1、第一章食品的热加工2、热处理的作用效果：1、正面：1）杀死微生物；2）钝化酶；3）破坏食品中有害因子；4）改变食品品质与特性;5）提高食品营养成分可利用率、可消化性等；2、负面：1）热敏性成分损失；2）品质和特性产生不良变化如色泽、口感；3）消耗能量较大3、食品热处理的类型和特点：（1）烹饪正面作用: 1）杀死微生物（部分） ；2）破坏酶；3）改善食品色、香、味和质感；4)提高可消化性；5)不良成分（如毒素）失活；6)提高耐贮性；（二）热烫（1）目的：破坏或钝化食品中导致食品质量变化的酶类，以保持食品原有的品质，防止或减少食品在加工和保藏中由酶引起的食品色、香、味的劣化和营养成分的损失；（2）
2、用途：蔬菜和某些水果，如蔬菜和水果冷冻、干燥或罐藏前的一种前处理工序。（3）蔬菜和水果热烫的正面作用:1）破坏或钝化酶活性的最主要和最有效方法之一2）杀菌和洗涤作用，可减少表面微生物数量 3）可排除食品组织中的气体，使食品装罐后形成良好的真空度及减少氧化作用 4）软化食品组织，方便食品往容器中装填 5）起到预热作用，利于装罐后缩短杀菌升温的时间。 （4）影响热烫时间的因素：1）果蔬的类型 2）热烫温度 3）食品的体积大小 4）处理方法：蒸汽热烫、热水热烫（三）热挤压（1）挤压是将食品物料放入挤压机中，物料在螺杆的挤压下被压缩并形成熔融状态，然后在卸料端通过模具时被挤出的过程。 （2）热挤压：高
3、温短时热处理，它可减少食品中微生物数量和钝化酶；（3）热挤压或是冷挤压，其产品的保藏主要是靠其较低的水分活性和其他条件。（四）热杀菌（1）灭菌：所有微生物（包括耐热性芽孢）完全破坏（2）巴氏杀菌：酶失活，破坏热敏性微生物和致病菌（3）商业灭菌：杀死所有致病性微生物、产毒素微生物和可能在通常储存条件下繁殖并导致食品腐败的微生物完全被破坏，杀菌后食品符合货架期要求。第二节 食品热加工的原理 1、高温对微生物的致死机制：在高温环境下，高温直接对菌体蛋白质、核酸、酶系统产生直接破坏作用，使蛋白质变性凝固。2、影响微生物耐热性的（1）菌种与菌株：1）菌种不同，耐热性不同；2）同一菌种而菌株不同，耐热性也
4、不同；3）处于生长繁殖的细菌的耐热性比它的芽孢弱；4）各种芽孢中，嗜热菌芽孢耐热性最强，厌氧菌芽孢次之，需氧菌芽孢最弱。 （2）微生物生长和芽孢形成的环境条件：1）温度 2）离子 3）脂类 4）菌龄（3）热处理时介质或食品成分的影响：1、Aw、食品脂肪、盐、糖、pH 值和其它介质成分 Aw：一般情况下，Aw 低，微生物的耐热性强，反之2、食品的脂肪含量：脂肪含量高的食品，可以增强细菌的耐热性。3、盐类：盐类浓度4%时，随浓度的增加，细菌的耐热性明显下降。这种削弱和保护的程度常随腐败菌的种类而异。4、糖类：高浓度的糖液对受热处理的细菌芽孢有保护作用，高浓度的糖类能降低食品的 Aw。糖浓度越高，微
5、生物的耐热性增强，越难杀死微生物。5、pH/酸度：对大多数芽孢杆菌而言，在中性范围内耐热性最强；pH=5 时细菌芽孢不耐热（4）热处理温度：热处理温度越高，杀死一定量腐败菌芽孢所需要的时间越短。 （5）原始活菌数 1）腐败菌或芽孢全部死亡所需要的时间随原始菌数而异，原始菌数越多，全部死亡所需要的时间越长。2）罐头食品杀菌前被污染的菌数和杀菌效果有直接的关系。3、微生物耐热性参数（1）热力致死速率曲线或活菌残存数曲线：若以纵坐标为物料单位值内细胞数或芽孢数的对数值，以横坐标为热处理时间，得到一直线（2）D 值：1）在一定的致死温度条件下，杀死 90%微生物所需的加热时间。2）D 值越大，细菌的死
