。人體只能通過食物獲得它們。此外,在食品工業中,氨基酸可用作調味料,如谷氨酸鈉、肌苷鈉和鳥苷鈉,色氨酸和甘氨酸可用作甜味劑。在食物中添加某些氨基酸可以提高其營養價值。因此,氨基酸的生產意義重大。表7~1列出了壹些用於氨基酸生產的菌株。
自20世紀60年代以來,通過微生物直接發酵糖生產谷氨酸已經成功並投入工業生產。中國已成為世界上最大的味精生產國。味精已成為調味品的重要成員之壹,氨基酸的研究和生產發展迅速。隨著科技的進步,傳統工藝不斷被改造,但如何保持傳統工藝生產的獨特風味,並使新技術生產的產品更具吸引力,是今後研究的課題。
1.5黃原膠
1.5.1概述
黃原膠,又稱黃原膠,是20世紀70年代發展起來的壹種新型發酵產品。它是由甘蘭的野油菜黃單胞菌以碳水化合物為主要原料,通過通風發酵、分離純化得到的微生物大分子酸性胞外雜多糖。作為壹種新型優良的天然食品添加劑,它的應用越來越廣泛。
在國際上,黃原膠開發和應用最早的是美國。黃原膠最初是在20世紀60年代初由美國農業部北部地區的皮奧裏亞實驗室通過微生物發酵獲得的。1964年,美國默克公司Keco分公司在世界上首次實現了黃原膠的工業化生產。1979年世界黃原膠總產量為2000t,1990年達到4000t以上。在美國,黃原膠的年產值約為5億美元,僅次於抗生素和溶劑的年產值,在發酵產品中排名第三。
我國對黃原膠的研究起步較晚,南開大學、中科院微生物研究所、山東省食品發酵研究所等研究機構均已通過中試。目前在煙臺、金湖、五蓮有幾家黃原膠生產廠,年產量約200t,主要用作食品添加劑。我國黃原膠生產的澱粉消耗壹般在5%左右,發酵周期為72~96h,產膠量為30 ~ 40g/L,與國外相比,生產水平較低。隨著黃原膠生產和應用的進壹步發展,北京、四川、鄭州、蘇州和山東等地新建了黃原膠生產廠,預示著我國黃原膠生產將呈現新的局面。
2酵母在食品制造中的應用
酵母與人們的生活有著非常密切的關系。幾千年來,勞動人民用酵母制作了許多營養豐富、美味可口的食物和飲料。目前,酵母在食品工業中占有極其重要的地位。酵母生產的食物有很多種。這裏只列舉幾個主要產品。
2.1面包
面包是產麥國的主食,世界上幾乎所有國家都產面包。是以面粉為主要原料,酵母、糖、油、蛋為輔料的發酵食品。營養豐富,組織蓬松,易於消化吸收,食用方便,深受消費者喜愛。
酵母是面包生產中必不可少的生物軟化劑。面包酵母是單細胞生物,屬於真菌,學名啤酒酵母。面包酵母有多種形式,如圓形和橢圓形。生產用橢圓形的比較好。酵母是壹種兼性厭氧微生物,可在有氧和無氧條件下發酵。
2.2釀造
中國是葡萄酒生產大國,也是葡萄酒文化文明古國,在利用酵母釀酒領域占有重要地位。許多獨特的釀酒技術在世界上獨樹壹幟,受到世界各國的稱贊,也為中國的經濟繁榮做出了重要貢獻。
釀酒歷史悠久,產品種類繁多,有黃酒、白酒、啤酒、果酒等。而且還形成了各種類型的名酒,如紹興黃酒、貴州茅臺酒、青島啤酒等。不同品種的酒有不同的酵母和釀造工藝,同壹類型的酒也有自己獨特的工藝。
啤酒
啤酒是以優質大麥芽為主要原料,以大米和啤酒花為輔料,經過制麥、糖化和啤酒酵母發酵而成的壹種含CO2、低酒精濃度和多種營養成分的飲料酒。這是世界上產量最高的葡萄酒之壹。
3.1生產用黴菌株
澱粉的糖化和蛋白質的水解是由黴菌產生的澱粉酶和蛋白質水解酶進行的。通常,首先進行黴菌培養來制作清酒曲。將澱粉和蛋白質蒸煮糊化,然後加入種曲,在壹定溫度下培養。酒曲中黴菌產生的各種酶將澱粉和蛋白質分解成水解產物,如糖和氨基酸。
