[工学]酿造学第二章 食品酿造历程的微生物生化机制.pptVIP

第二章 食品酿造历程的微生物生化机制 主讲人： 侯 小 歌 Author : Hou-Xiaoge 周口师范学院 生命科学系 ZhouKou Normal University College of Life Science 教学要求： 熟悉食品酿造历程的三个阶段及其特点 掌握淀粉的糊化、液化、老化；淀粉酶产生菌和蛋白酶产生菌的主要微生物 了解淀粉及蛋白质的结构和特性 掌握乳酸发酵及酒精发酵机制 了解其他代谢产物的发酵机制 教学内容 1 食品酿造历程 2 食品酿造三个阶段的主要生化机制及参与的主要微生物 2.1 大分子物质的降解阶段 2.2 产物的形成阶段 2.3 产物的再平衡阶段 Chapter 1 食品酿造历程 1.1 特点 动态过程 1.2 食品酿造历程的三个阶段及其特征 三个阶段 Chapter 1 食品酿造历程 （1）大分子物质的降解阶段 特征：酶逐步降解原料 （2）代谢产物形成阶段 特征：原料降解产生代谢产物 （3）产物再平衡阶段 特征：物质相互作用的过程，主要表现在后发酵和陈酿阶段 Chapter 2 食品酿造三个阶段的主要生化机制及参与的主要微生物 2.1 大分子物质降解阶段 2.1.1 淀粉的降解(starch degradation) （1）淀粉的结构(starch granules) 2.1.1 淀粉的降解 （2）淀粉的性质 物理性质：白色粉末，易吸湿，不溶冷水而溶热水。 淀粉在植物细胞内以颗粒(granules)状态存在，故称淀粉粒。 晶体结构：用偏振光显微镜观察及X-射线研究，能产生双折射及X衍射现象 化学性质：易水解生成低聚糊精和小分子葡萄糖；与碘起呈色反应。 2.1.1 淀粉的降解 （3）淀粉的糊化、液化及老化 糊化：淀粉受热吸水膨胀，从细胞壁中释放，破坏晶状结构，并形成凝胶的过程。 其本质是微观结构从有序转变成无序。 糊化过程 糊化温度 : 指双折射消失的温度糊化温度不是一个点，而是一段温度范围。 影响糊化的因素： 结构：直链淀粉小于支链淀粉。 糖：高浓度的糖水分子，使淀粉糊化受到抑制。 盐：高浓度的盐使淀粉糊化受到抑制；低浓度的盐存在，对糊化几乎无影响。但对马铃薯淀粉例外，因为它含有磷酸基团，低浓度的盐影响它的电荷效应。 脂类：脂类可与淀粉形成包合物，即脂类被包含在淀粉螺旋环内，不易从螺旋环中浸出，并阻止水渗透入淀粉粒。 影响糊化的因素： 酸度： pH4时，淀粉水解为糊精，粘度降低（故高酸食品的增稠需用交联淀粉）； pH 4~7时，几乎无影响； pH =10时，糊化速度迅速加快，但在食品中意义不大 淀粉酶： 在糊化初期，淀粉粒吸水膨胀已经开始，而淀粉酶尚未被钝化前，可使淀粉降解（稀化），淀粉酶的这种作用将使淀粉糊化加速。故新米（淀粉酶酶活高）比陈米更易煮烂。 2.1.1 淀粉的降解 液化：淀粉在热水中糊化形成高黏度凝胶，如继续加热或受到淀粉酶水解，使淀粉长链断裂成短链状，黏度迅速降低，此过程称为液化 2.1.1 淀粉的降解 老化：糊化后的淀粉凝胶或液化后的淀粉糊如降温到50℃以下，会产生凝胶脱水作用，即链淀粉分子重新整齐规则排列、重叠，链之间形成新的氢键结合，结构复趋向紧密，此过程称淀粉老化或回生。 特点：溶解度小，结构紧密，很难受淀粉酶的水解。 (4) 淀粉酶的分类 液化型淀粉酶：淀粉-1，4-糊精酶，α-淀粉酶，内切淀粉α- 1，4糖苷键 麦芽糖苷酶：非还原端切麦芽糖 糖化酶：淀粉-1，4（或- 1，6）葡萄糖苷酶，非还原端切葡萄糖 异淀粉酶：淀粉-1，6-糊精酶，分解分支点α- 1，6糖苷键 （5）产生淀粉酶的主要微生物 细菌：芽孢杆菌为主 霉菌：曲霉和根霉为主 放线菌：链霉菌为主 酵母菌 注：不同来源的液化淀粉酶的性质参见教材P14表2-1 2.1.2 蛋白质的降解(Proteins degradation) 蛋白质在食品加工中的意义 蛋白质是食品中三大营养素之一 蛋白质对食品的色、香、味及组织结构等具有重要意义 一些蛋白质具有生物活性功能，是开发功能性食品原料之一 食品中蛋白质来源 动物中蛋白质：如猪肉、鱼肉、鸡肉、乳 植物中蛋白质：如大豆、谷物 微生物中蛋白质：酵母 2.1.2 蛋白质的降解 （1）蛋白质的结构和分类 结构：一级、二级