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食品发酵与酿造工艺学复习资料(中国农业出版社)

2024-01-11 来源:爱站旅游
导读食品发酵与酿造工艺学复习资料(中国农业出版社)


1.列文虎克Leeuwenhoek Antoni Van ( 1632-1723 ):成功制造了世界上第一台显微镜,并在人类历史上第一次通过显微镜发现了单细胞生命体-----微生物。

2. 巴斯德(Louis Pasteur,1822~1895)巴斯德的主要贡献:发明了巴斯德灭菌法。1861年,巴斯德实验,结束了绵延100多年的争论,把自然发生论赶出了科学界。1865年,巴斯德受农业部长的重托,解决了法国南部蚕业上遇到的疾病使蚕大量死亡的难题。发明了狂犬病疫苗,他还指出这种病原物是某种可以通过细菌滤器的“过滤性的超微生物”。

3.科赫(Koch, Robert 1843~1910)科赫的主要贡献:1881年后,创用了固体培养基划线分离纯种法。建立了单种微生物的分离和纯培养技术。1882年3月24日科赫在德国柏林生理学会上宣布了结核菌是结核病的病原菌。单种微生物分离和纯培养技术的建立,是食品发酵与酿造技术的第一个转折点。

4. 20世纪40年代,好气性发酵工程技术成为发酵与酿造技术发展的第二个转折点。

5. 人工诱变育种技术和代谢调控发酵工程技术成为发酵与酿造技术发展的第三个转折点。

6.20世纪70年代发展起来的DNA重组技术,又大大推动了发酵与酿造技术的发展。

白酒分类方法:

1.按生产中所用糖化发酵剂不同,分为大曲白酒、小曲白酒、麸曲白酒等; 2.按香型不同,有传统意义上的浓香型白酒、酱香型白酒、清香型白酒、米香型白酒,现在又增加了凤香型、芝香型、豉香型、特香型、老白干香型、兼香型、浓中带酱香型、药香型;

3.按酒度高低:高度白酒和低度白酒。 大曲中主要微生物及其作用 1. 中温大曲

(1) 酵母菌 主要酵母属、汉逊酵母属,假丝酵母属和拟内孢霉属等。酵母属主

要起酒精发酵作用,汉逊酵母属的多数种能产生香味。

(2) 霉菌 主要有根霉菌、毛霉菌、曲霉菌[黄霉菌、米曲霉、黑曲霉等]、红

曲霉属、犁头霉属和白地霉属等。霉菌主要起分解蛋白质和进行糖化的作用。 (3) 细菌 主要有乳酸杆菌属、乳链球菌属、醋酸杆菌属、芽孢杆菌属以及产

气杆菌属等。大曲中的细菌多具有分解蛋白质和产酸能力,有利于酯的形成。

2. 高温大曲

(1) 细菌 主要是一些耐热性的细菌,多数为芽孢杆菌属细菌,如枯草芽孢

杆菌、地衣芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌等。此外,还有葡萄球菌、微球菌等。 (2) 霉菌 常见的有曲霉属、毛霉属、红曲霉属、地霉属、青霉属、拟青霉

属和犁头霉属等。

(3) 酵母属 酵母因不耐热,故在高温大曲中相对来说数量和种类都比较少,

主要有酵母属、汉逊酵母属、假丝酵母属等。

高温大曲因制曲品温较高,其中微生物主要为上述细菌和霉菌,因而成曲糖化力和发酵力较低,但液化力较高,蛋白质分解能力较强,产酒较香。

大曲中由于含有较多有益微生物及其所产生的多种酶类是一种含有多菌种的混合粗霉制剂,所以在酿酒发酵过程中就能形成种类繁多的代谢产物组成了各种封为成分。使白酒呈现特有风味。

