酵母菌在食品制造中的应用

酵母菌在食品制造中的应用
酵母菌广泛存在于自然界中,是生产中较为常用的微生物,主要用于酿酒和面包发酵。在酱油、腐乳等产品的生产过程中,有些酵母与乳酸菌协同作用,使产品产生特殊的香味。此外,还可以利用酵母生产单细胞蛋白
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一、酵母菌与酒类酿造
酵母菌作为酒类发酵的微生物主体,主要代谢产物有酒精和二氧化碳,另外还有一系列的发酵副产物,如高级醇类、醛类、双乙酰、有机酸和酯类等,与酒精和二氧化碳共同组成酒类的酒体并形成特有的风味。
酿酒酵母是工业上应用最广泛的酵母菌,用来生产啤酒、葡萄酒、果酒、酒精和其他酒类。下面以啤酒为例介绍酵母菌的发酵原理。
(一)啤酒
啤酒是以优质大麦芽为主要原料,以大米、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CO2、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,营养丰富,深受消费者喜爱。
(二)酿造啤酒的微生物
(1)啤酒酵母。细胞呈圆形、卵圆形或腊肠形,根据细胞的长宽比例不同分为三组类型。第一类细胞长宽比小于2,主要用于酒精和白酒等蒸馏酒的生产;第二类细胞长宽比为2,细胞出芽长大后不脱落,继续出芽,易形成芽簇,主要用于啤酒和果酒的酿造以及面包发酵。在啤酒酿造中,酵母易浮在泡沫层中,可在液面发酵和收集,所以这类酵母又称“上面发酵酵母”;第三类细胞长宽比大于2,此类酵母能够耐高渗透压,用于糖蜜酒精和朗姆酒的生产。啤酒酵母是化能异养型,能发酵葡萄糖、麦芽糖及蔗糖,不能发酵乳糖和蜜二糖,只能发酵30%左右棉子糖。
(2)葡萄汁酵母。也叫卡尔酵母。细胞呈椭圆形或长椭圆形,细胞以出芽方式进行无性繁殖,形成有规则的假菌丝。培养后期菌沉于容器底部,因此而称“下面发酵酵母”。葡萄汁酵母能发酵葡萄糖、果糖、半乳糖、蔗糖、麦芽糖及全部发酵棉子糖。
(3)常见的杂菌。最重要的杂菌有乳杆菌、啤酒片球菌和某些野生酵母。变形黄杆菌在啤酒中留下杂味,产气气杆菌是污染麦芽汁的杂菌。 
二、酵母菌与面包生产
面包酵母是一种单细胞微生物,含蛋白质50%左右,富含氨基酸和B族维生素,还有丰富的酶系和多种经济价值很高的生理活性物质。几千年前人类就用面包酵母发酵面包和酒类,在现代食品工业方面,广泛用作主食面包、馒头、包子、饼干糕点等食品的优良发酵剂和营养剂。
(一)面包酵母特点
面包酵母是一种单细胞真核微生物,细胞形态主要为圆形、卵圆形、椭圆形或香肠形。在微生物分类学上属于酵母属、酿酒酵母种。酵母面包生产中所用的酵母品种经过了专门的选育,具有良好的产气和发酵性能。
面包酵母是面包生产过程中最重要的微生物发酵剂和生物输送剂,在面包生产中起着关键作用,能够利用面团中的营养物质进行发酵,产生二氧化碳和醇类、酯类等香味成分,使
面团膨松、富有弹性,并赋予面包特有的、香、味、形,提高面团的营养价值和人体营养吸收利用率等。
双蛋合体(二)发酵过程中的变化