6、亡速率越慢，即该菌的耐热性越强。3）D 值随热处理温度、菌种、细菌或芽孢所处的环境和其它因素而异（3）TRT:在一定的致死温度条件下，将微生物减少到某一程度（10-n）时所需的热处理时间，n 称为递减指数。因此，TRT 值本质上和 D 值相同，也表示细菌耐热性的强弱。TRT 值与 D 值一样不受原始菌数的影响。 （4）热力致死时间（TDT）：热力温度保持恒定不变，将食品中某一菌种的细胞或芽孢全部杀死所必需的最短热处理时间。（5）Z 值：Z 值为热力致死时间按照 1/10 或 10 倍变化时所需要提高或降低的温度值().Z 值越大，因温度上升而取得的杀菌效果就越小。4、加热对酶的影响（1）引起食
7、品质量下降的酶主要有：氧化酶类和水解酶类，包括过氧化物酶、多酚氧化酶、脂肪氧合酶、抗坏血酸氧化酶等。 （2）由于过氧化物酶活力与果蔬产品的质量有关，而且它是最耐热的酶类，因此将其钝化作为热处理酶破坏程度的指标。当食品中过氧化物酶在热处理中失活时，其他酶以活性形式存在的可能性很小。 （3）酶的耐热性测定则首先是将酶（通常不带有底物）在不同的温度下保温，其他条件保持相同，按一定的时间间隔取样，然后采用标准的方法测定酶的活性。 （4）影响酶耐热性的因素：1）酶的种类和来源 2）pH 值、水分含量、加热速率、食品成分等水分含量愈低，酶对热的耐性愈高加热速率愈快，热处理后酶活力再生的愈多5、加热对食品成
8、分的有益影响：（1）可破坏食品中不需要的成分，如禽类蛋白中的抗生物素蛋白、豆科植物中的胰蛋白酶抑制素；（2）可改善营养素的可利用率，如淀粉的糊化和蛋白质的变性可提高其在体内的可消化性；（3）可改善食品的感官品质，如美化口味、改善组织状态、产生可爱的颜色等。6、加热对食品成分产生的不良后果：（1）食品热敏性营养成分的损失和感官品质的劣化（2）热处理的蛋白质（氨基酸）易于和还原糖发生美拉德反应而造成损失。 （3）维生素的损失，脂溶性维生素一般比水溶性维生素对热稳定。（4）食品营养成分和感官品质指标对热的耐性：取决于营养素和感官指标的种类、食品的种类，以及 pH 值、水分、氧气含量和缓冲盐类等一些热
9、处理时的条件。第三章 罐藏食品工艺 1、罐藏的定义：将食品原料经预处理后密封在容器或包装袋中，通过杀菌工艺杀灭大部分微生物的营养细胞，在维持密闭和真空条件下，得以在室温条件下长期保藏的食品保藏方法。优点：可以长期储藏 食用方便 便于运输和储藏 调节生产季节供应食用符合卫生要求 组织软化、易于消化吸收缺点：食品色香味变化，不及新鲜营养成分损失消耗包装材料 2、罐头生产基本工艺：原料处理装罐预封排气 密封 杀菌 冷却检验 包装成品注液：目的：1、增加风味与营养 2、提高了初温 3、排除了罐内空气3、罐头的排气：（1）目的与效果抑制罐内残存的需氧微生物的生长。防止在高温杀菌时因罐内空气、内容物膨胀而
10、引起的变形甚至暴罐。减轻罐头内壁腐蚀。减小内容物风味，色泽的变化，减轻维生素的破坏。在杀菌冷却后，罐内可以形成一定的真空度，使罐头在贮运销售期间保持正常罐形，防止因气压下降或气温上升而使罐头膨胀。4、影响真空度的因素：1、排气、密封、杀菌时的温度 2、罐头顶隙的大小 3、气温、气压的变化 4、工艺条件的改变 5、原料的种类 原料的成熟度 装罐状态 容器的大小5、罐头的密封：1、密封的要求：能承受一定的内外压力 2、密封材料：液体橡胶 （马口铁）固体橡胶 （玻璃瓶）化工材料 （软罐头）6、罐头的杀菌与冷却 1、杀菌的意义：1、杀死罐内微生物的病原体、中毒菌和腐败菌的繁殖体和芽孢。2、增加食品风味