啤酒:以麦芽为原料,先制成麦汁,添加酒花,再用啤酒酵母发酵而成的一种酿造酒。

原料:麦芽、酵母、酒花 啤酒的种类·

1.按酵母性质不同:上面发酵啤酒与下面发酵啤酒 2.根据啤酒色泽划分:淡色啤酒、浓色啤酒和黑色啤酒 3.根据啤酒是否经过灭菌而划分:鲜啤酒和熟啤酒

4.按原麦汁浓度不同而划分:低浓度啤酒、中浓度啤酒和高浓度啤酒 葡萄酒的种类

1.按色泽分类:白葡萄酒、红葡萄酒、桃红葡萄酒

2.按CO2压力分类:平静葡萄酒、起泡葡萄酒、加气起泡葡萄酒 葡萄酒的生产原料 1.葡萄

酿造红葡萄酒的优良品种:一般采用红色葡萄品种。法国蓝、佳丽酿、玫瑰香、赤霞珠、蛇龙珠、品丽珠、味儿多、梅鹿辄、黑品乐、烟73、烟74等

酿造白葡萄酒的优良品种:选用白葡萄或红皮白肉葡萄品种。龙眼、贵人香、雷司令、白羽、李将军、长相思、米勒、红玫瑰、巴娜娣、泉白、黑品乐、白雷司令等 酿造桃红葡萄酒的品种:玫瑰香、法国蓝、黑品乐、佳丽酿、玛大罗、阿拉蒙等 2.其他原材料:白砂糖、食用酒精、酒石酸、柠檬酸、二氧化硫、澄清剂 黄酒种类

1.按含糖量多少分类:干黄酒、半干黄酒、半甜黄酒、甜黄酒和浓甜黄酒 2.按生产原料分类:1)稻米黄酒:糯米黄酒、粳米黄酒、籼米黄酒等;非稻米黄酒、玉米黄酒、su米黄酒等

3.按糖化发酵剂分类:麦曲酒、红曲酒、乌衣红曲酒、小曲酒等:

4.按生产工艺分类:传统工艺黄酒:淋饭酒、摊饭酒(绍兴加饭酒、元红酒等)和喂饭酒(如嘉兴黄酒等);新工艺黄酒。 2 、上面酵母与下面酵母的区别及各自特点 ( 1 )上面酵母

① 它是啤酒酵母的原始菌种。

② 可形成芽簇,在旺盛发酵时上升并进入发酵液的泡盖中,其凝聚沉淀性较差。

③ 能形成孢子,可发酵 1/3 的棉子糖,不能发酵蜜二糖。

④ 发酵温度在 15 ~ 25 ℃ ,常用 20 ~ 25 ℃ ,对低温很敏感。 ⑤ 产生特有的酯香味。 ⑥ 啤酒的发酵度较高。 ( 2 )下面发酵

① 不易形成芽簇,子、母细胞很快分离,主发酵结束时,酵母沉降于容器底部,其凝聚沉淀性较强。

② 不易形成孢子,能全部发酵棉子糖和蜜二糖。

③ 发酵温度为 5 ~ 12 ℃ ,常用 9 ~ 12 ℃ ,对低温能较好的适应。 ④ 可进行酵母洗涤,但一般大罐发酵工艺很少回收后进行酵母洗涤。

一、名词解释

1. 酿造 : 是我国人们对一些特定产品发酵生产的特殊称法,是未知的混合微生物区系参与的一种自然发酵。

2. 菌种选育 : 是利用微生物遗传变异的特性,采用各种手段改变菌种的遗传性状,经筛选获得新的适合生产的菌株。

3. 大曲 : 是以小麦或大麦和豌豆等为原料,经破碎、加水拌料、压成砖块状的曲坯后,再在人工控制的温度和湿度下培养、风干而制成。

4. 小曲 : 是以米粉或米糠为原料,添加或不添加中草药,自然培育或接种母曲,或接种纯粹根霉和酵母,然后培养而成,呈颗粒状或饼状。

5. 淀粉糊化 : 淀粉在水中经加热会吸收一部分水而发生溶胀,如果继续加热至一定温度(一般 60 ~ 80 ℃),淀粉粒即发生破裂,造成黏度迅速增大,体积也随之迅速变大,这种现象称为淀粉的糊化。经糊化的淀粉称为α - 淀粉。

