米曲霉生产糖化酶工艺
糖化液化
二、液化及糖化工艺
1、工艺流程 、
纯碱 水 氯化钙 麸皮
碎米 →浸泡→沥干→ 磨浆 →调浆 → 加热液化 → 冷却糖化→糖浆 浸泡→沥干→ 冷却糖化→
细菌淀粉酶
2、液化方法 、 (1)浸米:先将碎米(或其他淀粉质原料)准确过秤, )浸米:先将碎米(或其他淀粉质原料)准确过秤, 然后倒入输送机中,运入储料桶内,加水浸泡冲洗, 然后倒入输送机中,运入储料桶内,加水浸泡冲洗,在常 温下浸泡0.5~1h,把水放掉沥干。 温下浸泡 ,把水放掉沥干。 (2)磨浆:把冲洗干净的碎米,流入钢片式磨粉机中磨 )磨浆:把冲洗干净的碎米, 磨时一边投入碎米,一边加入适当的水。 细。磨时一边投入碎米,一边加入适当的水。粉浆要求越 细越好,一般每100kg碎米磨成米浆约 碎米磨成米浆约250g,米浆呈稠厚 细越好,一般每 碎米磨成米浆约 , 均匀乳浊状。 均匀乳浊状。 (3)调浆:米浆边磨边流入液化及糖化桶内。磨浆结束 )调浆:米浆边磨边流入液化及糖化桶内。 开动搅拌器,加水,使粉浆调节在18~20ºBé。再用碳酸钠 开动搅拌器,加水,使粉浆调节在 。 即纯碱溶液调节pH至 氯化钙, 即纯碱溶液调节 至6.2~6.4。然后加 。然后加0.2%氯化钙,最后 氯化钙 加细菌淀粉酶( 原料) 加细菌淀粉酶(100U/g原料) 原料
第六节 液化及糖化
液化及糖化的优点
解决曲料需要加大水量的问题 节约大量粮食 提高原料处理设备及制曲设备的利用率 有利于提高机械化程度
一、酶法的应用
在制曲过程中,淀粉,消耗葡萄糖,放出大量 热量 原料中加水量越大,淀粉被消耗越多;制曲时间越长, 原料中加水量越大,淀粉被消耗越多;制曲时间越长,淀 粉也消耗越多,因而浪费粮食、 粉也消耗越多,因而浪费粮食、降低原料利用率 在酱油生产中,利用α-淀粉酶和 淀粉酶和糖化酶可以取代淀粉质原 在酱油生产中,利用 淀粉酶和糖化酶可以取代淀粉质原 料的制曲工艺, 料的制曲工艺,大大节约粮食和方便生产
米曲霉生产糖化酶工艺
米曲霉生产糖化酶工艺1.米曲霉是一种好气性真菌,菌丝一般呈黄绿色,米曲霉的菌丝由多细胞组成,是一类产复合酶的菌株,除产蛋白酶外,还可产淀粉酶、糖化酶、纤维素酶、植酸酶等。
在淀粉酶的作用下,将原料中的直链、支链淀粉降解为糊精及各种低分子糖类,如麦芽糖、葡萄糖等;在蛋白酶的作用下,将不易消化的大分子蛋白质降解为蛋白胨、多肽及各种氨基酸,而且可以使辅料中粗纤维、植酸等难吸收的物质降解,提高营养价值、保健功效和消化率,广泛应用于食品、饲料、生产曲酸、酿酒等发酵工业。
米曲霉在工业上的应用:用于发酵生产豆豉、豆酱;与黑曲霉、绿色木霉复合发酵用于酱油生产;用于饲料工业;用于酿酒制曲、生产低醇乳糖饮料。
2.葡萄糖淀粉酶又称γ一淀粉酶, 简称糖化酶,糖化酶是一种含有甘露糖、葡萄糖、半乳糖和糖醛酸的糖蛋白,在工业中应用的糖化酶主要是从黑曲霉、米曲霉、根霉等丝状真菌和酵母中获得,从细菌中也分离到热稳定的糖化酶, 人的唾液、动物的胰腺中也含有糖化酶生产方法:a.黑曲霉固体发酵法工艺流程:试管菌种→三角瓶款曲扩大培养→帘子曲种→通风制曲→成品。
b.液体深层发酵法.工艺流程:试管斜面种子→种子扩大培养→发酵→过滤→浓缩→干燥→粗酶制剂。
糖化酶成品提取工艺成品糖化酶可分为液体酶和固体酶2 种, 而固体酶的制备方法又可分为盐析法、有机溶剂沉淀法和附吸法等, 采用一条合理的提取工艺, 可制备系列酶产品以满足不同行业的需求及降低成品的成本.目前国外糖化酶生产一般采用液体深层培养, 发酵罐最大可达200m , 罐体都采用不锈钢制造, 冷却系统采用罐外冷却盘管关键阀门都采用隔膜阀, 培养基可在罐内灭菌, 也可用薄板冷却器作连续灭菌,并装有节能器, 发酵过程中的控制参数有搅拌功率、溶解氧、空气中的二氧化碳与氧气量以及温度、P H 等。
糖化酶处理技术:糖化酶的处理工艺过程分为预处理、固液分离、液体浓缩、酶的沉淀干燥四个工序。
