什么是发酵食品微生物?

[拼音]：fajiao shipin weishengwu

[外文]：microorganism for fermented food

经发酵过程制造食品时所利用的食品微生物。最常用的有酵母菌、曲霉以及细菌中的乳酸菌、醋酸菌、黄短杆菌、棒状杆菌等。通过这些微生物作用制成的食品通常有以下5类(见表)：

（1）酒精饮料，如蒸馏酒、黄酒、果酒、啤酒等；

（2）乳制品，如酸奶、酸性奶油、马奶酒、干酪等；

（3）豆制品，如豆腐乳、豆豉、纳豆等；

（4）发酵蔬菜，如泡菜、酸菜等；

（5）调味品，如醋、黄酱、酱油、甜味剂（如天冬甜味精）、增味剂（如5′-核苷酸）和味精等。

细菌的形态常随生活环境的变化而改变。但在一定的环境条件下，各种细菌具有一定的形态，基本形态有球状、杆状和螺旋状 3种。大多数球菌的直径为0.5～2.0µm，杆菌一般宽 0.5～1µm，长 1～5µm。产芽孢的细菌一般比无芽孢的细菌稍大些。细菌的质量约为1×10-9～1×10-10mg。细菌的表面积／体积比很大，因此它们的新陈代谢十分活跃。如乳酸杆菌的表面积／体积比为120000，而体重为100kg的人的表面积／体积比只有0.3；乳酸杆菌1小时所产生的乳酸约为其体重的1000～10000倍，而一个人要想得到1000倍于其体重的糖代谢物则需要40年。利用细菌这种活跃的代谢功能可在发酵食品中创造多种有用产品。

细菌的繁殖是以细胞分裂方式进行的，其繁殖速度很快，最短的世代时间仅十几分钟，生长缓慢的细菌也只需几小时。

用于发酵食品中的细菌，主要有醋酸杆菌、非致病棒杆菌和乳酸菌3种。

常见于腐烂的水果、蔬菜、酸果汁、醋和饮料酒中。属革兰氏阴性无芽孢杆菌，兼性好氧，但易出现退化型。退化型菌体出现枝状、丝状等弯曲状。老培养物中的菌株革兰氏染色也常常出现变化。醋酸杆菌能氧化乙醇使之成为乙酸，因而是制造食醋的主要菌种。

经常从土壤、水、空气和被污染的细菌培养皿或血平板中分离得到。非致病棒杆菌中的谷氨酸棒杆菌、力士棒杆菌、解烃棒杆菌经常用于味精(L-谷氨酸盐)的生产。它们能将糖分解成有机酸，并将含氮物质分解成铵离子，再进一步合成谷氨酸并积累于发酵液中。

能产生乳酸，是发酵乳制品制造过程中起主要作用的一类菌。按其对糖发酵特性可分为同型发酵菌和异型发酵菌。

同型发酵菌在发酵过程中，能使发酵液中80～90％的乳糖转化成乳酸，仅有少量的其他副产物。常用的菌种有：干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌，瑞士乳杆菌、乳酸乳杆菌、乳链球菌、嗜热链球菌及乳链球菌丁二酮乳新亚种。

异型发酵菌在发酵过程中，能使发酵液中50％的乳糖转化为乳酸，另外50％的糖转变为其他有机酸、醇、二氧化碳、氢等。在食品中使用的菌种有葡聚糖明串珠菌和乳脂明串珠菌。

根据不同产品的要求，将以上各菌种以不同的组合形式制成发酵剂，用于发酵乳制品的生产。常见的产品有酸性奶油、干酪、酸奶等（见乳和乳制品）。

属真菌，酵母细胞多为单细胞，有球形、卵圆形、圆柱形、柠檬形、梨形等。在特定条件下某些菌种形成延长的细胞长链，形状与霉菌菌丝相似，称为假菌丝。酵母细胞的大小因培养基成分及菌龄的不同而异，一般是(8～10)×(1～5)µm。

利用酵母的菌体或酵母的发酵作用能制造酒类、馒头、面包、单细胞蛋白等多种食品。

酵母细胞中含有蛋白质、碳水化合物、脂肪、维生素、酶和无机盐等。其中蛋白质含量（按干基计）一般为51～55％，有的甚至更高。组成此蛋白质的氨基酸有13种以上，营养价值高且易于消化吸收。维生素含量也很丰富，已知有14种以上，而且绝大多数是水溶性的。因此酵母是良好的蛋白质资源。