6. 淀粉液化 : 淀粉发生糊化之后,继续升温,支链淀粉也开始溶解,胶体状态破坏,形成黏度较低的流动性醪液,这种现象称淀粉的溶解,或称液化。

7. 固态发酵 : 指在没有或几乎没有游离水的不流动基质上培养微生物的过程,此基质称为 “ 醅 ” 。

8. 糖酵解 : 生物体内葡萄糖被降解成丙酮酸的过程称为糖酵解。

9.发酵:泛指利用微生物制造工业原料和工业产品的过程。通常所说的发酵指生物或离体的酶,不彻底地分解代谢有机物,并释放出能量的过程。

10.蒸馏酒:是将经过发酵的原料(发酵酒)加以蒸馏提纯,获得的含有较高度数酒精的液体。通常可经过一次二次甚至多次蒸馏。

11.糖化:糖类的还原基团(主要是醛基)与蛋白质、核酸等化合物中的氨基间发生的非酶催化反应的过程。原料中的不溶性高分子物质(淀粉、蛋白质、半纤维素等)分解为可溶性低分子物质

12.大曲:大曲白酒主要以高粱为原料。大曲为糖化发酵剂,经固态发酵、蒸馏、贮存(陈酿)和勾兑而成。

13.小曲:小曲白酒是以大米、高粱、玉米等为原料,小曲为糖化发酵剂,采用固态或半固态发酵,再经蒸馏并勾兑而成。 二、填空题

1. 发酵的基本要素: 发酵基质 、 环境条件 、 发酵微生物 2. 参与发酵的微生物: 霉菌 、 酵母菌 、 细菌

3. 菌种选育的常用方法: 自然选育 , 诱变育种 , 菌种的基因重组 4. 制曲其实就是 种曲扩大培养 的过程

5. 大曲白酒通常采用 固态制醅 发酵工艺, 固态 蒸馏工艺。

6. 我国白酒的分类方法多样,其中以 香型 分类为常用,一般认为白酒可分为四种,即 浓香型 酒,以 泸州老窖酒 为代表; 酱香型 ,以 茅台酒 为代表; 清香型 ,以 山西汾酒 为代表; 米香型 ,以 桂林三花 酒为代表。

浓香型白酒主要香气成分是 己酸乙酯 和 丁酸乙酯 ,酱香型白酒主要香气成分是 高沸点羟基化合物 和 酚类化合物 ,清香型白酒主要香气成分是 乙酸乙酯 和 乳酸乙酯 。

7. 种曲作用是 提供大量的孢子 ,而曲通常用来 提供大量的菌体或酶 。

8. 发酵工艺按发酵基质的物理性质分类,分为 固态发酵 、 液态发酵 、 半固态发酵 三种。

9. 根据制曲过程中控制曲坯最高温度不同,可将大曲分为: 高温大曲、偏高温大曲和中温大曲 。

10. 葡萄酒发酵过程中最重要的微生物是 酵母菌 , 乳酸菌 也起到一定作用。 11. 发酵过程中的消泡可分为 机械消泡 和 化学消泡 二类。

12. 乳酸发酵类型一般分 同型乳酸发酵途径 、 异型乳酸发酵途径 和 双歧途径 。 13. 菌种扩大培养可分 2 个阶段 实验室种子制备阶段 和 生产车间种子制备阶段 。 14. 谷物酿造分为两类 谷物发芽、谷物制曲

15.糖化方法:煮出糖化法、浸出糖化法、双醪糖化法(复式糖化法)、外加酶糖化

16.渣子:粉碎后的生原料 三、 简答题

1、 葡萄酒酿造原理

答:葡萄汁经过自然发酵后形成葡萄酒。其原理是在葡萄酵母菌作用下将果汁中的葡萄糖发酵生成酒精并且产生二氧化碳。C6H12O6 ————2CH3CH2OH+2CO2↑ 这是一个生化过程,是在一系列酶的作用下,在无氧条件下通过发酵作用而完成的。其

过程中生成的乙醇(即酒精),在继续陈酿的过程中再与酒中含有的其他有机酸进一步反应形成具有特殊芳香的酯类物质,这样不但使酒质更加清晰透明、色泽美观而且滋味醇和,芳香适口。 这一系列生化反应中起主要催化作用的是酶(酵母菌的产物),葡萄 酵母分为天然酵母和人工培养酵母两种。天然酵母即野生酵母,常附着在葡萄果皮上,这就是在不另行加酵母的情况下葡萄带皮也能发酵的原因。 现代化的葡萄酒工业生产对发酵的质量和产量都要求很高,这是一般野生酵母所无法完成的,因此要通过另行添加经人工筛选和培育的优良酵母菌种来完成;但在一般小型或家庭酿造中还多以自然酵母为主。总的工艺流程是:原料 →前处理→发酵→陈酿→装瓶

