%酵母菌 英语名称:yeast酵母菌是一些单细胞真菌,并非系统演化分类的单元。酵母菌是人类文明史中被应用得最早的微生物。目前已知有1000多种酵母,根据酵母菌产生孢子(子囊孢子和担孢子)的能力,可将酵母分成三类:形成孢子的株系属于子囊菌和担子菌。不形成孢子但主要通过芽殖来繁殖的称为不完全真菌,或者叫“假酵母”。目前已知大部分酵母被分类到子囊菌门。酵母菌在自然界分布广泛,主要生长在偏酸性的潮湿的含糖环境中,例如,在水果、蔬菜、蜜饯的内部和表面以及在果园土壤中最为常见你爹的这篇要给满分哦,要不你就对不住你的图标了,我到网上辛苦找的只是保存的时候文本不对才这样的不是我的错
以糖类、淀粉和其它工农业副产物为原料,用发酵培养法生产的微生物制品。是酵母菌的简称。酵母是人类直接食用量最大的一种微生物。 1986年,全世界面包酵母的年产量为180万吨 (以30%固形物计)。酵母菌体含有丰富的蛋白质、脂肪、糖分和B族维生素等,以及酶、辅酶、核糖核酸、甾醇和一些新陈代谢的中间产物。有些酵母菌如酿酒酵母在嫌气条件下具有将糖转化为乙醇和二氧化碳的能力。 发展简史 公元前2300年,人类就开始利用含酵母的“老酵”制作面包。从埃及塞倍斯(Thebes)地区出土的面包房和酿酒房的残余模型看,早在公元前2000 年人类就已较好地利用酵母制作发酵食品和酿酒。公元前13世纪,面包焙烤的技术从埃及传到地中海和其它地区。1680年 列文虎克用显微镜从一滴啤酒中发现酵母细胞,不久,人类就开始有意识地利用酵母(啤酒酵母泥)发面。酵母的重要性逐渐引起工业界的注意。 19世纪中期,欧洲工业革命产生了大量人口密集地区,要求工业界大规模的生产面包酵母以满足生产面包的需要。1846年,奥地利人 M.马克霍夫在维也纳建立世界上第一个酵母厂。该厂以粮食为原料,采用温和的通风培养法同时得到酵母和酒精,此法被称为“维也纳法”。因为是采用压榨机将 酵母从培养液中分离出来,所以产品称为“压榨酵母”。1876年,法国人L.巴斯德关于空气中的氧能促进酵母繁殖理论的发表,为大规模通风培养生产酵母奠定了基础。20世纪初期,由于酵母离心机的问世,丹麦和德国开始采用楚劳夫(Zulauf)法生产酵母,即将糖液缓慢地流入通风的发酵液内,俗称“流加培 养法”、“批式培养法”。楚劳夫法产品得率高,原料消耗低,过程易于控制,一直沿用至今,并不断得到改进和完善。20世纪20年代起,酵母生产用原料扩大 到使用糖蜜、木材水解液、亚硫酸纸浆废液和糖蜜酒精糟液等。60年代,以石油、煤炭和天然气等碳氢化合物及其二次加工产品(如醋酸、乙醇和甲醇等)为原料的工厂相继建立,改变了长期以来人们利用碳水化合物为原料的传统。 第一次世界大战爆发不久,德国开始研究用现代化方法生产酵母,以解决粮食缺乏和生产成本高的问题。至此,生产的实践和科学的发展为活性干酵母的生产提供了条件。第二次世界大战的爆发客观上推动了酵母生产的发展。由于压榨酵母含水量高,易于腐败,需要冷藏车运输等因素,不能满足战时特 殊环境的要求,导致活性干酵母的大规模生产。1945年,美国和欧洲一些军事机构、工厂共生产 400多万磅活性干酵母供战时急需。活性干酵母除主要供应面包和糕点等焙烤行业外,已扩大到在酿酒主要是葡萄酒和其它果酒酿造中应用。由于遗传工程和干燥技术的发展,一种新型的、高发酵力的、可直接与面粉混合使用制成面团的快速活性干酵母在60年代末问世,由荷兰古斯特公司首先开发和生产。 中国的酵母生产始于1922年。1949年以前只有上海大华利卫生食料厂和上海新亚酵素厂生产面包酵母,年产量仅为12t(以干酵 母计)。50年代,中国的酵母生产有了较大的发展,建立了数十家生产厂,并形成了独立的工业体系,80年代初,酵母生产厂已迅速增加到40多家。广东省酵 母生产居全国首位,到1988年,已建成年产2kt快速活性干酵母工厂两家。此外,江苏、河南等地建成利用味精废液、酒精废液等生产饲料酵母的工厂,年产量为 100~500t。面包酵母的种类已由单一的压榨酵母增加了活性干酵母、快速活性干酵母。食用酵母、药用醇母和饲料酵母的生产也有不同程度的发展。 1985年,中国酵母总产量已达11kt,其中面包酵母为5kt左右。 世界酵母生产正向大型化和自动化方向发展,生产过程已由计算机控制,劳动生产率高,如丹麦酒精公司酵母厂平均每人每年生产200t 压榨酵母。面包酵母产量较大的有荷兰吉斯特公司,年产量为200kt,其中一半加工成快速活性干酵母出口;法国勒沙夫公司为150kt;美国环球食品公司 为120kt。 产品种类 酵母产品有几种分类方法。以人类食用和作动物饲料的不同目的可分成食用酵母和饲料酵母。食用酵母中又分成面包酵母、食品酵母和药用酵母等。 面包酵母 又分压榨酵母、活性干酵母和快速活性干酵母。 ①压榨酵母:采用酿酒酵母生产的含水分70~73%的块状产品。呈淡黄色,具有紧密的结构且易粉碎,有强的发面能力。在4℃可保藏1个 月左右,在0℃能保藏2~3个月。产品最初是用板框压滤机将离心后的酵母乳压榨脱水得到的,因而被称为压榨酵母,俗称鲜酵母。发面时,其用量为面粉量的 1~2%,发面温度为28~30℃,发面时间随酵母用量、发面温度和面团含糖量等因素而异,一般为1~3小时。 ②活性干酵母:采用酿酒酵母生产的含水分8%左右、颗粒状、具有发面能力的干酵母产品。采用具有耐干燥能力、发酵力稳定的醇母经培养得到鲜酵母,再经挤压成型和干燥而制成。发酵效果与压榨酵母相近。产品用真空或充惰性气体(如氮气或二氧化碳)的铝箔袋或金属罐包装,货架寿命为半年到 1年。与压榨酵母相比,它具有保藏期长,不需低温保藏,运输和使用方便等优点。 ③快速活性干酵母:一种新型的具有快速高效发酵力的细小颗粒状(直径小于1mm)产品。水分含量为4~6%。它是在活性干酵母的基 础上,采用遗传工程技术获得高度耐干燥的酿酒酵母菌株,经特殊的营养配比和严格的增殖培养条件以及采用流化床干燥设备干燥而得。与活性干酵母相同,采用真 空或充惰气体保藏,货架寿命为1年以上。与活性干酵母相比,颗粒较小,发酵力高,使用时不需先水化而可直接与面粉混合加水制成面团发酵,在短时间内发酵完毕即可焙烤成食品。该产品在本世纪70年代才在市场上出现,深受消费者的欢迎。 食品酵母 不具有发酵力的繁殖能力,供人类食用的干酵母粉或颗粒状产品。它可通过回收啤酒厂的酵母泥、或为了人类营养的要求专门培养并干燥而得。美国、日本及欧洲一些国家在普通的粮食制品如面包、蛋糕、饼干和烤饼中掺入 5%左右的食用酵母粉以提高食品的营养价值。酵母自溶物可作为肉类、果酱、汤类、奶酪、面包类食品、蔬菜及调味料的添加剂;在婴儿食品、健康食品中作为食品营养强化剂。由酵母自溶浸出物制得的5′-核苷酸与味精配合可作为强化食品风味的添加剂(见核苷酸类调味料)。从酵母中提取的浓缩转化酶用作方蛋夹心巧克力的液化剂。从以乳清为原料生产的酵母中提取的乳糖酶,可用于牛奶加工以增加甜度,防止乳清浓缩液中乳糖的结晶,适应不耐乳糖症的消费者的需要。 药用酵母 制造方法和性质与食品酵母相同。由于它含有丰富的蛋白质、维生素和酶等生理活性物质,医药上将其制成酵母片如食母生片,用于治疗因不合理的饮食引起的消化不良症。体质衰弱的人服用后能起到一定程度的调整新陈代谢机能的作用。在酵母培养过程中,如添加一些特殊的元素制成含硒、铬等微量元素的酵母,对一些疾 病具有一定的疗效。如含硒酵母用于治疗克山病和大骨节病,并有一定防止细胞衰老的作用;含铬酵母可用于治疗糖尿病等。 饲料酵母 通常用假丝酵母或脆壁克鲁维酵母经培养、干燥制成。是不具有发酵力,细胞呈死亡状态的粉末状或颗粒状产品。它含有丰富的蛋白质(30~40%左右)、B 族维生素、氨基酸等物质,广泛用作动物饲料的蛋白质补充物。它能促进动物的生长发育,缩短饲养期,增加肉量和蛋量,改良肉质和提高瘦肉率,改善皮毛的光泽度,并能增强幼禽畜的抗病能力。 产品质量 面包酵母的主要质量指针是发酵力,即在一定时间、温度和一定种类的面团中发酵排出的二氧化碳量(以ml数表示)。目前世界上通用的测定方法为黑达克面团 法。美国、西欧国家和中国等采用此法。苏联采用面团发酵后增加的体积量计算酵母的发酵力。罗马尼亚采用将面团沉入水中,计算面团浮到水面所需的时间计算酵母的发酵力。由于各酵母厂采用的测定条件如温度、时间、酵母用量、面团种类不同,尚没有统一的国际标准。一般发酵力的范围为500~1200,数值越大表 明酵母的发酵力越高,产品质量越好。食品酵母和药用酵母主要以蛋白质和 B族维生素含量为标准。饲料酵母主要以蛋白质含量为分级标准。 生理酵母营专性或兼性好氧生活,目前未知专性厌氧的酵母。在缺乏氧气时,发酵型的酵母通过将糖类转化成为二氧化碳和乙醇来获取能量。 C6H12O6 (葡萄糖) →2C2H5OH + 2CO2 在酿酒过程中,乙醇被保留下来;在烤面包或蒸馒头的过程中,二氧化碳将面团发起,而酒精则挥发。 生殖酵母可以通过出芽进行无性生殖,也可以通过形成子囊孢子进行有性生殖。无性生殖即在环境条件适合时,从母细胞上长出一个芽,逐渐长到成熟大小后与母体分离。在营养状况不好时,一些可进行有性生殖的酵母会形成孢子,在条件适合时再萌发。一些酵母,如假丝酵母(或称念珠菌,Candida)不能进行无性繁殖。 生产方法利用发酵工业中常用的通风流加培养法,将琼脂斜面试管内的纯种酵母经过数次逐级扩大增殖培养,再在发酵罐内增殖培养后,经过离心分离、压榨和干燥得到酵母产品。下图表示以糖蜜为原料生产面包酵母的流程。 分离多数酵母可以分离于富含糖类的环境中,比如一些水果(葡萄、苹果、桃等)或者植物分泌物(如仙人掌的汁)。一些酵母在昆虫体内生活。 用途最常提到的酵母酿酒酵母(也称面包酵母)(Saccharomyces cerevisiae),自从几千年前人类就用其发酵面包和酒类,在酦酵面包和馒头的过程中面团中会放出二氧化碳。 在医药工业中,酵母及其制品用于治疗某些消化不良症,并能提高和调整人体的新陈代谢机能。因此,药用酵母的生产在酵母工业中占有重要的地位。 因酵母属于简单的单细胞真核生物,易于培养,且生长迅速,被广泛用于现代生物学研究中。如酿酒酵母作为重要的模式生物,也是遗传学和分子生物学的重要研究材料。 