11、 3、软化组织 4、使食品中的酶失活7、罐头食品的杀菌称为商业杀菌（适度杀菌）8、影响微生物耐热性的主要因素（1）食品杀菌前的污染情况（2）罐头食品的初温（3）杀菌锅类型（4）食品的性质，流体、固体、半流体一般地，酸性食品使用低温杀菌， 低酸性食品使用高温杀菌9、罐头的检验：1、外观检验 2、保温检验 3、敲音检验 4、真空度检验 5、开罐检验第四章 食品的腌制技术 1、腌制保藏：将实验、糖或者酸等渗透到食品组织内，提高其渗透压，降低水分活性，或通过微生物的正常发酵降低食品的 PH 值，从而抑制有害菌和酶的活动，延长产品保质期，改善产品风味的一种贮藏和加工方法。腌制的目的：改善风味，稳定颜色，
12、改善结构，利于保藏。2、食品的腌制过程：实质上是食品外的溶液和食品组织内的溶液通过溶剂的渗透、溶质的扩散，最后达到均衡化的过程。 （1）扩散:分子在不规则热力运动下固体、液体、气体浓度均匀化的过程，扩散的方向总是由高浓度想低浓度方向进行。 （2）渗透：溶剂从低浓度溶液经过半透膜想高浓度溶液扩散的过程。溶液的渗透压与浓度及温度成正比，与溶质的分子量程反比。3、腌制食品能抑制有害微生物生长的原理：1、搞渗透压 2、低水分活度 3、低 PH 值 4、食品添加剂及调味品的防腐作用。4、食盐对微生物的影响：1、脱水作用：微生物细胞脱水，发生质壁分离。2、离子水化作用：食品的水分活度下降 3、生理毒害作用
13、：Na 离子和Cl 离子分别与为微生物细胞中的阴离子、阳离子结合，产生毒害。4、食品中氧气的溶解度下降：抑制旭阳微生物 5、对酶活力的影响：抑制酶的活性，延缓反应速度。5、糖溶液的防腐机理：1、降低水分活度 2、产生高渗透压 3、使溶液中的氧气浓度下降。6、发酵保藏机理：利用能分解糖形成酒精和酸的微生物的生长繁殖和新陈代谢活动，抑制蛋白质分解菌和脂肪分解菌的活动，达到防止食品腐败变质的目的。7、利用香料和调味品的放副作用：1、调味品的渗透脱水作用 2、调节酸度、降低 PH 值8、腌制保存的基本原理的总结：1、食盐、糖等腌制剂在食品组织中形成的高渗透压，是微生物细胞脱水 2、食盐、糖等腌制剂可以
14、降低腌制品的水分活度 3、通过微生物的正常 发酵降低食品的 PH 值，从而抑制了有害菌和酶的活动，延长食品保质期。4、一些食品添加剂和调味品具有抑菌作用。5、食品腌制通常应结合适当的温度控制。9、食品腌制的方法：1、干腌法 2、湿腌法 3、注射腌制法 4、混合腌制法（1）干腌法：将食盐直接撒布在食品的表面，利用食盐产生的高渗透压使原料脱水，再依靠外渗汁液形成腌制液进行研制的方法。特点：1、操作简便；制品干燥；营养成分流失较少。2、腌制不易均匀，失重大，时间长。 （2）湿腌法：是将食品原料浸没与盛有腌制液的容器中，利用溶液扩散和渗透作用使腌制液均匀的渗入原料组织内部的方法。特点：1、盐分分布均匀
15、，可避免氧化；2、用盐多，营养成分流失多，制品含水量高。 （3）注射腌制法：腌制肉品时，用泵及针头将腌制液注入动脉或肌肉的方法。特点：1、腌制速度快，产品得率高；2、制品易腐败，易冷藏。 （4）混合腌制法：采用干腌法和湿腌法或混合腌制法相结合的一种腌制方法。特点：1、制品色泽好，营养成分流失少，咸度适中，避免单一腌制法的缺点；2、生产工艺较复杂，周期长。10、食品的糖漬加糖腌制：适于组织柔嫩不耐煮的原料。特点：不加热或加热时间短，能很好的保持原料的色、香、味，维生素损失较少，避免坯料失水干缩，糖分内外平衡一致。缺点是时间较长，产品含水量高，储存性差。11、煮制法：将原料在热糖液中合煮的操作方法