1、 原料:品种(单品种 混合品种) 酒类型(干酒 甜酒 白酒 红酒) 果实成分(糖 酸 颜色 香味) 采摘方式(人工 机械) 运输方案(距离 方式) 分选(时间 方式) 2、 前处理:除梗,破碎,榨汁、物料计算、成分调整(提高糖度 加酸 加碱 调PH)、添加辅料(营养素 果胶酶)、SO2处理

3、 发酵:添加微生物(酵母 乳酸菌)、发酵罐选择、温度控制、搅拌、分离 4、 陈酿:环境(温度7-15度,湿度80%)、转罐(开放式)、澄清 5、 装瓶:调酒、稳定性实验、过滤、装瓶、贮藏 2、 食醋酿造原理

答:国内:利用微生物(米曲霉、酵母菌和细菌)的作用,使原料中的物质进行一系列复杂的生物化学变化,生成食用乙酸。

国际:FA0和WH0食品规格起草联合委员会提出的食醋规格(草案)中,将醋定义为须经酒精发酵和醋酸发酵的凋味品,因此,首先要生成乙醇,进一步氧化生成乙酸。

工艺--原理:

可分为固态发酵、液态发酵两大类, 固态为醅,液态为醪。 全固:糖化、酒精发酵、醋酸发酵等阶段全部为固态

前液后固:糖化和酒精发酵阶段为液态,醋酸发酵为固态: 前固后液:糖化和酒精发酵阶段为固态,醋酸发酵为液态; 液态:糖化、酒精发酵、醋酸发酵等阶段全部为液态。 固态工艺(传统工艺)

原料→处理→酒精发酵→醋酸发酵→淋醋→灭菌→灌装

可分为固态发酵、液态发酵两大类, 固态为醅,液态为醪。 全固:糖化、酒精发酵、醋酸发酵等阶段全部为固态

前液后固:糖化和酒精发酵阶段为液态,醋酸发酵为固态: 前固后液:糖化和酒精发酵阶段为固态,醋酸发酵为液态; 液态:糖化、酒精发酵、醋酸发酵等阶段全部为液态。 3、 酱油酿造原理

答:微生物(米曲霉、酵母菌和细菌)在适宜的条件下,使原料中的物质进行一系列复杂的生物化学变化,包括大分子物质的分解和新物质的形成,从而构成特有的色、香、味、体。 ○1蛋白质的水解:

原料蛋白质分解成蛋白胨(多肽、二肽及各种氨基酸)。

其中有些氨基酸如谷氨酸、天冬氨酸等有鲜味,是酱油鲜味的重要成分,而酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸氧化后可生成黑色素,色素的来源之一。

○2淀粉的水解

原料中的淀粉经液化型淀粉酶和糖化型淀粉酶作用后,生成糊精、麦芽糖、葡萄糖。葡萄糖经酵母菌、乳酸菌等微生物发酵作用,产生多种低分子物质(如乙醇、乙醛、乙酸、乳酸等),这些物质既是酱油中的成分,又进一步生成色素、酯类等香气成分。 ○3脂肪水解

原料中少量的脂肪可经微生物产生的脂肪酶水解成甘油和脂肪酸。脂肪酸又通过各种氧化作用生成各种短链脂肪酸,这些短链脂肪酸是构成酱油中酯类的原料来源之一。 ○4纤维素水解

微生物产生纤维素酶,将原料中的纤维素水解为可溶性的纤维素二糖和β葡萄糖,并进一步生成其他低分子物质或高分子物质,如与氨基酸作用生成色素。 4、 酸奶酿造原理

答:乳糖在乳酸菌的作用下转化成乳酸;