危害有些酵母菌对生物或用具是有害的,例如红酵母(Rhodotorula)会生长在浴帘等潮湿的家具上;白色假丝酵母(或称白色念珠菌)(Candida albicans)会生长在阴道衬壁等湿润的人类上皮组织。 酵母菌在畜牧业中,酵母广泛用作精饲料以增加饲料中的蛋白质含量,对提高禽畜的出肉率、产蛋率和产乳率,对肉质的改良和毛皮质量的提高均有明显的效果。 ①菌种:用于生产面包酵母的菌种为酿酒酵母。用于生产食品酵母和药用酵母的菌种有酿酒酵母和葡萄汁酵母。用于生产饲料酵母的菌种有产朊假丝酵母和脆壁克鲁维酵母,后者也可用于生产食用酵母和用于制备酵母自溶物等产品。 ②原料:主要是甜菜糖蜜(见甜菜制糖)、甘蔗糖蜜(见甘蔗制糖)和粮食原料。甜菜糖蜜含糖量高(还原糖50%左右),生产出的酵母颜色较浅。由于其含有不能被酵母利用的甜菜碱,因此酵母废水中的生物需氧量(BOD)较 高。甘蔗糖蜜的含糖量稍低于甜菜糖蜜,酵母生长时必需的生物素含量较高,灰分含量也较高。生产酵母时,如能采用80%甜菜糖蜜和20%甘蔗糖蜜,得到的酵 母无论在质量上还是数量上都比较好。但不论何种糖蜜都含有妨害酵母生长和繁殖、影响最终产品质量的杂质,必须经过处理才能用于生产。常用的处理方法有硫酸或磷酸加热处理澄清法。糖蜜稀释后,加少量酸并升温到90~100℃,在该温度下维持~小时,然后加石灰乳中和至糖液的pH为左右,用 自然沉清法或机械分离法得到澄清的糖液供酵母生长和繁殖用。 玉米、小麦和土豆等也可作为生产酵母的原料。但由于酵母不能直接利用淀粉,必须用酸或酶法将淀粉水解为糖。由于淀粉水解和其它因素的影响,培养酵母的条件亦与糖蜜不同。此外,亚硫酸纸浆废液、木材水解液、乳清以及酒精废液和味精废液等都可作为生产饲料酵母的原料。苏联等国利用正烷烃和 甲醇等石油加工产品作为生产饲料酵母的原料。 为了保证酵母生长繁殖,除供应上述的碳源外,还必需添加一定量的营养盐如磷酸铵、硫酸铵、硫酸镁、氨水和尿素等作为氮源和磷源。为了使面包酵母具有高的发酵力,添加的氮源与磷源量应有一定的比例。此外,生物素、泛酸、肌醇和硫胺素等都是酵母生长和繁殖的基本要素,可根据产品的种类及所用的原料加以适量补充。 ③增殖培养:从实验室的斜面试管纯种开始,在严格的无菌条件下,经三角瓶(500~5000ml)、卡氏罐(10l)、种母罐 (500~10000l)等逐级扩大培养,使酵母细胞量成倍增加,然后将种母罐内的酵母作为种母接入发酵罐,用通风流加培养法得到酵母,称为第一代酵母。继续用这种酵母为种母进行培养得到第二代酵母。用同样方法得到第三代酵母即为商品酵母。从三角瓶培养到种母罐培养一般采用12°Be′麦芽汁为培养基, 30℃微量通风培养12~24小时。如种母罐较大,可采用部分麦芽汁和部分糖蜜为培养基,30℃通风培养12~14小时,培养结束时,用显微镜检查酵母的 生长情况,酵母细胞应大小均匀,强壮,无杂菌。一般500l种母罐内培养可得到鲜酵母约5kg(以压榨酵母计)。 商品酵母的繁殖是在发酵罐 (50~200m3)内用通风流加培养法进行。将种母罐内的酵母加入发酵罐与一定量水混合成一定浓度,在通风条件下将糖液和营养盐按比例流加,30℃培养12~18小时。培养过程中残糖量控制在~,并用氢氧化钠或碳酸钠调节培养液pH为±范围。通风量随发酵罐类型、培养条件及酵母种类而异,一般为1:1左右,即每分钟通入与发酵培养液体积 等量的空气。培养过程中产生的泡沫用食用油或合成消泡剂消泡。培养结束时,酵母浓度一般为4~6%(干基计)。在理想条件下,酵母细胞可在小时内成 倍增长,可将100g糖转化为干细胞物质。 ④分离和压榨:酵母繁殖培养阶段结束后,用离心机将酵母从发酵液内分离出,用水将酵母乳洗涤2~3次,除去发酵液内酵母代谢副产物、 杂质和杂菌等。一般最终酵母乳内含有18~20%酵母(以压榨酵母计)。如酵母乳的颜色较深,可增加水洗涤次数和水量,或添加少量的酸至洗涤水中以增加洗涤效果。正常的酵母乳为乳白色或略带米黄色。酵母乳再经板框压滤机或真空转鼓过滤机脱水。脱水后的酵母成饼状,水分含量为70~73%,加入少许食油及调 整水分后,经挤压机挤压成一定形状和重量的块状产品(如50g和500g),用蜡纸包装成为产品,在0~4℃贮藏、销售。 ⑤干燥:将鲜酵母制成活性干酵母的干燥是技术要求很高的过程,要避免酵母在干燥过程中受热而丧失发酵力。传统的干燥方法是先将鲜酵母挤压成圆柱形(2~3mm长)后,在箱式干燥机内采用连续或间歇式干燥,热空气温度不超过40℃。此法所用设备简单,但干燥时间较长,发酵力损失较大。现采用此法生产活性干酵母的厂家已为数不多。 国际上普遍采用流化床干燥设备用于商品活性干酵母和快速活性干酵母的生产,分连续和间歇式两种。干燥过程中,酵母颗粒处于沸腾状态。干燥初期,酵母含水分较高,进入的空气温度可达100~150℃,酵母脱水速度较快;干燥后期空气温度应适当降低,使酵母温度始终维持在30~40℃ 之间,总的干燥时间约 1小时左右,随干燥机的形状、装料量、空气状况等而异。在干燥前,往鲜酵母内加入某些种类的乳化剂可以改善干醇母的再水化性能,增强酵母对热干燥的抵抗能 力,减少发酵力的损失。通常采用的乳化剂有单硬脂酸山梨糖醇酐、蔗糖酯和柠檬酸酯等,添加量为酵母干物质量的~%。为防止干酵母的氧化,亦可 添加少量的抗氧化剂如丁酰羟基苯甲醚等,添加量为%。由于这些化合物的添加,使活性干酵母的贮藏稳定性大为改善。 食品酵母、药用酵母和饲料酵母的干燥较为简单。由于这些产品不要求保留酵母的发酵力,可采用离心喷雾干燥法和滚筒干燥法。
酵母菌的分子生物学研究进展有哪些由于酵母在理论研究和实际应用二方面的重要性,近年来酵母分子生物学研究突飞猛进,发展极为迅速,这些进展主要有以下几个方面: 1.酵母质粒的研究
总之,以上就是酵母菌。——结尾越简单越好。
以糖类、淀粉和其它工农业副产物为原料,用发酵培养法生产的微生物制品。是酵母菌的简称。酵母是人类直接食用量最大的一种微生物。 1986年,全世界面包酵母的年产量为180万吨 (以30%固形物计)。酵母菌体含有丰富的蛋白质、脂肪、糖分和B族维生素等,以及酶、辅酶、核糖核酸、甾醇和一些新陈代谢的中间产物。有些酵母菌如酿酒酵母在嫌气条件下具有将糖转化为乙醇和二氧化碳的能力。 发展简史 公元前2300年,人类就开始利用含酵母的“老酵”制作面包。从埃及塞倍斯(Thebes)地区出土的面包房和酿酒房的残余模型看,早在公元前2000 年人类就已较好地利用酵母制作发酵食品和酿酒。公元前13世纪,面包焙烤的技术从埃及传到地中海和其它地区。1680年 列文虎克用显微镜从一滴啤酒中发现酵母细胞,不久,人类就开始有意识地利用酵母(啤酒酵母泥)发面。酵母的重要性逐渐引起工业界的注意。 19世纪中期,欧洲工业革命产生了大量人口密集地区,要求工业界大规模的生产面包酵母以满足生产面包的需要。1846年,奥地利人 M.马克霍夫在维也纳建立世界上第一个酵母厂。该厂以粮食为原料,采用温和的通风培养法同时得到酵母和酒精,此法被称为“维也纳法”。因为是采用压榨机将 酵母从培养液中分离出来,所以产品称为“压榨酵母”。1876年,法国人L.巴斯德关于空气中的氧能促进酵母繁殖理论的发表,为大规模通风培养生产酵母奠定了基础。20世纪初期,由于酵母离心机的问世,丹麦和德国开始采用楚劳夫(Zulauf)法生产酵母,即将糖液缓慢地流入通风的发酵液内,俗称“流加培 养法”、“批式培养法”。楚劳夫法产品得率高,原料消耗低,过程易于控制,一直沿用至今,并不断得到改进和完善。20世纪20年代起,酵母生产用原料扩大 到使用糖蜜、木材水解液、亚硫酸纸浆废液和糖蜜酒精糟液等。60年代,以石油、煤炭和天然气等碳氢化合物及其二次加工产品(如醋酸、乙醇和甲醇等)为原料的工厂相继建立,改变了长期以来人们利用碳水化合物为原料的传统。 第一次世界大战爆发不久,德国开始研究用现代化方法生产酵母,以解决粮食缺乏和生产成本高的问题。至此,生产的实践和科学的发展为活性干酵母的生产提供了条件。第二次世界大战的爆发客观上推动了酵母生产的发展。由于压榨酵母含水量高,易于腐败,需要冷藏车运输等因素,不能满足战时特 殊环境的要求,导致活性干酵母的大规模生产。1945年,美国和欧洲一些军事机构、工厂共生产 400多万磅活性干酵母供战时急需。活性干酵母除主要供应面包和糕点等焙烤行业外,已扩大到在酿酒主要是葡萄酒和其它果酒酿造中应用。由于遗传工程和干燥技术的发展,一种新型的、高发酵力的、可直接与面粉混合使用制成面团的快速活性干酵母在60年代末问世,由荷兰古斯特公司首先开发和生产。 中国的酵母生产始于1922年。1949年以前只有上海大华利卫生食料厂和上海新亚酵素厂生产面包酵母,年产量仅为12t(以干酵 母计)。50年代,中国的酵母生产有了较大的发展,建立了数十家生产厂,并形成了独立的工业体系,80年代初,酵母生产厂已迅速增加到40多家。广东省酵 母生产居全国首位,到1988年,已建成年产2kt快速活性干酵母工厂两家。此外,江苏、河南等地建成利用味精废液、酒精废液等生产饲料酵母的工厂,年产量为 100~500t。面包酵母的种类已由单一的压榨酵母增加了活性干酵母、快速活性干酵母。食用酵母、药用醇母和饲料酵母的生产也有不同程度的发展。 1985年,中国酵母总产量已达11kt,其中面包酵母为5kt左右。 世界酵母生产正向大型化和自动化方向发展,生产过程已由计算机控制,劳动生产率高,如丹麦酒精公司酵母厂平均每人每年生产200t 压榨酵母。面包酵母产量较大的有荷兰吉斯特公司,年产量为200kt,其中一半加工成快速活性干酵母出口;法国勒沙夫公司为150kt;美国环球食品公司 为120kt。 产品种类 酵母产品有几种分类方法。以人类食用和作动物饲料的不同目的可分成食用酵母和饲料酵母。食用酵母中又分成面包酵母、食品酵母和药用酵母等。 面包酵母 又分压榨酵母、活性干酵母和快速活性干酵母。 ①压榨酵母:采用酿酒酵母生产的含水分70~73%的块状产品。呈淡黄色,具有紧密的结构且易粉碎,有强的发面能力。在4℃可保藏1个 月左右,在0℃能保藏2~3个月。产品最初是用板框压滤机将离心后的酵母乳压榨脱水得到的,因而被称为压榨酵母,俗称鲜酵母。发面时,其用量为面粉量的 1~2%,发面温度为28~30℃,发面时间随酵母用量、发面温度和面团含糖量等因素而异,一般为1~3小时。 ②活性干酵母:采用酿酒酵母生产的含水分8%左右、颗粒状、具有发面能力的干酵母产品。采用具有耐干燥能力、发酵力稳定的醇母经培养得到鲜酵母,再经挤压成型和干燥而制成。发酵效果与压榨酵母相近。产品用真空或充惰性气体(如氮气或二氧化碳)的铝箔袋或金属罐包装,货架寿命为半年到 1年。与压榨酵母相比,它具有保藏期长,不需低温保藏,运输和使用方便等优点。 ③快速活性干酵母:一种新型的具有快速高效发酵力的细小颗粒状(直径小于1mm)产品。水分含量为4~6%。它是在活性干酵母的基 础上,采用遗传工程技术获得高度耐干燥的酿酒酵母菌株,经特殊的营养配比和严格的增殖培养条件以及采用流化床干燥设备干燥而得。与活性干酵母相同,采用真 空或充惰气体保藏,货架寿命为1年以上。与活性干酵母相比,颗粒较小,发酵力高,使用时不需先水化而可直接与面粉混合加水制成面团发酵,在短时间内发酵完毕即可焙烤成食品。该产品在本世纪70年代才在市场上出现,深受消费者的欢迎。 食品酵母 不具有发酵力的繁殖能力,供人类食用的干酵母粉或颗粒状产品。它可通过回收啤酒厂的酵母泥、或为了人类营养的要求专门培养并干燥而得。美国、日本及欧洲一些国家在普通的粮食制品如面包、蛋糕、饼干和烤饼中掺入 5%左右的食用酵母粉以提高食品的营养价值。酵母自溶物可作为肉类、果酱、汤类、奶酪、面包类食品、蔬菜及调味料的添加剂;在婴儿食品、健康食品中作为食品营养强化剂。由酵母自溶浸出物制得的5′-核苷酸与味精配合可作为强化食品风味的添加剂(见核苷酸类调味料)。从酵母中提取的浓缩转化酶用作方蛋夹心巧克力的液化剂。从以乳清为原料生产的酵母中提取的乳糖酶,可用于牛奶加工以增加甜度,防止乳清浓缩液中乳糖的结晶,适应不耐乳糖症的消费者的需要。 药用酵母 制造方法和性质与食品酵母相同。由于它含有丰富的蛋白质、维生素和酶等生理活性物质,医药上将其制成酵母片如食母生片,用于治疗因不合理的饮食引起的消化不良症。体质衰弱的人服用后能起到一定程度的调整新陈代谢机能的作用。在酵母培养过程中,如添加一些特殊的元素制成含硒、铬等微量元素的酵母,对一些疾 病具有一定的疗效。如含硒酵母用于治疗克山病和大骨节病,并有一定防止细胞衰老的作用;含铬酵母可用于治疗糖尿病等。 饲料酵母 通常用假丝酵母或脆壁克鲁维酵母经培养、干燥制成。是不具有发酵力,细胞呈死亡状态的粉末状或颗粒状产品。它含有丰富的蛋白质(30~40%左右)、B 族维生素、氨基酸等物质,广泛用作动物饲料的蛋白质补充物。它能促进动物的生长发育,缩短饲养期,增加肉量和蛋量,改良肉质和提高瘦肉率,改善皮毛的光泽度,并能增强幼禽畜的抗病能力。 产品质量 面包酵母的主要质量指针是发酵力,即在一定时间、温度和一定种类的面团中发酵排出的二氧化碳量(以ml数表示)。目前世界上通用的测定方法为黑达克面团 法。美国、西欧国家和中国等采用此法。苏联采用面团发酵后增加的体积量计算酵母的发酵力。罗马尼亚采用将面团沉入水中,计算面团浮到水面所需的时间计算酵母的发酵力。由于各酵母厂采用的测定条件如温度、时间、酵母用量、面团种类不同,尚没有统一的国际标准。一般发酵力的范围为500~1200,数值越大表 明酵母的发酵力越高,产品质量越好。食品酵母和药用酵母主要以蛋白质和 B族维生素含量为标准。饲料酵母主要以蛋白质含量为分级标准。 生理酵母营专性或兼性好氧生活,目前未知专性厌氧的酵母。在缺乏氧气时,发酵型的酵母通过将糖类转化成为二氧化碳和乙醇来获取能量。 C6H12O6 (葡萄糖) →2C2H5OH + 2CO2 在酿酒过程中,乙醇被保留下来;在烤面包或蒸馒头的过程中,二氧化碳将面团发起,而酒精则挥发。 生殖酵母可以通过出芽进行无性生殖,也可以通过形成子囊孢子进行有性生殖。无性生殖即在环境条件适合时,从母细胞上长出一个芽,逐渐长到成熟大小后与母体分离。在营养状况不好时,一些可进行有性生殖的酵母会形成孢子,在条件适合时再萌发。一些酵母,如假丝酵母(或称念珠菌,Candida)不能进行无性繁殖。 生产方法利用发酵工业中常用的通风流加培养法,将琼脂斜面试管内的纯种酵母经过数次逐级扩大增殖培养,再在发酵罐内增殖培养后,经过离心分离、压榨和干燥得到酵母产品。下图表示以糖蜜为原料生产面包酵母的流程。 分离多数酵母可以分离于富含糖类的环境中,比如一些水果(葡萄、苹果、桃等)或者植物分泌物(如仙人掌的汁)。一些酵母在昆虫体内生活。 用途最常提到的酵母酿酒酵母(也称面包酵母)(Saccharomyces cerevisiae),自从几千年前人类就用其发酵面包和酒类,在酦酵面包和馒头的过程中面团中会放出二氧化碳。 在医药工业中,酵母及其制品用于治疗某些消化不良症,并能提高和调整人体的新陈代谢机能。因此,药用酵母的生产在酵母工业中占有重要的地位。 因酵母属于简单的单细胞真核生物,易于培养,且生长迅速,被广泛用于现代生物学研究中。如酿酒酵母作为重要的模式生物,也是遗传学和分子生物学的重要研究材料。 危害有些酵母菌对生物或用具是有害的,例如红酵母(Rhodotorula)会生长在浴帘等潮湿的家具上;白色假丝酵母(或称白色念珠菌)(Candida albicans)会生长在阴道衬壁等湿润的人类上皮组织。 酵母菌在畜牧业中,酵母广泛用作精饲料以增加饲料中的蛋白质含量,对提高禽畜的出肉率、产蛋率和产乳率,对肉质的改良和毛皮质量的提高均有明显的效果。 ①菌种:用于生产面包酵母的菌种为酿酒酵母。用于生产食品酵母和药用酵母的菌种有酿酒酵母和葡萄汁酵母。用于生产饲料酵母的菌种有产朊假丝酵母和脆壁克鲁维酵母,后者也可用于生产食用酵母和用于制备酵母自溶物等产品。 ②原料:主要是甜菜糖蜜(见甜菜制糖)、甘蔗糖蜜(见甘蔗制糖)和粮食原料。甜菜糖蜜含糖量高(还原糖50%左右),生产出的酵母颜色较浅。由于其含有不能被酵母利用的甜菜碱,因此酵母废水中的生物需氧量(BOD)较 高。甘蔗糖蜜的含糖量稍低于甜菜糖蜜,酵母生长时必需的生物素含量较高,灰分含量也较高。生产酵母时,如能采用80%甜菜糖蜜和20%甘蔗糖蜜,得到的酵 母无论在质量上还是数量上都比较好。但不论何种糖蜜都含有妨害酵母生长和繁殖、影响最终产品质量的杂质,必须经过处理才能用于生产。常用的处理方法有硫酸或磷酸加热处理澄清法。糖蜜稀释后,加少量酸并升温到90~100℃,在该温度下维持~小时,然后加石灰乳中和至糖液的pH为左右,用 自然沉清法或机械分离法得到澄清的糖液供酵母生长和繁殖用。 玉米、小麦和土豆等也可作为生产酵母的原料。但由于酵母不能直接利用淀粉,必须用酸或酶法将淀粉水解为糖。由于淀粉水解和其它因素的影响,培养酵母的条件亦与糖蜜不同。此外,亚硫酸纸浆废液、木材水解液、乳清以及酒精废液和味精废液等都可作为生产饲料酵母的原料。苏联等国利用正烷烃和 甲醇等石油加工产品作为生产饲料酵母的原料。 为了保证酵母生长繁殖,除供应上述的碳源外,还必需添加一定量的营养盐如磷酸铵、硫酸铵、硫酸镁、氨水和尿素等作为氮源和磷源。为了使面包酵母具有高的发酵力,添加的氮源与磷源量应有一定的比例。此外,生物素、泛酸、肌醇和硫胺素等都是酵母生长和繁殖的基本要素,可根据产品的种类及所用的原料加以适量补充。 ③增殖培养:从实验室的斜面试管纯种开始,在严格的无菌条件下,经三角瓶(500~5000ml)、卡氏罐(10l)、种母罐 (500~10000l)等逐级扩大培养,使酵母细胞量成倍增加,然后将种母罐内的酵母作为种母接入发酵罐,用通风流加培养法得到酵母,称为第一代酵母。继续用这种酵母为种母进行培养得到第二代酵母。用同样方法得到第三代酵母即为商品酵母。从三角瓶培养到种母罐培养一般采用12°Be′麦芽汁为培养基, 30℃微量通风培养12~24小时。如种母罐较大,可采用部分麦芽汁和部分糖蜜为培养基,30℃通风培养12~14小时,培养结束时,用显微镜检查酵母的 生长情况,酵母细胞应大小均匀,强壮,无杂菌。一般500l种母罐内培养可得到鲜酵母约5kg(以压榨酵母计)。 商品酵母的繁殖是在发酵罐 (50~200m3)内用通风流加培养法进行。将种母罐内的酵母加入发酵罐与一定量水混合成一定浓度,在通风条件下将糖液和营养盐按比例流加,30℃培养12~18小时。培养过程中残糖量控制在~,并用氢氧化钠或碳酸钠调节培养液pH为±范围。通风量随发酵罐类型、培养条件及酵母种类而异,一般为1:1左右,即每分钟通入与发酵培养液体积 等量的空气。培养过程中产生的泡沫用食用油或合成消泡剂消泡。培养结束时,酵母浓度一般为4~6%(干基计)。在理想条件下,酵母细胞可在小时内成 倍增长,可将100g糖转化为干细胞物质。 ④分离和压榨:酵母繁殖培养阶段结束后,用离心机将酵母从发酵液内分离出,用水将酵母乳洗涤2~3次,除去发酵液内酵母代谢副产物、 杂质和杂菌等。一般最终酵母乳内含有18~20%酵母(以压榨酵母计)。如酵母乳的颜色较深,可增加水洗涤次数和水量,或添加少量的酸至洗涤水中以增加洗涤效果。正常的酵母乳为乳白色或略带米黄色。酵母乳再经板框压滤机或真空转鼓过滤机脱水。脱水后的酵母成饼状,水分含量为70~73%,加入少许食油及调 整水分后,经挤压机挤压成一定形状和重量的块状产品(如50g和500g),用蜡纸包装成为产品,在0~4℃贮藏、销售。 ⑤干燥:将鲜酵母制成活性干酵母的干燥是技术要求很高的过程,要避免酵母在干燥过程中受热而丧失发酵力。传统的干燥方法是先将鲜酵母挤压成圆柱形(2~3mm长)后,在箱式干燥机内采用连续或间歇式干燥,热空气温度不超过40℃。此法所用设备简单,但干燥时间较长,发酵力损失较大。现采用此法生产活性干酵母的厂家已为数不多。 国际上普遍采用流化床干燥设备用于商品活性干酵母和快速活性干酵母的生产,分连续和间歇式两种。干燥过程中,酵母颗粒处于沸腾状态。干燥初期,酵母含水分较高,进入的空气温度可达100~150℃,酵母脱水速度较快;干燥后期空气温度应适当降低,使酵母温度始终维持在30~40℃ 之间,总的干燥时间约 1小时左右,随干燥机的形状、装料量、空气状况等而异。在干燥前,往鲜酵母内加入某些种类的乳化剂可以改善干醇母的再水化性能,增强酵母对热干燥的抵抗能 力,减少发酵力的损失。通常采用的乳化剂有单硬脂酸山梨糖醇酐、蔗糖酯和柠檬酸酯等,添加量为酵母干物质量的~%。为防止干酵母的氧化,亦可 添加少量的抗氧化剂如丁酰羟基苯甲醚等,添加量为%。由于这些化合物的添加,使活性干酵母的贮藏稳定性大为改善。 食品酵母、药用酵母和饲料酵母的干燥较为简单。由于这些产品不要求保留酵母的发酵力,可采用离心喷雾干燥法和滚筒干燥法。