16、，适宜组织较紧密耐煮制的原料。特点：生产周期短，应用范围广，但因热处理，色、香、味差，维生素损失较多。分类：常压煮制（一次性煮制、多次行煮制、快速煮制） 减压煮制（减压煮制法、扩散煮制法）12、腌制对食品品质的影响：1、腌制品色泽的形成（褐变、吸附、发色剂）2、腌制品风味的形成（加工过程、发酵、吸附、原料）3、腌制品质地的变化（糖漬，腌渍果蔬产品的脆度）4、腌制品质量的裂变（有害微生物、亚硝酸）13、防止腌制品质量裂变的措施：1、选用新鲜原材料并洗涤干净 2、采取各种措施抑制有害微生物的活动。 3、食品腌制通常应结合适当的温度控制第五章 食品的熏制 1、食品的熏制：利用各种木材不完全燃烧时所产
17、生的烟气对食品进行熏制，或者是直接用液态熏制剂处理食品，从而改进食品的风味，增进食品的色这，以及提高产品贮藏性能的一种加工方式。2、食品熏制的目的：1、杀菌防腐作用 2、赋予制品独特的烟熏风味 3、发色作用 4、抗氧化作用 5、脱水作用3、熏烟的主要成分及其作用：熏烟是由空气和没有完全燃烧的产物气体、液体、固体颗粒所形成的混合物，其中常见的有：酚类、醇类、有机酸类羰基化合物、烃类、气体物质（1）酚类：1、抗氧化作用 2、对产品呈色和呈味作用 3、抑菌防腐作用 2）醇类：主要作用是作为挥发性物质的载体，对风味形成几乎不起作用，醇的杀菌作用极弱。 （3）有机酸类：1、对制品的风味影响极为微弱，其杀
18、菌作用也只有当积聚在制品表面，以至酸度有增长的情况下，才显示出来。2、在烟熏加工时，有机酸重要的作用是促使肉制品表面蛋白凝固，形成良好的外皮。 （4）羰基化合物：具有非常典型的烟熏风味，且多可以参加美拉德反应，与形成制品色泽有关，因此对烟熏制品色泽、风味形成极为重要。 （5）烃类：不起防腐作用，也不会 有独特的风味，且多有致癌作用，他们多附着在熏烟的固体相上，因此可以除去。 （6）气体物质：熏烟中产生的气体物质有 CO2、CO、O 2、N 2、NO 等，大多数对熏制无关紧要。4、熏制的方法：（1）按制品的加工过程分：熟熏、生熏（2）按熏烟接触的方式：直接烟熏法、间接烟熏法（3）按熏制过程中的温
19、度范围分：冷熏法、温熏法、热熏法、焙熏法、电熏法、液熏法6、减少熏烟危害的措施 1、发烟材料的选择 2 常选用阔叶树硬木木材 2、控制发烟温度 3、采用间接烟熏法 4、根据产品特性选择不同的烟熏方法第六章 食品的干燥 1、去湿：在食品生产中，一些固体产品或半成品可能混有大量的湿分，将湿分从物料中去除的过程 2、干燥过程进行的必要条件：（1）物料表面水汽压力大于干燥介质中水汽分压；（2）干燥介质要将汽化的水分及时带走。3、湿度（湿含量） H： 湿空气中所含水蒸气的质量与绝干空气质量之比。湿空气是由水蒸气和绝干空气构成。4、相对湿度 ： 在一定温度及总压下，湿空气的水汽分压 pw 与同温度下水的饱
20、和蒸汽压 ps 之比的百分数 5、湿度 H 只能表示出水汽含量的绝对值，而相对湿度却能反映出湿空气吸收水汽的能力。6、湿比热（湿热） cH：在常压下，将 1 kg 干空气和其所带有的 H kg 水汽升高温度 1 所需的热量。7、焓（热含量） I： 湿空气的焓为干空气的焓与水汽的焓之和。8、湿空气的比容（湿容积） H：每单位质量绝干空气中所具有的湿空气（绝干空气和水蒸气）的总体积。9、绝热饱和温度 tas：空气绝热增湿至饱和时的温度。10、露点 td：一定压力下，将不饱和空气等湿降温至饱和，出现第一滴露珠时的温度。11、物料与水分结合方式：（1）附着水分：湿物料的粗糙外表面附着的水分。 （2）毛
