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1、第七章發(fā)酵食品微生物第一節(jié)食品工業(yè)中常用的細菌及其應用第二節(jié)食品工業(yè)中酵母菌及其應用第三節(jié)食品工業(yè)中霉菌及其應用第四節(jié)微生物酶制劑及其在食品工業(yè)中的應用第一節(jié)食品工業(yè)中常用的細菌乳酸菌及其在食品工業(yè)上的應用醋酸菌及其應用谷氨酸產生菌及其在味精等調味品中的應用一、乳酸菌乳酸菌的概念及其分布乳酸菌一詞并非生物分類學名詞,而是指能夠利用發(fā)酵性糖類產生大量乳酸的一類微生物的統(tǒng)稱。雖然有些霉菌也能產生大量乳酸,但以乳酸細菌為主要類群,因而通常將乳酸細菌之為乳酸菌。乳酸菌主要分布在:乳桿菌屬(Lactobacillus)鏈球菌屬(Streptococcus)明串
2、珠菌屬(Leuconostoc)片球菌屬(Pediococcus)雙歧桿菌屬(Bifidobacterium)(一)乳桿菌屬(Lactobacillus)1.乳桿菌屬的形態(tài)特征:細胞呈桿狀,多為長桿狀、短桿狀及棒桿狀,一般成短鏈排列。革蘭氏染色陽性,通常不運動,無芽孢。菌落形態(tài)2.乳桿菌屬的生理生化特點:化能異養(yǎng)型,營養(yǎng)要求嚴格,生長繁殖需要多種氨基酸、維生素、肽、核酸衍生物。厭氧、耐氧性厭氧或兼性厭氧;生長最適pH為5.5~6.2,在pH≤5的環(huán)境中可生長,而中性或初始堿性條件下生長速率降低。生長溫度范圍,2~53℃,最適生長溫度30~40℃??蛇€
3、原硝酸鹽,不液化明膠,不分解酪素,聯(lián)苯胺反應陰性,不產生吲哚和H2S,多數(shù)菌株可產生少量的可溶性氮。3.乳桿菌屬的代表種(1)保加利亞乳桿菌(L.bulgaricus)。細胞形態(tài)長桿狀,兩端鈍圓。固體培養(yǎng)基生長的菌落呈棉花狀,易與其它乳酸菌區(qū)別。能利用葡萄糖、果糖、乳糖進行同型乳酸發(fā)酵產生D型乳酸(有酸澀味,適口性差),不能利用蔗糖。該菌是乳酸菌中產酸能力最強的菌種,其產酸能力與菌體形態(tài)有關,菌形越大,產酸越多,最高產酸量2%;如果菌形為顆狀或細長鏈狀,產酸較弱,最高產酸量1.3%~2.0%。蛋白質分解力較弱,發(fā)酵乳中可產生香味物質乙醛。最適生長溫度
4、37~45℃,溫度高于50℃或低于20℃不生長。常作為發(fā)酵酸奶的生產菌。(2)嗜酸乳桿菌(L.acidophilus)。細胞形態(tài)比保加利亞乳桿菌小,呈細長桿狀,能利用葡萄糖、果糖、乳糖、蔗糖進行同型乳酸發(fā)酵產生DL型乳酸,生長繁殖需要一定的維生素等生長因子,37℃培養(yǎng)生長緩慢,2~3d可使牛乳凝固。因而,在發(fā)酵劑制造及嗜酸菌乳生產中,常在原料乳培養(yǎng)基中添加5%的蕃茄汁或胡蘿卜汁。蛋白質分解力較弱。最適生長溫度37℃,20℃以下不生長,耐熱性差。最適生長pH5.5~6.0,耐酸性強,能在其它乳酸菌不能生長的酸性環(huán)境中生長繁殖。嗜酸乳桿菌是能夠在人體腸
5、道定殖的少數(shù)有益微生物菌群之一,其代謝產物有機酸和抗菌物質——乳桿菌素(Lactocidin)可抑制病原菌和腐敗菌的生長。(二)鏈球菌屬(Streptococcus)1.鏈球菌屬的形態(tài)特征細胞呈球形或卵圓形,成對或成鏈排列。革蘭氏染色陽性,無芽孢,一般不運動,不產生色素。但腸球菌群中某些種能運動或產色素。2.鏈球菌屬的生理生化特點化能異養(yǎng)型,同型乳酸發(fā)酵產生右旋乳酸;兼性厭氧型,接觸酶反應陰性,厭氧培養(yǎng)生長良好。根據(jù)生理生化特性可將鏈球菌屬分為四個種群(見表7-1)。表7-1鏈球菌屬不同種群生理生化特征化膿性群綠色群腸球菌群乳酸鏈球菌抗原群A,B,
6、C,F,G未分群DN鮮血瓊脂平板培養(yǎng)溶血變綠變綠或溶血無最適生長溫度℃373735~373560℃,30min存活--++肉湯中生長6.5%NaCl--+-pH9.6--+-0.1%次甲基藍--++40%膽汁--++*乳品工業(yè)中應用最多的是鏈球菌屬中的乳酸鏈球菌群。3.鏈球菌屬的代表種(1)嗜熱鏈球菌(St.thermophilus)。細胞形態(tài)呈鏈球狀。某些菌株若不經過中間牛乳培養(yǎng)則在固體培養(yǎng)基上得不到菌落。能利用葡萄糖、果糖、乳糖和蔗糖進行同型乳酸發(fā)酵產生L型乳酸(適口性好)。在石蕊牛乳中不還原石蕊,可使牛乳凝固。蛋白質分解力較弱,在發(fā)酵乳中可產生
7、香味物質雙乙酰。該菌主要特征是能在高溫條件下產酸,最適生長溫度40~45℃,溫度低于20℃不產酸。耐熱性強,能耐65~68℃的高溫。常作為發(fā)酵酸乳、瑞士干酪的生產菌。(2)乳酸鏈球菌(St.lactis)。細胞形態(tài)呈雙球、短鏈或長鏈狀。同型乳酸發(fā)酵。在石蕊牛乳中可使牛乳凝固。牛乳隨便放置時,牛乳的凝固90%是由該菌所致。產酸能力弱,最大乳酸生物量0.9%~1.0%??稍?%NaCl肉湯培養(yǎng)基和0.3%亞甲基蘭牛乳中生長,能水解精氨酸產生NH3,對溫度適應范圍廣泛,10~40℃均產酸,最適生長溫度30℃。而對熱抵抗力弱,60℃30min全部死亡。常作為
8、干酪、酸制奶油及乳酒和酸泡菜發(fā)酵劑菌種。(3)乳脂鏈球菌(St.cremoris)。細胞比乳酸鏈球菌大,長鏈