%酵母菌 英语名称:yeast酵母菌是一些单细胞真菌,并非系统演化分类的单元。酵母菌是人类文明史中被应用得最早的微生物。目前已知有1000多种酵母,根据酵母菌产生孢子(子囊孢子和担孢子)的能力,可将酵母分成三类:形成孢子的株系属于子囊菌和担子菌。不形成孢子但主要通过芽殖来繁殖的称为不完全真菌,或者叫“假酵母”。目前已知大部分酵母被分类到子囊菌门。酵母菌在自然界分布广泛,主要生长在偏酸性的潮湿的含糖环境中,例如,在水果、蔬菜、蜜饯的内部和表面以及在果园土壤中最为常见你爹的这篇要给满分哦,要不你就对不住你的图标了,我到网上辛苦找的只是保存的时候文本不对才这样的不是我的错
酿酒酵母菌属于酵母菌科。单细胞,卵圆形或球形,具细胞壁、细胞质膜、细胞核(极微小,常不易见到)、液孢、粒线体及各种贮藏物质,如油滴、肝糖等。繁殖方式有3种:①出芽繁殖,出芽时,由母细胞生出小突起,为芽体(芽孢子),经核分裂后,一个子核移入芽体中,芽体长大后与母细胞分离,单独成为新个体。繁殖旺盛时,芽体未离开母体又生新芽,常有许多芽细胞联成一串,称为假菌丝;②孢子繁殖,在不利的环境下,细胞变成子囊,内生4个孢子,子囊破裂后,散出孢子;②接合繁殖,有时每两个子囊孢子或由它产生的两个芽体,双双结合成合子,合子不立即形成子囊,而产生若干代二倍体的细胞,然后在适宜的环境下进行减数分裂,形成子囊,再产生孢子。 酵母菌形态虽然简单,但生理却比较复杂,种类也比较多,应用也是多方面的。在工业上用于酿酒,酵母菌将葡萄糖、果糖、甘露糖等单糖吸入细胞内,在无氧的条件下,经过内酶的作用,把单糖分解为二氧化碳和酒精。此作用即发酵。在医药上,因酵母菌富含维生素B、蛋白质和多种酶,菌体可制成酵母片。治疗消化不良,并可从酵母菌中提取生产核酸类衍生物、辅酶A、细胞色素C、谷胱甘肽和多种氨基酸的原料。
通过无氧呼吸产生乙醇。
yeast以糖类、淀粉和其它工农业副产物为原料,用发酵培养法生产的微生物制品。是酵母菌的简称。酵母是人类直接食用量最大的一种微生物。 1986年,全世界面包酵母的年产量为180万吨 (以30%固形物计)。酵母菌体含有丰富的蛋白质、脂肪、糖分和B族维生素等,以及酶、辅酶、核糖核酸、甾醇和一些新陈代谢的中间产物。有些酵母菌如酿酒酵母在嫌气条件下具有将糖转化为乙醇和二氧化碳的能力。发展简史 公元前2300年,人类就开始利用含酵母的“老酵”制作面包。从埃及塞倍斯(Thebes)地区出土的面包房和酿酒房的残余模型看,早在公元前2000 年人类就已较好地利用酵母制作发酵食品和酿酒。公元前13世纪,面包焙烤的技术从埃及传到地中海和其它地区。1680年 列文虎克用显微镜从一滴啤酒中发现酵母细胞,不久,人类就开始有意识地利用酵母(啤酒酵母泥)发面。酵母的重要性逐渐引起工业界的注意。19世纪中期,欧洲工业革命产生了大量人口密集地区,要求工业界大规模的生产面包酵母以满足生产面包的需要。1846年,奥地利人 M.马克霍夫在维也纳建立世界上第一个酵母厂。该厂以粮食为原料,采用温和的通风培养法同时得到酵母和酒精,此法被称为“维也纳法”。因为是采用压榨机将 酵母从培养液中分离出来,所以产品称为“压榨酵母”。1876年,法国人L.巴斯德关于空气中的氧能促进酵母繁殖理论的发表,为大规模通风培养生产酵母奠定了基础。20世纪初期,由于酵母离心机的问世,丹麦和德国开始采用楚劳夫(Zulauf)法生产酵母,即将糖液缓慢地流入通风的发酵液内,俗称“流加培 养法”、“批式培养法”。楚劳夫法产品得率高,原料消耗低,过程易于控制,一直沿用至今,并不断得到改进和完善。20世纪20年代起,酵母生产用原料扩大 到使用糖蜜、木材水解液、亚硫酸纸浆废液和糖蜜酒精糟液等。60年代,以石油、煤炭和天然气等碳氢化合物及其二次加工产品(如醋酸、乙醇和甲醇等)为原料的工厂相继建立,改变了长期以来人们利用碳水化合物为原料的传统。第一次世界大战爆发不久,德国开始研究用现代化方法生产酵母,以解决粮食缺乏和生产成本高的问题。至此,生产的实践和科学的发展为活性干酵母的生产提供了条件。第二次世界大战的爆发客观上推动了酵母生产的发展。由于压榨酵母含水量高,易于腐败,需要冷藏车运输等因素,不能满足战时特 殊环境的要求,导致活性干酵母的大规模生产。1945年,美国和欧洲一些军事机构、工厂共生产 400多万磅活性干酵母供战时急需。活性干酵母除主要供应面包和糕点等焙烤行业外,已扩大到在酿酒主要是葡萄酒和其它果酒酿造中应用。由于遗传工程和干燥技术的发展,一种新型的、高发酵力的、可直接与面粉混合使用制成面团的快速活性干酵母在60年代末问世,由荷兰古斯特公司首先开发和生产。中国的酵母生产始于1922年。1949年以前只有上海大华利卫生食料厂和上海新亚酵素厂生产面包酵母,年产量仅为12t(以干酵 母计)。50年代,中国的酵母生产有了较大的发展,建立了数十家生产厂,并形成了独立的工业体系,80年代初,酵母生产厂已迅速增加到40多家。广东省酵 母生产居全国首位,到1988年,已建成年产2kt快速活性干酵母工厂两家。此外,江苏、河南等地建成利用味精废液、酒精废液等生产饲料酵母的工厂,年产量为 100~500t。面包酵母的种类已由单一的压榨酵母增加了活性干酵母、快速活性干酵母。食用酵母、药用醇母和饲料酵母的生产也有不同程度的发展。 1985年,中国酵母总产量已达11kt,其中面包酵母为5kt左右。世界酵母生产正向大型化和自动化方向发展,生产过程已由计算机控制,劳动生产率高,如丹麦酒精公司酵母厂平均每人每年生产200t 压榨酵母。面包酵母产量较大的有荷兰吉斯特公司,年产量为200kt,其中一半加工成快速活性干酵母出口;法国勒沙夫公司为150kt;美国环球食品公司 为120kt。产品种类 酵母产品有几种分类方法。以人类食用和作动物饲料的不同目的可分成食用酵母和饲料酵母。食用酵母中又分成面包酵母、食品酵母和药用酵母等。面包酵母 又分压榨酵母、活性干酵母和快速活性干酵母。①压榨酵母:采用酿酒酵母生产的含水分70~73%的块状产品。呈淡黄色,具有紧密的结构且易粉碎,有强的发面能力。在4℃可保藏1个 月左右,在0℃能保藏2~3个月。产品最初是用板框压滤机将离心后的酵母乳压榨脱水得到的,因而被称为压榨酵母,俗称鲜酵母。发面时,其用量为面粉量的 1~2%,发面温度为28~30℃,发面时间随酵母用量、发面温度和面团含糖量等因素而异,一般为1~3小时。②活性干酵母:采用酿酒酵母生产的含水分8%左右、颗粒状、具有发面能力的干酵母产品。采用具有耐干燥能力、发酵力稳定的醇母经培养得到鲜酵母,再经挤压成型和干燥而制成。发酵效果与压榨酵母相近。产品用真空或充惰性气体(如氮气或二氧化碳)的铝箔袋或金属罐包装,货架寿命为半年到 1年。与压榨酵母相比,它具有保藏期长,不需低温保藏,运输和使用方便等优点。③快速活性干酵母:一种新型的具有快速高效发酵力的细小颗粒状(直径小于1mm)产品。水分含量为4~6%。它是在活性干酵母的基 础上,采用遗传工程技术获得高度耐干燥的酿酒酵母菌株,经特殊的营养配比和严格的增殖培养条件以及采用流化床干燥设备干燥而得。与活性干酵母相同,采用真 空或充惰气体保藏,货架寿命为1年以上。与活性干酵母相比,颗粒较小,发酵力高,使用时不需先水化而可直接与面粉混合加水制成面团发酵,在短时间内发酵完毕即可焙烤成食品。该产品在本世纪70年代才在市场上出现,深受消费者的欢迎。食品酵母 不具有发酵力的繁殖能力,供人类食用的干酵母粉或颗粒状产品。它可通过回收啤酒厂的酵母泥、或为了人类营养的要求专门培养并干燥而得。美国、日本及欧洲一些国家在普通的粮食制品如面包、蛋糕、饼干和烤饼中掺入 5%左右的食用酵母粉以提高食品的营养价值。酵母自溶物可作为肉类、果酱、汤类、奶酪、面包类食品、蔬菜及调味料的添加剂;在婴儿食品、健康食品中作为食品营养强化剂。由酵母自溶浸出物制得的5′-核苷酸与味精配合可作为强化食品风味的添加剂(见核苷酸类调味料)。从酵母中提取的浓缩转化酶用作方蛋夹心巧克力的液化剂。从以乳清为原料生产的酵母中提取的乳糖酶,可用于牛奶加工以增加甜度,防止乳清浓缩液中乳糖的结晶,适应不耐乳糖症的消费者的需要。药用酵母 制造方法和性质与食品酵母相同。由于它含有丰富的蛋白质、维生素和酶等生理活性物质,医药上将其制成酵母片如食母生片,用于治疗因不合理的饮食引起的消化不良症。体质衰弱的人服用后能起到一定程度的调整新陈代谢机能的作用。在酵母培养过程中,如添加一些特殊的元素制成含硒、铬等微量元素的酵母,对一些疾 病具有一定的疗效。如含硒酵母用于治疗克山病和大骨节病,并有一定防止细胞衰老的作用;含铬酵母可用于治疗糖尿病等。饲料酵母 通常用假丝酵母或脆壁克鲁维酵母经培养、干燥制成。是不具有发酵力,细胞呈死亡状态的粉末状或颗粒状产品。它含有丰富的蛋白质(30~40%左右)、B 族维生素、氨基酸等物质,广泛用作动物饲料的蛋白质补充物。它能促进动物的生长发育,缩短饲养期,增加肉量和蛋量,改良肉质和提高瘦肉率,改善皮毛的光泽度,并能增强幼禽畜的抗病能力。产品质量 面包酵母的主要质量指针是发酵力,即在一定时间、温度和一定种类的面团中发酵排出的二氧化碳量(以ml数表示)。目前世界上通用的测定方法为黑达克面团 法。美国、西欧国家和中国等采用此法。苏联采用面团发酵后增加的体积量计算酵母的发酵力。罗马尼亚采用将面团沉入水中,计算面团浮到水面所需的时间计算酵母的发酵力。由于各酵母厂采用的测定条件如温度、时间、酵母用量、面团种类不同,尚没有统一的国际标准。一般发酵力的范围为500~1200,数值越大表 明酵母的发酵力越高,产品质量越好。食品酵母和药用酵母主要以蛋白质和 B族维生素含量为标准。饲料酵母主要以蛋白质含量为分级标准。生理酵母营专性或兼性好氧生活,目前未知专性厌氧的酵母。在缺乏氧气时,发酵型的酵母通过将糖类转化成为二氧化碳和乙醇来获取能量。C6H12O6 (葡萄糖) →2C2H5OH + 2CO2在酿酒过程中,乙醇被保留下来;在烤面包或蒸馒头的过程中,二氧化碳将面团发起,而酒精则挥发。