第四章 产生有机酸和醇类地微生物.pptVIP

第四章 产生有机酸和醇类的微生物 * * 有机酸在化学上是羧酸RCOOH、磺酸RSO2OH、亚磺酸RSOOH、硫羧酸RCOSH等的总称。通常，一般有机酸就指羧酸。 采用微生物发酵方法生产的有机酸很多是食品酸性添加剂或者本身就是一种食品，如醋。 有时也用一些有机酸来抑制食物上微生物引起的腐败作用。 5.1 乙 酸 5.1.1 用途： 是一种极为重要的化工产品。 各国对乙酸使用情况则有较大的差异。例如，美国用于生产乙酸乙烯酯的比例较大，而日本则有较多的乙酸用于发酵工业，利用微生物使乙酸转化为某些氨基酸。 乙酸还用做生产食品添加剂谷氨酸、柠檬酸和赖氨酸的基本原料。美国在食品中禁用合成乙酸。 1.乙酸乙烯酯 2.溶剂 3.乙酸酯的合成 4.乙酸盐 5.杀菌剂——乙酸和乙酸钠常用于控制面包生产中由真菌引起的发粘现象。最近还用于含水量较高的谷物的保藏，乙酸和丙酸的混合物对红曲霉、青霉菌和曲霉菌等有杀菌作用。含水量高达27%的谷物用乙酸和丙酸的混合物处理，可保存145天而不受霉菌感染，否则谷物在1周内就会变质。 6.合成卤代乙酸 用微生物制成乙酸的过程是由乙醇或含乙醇的产物如葡萄酒、发酵的苹果汁、麦芽汁和发酵的乳清而得到的。 5.1.2 产生乙酸的微生物 醋酸菌是指氧化酒精生成乙酸的细菌的总称。它属假单胞杆菌科，是需氧细菌的代表。醋酸菌的主要作用是氧化酒精生成乙酸，某些醋酸菌能继续氧化乙酸分解为二氧化碳和水。 醋酸菌的形态为短杆或长杆状细胞，单独、成对或排列成链状，有时几条链平行排列成指级状，细胞大小为1—37μm×0.2—0.5μm。 醋酸菌的分类方法有多种，1978年，柳田腾治氏根据醋酸菌对维生素要求和对有机酸的同化性，将食醋酿造的优良菌株分为两个属，即醋酸杆菌属和葡萄糖杆菌属。 醋酸杆菌属，现已发现有53种，它们的特点是：氧化乙醇 生成乙酸，不氧化葡萄糖，不需要维生素，能同化主要有机酸（特别是对乳酸、琥珀酸同化力很强）。 葡萄糖杆菌属现已发现有8个种，它们的特点是：能氧化酒精生成乙酸，但氧化能力很弱，它们不再分解乙酸为二氧化碳和水，能利用葡萄糖生成葡萄糖酸，需要维生素，对主要有机酸几乎都不能同化。 几种酿造食醋常见醋酸菌： 1.奥尔兰醋酸杆菌 属葡萄酒醋酸菌属，是法国奥尔兰地区由葡萄酒生产乙酸的主要菌株，它能产生少量的酯，生酸能力较小，最大产酸量为2.9%，但有较强的耐酸性。菌体大小为： 0.3—0.4μm×1.6—2.4μm。生长最适温度30℃，最高温度39℃，最低7—8℃。 2.许氏醋酸杆菌 许氏醋酸杆菌为速酿醋酸菌，是德国有名的速酿醋酸菌株，产酸最高可达11.5%，但耐酸能力比较弱，为人工培养醋酸菌，菌体大小0.3—0.4μm×1.6—2.4μm。最适生长温度25—27.5℃，最高37℃。 3.弯曲醋酸菌 可能是许氏醋酸菌的变种，细胞呈明显的弯曲，性能与许氏醋酸杆菌类似。 4.产醋醋酸杆菌 产醋醋酸杆菌是德国哈斯雷醋厂使用的菌株，为速酿醋酸菌。此菌能产生大量的乙酸乙酯，给食醋以葡萄酒的芳香。但该菌体产酸量较低，又可氧化乙酸分解为二氧化碳和水。菌体大小0.1—0.2μm×1.2—1.4μm。最适生长温度33℃。 5.纹膜醋酸杆菌 为啤酒醋酸菌，是日本酿醋的主要菌株。此菌培养过程中在液面能形成乳白色、皱折状、有粘性的菌膜，一摇动易破碎，使液体混浊。产酸量最高可达8.75%，能耐酒精14%—15%。此菌体能分解乙酸生成二氧化碳和水。其菌体大小0.4—0.8μm×1.0—2.0μm。最适生长温度30℃，最高生长温度42 ℃，最低温度为4—5℃。 6.恶臭醋酸杆菌 为啤酒醋酸菌。此菌在液面能形成皱折皮膜，菌膜沿器壁上升，溶液不混浊。该菌株最高产酸量为7%—9%，耐酒精8%以下，并能继续分解乙酸生成二氧化碳和水。其最适培养温度28—30℃，最适pH3.5—6.0。 7.攀膜醋酸杆菌 为葡萄酒醋酸菌。是酿造葡萄酒、葡萄醋的有害菌。此菌在液体中能形成特别粘而薄的膜，沿器壁上升，膜下面的液体很混浊，有不良气味产生，不适于酿醋。 8.胶质醋酸菌 为葡萄酒醋酸菌，能在酒醪中繁殖，致使酒醪酸败变粘。该菌生酸速度慢，又分解乙酸，并能生成大量粘膜，称为“醋母”，使乙酸产生腐败的坏味。此菌在所有的醋厂都为有害菌。 优良醋酸菌种应发酵速度快、转酸率高、代谢产物除乙酸外还应有多种有机酸和芳香性酯类等。 我国醋厂，有的使用人工纯培养醋酸菌，菌种主要有两株：一株是恶臭醋酸杆菌，菌号AS1.41。该菌细胞杆状，常呈连锁状，大小为0.3—0.4μm×1—2μ