随着乳酸的形成,乳液的pH值逐渐达到4.6-4.7,为酪蛋白的等电点; 酪蛋白聚集沉降,从而形成半固体状态的凝胶状物质。 5、 啤酒酿造原理

答: 将大麦变成可发酵糖,让酵母生存繁殖并将糖变成酒精,整个过程需要经过一系列复杂的生物化学反应。啤酒主要有四种成份:大麦、水、酒花和酵母 。其主要过程为:大麦,或者其他的 谷物 ,长出发芽后产生大量的酶。这些酶可以将谷物中的淀粉分解为麦芽糖。麦芽糖在酵母的作用下发酵,产生酒精和二氧化碳气体,形成啤酒

6、 SO 2 在葡萄酒酿造中的作用

答:以游离态和结合态存在:杀菌作用:抑制、杀死各种微生物;澄清作用:有利于果汁的澄清;溶解作用:促进色素、多分的提取;抗氧化:破坏多酚氧化酶,防止褐变。

(1)杀菌作用:微生物抵抗SO2的能力不一样,细菌最敏感,葡萄酒酵母抗SO2能力较强(250mg/L)。

(2)澄清作用:添加适量的SO2,推迟了发酵开始,有利于葡萄汁中悬浮物的沉降,使葡萄汁很快获得澄清.

(3)抗氧作用:SO2能防止酒的氧化,特别是阻碍和破坏葡萄中的多酚氧化酶,包括健康葡萄中的酪氨酸酶和霉烂葡萄中的虫漆酶,减少单宁,色素的氧化。

(4)溶解作用:由于SO2的应用,生成的亚硫酸有利于果皮中色素、酒石、无机盐等成分的溶解,可增加浸出物的含量和酒的色度。 (5)增酸作用:增酸是杀菌和溶解两个作用的结果。 7.啤酒酿造中添加啤酒花的目的及成分?

成分:酒花树脂(10%~20%)、酒花油(0.5%~2%)、多酚物质(2%~5%)、单糖、果胶、蛋白质(约15%)、脂和蜡等

目的:①赋予啤酒特有的香味 这种香味来自酒花油蒸发后的存留成分; ②赋予啤酒爽快的苦味;

③增加啤酒的防腐能力,酒花中的α - 酸、异α - 酸和β - 酸都具有一定的防腐作用;

④提高啤酒的非生物稳定性,酒花的单宁、花色苷等多酚物质能与麦汁中蛋白质形成复合物 而沉淀出来,有利于提高啤酒的非生物稳定性。

8、 清香型、浓香型、酱香型白酒工艺特点比较

答: A、用料及时间:酱香型酒:二种原料(高粮、小麦)。分八次生产,每次历时一个月;总耗时一年。浓香型酒:五种原料(高粱、小麦、稗子、玉米、谷子)经一个月发酵蒸馏而成。清香型酒:三种原粮:高粱为主、大麦(青稞)、豌豆,为曲料,经一个月发酵、蒸馏而成。米香型酒:归纳多样酒的一个总称,以大米为主要原料,经传统半固态发酵、蒸馏勾兑而成。B、酒体结构:酒的主体是粮食作物醇化后与水液的混合物。酱香型:主体香极为复杂,至今尚未有定论,但普遍认为是由高沸点的酸性物质与低沸点的醇类物组成的复合香型。浓香型:主体香是乙酸乙脂,这种成份含香量高,且香气突出。清香型:主体是乙酸乙脂和乳酸乙脂,两者会成为主体香气,清香型风格基本代表了我国老白干酒类的基本香型。米香型:主体是乳酸乙脂和含大量乙酸乙脂,高级醇含量也较多,组成它的主要香体。 9. 发酵与酿造的区别 ,与化学工业相比,食品发酵与酿造的特点 ?