生殖酵母可以通过出芽进行无性生殖,也可以通过形成子囊孢子进行有性生殖。无性生殖即在环境条件适合时,从母细胞上长出一个芽,逐渐长到成熟大小后与母体分离。在营养状况不好时,一些可进行有性生殖的酵母会形成孢子,在条件适合时再萌发。一些酵母,如假丝酵母(或称念珠菌,Candida)不能进行无性繁殖。生产方法利用发酵工业中常用的通风流加培养法,将琼脂斜面试管内的纯种酵母经过数次逐级扩大增殖培养,再在发酵罐内增殖培养后,经过离心分离、压榨和干燥得到酵母产品。下图表示以糖蜜为原料生产面包酵母的流程。分离多数酵母可以分离于富含糖类的环境中,比如一些水果(葡萄、苹果、桃等)或者植物分泌物(如仙人掌的汁)。一些酵母在昆虫体内生活。用途最常提到的酵母酿酒酵母(也称面包酵母)(Saccharomyces cerevisiae),自从几千年前人类就用其发酵面包和酒类,在酦酵面包和馒头的过程中面团中会放出二氧化碳。在医药工业中,酵母及其制品用于治疗某些消化不良症,并能提高和调整人体的新陈代谢机能。因此,药用酵母的生产在酵母工业中占有重要的地位。因酵母属于简单的单细胞真核生物,易于培养,且生长迅速,被广泛用于现代生物学研究中。如酿酒酵母作为重要的模式生物,也是遗传学和分子生物学的重要研究材料。危害有些酵母菌对生物或用具是有害的,例如红酵母(Rhodotorula)会生长在浴帘等潮湿的家具上;白色假丝酵母(或称白色念珠菌)(Candida albicans)会生长在阴道衬壁等湿润的人类上皮组织。酵母菌在畜牧业中,酵母广泛用作精饲料以增加饲料中的蛋白质含量,对提高禽畜的出肉率、产蛋率和产乳率,对肉质的改良和毛皮质量的提高均有明显的效果。①菌种:用于生产面包酵母的菌种为酿酒酵母。用于生产食品酵母和药用酵母的菌种有酿酒酵母和葡萄汁酵母。用于生产饲料酵母的菌种有产朊假丝酵母和脆壁克鲁维酵母,后者也可用于生产食用酵母和用于制备酵母自溶物等产品。②原料:主要是甜菜糖蜜(见甜菜制糖)、甘蔗糖蜜(见甘蔗制糖)和粮食原料。甜菜糖蜜含糖量高(还原糖50%左右),生产出的酵母颜色较浅。由于其含有不能被酵母利用的甜菜碱,因此酵母废水中的生物需氧量(BOD)较 高。甘蔗糖蜜的含糖量稍低于甜菜糖蜜,酵母生长时必需的生物素含量较高,灰分含量也较高。生产酵母时,如能采用80%甜菜糖蜜和20%甘蔗糖蜜,得到的酵 母无论在质量上还是数量上都比较好。但不论何种糖蜜都含有妨害酵母生长和繁殖、影响最终产品质量的杂质,必须经过处理才能用于生产。常用的处理方法有硫酸或磷酸加热处理澄清法。糖蜜稀释后,加少量酸并升温到90~100℃,在该温度下维持~小时,然后加石灰乳中和至糖液的pH为左右,用 自然沉清法或机械分离法得到澄清的糖液供酵母生长和繁殖用。玉米、小麦和土豆等也可作为生产酵母的原料。但由于酵母不能直接利用淀粉,必须用酸或酶法将淀粉水解为糖。由于淀粉水解和其它因素的影响,培养酵母的条件亦与糖蜜不同。此外,亚硫酸纸浆废液、木材水解液、乳清以及酒精废液和味精废液等都可作为生产饲料酵母的原料。苏联等国利用正烷烃和 甲醇等石油加工产品作为生产饲料酵母的原料。为了保证酵母生长繁殖,除供应上述的碳源外,还必需添加一定量的营养盐如磷酸铵、硫酸铵、硫酸镁、氨水和尿素等作为氮源和磷源。为了使面包酵母具有高的发酵力,添加的氮源与磷源量应有一定的比例。此外,生物素、泛酸、肌醇和硫胺素等都是酵母生长和繁殖的基本要素,可根据产品的种类及所用的原料加以适量补充。③增殖培养:从实验室的斜面试管纯种开始,在严格的无菌条件下,经三角瓶(500~5000ml)、卡氏罐(10l)、种母罐 (500~10000l)等逐级扩大培养,使酵母细胞量成倍增加,然后将种母罐内的酵母作为种母接入发酵罐,用通风流加培养法得到酵母,称为第一代酵母。继续用这种酵母为种母进行培养得到第二代酵母。用同样方法得到第三代酵母即为商品酵母。从三角瓶培养到种母罐培养一般采用12°Be′麦芽汁为培养基, 30℃微量通风培养12~24小时。如种母罐较大,可采用部分麦芽汁和部分糖蜜为培养基,30℃通风培养12~14小时,培养结束时,用显微镜检查酵母的 生长情况,酵母细胞应大小均匀,强壮,无杂菌。一般500l种母罐内培养可得到鲜酵母约5kg(以压榨酵母计)。商品酵母的繁殖是在发酵罐 (50~200m3)内用通风流加培养法进行。将种母罐内的酵母加入发酵罐与一定量水混合成一定浓度,在通风条件下将糖液和营养盐按比例流加,30℃培养12~18小时。培养过程中残糖量控制在~,并用氢氧化钠或碳酸钠调节培养液pH为±范围。通风量随发酵罐类型、培养条件及酵母种类而异,一般为1:1左右,即每分钟通入与发酵培养液体积 等量的空气。培养过程中产生的泡沫用食用油或合成消泡剂消泡。培养结束时,酵母浓度一般为4~6%(干基计)。在理想条件下,酵母细胞可在小时内成 倍增长,可将100g糖转化为干细胞物质。④分离和压榨:酵母繁殖培养阶段结束后,用离心机将酵母从发酵液内分离出,用水将酵母乳洗涤2~3次,除去发酵液内酵母代谢副产物、 杂质和杂菌等。一般最终酵母乳内含有18~20%酵母(以压榨酵母计)。如酵母乳的颜色较深,可增加水洗涤次数和水量,或添加少量的酸至洗涤水中以增加洗涤效果。正常的酵母乳为乳白色或略带米黄色。酵母乳再经板框压滤机或真空转鼓过滤机脱水。脱水后的酵母成饼状,水分含量为70~73%,加入少许食油及调 整水分后,经挤压机挤压成一定形状和重量的块状产品(如50g和500g),用蜡纸包装成为产品,在0~4℃贮藏、销售。⑤干燥:将鲜酵母制成活性干酵母的干燥是技术要求很高的过程,要避免酵母在干燥过程中受热而丧失发酵力。传统的干燥方法是先将鲜酵母挤压成圆柱形(2~3mm长)后,在箱式干燥机内采用连续或间歇式干燥,热空气温度不超过40℃。此法所用设备简单,但干燥时间较长,发酵力损失较大。现采用此法生产活性干酵母的厂家已为数不多。国际上普遍采用流化床干燥设备用于商品活性干酵母和快速活性干酵母的生产,分连续和间歇式两种。干燥过程中,酵母颗粒处于沸腾状态。干燥初期,酵母含水分较高,进入的空气温度可达100~150℃,酵母脱水速度较快;干燥后期空气温度应适当降低,使酵母温度始终维持在30~40℃ 之间,总的干燥时间约 1小时左右,随干燥机的形状、装料量、空气状况等而异。在干燥前,往鲜酵母内加入某些种类的乳化剂可以改善干醇母的再水化性能,增强酵母对热干燥的抵抗能 力,减少发酵力的损失。通常采用的乳化剂有单硬脂酸山梨糖醇酐、蔗糖酯和柠檬酸酯等,添加量为酵母干物质量的~%。为防止干酵母的氧化,亦可 添加少量的抗氧化剂如丁酰羟基苯甲醚等,添加量为%。由于这些化合物的添加,使活性干酵母的贮藏稳定性大为改善。食品酵母、药用酵母和饲料酵母的干燥较为简单。由于这些产品不要求保留酵母的发酵力,可采用离心喷雾干燥法和滚筒干燥法。
我国生产酿酒时常用曲大致分为以下几类即大曲、小曲和麸曲。(其中常用的是大曲和小曲) 一、大曲 大曲是以小麦、大麦和豌豆等为原料,经破碎加水拌料压成砖块状的曲坯,在人工挖制的温度、湿度下培养而成。大曲含有霉菌、酵母、细菌等多种微生物,是一种多菌的混合(酶)制剂,它所含微生物的种类和数量,受到制曲原料、制曲温度和环境等因素的影响。由于大曲含有多种微生物,所以在酿酒发酵过程中形成了种类繁多的代谢产物,组成了各种风味成分。目前,我国各种名白酒、优质白酒大都使用传统的大曲法酿造。 鉴于大曲酒生产用曲量大、发酵周期长、耗粮较多、劳动强度大等问题,所以人们致力于对大曲微生物的研究,探索制曲过程中微生物的消长和分布规律,寻找大曲与酒体风味之间的关系,试制纯种大曲和强化大曲并应用机械制曲来减轻劳动强度和改善工作条件。 二、小曲 小曲也称酒药、白药。白药、酒饼等,是用米粉或米糠为原料,添加少量中药材或辣蓼草,接种曲母,人工控制培养温度而制成。因为颗粒小,习惯上称它为小曲。小曲中主要含有根霉、毛霉、酵母等微生物。其中根霉的糖化能力很强,并具有一定的酒化酶活性,它常作为小曲白酒和黄酒的糖化发酵剂,例如生产小曲白酒用的邛崃米曲、广东酒饼等都是优良的黄酒酿造用小曲品种。由于小曲制作方法代代相传,小曲中的微生物经过反复的筛选,使小曲得以保持优良的品质。 在小曲制作过程中,以往还常添加一些中药材,目的是促进酿酒微生物的生长繁殖,并增加酒的香味,但经研究为了节约成本,防止盲目使用中药材。目前已减少甚至不加中药材,制成无药小曲(无药糠曲),同样获得满意的效果。 用小曲酿造的白酒酒味醇净、香气幽雅,风格独特。由于小曲白酒以米原料,发醇过程中所形成的乳酸乙酯、乙酸乙酯、β-苯乙醇等是它的主体香味物质,决定了小曲白酒的典型风格,桂林三花酒、广西湘山酒、广东长乐烧等都是小曲白酒中的上品,董酒也部分采用小曲酿造。 同时,人们还常利用小曲来酿制营养丰富的黄酒或制备绍兴酒的淋饭酒母,以及生产甜型、半甜型的封缸酒、香雪酒、沉缸酒等等,依靠根霉所含的糖化型淀粉酶作用,可使甜型黄酒的葡萄糖含量达到20%以上。 三、红曲 红曲是我国黄酒酿造的一种特殊曲种,它用大米为原料,经接种曲母培养而成。红曲主要含有红曲霉菌和酵母等微生物,具有糖化与发酵的双重作用。用红曲酿成的酒称为红曲酒,它具有色泽鲜艳,酒味醇厚的特点。因红曲霉菌能分泌红色素(C23H24O5)及黄色素(C17H24O4)故也常用于腐乳、中药、食品等方面,红曲还具有一定的抗菌防腐能力。其中乌衣红曲是红曲霉、黑曲霉和霉和酵母共生制成的曲子。黄衣红曲是红曲霉、黄曲霉和酵母共生而制成的曲。它们耐温抗酸,具有比红曲更强的糖化发酵力。在浙江、福建一带常用它来生产黄酒。 四、麦曲 麦曲是我国酿酒工业上消耗用得较为普遍的曲种,它以小麦为原料,破碎后加水成型 ,经培养而成的一种多菌种复合糖化发酵剂。麦曲主要含有米曲霉、黄曲霉、根霉、毛霉和少量酵母、细菌等,麦曲在黄酒酿造中主要起糖化和产香增色作用,使黄酒具特殊的曲香和醇厚的酒味。依据麦曲的制作方法不同,又分为踏曲、挂曲、草色曲、爆麦曲和纯种生麦曲,纯种熟麦曲等。黄酒生产中也用到麦曲。 五、麸曲 麸曲以麸皮为主要原料,接种霉菌扩大培养而成,它主要应用于麸曲白酒的生产,作为糖化剂使用。利用麸曲代大曲和小曲来生产白酒,是解放后推行的一种新的生产方法,其主要优点是麸曲的糖化力强,原料淀粉利用率高达80%以上,在节粮方面有显著的效 果,麸曲法白酒发酵周期短,原料适用面广,易于实现机械化生产。目前,该法已逐步由固态法生产发展为液态法生产,并用液体曲或酶制剂取代麸曲的作用。