国外采用的无机絮凝剂有硫酸铝、碱式氯化铝、氯化铁、锌盐等能在水中形成各种氢氧化物凝胶;采用的有机高分子絮凝剂有聚苯乙烯磺酸、聚丙烯酸(或钠盐) 、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酞胺等。
两种曲霉糖化性质的比较
两种曲酶糖化性质的比较研究在国内传统的制酒行业中,由于黑曲霉含有丰富的酶系如液化酶、糖化酶、纤维素酶和蛋白酶等,自70年代大多都由米曲霉改为黑曲霉作糖化用菌种。
但在日本迄今仍在采用米曲霉做糖化菌,说明其中必有原因。
鉴于此,本实验以黑曲霉和米曲霉为研究对象,研究比较它们的液化酶和糖化酶(葡萄糖淀粉酶)生产性质。
黑曲霉是一种常见的真菌, 属于半知菌类曲霉属。
黑曲霉对营养要求较低, 只要培养基中含有碳源、氮源及磷、钾、镁、硫等元素即能生长良好。
黑曲霉可以产生许多种酶, 现已成为工业应用常见的菌种之一。
根据bigelis1989年的统计, 25种主要商品酶制剂中就有15种来源于黑曲霉仁, 。
它们分别是α-淀粉酶、过氧化氢酶、纤维素酶、葡萄糖酶、糖化酶、葡萄糖氧化酶、半纤维素酶、橙皮昔酶、脂肪酶、果胶酶、蛋白酶、单宁酶。
美国准许使用的食品工业用酶生产菌种只有黑曲霉、酵母、枯草杆菌等约20种, 其中以黑曲霉所产酶类最多。
我国酶制剂工业生产用菌种中, 黑曲霉占了17种中3种, 即黑曲霉变异株和,它们分别用于糖化酶、果胶酶和酸性蛋白酶的生产[1]。
黑曲霉酶类在工业上具有重要的作用, 例如, 柠檬酸等有机酸的发酵生产、食品及饮料加工以及用于轻化工业、纺织工业、饲料加工和废物的处理等等。
总之, 黑曲霉生产的酶制剂具有用量大、应用范围广、安全性好的特点, 已愈来愈受到人们的重视。
米曲霉的菌丝由多细胞组成,是一类产复合酶的菌株,除产蛋白酶外,还可产淀粉酶、糖化酶、纤维素酶、植酸酶等。
在淀粉酶的作用下,将原料中的直链、支链淀粉降解为糊精及各种低分子糖类,如麦芽糖、葡萄糖等;在蛋白酶的作用下,将不易消化的大分子蛋白质降解为蛋白胨、多肽及各种氨基酸,而且可以使辅料中粗纤维、植酸等难吸收的物质降解,提高营养价值、保健功效和消化率,广泛应用于食品、饲料、生产曲酸、酿酒等发酵工业。
1 材料与方法1.1材料菌种:黑曲霉UV-48;米曲霉-41.2培养基种子培养基(土豆汁培养基;察式培养基);发酵培养基(麸皮培养基;液体深层发酵液)1.3试剂1.33%可溶性淀粉;碘液;0.01MNacl-HAC缓冲液;6NHCL;DNS试剂;葡萄糖标准溶液1.4实验仪器电热恒温水槽(上海精宏实验设备有限公司,DK-8D);721型分光光度计(上海欣茂仪器有限公司,2C409035);立式压力蒸汽灭菌器(上海申安医疗器械厂,LDZX-75KB);恒温培养箱(上海实验仪器厂有限公司,DHP060);气浴恒温摇床(太仓市实验设备厂,TCYQ)。
糖化酶
我国糖化酶的研究概况糖化酶是世界上生产量最大应用范围最广的酶类,介绍了糖化酶的结构组成、特性、生产、提取、活力检测以及提高酶活力的研究。
主要的内容包括:一、糖化酶的简介糖化酶是应用历史悠久的酶类,1 500年前,我国已用糖化曲酿酒。
本世纪2O年代,法国人卡尔美脱才在越南研究我国小曲,并用于酒精生产。
50年代投入工业化生产后,到现在除酒精行业,糖化酶已广泛应用于酿酒、葡萄糖、果葡糖浆、抗菌素、乳酸、有机酸、味精、棉纺厂等各方面,是世界上生产量最大应用范围最广的酶类。
糖化酶是葡萄糖淀粉酶的简称(缩写GA或G)。
它是由一系列微生物分泌的,具有外切酶活性的胞外酶。
其主要作用是从淀粉、糊精、糖原等碳链上的非还原性末端依次水解a一1,4糖苷键,切下一个个葡萄糖单元,并像B一淀粉酶一样,使水解下来的葡萄糖发生构型变化,形成B—D一葡萄糖。
对于支链淀粉,当遇到分支点时,它也可以水解a一1,6糖苷键,由此将支链淀粉全部水解成葡萄糖。
糖化酶也能微弱水解a一1,3连接的碳链,但水解a一1.4糖苷键的速度最快,它一般都能将淀粉百分之百地水解生成葡萄糖。