答: 发酵 是通过微生物的培养使某种特定代谢产物或菌体本身大量积累的过程,通常是经 纯种培养 和 提炼精制 获得的 成分单一、无风味要求 的产品,如酒精、柠檬酸、谷氨酸、单细胞蛋白等

酿造 是我国人们对一些特定产品发酵生产的特殊称法,是 未知的混合微生物区系 参与的一种 自然发酵 , 不需提炼精制 、产品 成分复杂 ,并 对风味有特殊要求 ,诸如黄酒、白酒、啤酒、葡萄酒等酒类以及酱油、酱、食醋、腐乳、豆豉、酱腌菜等副食佐餐调味品

安全简单、原料广泛、反应专一、代谢多样、易受污染、菌种选育 10. 白红葡萄酒的酿造特点以及区别 。

白葡萄酒酿造特点 : 1 )皮汁分离、白葡萄酒是果汁单独发酵; 2 )果汁澄清、避免果胶质、果肉等杂质发酵带来异杂味; 3 )低温发酵、低温有利于保持葡萄中原果香的挥发性化合物和芳香物质 4 )防止氧化、白葡萄酒易氧化生成棕色聚合物,使酒劣变。

红葡萄酒酿造特点 : 1 )浸渍发酵,即酒精发酵作用和固体物质的浸渍作用同时存在,后者将固体物质中的单宁、色素等酚类物质溶解在酒中; 2 )为有效浸提,发酵温度高于白葡萄酒;发酵过程要靠外界机械力循环果汁; 3 )发酵醪中有较多的单宁等酚类物质,具有一定抗氧化能力,对酒的隔氧抗氧化措施要求不严; 4 )诱导苹果酸 - 乳酸发酵; 5 )果渣共同发酵、纯汁发酵; 6 )开放式发酵、密闭式发4酵。

11. 试论述以淀粉为原料酒精发酵的生化机制 。

对于淀粉质原料,首先要进行淀粉的水解(糖化),再由酒精发酵菌将糖发酵成乙醇。

1 )淀粉质原料的水解 :淀粉糊化→淀粉液化→淀粉糖化。

通过添加酶制剂或糖化曲将淀粉转化为糖,糖化曲中含有的并起作用的淀粉酶类包括α - 淀粉酶、β - 淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和异淀粉酶。淀粉在以上几类酶的共同作用下被彻底水解成葡萄糖和麦芽糖。麦芽糖可在麦芽糖酶的作用下进一步生成葡萄糖。

2 )酵母菌的乙醇发酵 :第一阶段己糖通过糖酵解途径分解成丙酮酸。第二阶段丙酮酸由丙酮酸脱羧酶催化生成乙醛和二氧化碳,乙醛进一步被还原成乙醇。

12. 从酿造原理以及工艺角度比较三种酿造酒的区别 ?

( 1 )原料及主要有效成分: 啤酒:淀粉为主的大麦或麦芽;葡萄酒:葡萄,果糖,葡萄糖等;黄酒:米等淀粉。

( 2 )糖化工艺: 啤酒由胚、上胚层的赤霉素诱导糊粉层产生糖化酶葡萄酒不需糖化,黄酒由霉菌产生的糖化酶进行糖化。

( 3 )参与微生物及发酵工艺:啤酒为单菌种液态发酵(酵母),葡萄酒多菌种发酵(酵母菌、细菌),黄酒多菌种固态发酵(霉菌、酵母菌、细菌) 13.简述麦芽汁制备的方法? (1)麦芽与谷物辅料粉碎 (2)糖化

(3)麦汁过滤和洗糟 (4)麦汁煮沸和添加酒花

14.简述大曲白酒工艺方法及特点 工艺方法:续渣法和清渣法 浓香型工艺特点: 清蒸续渣 酱香型工艺特点: 三高一长 清香型工艺特点: 清蒸清渣 15.简述大曲与小曲的区别?

(1)制作方法。大曲采用顶部发酵,酵母一直漂浮在发酵液体的表面,并且要求环境的温度在16℃~24℃。而小曲以马铃薯或玉米、大麦、黑麦为原料,再使用精馏蒸馏法制作出来的一种液体。

(2)制作原料。大曲为糖化发酵剂,其原料主要是小麦、大麦,加上一定数量的碗豆,并且大曲又分为中温曲、高温曲和超高温曲。而小曲所用原料以大米为主,用小曲制成的酒具有独特的米香。

(3)使用酵母。大曲中主要的微生物是曲霉和醋酸菌、乳酸菌以及酵母。而小曲中的主要微生物是根霉和毛霉以及少量酵母。在制曲时选择多菌种混合制曲。而曲中的微生物存在的种类与制曲温度有密切的关系,不同的制曲温度直接影响着大曲酒的风味特点。

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