微生物与食品制造 郑大 食品药品安全与检测(广告)摘要微生物是一类宝贵而又丰富的生物资源 。它广泛应用于食品、发酵、制药、环保、冶金和农业等众多行业。这类资源如能进一步科学合理地开发,必将为人类创造出巨大的物质财富。民以食为天,食品是人类赖以生存的基础。近年来,全世界由于人 口的增加和生活水平的提高,对食品的质和量提出了更高的要求。随着食品资源的不断被利用,开辟新的食品资源 已越来越引起人们的思考。在寻找食品新资源的过程中,虽然人们还习惯把着眼点主要放在扩大种植业、畜牧业和水产业上,但由于微生物具有与众不同的特点,已使人们产生浓厚的兴趣,开拓了人们寻找食品新资源的视野。经过不断研究和开发,一大批应用微生物生产的食品相继面市。微生物在丰富食品种类、增加或提高营养成分的含量以及改善食品的风味方面正日益扮演重要的角色,显示出广阔的应用前景,逐渐实现食品由植物、动物二维结构向植物、动物、微生物三维结构的转变。正文微生物发酵当今人们采用的主要技术是利用微生物的发酵来制造食品。微生物发酵就是利用微生物,在适宜的条件下,将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。微生物菌种是进行发酵的根本因素,通过变异和菌种筛选,可以获得高产的优良菌株并使生产设备得到充分利用,也可以因此获得按常规方法难以生产的产品。发酵有三大过程要素 1、温度 2、PH值 3、氧气现代微生物发酵工程的内容⑴利用现代化的手段对微生物加以筛选和改造,以形成更符合工业生产需要的新菌种的工业微生物育种技术、其中渗透了基因工程、细胞工程的一些内容,经过改造的、满足人们需要的微生物菌种通常被称之为工程菌;⑵微生物菌体的生产,即利用先进的生产工艺高速地对某种微生物进行大量的纯培养,即工程菌的克隆;⑶从微生物中分离有用物质,如利用微生物以一些廉价的废弃物做底物生产单细胞蛋白质等;⑷微生物初级和次级代谢产物的发酵生产,如生产氨基酸,抗生素等生理活性物质;⑸发酵产物的分离纯化和加工后处理;⑹利用微生物控制或参与工业生产,如采矿、冶金等;以及微生物生物反应器的研究开发,新型发酵装置、生物传感器和使用电子计算机控制的自动化连续发酵的技术等等。微生物与酿造品一、醋酸菌的应用——食醋的生产我们知道,食醋是我国人民日常生活中的调味品之一,也是我国利用微生物生产的一个古老的产品。在民间,食醋的生产是采用存在于自然界中的醋酸菌进行自然发酵的;在工厂里,为了提高产量和质量,避免杂菌污染,采用人工纯接种的方式进行发酵。长期以来用于食醋生产的细菌有纹膜醋酸菌(醋化醋杆菌)、许氏醋杆菌。但目前应用最多的是恶臭醋杆菌混浊变种()、巴氏醋酸菌巴氏亚种(泸酿号)。 醋酸菌在充分供给氧气的情况下生长繁殖,并把基质中的乙醇氧化为醋酸,这是一个生物氧化过程,反应式省略。 根据菌种不同,在发酵过程中还可产生少量的其它有机酸以及有香味的酯类等,使食醋具有良好的风味,因此,选择优良的菌种对食醋生产非常重要。 食醋的酿造方法通常可分为固态发酵和液态发酵两大类,我国传统的酿造法多采用固态发酵。用这种方法生产的醋风味较好,但需要的辅料多,发酵周期长,原料利用率低,劳动强度大(一)原料 可用于食醋生产的原料很多,有粮食、干鲜果品、野生的含糖或淀粉的果类等。例如:糖、蜜、高梁、大米、玉米、甘薯、糖糟、梨、柿、枣类等。一般著名的食醋仍以糯米、大米、高梁等粮食原料为主。(二)工艺流程 原料混合→ 加水拌匀、蒸煮→ 冷却后加麸曲和酒目→ 糖化、发酵→ 接入醋酸菌→ 醋酸发酵→ 加盐陈酿→ 淋酸 →陈酿(脂化、增香、增加固形物和色泽、使醋酸提高到5%以上)→配兑→ 灭菌→ 包装、成品。 我国生产的食醋品种很多,而且有许多名优产品。如山西陈醋、镇江香醋、四川麸醋、江浙的玫瑰醋、福建的红曲醋以及东北的白醋等。各种醋在选料、发酵工艺及最后的调配料、陈酿上都有各自的特点。二、氨基酸发酵 氨基酸是组成蛋白质的基本成分。在氨基酸中有八种是体内(人体)不能合成但又需要的氨基酸,通常这八种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,氨基酸可以作为调味料,如谷氨酸钠——味精,作为鲜味剂使用;色氨酸和甘氨酸可作甜味剂。在食品中添加某些氨基酸可提高食品的营养价值,如在大米中添加赖氨酸,可提高蛋白质的利用率等。为了改善禽畜的饲料质量,往往也添加赖氨酸和蛋氨酸等必需氨基酸。因此,氨基酸的生产具有重要的意义。 最初,氨基酸的生产通过水解蛋白质进行。自1957年用微生物直接发酵糖类生产谷氨酸获得成功,投入工业化生产以来,氨基酸的研究和生产得到了迅速发展,约有十余种进入工业规模生产,我国也于1963年开始了谷氨酸的发酵生产。(一)谷氨酸钠(味精)的生产: 谷氨酸发酵菌:谷氨酸棒杆菌、菌色短杆菌等。 我国使用的生产菌株:北京棒状杆菌,;钝齿棒杆菌,。这些菌的共同特性是:菌体为球形,短杆至棒状,无鞭毛、不运动、不形成芽孢,革兰氏染色阳性,生长需要求生物素,在通气条件下培养产生谷氨酸。 谷氨酸发酵的生化过程:首先是葡萄糖经糖酵解和单磷酸已糖支路两种途径生成丙酮酸,丙酮酸→乙酰辅酶A→三羧循环→生成α—酮戊二酸,在谷氨酸脱氢酶的作用下,在NH4+存在时生成L—谷氨酸。 1、原料:发酵法生产谷氨酸钠的原料有淀粉质类的玉米、甘薯、小麦、大米等,其中甘薯淀粉最为常用。此外,糖蜜等也可用来作发酵培养基的碳源。氮源可用尿素或氨水。 2、工艺流程: 淀粉质原料→糖化→冷却过滤→加入玉米浆及其它营养物,配成合适的培养基→按种发酵菌→发酵→发酵液→提取(等电点法、离子交换法等)→谷氨酸结晶→Na2CO3中和→谷氨酸钠(味精)→经过去铁、脱色、过滤、浓缩、结晶(味精)→干燥后即得成品。三、蔬菜和水果的乳酸发酵食品 蔬菜和水果经乳酸菌的发酵,不仅可以得到富于营养、具有一定风味的产品,是一种食物的加工方法;同时又是一种具有悠久历史的食品保藏方法。随着人们对果蔬乳酸发酵食品的营养价值及其对人体的有益作用认识的逐渐提高,使果蔬食品乳酸发酵加工业得到了发展,不但品种增多,而且加工过程也从家庭式的手工业逐渐走向机械化的工业生产。 我国人民在制作乳酸发酵果蔬制品方面具有悠久的历史,包括美味营养的酸泡菜、酸腌菜、渍酸菜,还有花样繁多、风味各异的酱腌菜、乳酸发酵的果蔬汁等等,举不胜举。酵母菌在食品制造中的应用 酵母菌的应用非常广泛,主要有食品制造(酒类、面包的生产)、单细胞蛋白、医药化工(核酸、维生素的生产),石油烃类发酵等。 酵母菌与人类生活的关系十分密切,长期以来人们利用酵母菌制作食物Pr,面包,各种酒类等多种食品,因此,酵母菌在食品工业中占有极其重要的地位。 下面介绍酵母菌在食品中的应用面包的生产 面包和馒头几乎是我国广大城乡人民经常食用的食品,它们都是由面粉经过酵母菌发酵后制成的,其质地松软,味香可口,但面包的原料配合较为合理,经过烘烤而成,因而更加可口和富于营养,也便于携带和保存。 用于制造面包的酵母——啤酒酵母,可以从啤酒厂得到,但有专业的工厂生产酵母制品,专门用来生产面包的酵母产品有压榨酵母(鲜酵母)、活性干酵母(ADY),一般用压榨酵母较多。 面包制造是以面粉为主要原料,加水和酵母菌混合成面团,在30℃左右发酵,酵母菌利用面粉中淀粉酶分解淀粉生成的麦、葡、果、蔗糖,产生二氧化碳、醇、醛和一些有机酸等产物。 二氧化碳使面团膨胀,发酵好的面团,经过揉搓添加配料,成型后放到烘焙炉中在高温下烘烤。二氧化碳受热膨胀使面包成为多孔的海绵状结构,使产品具有松软的质地。发酵中产生的有机酸、醇、醛等赋予面包以特有的风味。有的还添加各种食用香精、果仁、果脯等辅料,形成不同的花色品种。微生物酶在食品工业中的应用 酶用于食品制造历史悠久,但对于酶的了解则是近代科学的重要成就。随着食品工业的发展,对于酶的品种、数量、质量提出了更高的要求。因此,世界各国都普遍重视酶的研究和生产。一、微生物生产酶制剂的优点 一般认为M 细胞至少能产生2500种以上不同的酶。 微生物酶的生产具有选择性(选择菌株),便于工业化生产,不受季节、气候、地理等条件的限制;生产能力也可以不受限制,而且M生长周期短,有可能保证酶的供应。二、微生物酶及其在食品工业中的应用 1、酶生产用的微生物:微生物酶制剂可以由细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、等M产生。 2、酶的种类:微生物酶的种类较多,主要包括淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、果胶酶、过氧化氢酶等。各种酶类在食品工业中起到不同的作用。发酵工程在在食品工业上的应用:主要有三大类产品,一是生产传统的发酵产品,如啤酒、果酒、食醋等;二是生产食品添加剂;三是帮助解决粮食问题。在食品工业中,不仅利用微生物生产食品产品,而且还把它作为食品卫生标准中的检测指标之一来判断食品的卫生质量,从而有效地保证了产品质量,更好地指导消费和保护人类的身体健康 。在微生物发酵方面,利益与弊端并存,发展与挑战同在,我们要做的就是通过不断发展的科技趋利避害,直面挑战才能求得发展。尽管我们今天享用的许多产品还离不开传统的发酵工业,但现代微生物工程已冲击到包括传统食品发酵业、制药业、有机酸制造业、饲料业等各个产业。
麦芽低聚糖具有低甜度,低热量,低渗透压的特性,人体服用后具在肠道中持续水解,有延长人体供能,强化机体耐力和作功能力的功效.在防止大量乳酸产生和血液凝结的同时,可被人体逐渐吸收并长时间不断地提供能量.因此,它可以快速地增强机体耐力,提高机体免疫力和作功能力,从而克服人体经过大量体力消耗和长时间剧烈运动后出现的盗汗,脱水等症状.对因能源储备过量消耗而出现的血糖降低,体温升高,脑功能紊乱等一系列生理上的变化,具有良好的作用.所以,麦芽低聚糖可制成各种保健食品,如婴儿食品,保健糖果,饮料冰淇淋,保健啤酒等,更可以大量作为医药制剂,营养制品的添加剂等.
