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三、微生物和酶在食用农产品加工中的作用 (一)微生物的基本特性及应用 1.微生物的概念和类别 微生物是自然界分布的一群低等生物，它体形微小，需借助光学显微镜或电子显微镜才能看到它们。微生物的种类十分繁多，与食用农产品加工关系密切的是细菌、酵母菌和霉菌，此外还有放线菌、立克次氏体、支原体和病毒等。 细菌，是单细胞结构，以分裂法繁殖，有三种基本形态，即球状菌、杆状菌和螺旋状菌(图1-1)。 酵母菌，属于子囊菌纲的真菌，也由单细胞构成，以出芽繁殖为主，基本形态为圆形或椭圆形。在生产实践中，通常将酵母菌划分为人工培养酵母和野生酵母两大类。人工培养的酵母是经人工驯化培养的纯种酵母，应用广泛，常见的有酿酒工业上的酒精酵母、葡萄酒酵母和啤酒酵母等。野生酵母是自然界分布的拟酵母,多呈杆状,能在液态食品表面形成皮膜，对酿造工业和发酵食品有危害(图1-2)。 霉菌，也属于子囊菌纲的真菌，多数由多细胞构成丝状菌体，以孢子或菌丝断裂繁殖。自然界的霉菌约有50,000多种，在食用农产加工品中常见的有毛霉、根霉、曲霉和青霉(图1一3),此外,有木霉、交链孢霉、芽枝霉、地霉、镰刀霉等。 2.微生物的特性及环境影响因素微生物和其他一切生物一样，有其共同点，即生物体均由细胞组成，进行新陈代谢、生长和繁殖过程，并且有遗传变异的能力。但微生物与高等生物相比较，则具有分布广、种类多、繁殖速度快及    过高都能使微生物的生长繁殖活动受到抑制，甚至会造成死亡。因此，在农产品加工中掌握温度条件往往是控制有害微生物和利用有益微生物的一项重要技术措施。根据微生物适应生长的温度范围不同，可将微生物分为嗜冷性微生物、嗜温性微生物和嗜热性微生物。其中,嗜温性微生物,分布最广，种类最多,它的最低生长温度为0℃,适生长温度为20-25℃，最高生长温度为40-15℃。农产品加工中进行发酵的微生物，引起食用农产加工品腐败变质的微生物以及病原微生物，多属于嗜温性微生物，所以在农产品加工过程中采取高温或低温处理可以有效地控制嗜温微生物的生长繁殖活动。 pH值，即氢离子浓度或称酸碱度。环境基质中氢离子浓度的高低，影响着微生物的生理活动。每种微生物都需要有与它生理活动相适应的酸碱环境，一般来讲，细菌适宜在中性(pH等于7)或偏碱性(pH值大于7)环境中生存。 pH值改变时，微生物的生理活动就会受到促进或抑 制。因此利用微生物进行农产品加工时需要注意酸碱度的调整。 渗透压是影响微生物生理活动的又一重要因素。微生物是依靠其细胞膜的半渗透作用进行新陈代谢的。这种半渗透作用表现在外界营养物质有选择的透过细胞膜，而营养物质进入菌体内或代谢产物排出体外主要又与菌体的细胞质和外界基质的渗透压的高低有密切关系。菌体细胞质的浓度大，则渗透压高，浓度小则渗透压低。当菌体细胞质的渗透压高于基质的渗透压时，基质的营养成分渗入细胞;反之，基质的渗透压高于细胞质时，则细胞质的水分向细胞外渗出，呈现细胞质脱水现象。当脱水严重时，微生物会由于菌体的细胞质与细胞壁分离，即“质壁分离”而死亡。因此，人们利用食盐或食糖溶液的高渗透压作用，来腌渍农产品，就可以防止产品腐败变质。 各种微生物的生长繁殖都要求有最适宜的渗透压，因而它们对不同浓度的基质的渗透压也具有各自的适宜能力。一般来讲，多数腐败细菌的生长活动，在10~15%浓度的食盐水中便被抑制，但对那些嗜盐菌(主要是某些霉菌和酵母)则需在20~25%的食盐溶液中才受到抑制。所以，在农产品加工中,通过改变基质的浓度和渗透压，可以有效地促进有益微生物的发展和抑制有害微生物的活动，达到加工的目的。 水分是微生物维持其正常代谢过程必不可少的因素。一般细菌生长繁殖所需水分较多，约在20-30%，霉菌只要15%左右的水分便可正常生长发育，而酵母菌所需水分则介于细菌与霉菌之间。干燥环境可阻止微生物的生命活动，所以经过干制加工的农产品就比较耐贮藏。 上述是一些影响微生物生长繁殖的主要环境因素。除此之外，紫外线、射线、超声波、化学药剂、抗菌素、植物杀菌素等对微生物的生命活动也有显著的影响。在农产品加工中，利用这些因素也可以控制有害微生物活动。 3.品科学和应用微生物学的发展，微生物在食用农产品加工中的应用范围日益扩大，不仅能生产出多种营养价值高而味美可口的产品，并且在农产品资源利用和新产品开发方面提供了广阔的前景。食用农产品加工中,对微生物的利用主要有以下方面:利用细菌发酵生产食醋、味精及发酵乳制品等;利用酵母菌发酵酿酒和生产面包等;利用霉菌制曲生产酱油、黄酱、面酱等;此外，在制糖，腌酱菜、腐乳、酸豆乳、豆豉等产品的生产中，也都要利用某些微生物的有益作用。 |
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