过量的核酸会引起人体发生痛风和肾结石症等疾病。因此供食用的酵母必须加以精制以除去核酸。酵母的浸出液可用于生物营养及营养食品的调味，滋补剂及填充剂等。

食品工业中常用的酵母菌有酿酒酵母、椭圆酵母、卡尔酵母和异常汉逊酵母四种。

大多呈椭圆形，长与宽之比为2∶1。对酒精有较大的耐力，能发酵葡萄糖、麦芽糖、半乳糖、蔗糖及1/3棉子糖，不能发酵乳糖和蜜二糖。不能同化硝酸盐。常存在于酒曲、果皮、发酵的果汁以及果园的土壤中。是酿酒工业中最常用的菌，也是啤酒酿造中典型的上面发酵酵母；还可发酵制面包；它的转化酶可以转化糖，也可用于巧克力的制作。

细胞为卵圆形，其他生化特性与酿酒酵母相似，除能耐较高浓度的乙醇外，还能耐较高的葡萄汁酸度和较低浓度的二氧化硫，因而常用于葡萄酒的酿造。

是啤酒酿造中典型的底面酵母。它的形态与生化特性都与酿酒酵母相似，不同之处是它具有完全发酵棉子糖的能力。

细胞呈圆形、椭圆形或腊肠形。在特定条件下能生成发达的假菌丝。能发酵葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、半乳糖、棉子糖；不能发酵蜜二糖和乳糖。能同化硝酸盐，分解杨梅苷。由于能产生乙酸乙酯，因而在改善食品风味中能起一定作用。如白酒和无盐发酵酱油的增香都可采用此菌。

不是分类学上的名称。它是丝状真菌的统称。凡在营养基质上长有菌丝体的真菌统称为霉菌。它包括分类上很不同的许多真菌，如藻状菌纲、子囊菌纲、担子菌纲和半知菌纲。

食品工业中常用的霉菌有毛霉属、根霉属、曲霉属和地霉属4个属。

具有毛状的外形，无假根和匍匐枝，菌丝无横隔，孢子囊梗直接由菌丝体生出。繁殖方式可以由子囊孢子直接萌发，也可由接合孢子进行繁殖。毛霉能产生蛋白酶，因而有分解大豆的能力。中国在制作豆腐乳、豆豉时即利用毛霉分解蛋白质产生鲜味。某些种毛霉还具有较强的糖化力，能糖化淀粉。中国酒药中的毛霉就属此类。毛霉还可用于酒精和有机酸工业原料的糖化和发酵过程。

菌丝体产生匍匐枝，匍匐枝末端长有假根。这是与毛霉属区别的主要形态特征。根霉具有很强的糖化酶活力，能使淀粉分解为糖，是酿酒工业常用的糖化菌。

菌丝体分枝并具有横隔，分生孢子从分化了的菌丝（具有厚壁的足细胞）上直立长出。分生孢子的形状、大小、颜色和纹饰都是鉴别曲霉种的重要依据。

曲霉具有分解有机物质的能力。在酿造等工业中得到广泛应用。它具有多种强活性的酶系。例如应用于酿酒的糖化菌具有液化、糖化淀粉的淀粉酶，同时还有蔗糖转化酶、麦芽糖酶、乳糖酶等；有些菌能产生较强的酸性蛋白酶，可用来分解蛋白质或用作食品消化剂。黑曲霉所产生的果胶酶，常用于果汁澄清，柚苷酶和陈皮苷酶用于柑橘类罐头去苦味或防止产生白色沉淀，葡萄糖氧化酶则用于食品的脱糖和除氧。

曲霉能产生延胡索酸、乳酸、琥珀酸等多种有机酸，其中草酰乙酸和乙酰辅酶A通过缩合成为柠檬酸。在食品工业中应用较多的曲霉属的菌有宇佐美曲霉、黄曲霉、米曲霉和黑曲霉等。这些曲霉在中国的传统食品豆酱、酱油、白酒、黄酒中起着重要的作用。

其菌落类似于酵母，故为酵母状霉菌。但它有真菌丝，菌丝有横隔，成熟后菌丝断裂成裂生孢子。裂生孢子多为长筒形，也有方形或椭圆形。一般多呈白色。地霉常见于泡菜、腐烂的果蔬以及动物粪便中。白地霉的菌体蛋白质营养丰富，可供食用或作饲料用。