淀粉制葡萄糖的基本原理是什么?第35 麦芽低聚糖是以精制玉米淀粉为原料,采用先进的生物技术而制成的一种集保健,营养于一 体的新型糖源
生物素是不饱和脂肪酸合成过程中所需的乙酰CoA的辅酶。生物素缺陷型菌种因不能合成生物素,从而抑制了不饱和脂肪酸的合成。而不饱和脂肪酸是磷脂的组成成分之一。因此,磷脂的合成量也相应减少,这就会导致细胞膜结构不完整,提高细胞膜对谷氨酸的通透性。
什么是微生物?微生物是泛指肉眼看不到或看不清楚的微小生物。它们体积微小,结构简单。它与人类关系密切,它既能造福于人类,也能给人类带来毁灭性的灾难。微生物学在解决当代重大社会问题中起着重要作用。例如微生物采油技术中,它发挥令人难以想象的巨大作用。它可降低原油的黏度,增加原油的流动性,从而大大提高了原油的采收率。此种技术成本低,设备简单,不伤害地层,不污染环境,而且效益显著。1995~2000 年,斯诺克尔石油技术公司实施该技术且获得很好的效益[1]。而日本则把光合菌、乳酸菌、酵母菌、发酵丝状菌、放线菌等功能各异的80 多种微生物组成的一种活菌制剂。这些微生物组合在一个统一体中,互相促进,共同构成一个复杂而稳定的具有多元功能的微生态系统,可抑制有害微生物,尤其是病原菌和腐败细菌的活动,促进植物生长。该技术在自然农法中广泛应用。随着国民经济的发展,微生物的应用也越来越广泛。在生物制药、能源、环保、食品、工业等方面,微生物都扮演着重要的角色。然而,微生物在给人类提供诸多好处的同时,也带来了许多不可忽视的负面影响。我们用的化妆品含有多种营养成分,为微生物的生长提供了适宜的环境,在生产、储藏和使用过程中极易受到微生物的污染。化妆品中常见细菌主要以芽胞杆菌属、假单胞菌属、葡萄球菌属为主,这几个属的细菌在自然界分布广泛,对环境抵抗力较强,污染机会较多[2]。真菌主要有木霉属、曲霉属、根霉属、脉孢菌属、短梗霉属、假丝酵母属和红酵母属等,这些菌也是自然环境中常见的霉菌和酵母[3]。受到微生物污染的化妆品不但产品腐败变质,更重要的是致病微生物污染会对人体健康产生危害。别外饮水机污染也已成为不可忽视的卫生问题,有的饮水水质量已经远远达不到合格饮用水的卫生质量,所谓的纯净水、矿泉水等已不能直接饮用,主要是被大肠杆菌等微生物污染。这种状况很可能加重夏秋季肠道病的流行。研究人员还指出,室内空气也存在着微生物污染,它可引起人体出现眼刺激感、哮喘、过敏性皮炎、过敏性肺炎和传染性疾病,重者甚至因感染而死亡。室内建筑材料和家用电器是室内空气的主要污染源,它不仅能释放出对人体有害的化学物质,同时也为微生物的孳生提供了有利的条件。由此可见,微生物与人类的关系非常密切,它不仅造福与人类,也会伤害人类。因此我们应该正确地认识微生物,并利用它保护环境、造福人类,这是我们的期望也是我们每个人义不容辞的责任。
yeast以糖类、淀粉和其它工农业副产物为原料,用发酵培养法生产的微生物制品。是酵母菌的简称。酵母是人类直接食用量最大的一种微生物。 1986年,全世界面包酵母的年产量为180万吨 (以30%固形物计)。酵母菌体含有丰富的蛋白质、脂肪、糖分和B族维生素等,以及酶、辅酶、核糖核酸、甾醇和一些新陈代谢的中间产物。有些酵母菌如酿酒酵母在嫌气条件下具有将糖转化为乙醇和二氧化碳的能力。发展简史 公元前2300年,人类就开始利用含酵母的“老酵”制作面包。从埃及塞倍斯(Thebes)地区出土的面包房和酿酒房的残余模型看,早在公元前2000 年人类就已较好地利用酵母制作发酵食品和酿酒。公元前13世纪,面包焙烤的技术从埃及传到地中海和其它地区。1680年 列文虎克用显微镜从一滴啤酒中发现酵母细胞,不久,人类就开始有意识地利用酵母(啤酒酵母泥)发面。酵母的重要性逐渐引起工业界的注意。19世纪中期,欧洲工业革命产生了大量人口密集地区,要求工业界大规模的生产面包酵母以满足生产面包的需要。1846年,奥地利人 M.马克霍夫在维也纳建立世界上第一个酵母厂。该厂以粮食为原料,采用温和的通风培养法同时得到酵母和酒精,此法被称为“维也纳法”。因为是采用压榨机将 酵母从培养液中分离出来,所以产品称为“压榨酵母”。1876年,法国人L.巴斯德关于空气中的氧能促进酵母繁殖理论的发表,为大规模通风培养生产酵母奠定了基础。20世纪初期,由于酵母离心机的问世,丹麦和德国开始采用楚劳夫(Zulauf)法生产酵母,即将糖液缓慢地流入通风的发酵液内,俗称“流加培 养法”、“批式培养法”。楚劳夫法产品得率高,原料消耗低,过程易于控制,一直沿用至今,并不断得到改进和完善。20世纪20年代起,酵母生产用原料扩大 到使用糖蜜、木材水解液、亚硫酸纸浆废液和糖蜜酒精糟液等。60年代,以石油、煤炭和天然气等碳氢化合物及其二次加工产品(如醋酸、乙醇和甲醇等)为原料的工厂相继建立,改变了长期以来人们利用碳水化合物为原料的传统。第一次世界大战爆发不久,德国开始研究用现代化方法生产酵母,以解决粮食缺乏和生产成本高的问题。至此,生产的实践和科学的发展为活性干酵母的生产提供了条件。第二次世界大战的爆发客观上推动了酵母生产的发展。由于压榨酵母含水量高,易于腐败,需要冷藏车运输等因素,不能满足战时特 殊环境的要求,导致活性干酵母的大规模生产。1945年,美国和欧洲一些军事机构、工厂共生产 400多万磅活性干酵母供战时急需。活性干酵母除主要供应面包和糕点等焙烤行业外,已扩大到在酿酒主要是葡萄酒和其它果酒酿造中应用。由于遗传工程和干燥技术的发展,一种新型的、高发酵力的、可直接与面粉混合使用制成面团的快速活性干酵母在60年代末问世,由荷兰古斯特公司首先开发和生产。中国的酵母生产始于1922年。1949年以前只有上海大华利卫生食料厂和上海新亚酵素厂生产面包酵母,年产量仅为12t(以干酵 母计)。50年代,中国的酵母生产有了较大的发展,建立了数十家生产厂,并形成了独立的工业体系,80年代初,酵母生产厂已迅速增加到40多家。广东省酵 母生产居全国首位,到1988年,已建成年产2kt快速活性干酵母工厂两家。此外,江苏、河南等地建成利用味精废液、酒精废液等生产饲料酵母的工厂,年产量为 100~500t。面包酵母的种类已由单一的压榨酵母增加了活性干酵母、快速活性干酵母。食用酵母、药用醇母和饲料酵母的生产也有不同程度的发展。 1985年,中国酵母总产量已达11kt,其中面包酵母为5kt左右。世界酵母生产正向大型化和自动化方向发展,生产过程已由计算机控制,劳动生产率高,如丹麦酒精公司酵母厂平均每人每年生产200t 压榨酵母。面包酵母产量较大的有荷兰吉斯特公司,年产量为200kt,其中一半加工成快速活性干酵母出口;法国勒沙夫公司为150kt;美国环球食品公司 为120kt。产品种类 酵母产品有几种分类方法。以人类食用和作动物饲料的不同目的可分成食用酵母和饲料酵母。食用酵母中又分成面包酵母、食品酵母和药用酵母等。面包酵母 又分压榨酵母、活性干酵母和快速活性干酵母。①压榨酵母:采用酿酒酵母生产的含水分70~73%的块状产品。呈淡黄色,具有紧密的结构且易粉碎,有强的发面能力。在4℃可保藏1个 月左右,在0℃能保藏2~3个月。产品最初是用板框压滤机将离心后的酵母乳压榨脱水得到的,因而被称为压榨酵母,俗称鲜酵母。发面时,其用量为面粉量的 1~2%,发面温度为28~30℃,发面时间随酵母用量、发面温度和面团含糖量等因素而异,一般为1~3小时。②活性干酵母:采用酿酒酵母生产的含水分8%左右、颗粒状、具有发面能力的干酵母产品。采用具有耐干燥能力、发酵力稳定的醇母经培养得到鲜酵母,再经挤压成型和干燥而制成。发酵效果与压榨酵母相近。产品用真空或充惰性气体(如氮气或二氧化碳)的铝箔袋或金属罐包装,货架寿命为半年到 1年。与压榨酵母相比,它具有保藏期长,不需低温保藏,运输和使用方便等优点。③快速活性干酵母:一种新型的具有快速高效发酵力的细小颗粒状(直径小于1mm)产品。水分含量为4~6%。它是在活性干酵母的基 础上,采用遗传工程技术获得高度耐干燥的酿酒酵母菌株,经特殊的营养配比和严格的增殖培养条件以及采用流化床干燥设备干燥而得。与活性干酵母相同,采用真 空或充惰气体保藏,货架寿命为1年以上。与活性干酵母相比,颗粒较小,发酵力高,使用时不需先水化而可直接与面粉混合加水制成面团发酵,在短时间内发酵完毕即可焙烤成食品。该产品在本世纪70年代才在市场上出现,深受消费者的欢迎。食品酵母 不具有发酵力的繁殖能力,供人类食用的干酵母粉或颗粒状产品。它可通过回收啤酒厂的酵母泥、或为了人类营养的要求专门培养并干燥而得。美国、日本及欧洲一些国家在普通的粮食制品如面包、蛋糕、饼干和烤饼中掺入 5%左右的食用酵母粉以提高食品的营养价值。酵母自溶物可作为肉类、果酱、汤类、奶酪、面包类食品、蔬菜及调味料的添加剂;在婴儿食品、健康食品中作为食品营养强化剂。由酵母自溶浸出物制得的5′-核苷酸与味精配合可作为强化食品风味的添加剂(见核苷酸类调味料)。