21、细管水分：多孔性物料的孔隙中所含的水分。 （3）溶胀水分：是物料组成的一部分，可透入物料细胞壁内，使物料的体积为之增大。12、恒定干燥条件：空气的温度、湿度、流速及物料接触方式不变。第八章 食品分搅拌混合与均质 1、混合：是借助机械方法或物理方法将两种或两种以上不同物料互相混杂，使各组分浓度达到一定的均匀度。2、均匀度：是指一种或几种组分经过混合所达到的分散的均匀程度 3、分离尺度：以混合后各局部区域某组分的体积的平均值来表示混合物的均匀性 4、分离强度：以混合后各局部区域某组分的浓度与该组分在混合物中的平均浓度之间的偏离程度来表示混合物的均匀性分离尺度越小、分离强度越小，表明该混合越均匀，反
22、之，混合效果越差。5、食品混合的方法：震动混合、超声波混合、高速气流混合、高速液流混合、搅拌混合、均质混合 6、液体搅拌混合：指借助于流动中的两种或两种以上的液体物料在彼此之间相互散布的一种操作。7、桨叶式搅拌机的主要特点是：结构简单，容易制造；混合效果较差；局部剪切作用弱，不易发生乳化作用；适用性广。 8、涡轮式搅拌机的主要特点是：适于搅拌多种物料，尤其对中等粘度液体特别有效；混合生产能力较高，能量消耗少，搅拌效率较高；有较高的局部剪切效应；容易清洗和造价较高。涡轮式搅拌机常用于制备低粘度的乳浊液、悬浮液和固体溶液。 9、旋桨式搅拌机的主要特点：生产能力较高，但对互不溶液体，生产细液滴乳化液
23、而液滴直径范围不大的情况下，生产能力受限制；结构简单，维护方便；常常会卷人空气形成气泡和离心涡旋；适用于低粘度和中等粘度液体的搅拌，对制备悬浮液和乳浊液等较为理想。 10、人们将能满足线性关系的流体称为牛顿流体，把不满足线性关系的流体称为非牛顿流体。 第九章 食品膨化技术 1、膨化食品：是指利用油炸、挤压、沙炒、焙烤 微波等技术作为熟化工艺，使熟化后的物料有体积明显增加现象的食品。2、食品膨化技术的特点 ： 膨化产品营养成分的保存率和消化率高 改善食用品质，易于贮存，不易回生 加工产品食用方便，产品种类多 工艺简单，成本低 原料适用性广 属于清洁加工模式3、直接膨化法：指物料经挤压机加工后直接
24、膨胀形成膨化食品的工艺过程；间接膨化法：是指物料经挤压机加工后成为没有膨胀的半成品，再经干燥，并用烤、炸或微波等手段使其膨胀而最终形成膨化食品的工艺过程。8、油炸对食品的影响：热对油的影响，油的质量变化反过来影响食品的质量；热直接对油炸食品的影响。9、真空低温油炸的特点：温度低、营养成分损失少；水分蒸发快，干燥时间短；对食品具有膨化效果，提高产品的复水性；油脂的劣化速度慢、油耗少。第十章 食品发酵发酵的概念：（1）传统意义上：酵母菌作用于果汁、麦芽汁或谷类产生 气泡 的现象，或者是指酒的生产过程。 （2）生理生化意义上：指微生物在无氧条件下，分解各种有机物质产生能量的一种方式；或者，是以有机物
25、作为电子受体的氧化还原产能反应。 （狭义） （3）工业意义上：泛指利用微生物（厌氧、有氧）制造或生产某些产品的过程。 （广义） 2、发酵工程：提供微生物适宜生长条件，利用微生物的某种特定功能，通过现代化的技术手段，生产出所需要的产品。3、发酵工业：是指利用生物的生命活动产生的酶，对无机或有机原料进行酶加工，获得产品的工业。4、发酵的一般工艺过程 （1）发酵原料的选择及预处理（2）微生物菌种的选育及扩大培养（3）发酵设备选择及工艺条件控制（4）发酵产物的分离提取（5）发酵废物的回收和利用第二节 菌种选育及扩培技术 1、生产菌种的要求和来源及选育方法要求：（1）菌种能在较短的发酵过程中高产有价值的