面包酵母加入面团中后,在适宜的温度下便开始生长繁殖。首先利用面团中的单糖和蔗糖,产生二氧化碳和发酵产物。在酵母生长、发酵的同时,面粉中的β-淀粉酶将面粉中的淀粉转化为麦芽糖。麦芽糖的增加为酵母菌进一步生长、发酵提供了可利用的营养物质。酵母菌菌体分泌的麦芽糖酶和蔗糖酶,将麦芽糖和蔗糖分解为单糖后进行利用。酵母菌利用这些糖类及其他营养物质先后进行有氧呼吸和无氧呼吸,产生二氧化碳、乙醇、醛酮和乳酸等。
生成的二氧化碳气体由于被面团中的面筋包围,不易跑出,留在面团内,从而使面团逐渐膨大。烘烤面包时,由于面团中的二氧化碳膨胀、逸散,从而使面包充满气体,形成海绵状。发酵中产生的乙醇、醛酮和乳酸等物质形成面包良好的风味。
(三)面包酵母的种类
食品工业中采用的面包酵母主要有鲜酵母和活性干酵母。
鲜酵母又称压榨酵母,水含量为71%~73%,它是酵母种在糖蜜等培养基中经过扩大培养和繁殖、分离、压榨而成。
鲜酵母的优点:活性较高、质量稳定、发酵力大、发酵速度快、发酵耐力强。特别是面包风味好,香味浓,使用方便,价格较便宜。
鲜酵母的缺点:活性和发酵力比干酵母低,活性不够稳定,贮藏条件严格,贮存时间短,不易长途运输,使用前需活化。
活性干酵母是将鲜酵母压榨成短细条状或细小颗粒状,经低温干燥制成干酵母,水含量为7%~8.5%。
干酵母的优点:活性高,活性稳定。发酵力和发酵耐力大于鲜酵母,可常温贮藏。
干酵母的缺点:使用前必须经温水活化才能恢复其活性,发酵速度慢,使用不方便,成本较高。
陶瓷灯头三、单细胞蛋白
单细胞蛋白(SCP)又称微生物蛋白或菌体蛋白,一般是指酵母、非病性细菌、微型菌等单细胞生物体内所含蛋白质。按生产原料不同,可以分为石油蛋白、甲醇蛋白、甲烷蛋白等;按产生菌的种类不同,又可以分为细菌蛋白、真菌蛋白等。1967年在第一次全世界单细胞蛋白会议上,将微生物菌体蛋白统称为单细胞蛋白。单细胞蛋白具有生产效率高、生产原料来源广和可以工业化生产等优点。
(一)生产单细胞蛋白的微生物天山花楸
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用于生产单细胞蛋白的微生物种类很多,包括细菌、放线菌、酵母菌、霉菌以及某些原生生物。这些微生物通常要具备下列条件:所生产的蛋白质等营养物质含量高,味道好并且易消化吸收,对培养条件要求简单,生长繁殖迅速等。对人体无致病作用,即选用的微生物必须是无毒的、不致病的。5a5a5a
酵母菌核酸含量较低,容易收获,在偏酸环境下(pH 4.5~5.5)能够生长,可减少污染。常用的酵母菌有啤酒酵母和产朊假丝酵母。啤酒酵母只能利用己糖,而产朊假丝酵母能利用戊糖和己糖在营养贫瘠的培养基中生长快速生长。解脂假丝酵母可以利用烷烃和汽油。
(二)营养价值及安全性
单细胞蛋白所含的营养物质极为丰富。蛋白质含量高达40%~80%,比作物中蛋白质含量最高的大豆高10%~20%,比肉、鱼、奶酪高20%以上;氨基酸的组成齐全、搭配合理,含有人体必需的8种氨基酸,尤其是谷物中含量较少的赖氨酸。
成年人每天食用10~15g干酵母就能满足对氨基酸的需要量。单细胞蛋白中还含有多种维生素、碳水化合物、脂类、矿物质以及丰富的酶类和生物活性物质,如辅酶A、辅酶Q、谷胱甘肽等。SCP作为饲料蛋白在世界范内均已被广泛应用,作为人类食品,其安全性与营养性必须进行严格评价。

本文发布于:2024-09-21 21:40:47,感谢您对本站的认可!

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