从酵母中提取的浓缩转化酶用作方蛋夹心巧克力的液化剂。从以乳清为原料生产的酵母中提取的乳糖酶,可用于牛奶加工以增加甜度,防止乳清浓缩液中乳糖的结晶,适应不耐乳糖症的消费者的需要。药用酵母 制造方法和性质与食品酵母相同。由于它含有丰富的蛋白质、维生素和酶等生理活性物质,医药上将其制成酵母片如食母生片,用于治疗因不合理的饮食引起的消化不良症。体质衰弱的人服用后能起到一定程度的调整新陈代谢机能的作用。在酵母培养过程中,如添加一些特殊的元素制成含硒、铬等微量元素的酵母,对一些疾 病具有一定的疗效。如含硒酵母用于治疗克山病和大骨节病,并有一定防止细胞衰老的作用;含铬酵母可用于治疗糖尿病等。饲料酵母 通常用假丝酵母或脆壁克鲁维酵母经培养、干燥制成。是不具有发酵力,细胞呈死亡状态的粉末状或颗粒状产品。它含有丰富的蛋白质(30~40%左右)、B 族维生素、氨基酸等物质,广泛用作动物饲料的蛋白质补充物。它能促进动物的生长发育,缩短饲养期,增加肉量和蛋量,改良肉质和提高瘦肉率,改善皮毛的光泽度,并能增强幼禽畜的抗病能力。产品质量 面包酵母的主要质量指针是发酵力,即在一定时间、温度和一定种类的面团中发酵排出的二氧化碳量(以ml数表示)。目前世界上通用的测定方法为黑达克面团 法。美国、西欧国家和中国等采用此法。苏联采用面团发酵后增加的体积量计算酵母的发酵力。罗马尼亚采用将面团沉入水中,计算面团浮到水面所需的时间计算酵母的发酵力。由于各酵母厂采用的测定条件如温度、时间、酵母用量、面团种类不同,尚没有统一的国际标准。一般发酵力的范围为500~1200,数值越大表 明酵母的发酵力越高,产品质量越好。食品酵母和药用酵母主要以蛋白质和 B族维生素含量为标准。饲料酵母主要以蛋白质含量为分级标准。生理酵母营专性或兼性好氧生活,目前未知专性厌氧的酵母。在缺乏氧气时,发酵型的酵母通过将糖类转化成为二氧化碳和乙醇来获取能量。C6H12O6 (葡萄糖) →2C2H5OH + 2CO2在酿酒过程中,乙醇被保留下来;在烤面包或蒸馒头的过程中,二氧化碳将面团发起,而酒精则挥发。生殖酵母可以通过出芽进行无性生殖,也可以通过形成子囊孢子进行有性生殖。无性生殖即在环境条件适合时,从母细胞上长出一个芽,逐渐长到成熟大小后与母体分离。在营养状况不好时,一些可进行有性生殖的酵母会形成孢子,在条件适合时再萌发。一些酵母,如假丝酵母(或称念珠菌,Candida)不能进行无性繁殖。生产方法利用发酵工业中常用的通风流加培养法,将琼脂斜面试管内的纯种酵母经过数次逐级扩大增殖培养,再在发酵罐内增殖培养后,经过离心分离、压榨和干燥得到酵母产品。下图表示以糖蜜为原料生产面包酵母的流程。分离多数酵母可以分离于富含糖类的环境中,比如一些水果(葡萄、苹果、桃等)或者植物分泌物(如仙人掌的汁)。一些酵母在昆虫体内生活。用途最常提到的酵母酿酒酵母(也称面包酵母)(Saccharomyces cerevisiae),自从几千年前人类就用其发酵面包和酒类,在酦酵面包和馒头的过程中面团中会放出二氧化碳。在医药工业中,酵母及其制品用于治疗某些消化不良症,并能提高和调整人体的新陈代谢机能。因此,药用酵母的生产在酵母工业中占有重要的地位。因酵母属于简单的单细胞真核生物,易于培养,且生长迅速,被广泛用于现代生物学研究中。如酿酒酵母作为重要的模式生物,也是遗传学和分子生物学的重要研究材料。危害有些酵母菌对生物或用具是有害的,例如红酵母(Rhodotorula)会生长在浴帘等潮湿的家具上;白色假丝酵母(或称白色念珠菌)(Candida albicans)会生长在阴道衬壁等湿润的人类上皮组织。酵母菌在畜牧业中,酵母广泛用作精饲料以增加饲料中的蛋白质含量,对提高禽畜的出肉率、产蛋率和产乳率,对肉质的改良和毛皮质量的提高均有明显的效果。①菌种:用于生产面包酵母的菌种为酿酒酵母。用于生产食品酵母和药用酵母的菌种有酿酒酵母和葡萄汁酵母。用于生产饲料酵母的菌种有产朊假丝酵母和脆壁克鲁维酵母,后者也可用于生产食用酵母和用于制备酵母自溶物等产品。②原料:主要是甜菜糖蜜(见甜菜制糖)、甘蔗糖蜜(见甘蔗制糖)和粮食原料。甜菜糖蜜含糖量高(还原糖50%左右),生产出的酵母颜色较浅。由于其含有不能被酵母利用的甜菜碱,因此酵母废水中的生物需氧量(BOD)较 高。甘蔗糖蜜的含糖量稍低于甜菜糖蜜,酵母生长时必需的生物素含量较高,灰分含量也较高。生产酵母时,如能采用80%甜菜糖蜜和20%甘蔗糖蜜,得到的酵 母无论在质量上还是数量上都比较好。但不论何种糖蜜都含有妨害酵母生长和繁殖、影响最终产品质量的杂质,必须经过处理才能用于生产。常用的处理方法有硫酸或磷酸加热处理澄清法。糖蜜稀释后,加少量酸并升温到90~100℃,在该温度下维持~小时,然后加石灰乳中和至糖液的pH为左右,用 自然沉清法或机械分离法得到澄清的糖液供酵母生长和繁殖用。玉米、小麦和土豆等也可作为生产酵母的原料。但由于酵母不能直接利用淀粉,必须用酸或酶法将淀粉水解为糖。由于淀粉水解和其它因素的影响,培养酵母的条件亦与糖蜜不同。此外,亚硫酸纸浆废液、木材水解液、乳清以及酒精废液和味精废液等都可作为生产饲料酵母的原料。苏联等国利用正烷烃和 甲醇等石油加工产品作为生产饲料酵母的原料。为了保证酵母生长繁殖,除供应上述的碳源外,还必需添加一定量的营养盐如磷酸铵、硫酸铵、硫酸镁、氨水和尿素等作为氮源和磷源。为了使面包酵母具有高的发酵力,添加的氮源与磷源量应有一定的比例。此外,生物素、泛酸、肌醇和硫胺素等都是酵母生长和繁殖的基本要素,可根据产品的种类及所用的原料加以适量补充。③增殖培养:从实验室的斜面试管纯种开始,在严格的无菌条件下,经三角瓶(500~5000ml)、卡氏罐(10l)、种母罐 (500~10000l)等逐级扩大培养,使酵母细胞量成倍增加,然后将种母罐内的酵母作为种母接入发酵罐,用通风流加培养法得到酵母,称为第一代酵母。继续用这种酵母为种母进行培养得到第二代酵母。用同样方法得到第三代酵母即为商品酵母。从三角瓶培养到种母罐培养一般采用12°Be′麦芽汁为培养基, 30℃微量通风培养12~24小时。如种母罐较大,可采用部分麦芽汁和部分糖蜜为培养基,30℃通风培养12~14小时,培养结束时,用显微镜检查酵母的 生长情况,酵母细胞应大小均匀,强壮,无杂菌。一般500l种母罐内培养可得到鲜酵母约5kg(以压榨酵母计)。商品酵母的繁殖是在发酵罐 (50~200m3)内用通风流加培养法进行。将种母罐内的酵母加入发酵罐与一定量水混合成一定浓度,在通风条件下将糖液和营养盐按比例流加,30℃培养12~18小时。培养过程中残糖量控制在~,并用氢氧化钠或碳酸钠调节培养液pH为±范围。通风量随发酵罐类型、培养条件及酵母种类而异,一般为1:1左右,即每分钟通入与发酵培养液体积 等量的空气。培养过程中产生的泡沫用食用油或合成消泡剂消泡。培养结束时,酵母浓度一般为4~6%(干基计)。在理想条件下,酵母细胞可在小时内成 倍增长,可将100g糖转化为干细胞物质。④分离和压榨:酵母繁殖培养阶段结束后,用离心机将酵母从发酵液内分离出,用水将酵母乳洗涤2~3次,除去发酵液内酵母代谢副产物、 杂质和杂菌等。一般最终酵母乳内含有18~20%酵母(以压榨酵母计)。如酵母乳的颜色较深,可增加水洗涤次数和水量,或添加少量的酸至洗涤水中以增加洗涤效果。正常的酵母乳为乳白色或略带米黄色。酵母乳再经板框压滤机或真空转鼓过滤机脱水。脱水后的酵母成饼状,水分含量为70~73%,加入少许食油及调 整水分后,经挤压机挤压成一定形状和重量的块状产品(如50g和500g),用蜡纸包装成为产品,在0~4℃贮藏、销售。⑤干燥:将鲜酵母制成活性干酵母的干燥是技术要求很高的过程,要避免酵母在干燥过程中受热而丧失发酵力。传统的干燥方法是先将鲜酵母挤压成圆柱形(2~3mm长)后,在箱式干燥机内采用连续或间歇式干燥,热空气温度不超过40℃。此法所用设备简单,但干燥时间较长,发酵力损失较大。现采用此法生产活性干酵母的厂家已为数不多。国际上普遍采用流化床干燥设备用于商品活性干酵母和快速活性干酵母的生产,分连续和间歇式两种。干燥过程中,酵母颗粒处于沸腾状态。干燥初期,酵母含水分较高,进入的空气温度可达100~150℃,酵母脱水速度较快;干燥后期空气温度应适当降低,使酵母温度始终维持在30~40℃ 之间,总的干燥时间约 1小时左右,随干燥机的形状、装料量、空气状况等而异。在干燥前,往鲜酵母内加入某些种类的乳化剂可以改善干醇母的再水化性能,增强酵母对热干燥的抵抗能 力,减少发酵力的损失。通常采用的乳化剂有单硬脂酸山梨糖醇酐、蔗糖酯和柠檬酸酯等,添加量为酵母干物质量的~%。为防止干酵母的氧化,亦可 添加少量的抗氧化剂如丁酰羟基苯甲醚等,添加量为%。由于这些化合物的添加,使活性干酵母的贮藏稳定性大为改善。食品酵母、药用酵母和饲料酵母的干燥较为简单。由于这些产品不要求保留酵母的发酵力,可采用离心喷雾干燥法和滚筒干燥法。