二、糖化酶的结构组成及分类糖化酶在微生物中的分布很广,在工业中应用的糖化酶主要是从黑曲霉、米曲霉、根霉等丝状真菌和酵母中获得,从细菌中也分离到热稳定的糖化酶,人的唾液、动物的胰腺中也含有糖化酶。
不同来源的淀粉糖化酶其结构和功能有一定的差异,对生淀粉的水解作用的活力也不同,真菌产生的葡萄糖淀粉酶对生淀粉具有较好的分解作用。
糖化酶是一种含有甘露糖、葡萄糖、半乳糖和糖醛酸的糖蛋白,分子量在60 000 到1 000 000间,通常碳水化合物占4% 18%。
但糖化酵母产生的糖化酶碳水化合物高达80%,这些碳水化合物主要是半乳糖、葡萄糖、葡萄糖胺和甘露糖。
三、糖化酶的特性1、糖化酶的热稳定性在糖化酶的热稳定性机理及筛选热稳定性糖化酶菌株上。
工业上应用的糖化酶都是利用它的热稳定性。
一般真菌产生的糖化酶热稳定性比酵母高,细菌产生的糖化酶耐高温性能优于真菌。
年产5000吨糖化酶发酵车间设计
南阳理工学院本科生毕业设计学院(系):生物与化学工程学院专业:生物工程学生: *******指导教师:***完成日期 2010 年 5 月南阳理工学院本科生毕业设计年产5000吨糖化酶发酵车间设计The design of annual output of 5000 tons of glucoamylasefermentation factory workshop总计:毕业设计(论文)28页表格: 5 个插图: 1 幅南阳理工学院本科毕业设计年产5000吨糖化酶发酵车间设计The design of annual output of 5000 tons of glucoamylasefermentation factory workshop学院(系):生物与化学工程学院专业:生物工程学生姓名:郭留洋学号:*****指导教师:******评阅教师:完成日期:2010年5月南阳理工学院Nanyang Institute of Technology年产5000吨糖化酶发酵车间的工艺设计生物工程专业郭留洋【摘要】糖化酶是工业生产的主要酶制剂之一,广泛用于酿酒、葡萄糖、果葡糖浆、抗菌素、乳酸、有机酸、味精、棉纺厂等各方面。
本设计以玉米淀粉为主要原料,利用黑曲霉,采用机械搅拌通风罐进行发酵生产,完成生产5000吨糖化酶发酵车间工艺设计,通过工艺流程设计、工艺衡算、设备选型和车间布置设计,设计出生产5000吨糖化酶发酵车间采用3个75m3发酵罐和3个6m3种子罐等,并依据生物工程工厂车间布置原则,对发酵罐车间进行合理布置,绘制了工艺流程图和车间布置图,工艺设计的结果为糖化酶的生产提供一定参考。
【关键字】糖化酶工厂设计深层发酵黑曲霉The Design of Annual Output of 5000 Tons ofGlucoamylase Fermentation FactoryWorkshopAbstract:Glucoamylase is the main enzyme of industrial production which is widely used in wine, glucose, fructose syrup, antibiotics, lactic acid, organic acid, monosodium glutamate, cotton and so on.The design use corn starch as main raw material, using Aspergillums Niger, and apply mechanical ventilation it that can be fermented production. This industrial workshop design can complete the process of industrial design, the accounting, equipment selection facility layout design. This workshop can make production of 5,000 