26、发酵产品（2）菌种的发酵培养基应价廉，来源充足，被转化为产品的效率高（3）菌种对人、动物、植物和环境不应造成危害，还应该注意潜在的，慢性的，长期的危害，要严格防护（4）菌种发酵后，所产不需要的代谢产物少，而且产品相对容易地与不需要的物质分离，下游技术能用于规模化生产（5）菌种的遗传特性稳定，而且易于进行基因操作来源：自然环境 、收集菌株筛选、购置生产菌种 选育方法：自然选育、诱变育种、基因重组、分子育种 2、种子扩培技术：是指将保存于沙土管、冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后，再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级放大培养而获得一定数量和质量的纯种过程。这些纯培养物称为种子。 4、直投
27、式发酵剂（1）是指一系列高度浓缩和标准化的冷冻干燥发酵剂菌种，直接加入到灭菌的原料中进行发酵，无需对其活化、扩培等其它预处理工作 2）优势：省去菌种车间，减少人员、简化工艺1、固态发酵与液态发酵 （1）固态发酵:是指微生物在没有或几乎没有游离水的固态的湿培养基上的发酵过程。 （2）液态发酵：指培养基呈液态的微生物发酵过程。2、固态发酵与液态发酵相比的优、缺点优点：（1）培养基含水量少，废水、废渣少，环境污染少，容易处理（2）能源消耗量低,供能设备简易（3）培养基原料多为天然基质或废渣，广泛易得，价格低廉（4）设备和技术较简易，较低的投资（5）产物浓度较高,后处理较方便 2、缺点：（1）菌种限于
28、耐低水活性(aw)的微生物，菌种选择性少（2）发酵速度慢，周期较长 3）天然原料成分复杂，有时变化，影响发酵产物的质和量（4）工艺参数难以测准和控制（5）产品少,工艺操作消耗劳力多，强度大3、分批发酵、连续发酵、补料分批发酵（1）分批发酵：封闭系统培养，指一次性投料、接种直到发酵结束，产品一次性收获。在发酵过程中，除了不断通气（如好氧发酵） ，调节 pH 外，与外界没有其它物料交换的一种发酵方式。特点：1）典型的非稳态过程。2）微生物生长延滞期、对数生长期、稳定期和衰亡期。3）操作简单、周期短，染菌机会少，原料利用率高，但产率低。（2）连续发酵：在开放系统中进行的。连续不断的向发酵罐中流加新鲜
29、发酵液，同时又连续不断的排出等量的发酵液，从而使 pH、养分、溶解氧保持恒定，使微生物生长和代谢活动保持旺盛稳定状态的一种发酵方式。特点：恒态。优点：研究材料；提高生产效率；质量稳定；自动控制。缺点：营养物质利用率较低；菌种易变异；易染菌；（3）补料分批发酵：半不连续发酵，是指在开始时投入一定量的基础培养基，到发酵过程中的适当时期，开始连续补加碳-能源或（和）氮源或（和）其它必需基质，直至发酵液体积达到发酵罐最大操作容积后，将发酵液一次全部放出。特点：过渡发酵（分批发酵和连续发酵）方式。克服发酵过早结束的缺点；产物合成速率的下降；增加染菌机会；（4）补料分批发酵与分批培养方式比较：1）可以解除
30、底物抑制、产物的反馈抑制和葡萄糖分解阻遏效应；2）对于好氧发酵，可以避免在分批培养过程中因一次性投糖过多造成的细胞大量生长、耗氧过多以至通风搅拌设备不能匹配的状况；在某种程度上可减少微生物细胞的生成量、提高目的产物的转化率；3）微生物细胞可以被控制在一系列连续的过渡态阶段，可用于控制细胞的质量（5）补料分批发酵与连续培养方式比较 1、无菌要求低 2、菌种变异和退化少 3、使用范围更广。4、固定化酶和固定化细胞发酵 （1）固定化酶或细胞：固定于水不溶载体可重复和连续使用；5、混合培养物发酵 混合发酵的优势：（1）充分利用培养基、设备、人员和时间，提高产品的质量；（2）独特产品的获得（如白酒、泡菜