生產中使用黴菌的糖化菌株種類繁多。日本根黴AS3。849、根黴屬中常用米根黴和華根黴\u s。黑曲黴,Asp。宇佐美,Asp。米和Asp。泡盛通常用於曲黴屬。毛黴屬中常用的是魯氏毛黴,紅曲黴中的壹些種也是很好的糖化劑,如紅曲黴。紫紅,紅曲黴。安卡,紅曲。紅曲紅和雜色紅曲黴。
3.2醬料
醬類包括醬油、豆瓣醬、面醬、豆醬、豆豉及其加工品,都是以壹些糧油作物為主要原料,經以米曲黴為主的微生物發酵而成。醬類發酵制品營養豐富,易於消化吸收,可作為配菜和調味品。它們具有獨特的色、香、味,而且價格低廉,所以是大眾化、大眾化的調味品。
醬油生產中使用的黴菌主要是米曲黴,生產中常用的有上海釀造3.042、黃曲黴Cr-1菌株(不產毒素)、黑曲黴(Asp。Nigerf-27)等等。所用曲黴具有很強的蛋白酶、澱粉酶和纖維素酶活性。它們將原料中的蛋白質分解成氨基酸,澱粉分解成糖,以及醇、酸、酯等。是在其他微生物的相互作用下產生的,形成了醬的獨特風味。
3.3醬油
醬油是人們常用的壹種食品調料,營養豐富,味道鮮美。它在中國有兩千多年的歷史。它是以蛋白質原料(如豆餅、豆柏)和澱粉質原料(如麩皮、面粉、小麥)為原料,經曲黴等微生物共發酵而成。
醬油生產中常用米曲黴、黃曲黴和黑曲黴。醬油生產中使用的曲黴菌株應符合以下條件:無黃曲黴毒素;蛋白酶和澱粉酶活性高,谷氨酰胺酶活性高;生長迅速,培養條件廣泛,對雜菌抵抗力強;無異味產生,制曲釀造的醬制品風味良好。
1923年,美國科學家成功研究出以廢糖蜜為原料的檸檬酸發酵,並建立工廠進行生產。1951年,美國邁爾斯公司首次采用深層發酵法大規模生產檸檬酸。我國65438-0968年用幹馬鈴薯深層發酵成功生產檸檬酸,許多微生物都能產生蘋果酸。
食品加工中的主要微生物酶制劑及其應用
酶作為壹種生物催化劑,因其催化效率高、反應條件溫和、專壹性強而越來越受到重視並得到廣泛應用。生物界已發現多種生物酶,生產中廣泛應用的只有十幾種,如澱粉酶、蛋白酶、果膠酶、脂肪酶、纖維素酶、葡萄糖異構酶、葡萄糖氧化酶等。利用微生物生產生物酶制劑比從植物、果實、種子和動物組織中獲取更容易。由於動植物來源有限,受季節、氣候、地域的限制,微生物不僅不受這些因素的影響,而且種類繁多,生長速度快,易於加工提純,加工成本相對較低,充分顯示了微生物生產酶制劑的優勢。現在除了少數酶仍從動植物中提取外,大部分都是微生物產生的。
4.1主要酶制劑、用途和產酶微生物
酶制劑可由細菌、酵母、黴菌、放線菌等微生物產生。
3.1酶制劑在食品保鮮中的應用
隨著人們對食品要求的不斷提高和科學技術的不斷進步,壹種全新的食品保鮮技術——酶保鮮技術正在興起。酶促保鮮技術是利用生物酶的高效催化作用,防止或消除外界因素對食品的不良影響,從而保持食品原有的優良品質和特性的技術。酶因其專壹性強、催化效率高、反應條件溫和,可廣泛應用於各種食品的保鮮,有效防止外界因素特別是氧化和微生物的不利影響。
葡萄糖氧化酶是壹種氧化還原酶,能催化葡萄糖和氧氣反應生成葡萄糖酸和過氧化氫。將葡萄糖氧化酶與食物壹起置於密封容器中,在有葡萄糖存在的情況下,能有效地減少或消除密封容器中的氧氣,從而有效地防止食物成分的氧化,起到食品保鮮的作用。
酶制劑在澱粉食品生產中的應用
澱粉基食品是指含有大量澱粉或以澱粉為主要原料加工而成的食品,是世界上最大的食品。澱粉可水解成糊精、低聚糖、麥芽糊精和葡萄糖。這些產品可以進壹步轉化為其他產品。在這些產品的生產中,廣泛使用了各種酶。
在澱粉質食品的加工中,廣泛使用多種酶,其中主要的有α-澱粉酶、β-澱粉酶、葡萄糖澱粉酶、普魯蘭酶、葡萄糖異構酶等。目前,國內外葡萄糖生產大多采用澱粉酶水解法。酶法生產葡萄糖是以澱粉為原料,用α-澱粉酶液化成糊精,再用糖化酶生產葡萄糖。果葡糖漿是含有葡萄糖和果糖的混合糖漿,由葡萄糖異構酶催化生成果糖。