酿造学第2讲-食品酿造历程的微生物生化机制

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1、第二章食品酿造历程的微生物生化机制酿造食品是一种色、香、味、体诸味调和的发酵产品，它是食品原料及发酵微生物产生的一系列特定酶所催化的生物化学反应的代谢产物的总和。第一节食品酿造的历程食品酿造历程的三个阶段：（三）产物再平衡——第三阶段（一）大分子物质降解阶段——第一阶段（二）代谢产物形成阶段——第二阶段第二节微生物对酿造变化因素的适应性一、酿造微生物生态系统定义：生态系统是在一定空间内存在的各种生物体和非生物环境之间的相互依存和相互制约，它们之间进行着能量和物质的交换，成为一个能够自己维持下去的且具有一定独立性的体系。二、酿造微生物生态系统的特征：生境大

2、小表面环境营养物的供给酿造微生物在生产环境中的生物量及生长速度酿造微生物群体的相互作用1.生境的大小定义：生境即生物栖息的场所。料醅的结构性：料醅的结构体的大小、形状、排列和相应的孔隙状态。它决定配料物理性质的好坏。团粒：指的是直径为0.25-10mm的较轻松的多孔性小团粒。团粒特点：结构体内有毛管孔隙（<0.1mm），结构之间为大孔隙，而且总孔隙度及毛管孔隙度与非毛孔隙的比例要合适。2.表面环境固体发酵物料提供了丰富的表面环境，它为微生物多样性和代谢多样性提供了前提条件微生物在物质表面形成表面膜的过程，分为3个阶段：（1）有机质附着在表面（2）初步的细

3、菌膜附着在表面（3）形成微生物表面膜3.营养物的供给环境中营养物质的浓度和环境条件的变化，影响酿造微生物生长相应的起伏。营养物化学性质的变化，对微生物群体有着选择的影响。研究方法：微缩研究法表现：4.酿造微生物在生产环境中的生物量及生长速度①微生物比较强的催化能力②微生物在合适环境中的高繁殖率。酿造过程中的影响因素生物量的计算方法是以细胞数量为基础的。应强调的是：不能单凭数量来估价不同微生物类群的相对重要性。5.酿造微生物群体的相互作用酿造微生物生态系统本身具有一定的反馈调节的机能，使微生物在酿造物料中保持平衡。相互作用：中型关系，协同关系，偏利共生，竞

4、争关系，拮抗作用等。三、酿造物料环境中微生物的变化微生物在整个生物圈中无处不在，任何一撮自然环境中的有机物质都含有很多种微生物，在不同时期，不同环境提供不同微生物类型发展所需的生态环境。第三节食品酿造三个阶段的主要生化机制及参与的主要微生物一、大分子物质降解阶段（一）淀粉的降解（二）蛋白质的降解（三）纤维素的降解（四）半纤维素与麦胶物质的降解（五）果胶质的降解（六）木质素及芳香族物质的分解（七）类脂化合物的降解（一）淀粉的降解淀粉是植物体内最重要的贮藏多糖。用热水处理淀粉时，可溶的一部分为“直链淀粉”，另一部分不能溶解的为“支链淀粉”。1、淀粉的结构（1

5、）直链淀粉：是D-葡萄糖残基以α-1，4苷键连接的多苷链。分子量为3.2×104～1.6×105，甚至更大。（2）支链淀粉：D-葡萄糖以α-1，4键成链，卷曲成螺旋，但在分支接点上则为α-1，6键连接的多苷链，分支与分支之间间距为11-12个葡萄糖残基。支链淀粉一般性状凉水60-80℃热水纯支链淀粉白色粉末吸湿性强溶（分散）淀粉粒残留、离心可分离直链淀粉不溶天然淀粉粒完全不溶淀粉粒扩散、胶体溶液、冷却不沉淀、溶于热水，提高加热温度可形成稳定的粘稠溶液（1）淀粉的物理性质2、淀粉的一般性质（2）淀粉的化学性质及与碘呈色机制水解性与碘呈色反应直链淀粉与水共热

6、引起分子裂解、与无机酸共热可彻底水解为D-葡萄糖，水解产生的多苷链片段统称糊精深兰色支链淀粉兰紫色可溶性淀粉兰色糊精依分子量递减程度，与碘呈兰紫色、紫红色、橙色以至不呈色（1）淀粉的糊化：定义：淀粉粒在适当温度下（各种来源的淀粉所需温度不同，一般在60-80℃）在水中溶胀、分裂、形成均匀糊状溶液的作用称为糊化作用。3、淀粉的糊化及老化糊化的过程：可逆吸水阶段不可逆吸水阶段淀粉粒最后解体定义：糊化后的淀粉凝胶或初步液化后的淀粉酶，如降温至50℃以下，产生凝胶脱水作用，即链淀粉重新整齐规则排列、重叠，链之间形成新的氢键结合结构复趋向紧密，此称“淀粉的老化”或

7、称“回生”。液化好的糊精液不会再老化。（2）淀粉的老化：特点：老化的淀粉不易被淀粉酶水解；不同来源的淀粉老化难易程度不同。4.淀粉酶的分类（1）淀粉-1,4-糊精酶（EC3.2.l.1）,也称α-淀粉酶（2）淀粉-1,4-麦芽糖苷酶（EC3.2.l.2）也称β-淀粉酶（3）淀粉-1,4(1,6)-葡萄糖苷酶（EC3.2.l.3）也称葡萄糖淀粉酶（γ-淀粉酶或糖化酶）（4）淀粉-1,6-糊精酶（EC3.2.l.9）也称异淀粉酶，能分解支链淀粉中α-1,6-键。（5）转移葡萄糖苷酶：在黑曲霉系中，它的作用是由麦芽糖上水解下来一个分子葡萄糖，又转移给另一个分子

8、作为“受体”的葡萄糖或麦芽糖。如龙胆二糖β-1.6键结合。这些低聚糖为发酵性糖，