31、）3）多菌种多功能基因（替代重组工程菌）多种代谢反应提高生产效率第四节 发酵工艺过程控制(液态发酵)1、发酵热：发酵过程中释放出来的引起温度变化的净热量称为发酵热。包括：Q 发酵 = Q 生物 + Q 搅拌 - Q 蒸发 Q 辐射2、影响发酵温度的因素：（1）菌种特性（2）培养基 （成分及配比） （3）发酵阶段（4）搅拌类型及搅拌速度（5）通气速度 （影响 Q 蒸发） （6）罐内外的温差 3、温度对微生物生长的影响：（1）影响酶的活性、影响细胞内各种反应速度（2）最低、最高、最适生长温度（3）在最适范围内生长速度随温度升高而增加，生长周期缩短（4）不同生长阶段的微生物对温度的反应不同4、最适温
32、度的控制（1）根据菌种及生长阶段（2）根据培养条件（3）根据菌生长情况5、pH 对微生物生长和代谢产物形成影响的主要原因：（1）影响原生质膜的性质（2）影响酶的活性（3）影响营养物质和中间代谢产物的解离6、影响 pH 值变化的因素（1）基质代谢：糖代谢、氮代谢、生理酸、碱性物质利用后 pH会下降或上升（2）产物形成 （3）菌体自溶，pH 上升，发酵后期，pH 上升。7、发酵过程 pH 值的调节及控制（1）调整培养基的组分（2）在发酵过程中进行控制：添加 CaCO3 、氨水流加法、尿素流加法 （3）通过补料调 pH（4）当补料与调 pH 发生矛盾时，加酸或碱调 pH8、发酵过程的溶氧变化（1）前
33、期：菌体生长，溶氧出现低峰；（2）产物合成期：溶氧水平相对较低，受消沫油的影响；（3）后期：菌体衰老，溶氧逐步上升。9、溶氧异常下降的原因：污染好气性杂菌、代谢异常、设备或工艺变化溶氧异常升高的原因：呼吸受到抑制溶氧明显上升；污染烈性噬菌体； 菌体破裂会完全失去呼吸能力溶氧直线上升。10、溶氧浓度的控制 （1）供氧方面：1）增加空气中氧的含量，使氧分压增加，进行富氧通气 2）提高罐压 3）改变通气速率 4）增加搅拌速度 2）需氧方面：1）调整基质浓度 菌体 2）调节温度11、 （1）泡沫产生：通气搅拌（蛋白类） ；微生物代谢产生；（2）泡沫带来的危害：1）减少发酵的有效容积 2）液体溢出，增加
34、染菌机会 3）降低菌体利用率 4）影响通气搅拌 12、以霉菌发酵为例，说说发酵过程中泡沫的消长规律？ 答：发酵初期泡沫的高稳定性与发酵液的高表现黏度和低界面张力有关，而随着霉菌产生酶增多和对碳/氮源利用，造成稳定泡沫的蛋白质被分解，培养液表面黏度降低促使表面张力上升，泡沫减少；当到达发酵后期，由于微生物细胞的自溶，又使蛋白质浓度增加，促使发酵过程泡沫上升。此外，发酵过程中染菌会使发酵液黏度变大，也会产生大量泡沫。同时由于微生物的呼吸和发酵产生大量的 CO2 等气体排放到发酵液中，必然也会引起大量泡沫的产生。13、泡沫的控制（1）调整培养基中的成分(如少加或缓加易起泡的原料)、或改变某些物理化学
35、参数(如 pH、温度、通气和搅拌)、或者改变发酵工艺 (如采用分次投料)来控制，以减少泡沫形成的机会。 （2）采用机械消沫或化学消沫，消除已形成的泡沫。 14、化学消泡机理（1）降低泡沫的机械强度，使泡沫破裂（2）降低液膜的表面黏度，使液膜的液体流失，导致泡沫破裂15、消泡剂选择的原则（1）表面活性剂（2）对气-液界面的散布系数必须足够大（3）无毒害性，且不影响发酵菌体（4）不干扰各种测量仪表的使用（5）在水中的溶解度较小（6）来源方便，成本低17、机械消泡：（1）靠机械强烈振动、压力的变化，促使气泡破裂，或借机械力将排出气体中的液体加以分离回收（2）优点：不需引入外界物质（如消泡剂） ，可减少培养液性质复杂化程度，便于产物的提取。 （3）缺点：不能从根本上消除引起稳定泡沫的因素18、补料的内容：（1）补充碳源和能源（2）补充氮源（3）加入某些微生物生长或合成需要的微量元素或无机盐（4）对于产诱导酶的微生物，在补料中适当加入该酶的作用底物，是提高酶产量的重要措施。 19、补料的原则：中间补料：13 倍；控制微生物的中间代谢，有利于产物积累