tons of glucoamylase fermentation using three 75 m3 and 3 based fermentation tank 6m3 seed set and so on, The fermentation plant has a reasonable layout which according to thefactory workshop’s layout of bio-engineering principles, With drawing a flow chart and workshop’s layout, the result of industrial design provide a reference to the production of glucoamylase.Keywords:Glucoamylase Plant DesignFermentation Aspergillus Niger目录1前言 (1)1.1糖化酶的简介 (1)1.2糖化酶的应用现状 (1)1.3糖化酶在国内外的研究进展及前景 (1)1.4设计内容及意义 (3)2本论 (5)2.1糖化酶生产中所用黑曲霉的特性 (5)2.2菌种培养工艺 (5)2.2.1菌种活化 (6)2.2.2一级种子培养 (6)2.2.3二级种子培养 (6)2.3工艺计算 (6)2.3.1工艺技术指标及基础数据 (6)2.3.2发酵工艺流程图 (8)2.3.3物料衡算 (8)2.3.4热量衡算 (10)2.3.5水平衡的计算 (13)2.3.6无菌空气用量的计算 (14)2.4设备的设计与选型 (14)2.4.1发酵罐的设计与选型 (14)2.4.2种子罐的设计与选型 (17)2.5 车间布置设计 (18)2.5.1车间布置设计的目的和重要性 (18)2.5.2 车间布置的有关技术要求和参数 (19)2.5.3设备的安全距离 (19)2.5.4设备布置原则 (20)3结论 (21)参考文献 (22)致谢 (23)1前言1.1 糖化酶的简介糖化酶又称葡萄糖淀粉酶,糖化酶是一种习惯上的名称,学名为α-1,4-葡萄糖水解酶。
米曲霉元素原辅料及菌种工艺流程
米曲霉元素原辅料及菌种工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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米曲霉
1.菌种特点:米曲霉( Asp.oryzae) 属于真菌菌落生长快,10d直径达5~6cm,质地疏松,初白色、黄色,后变为褐色至淡绿褐色。
背面无色。
分生孢子头放射状,一直径150~300μm,也有少数为疏松柱状。
分生孢子梗2mm左右。
近顶囊处直径可达12~25μm,壁薄,粗糙。
顶囊近球形或烧瓶形,通常40~50μm。
上覆小梗,小梗一般为单层,12~15μm,偶尔有双层,也有单、双层小梗同时存在于一个顶囊上。
分生孢子幼时洋梨形或卵圆形,长大后多变为球形或近球形,一般4.5μm,粗糙或近于光滑。
(半知菌亚门丝孢钢丝孢目从梗孢科曲霉属真菌中的一个常见种)。
菌落生长较快,质地疏松。
初呈白色、黄色,后转黄褐色至淡绿褐色,背面无色,分布甚广,主要在粮食、发酵食品、腐败有机物和土壤等处。
是我国传统酿造食品酱和酱油的生产菌种。
也可生产淀粉酶、蛋白酶、果胶酶和曲酸等。
会引起粮食等工农业产品霉变。
米曲霉(Aspergillus oryzae)具有丰富的蛋白酶系,能产生酸性、中性和碱性蛋白酶,其稳定性高,能耐受较高的温度,广泛地应用于食品、医药及饲料等工业中。
米曲霉也是美国食品与药物管理局和美国饲料公司协会1989年公布的40余种安全微生物菌种之一。
米曲霉米曲霉米曲霉是一类产复合酶的菌株,除产蛋白酶外,还可产淀粉酶、糖化酶、纤维素酶、植酸酶等。
在淀粉酶的作用下,将原料中的直链、支链淀粉降解为糊精及各种低分子糖类,如麦芽糖、葡萄糖等;在蛋白酶的作用下,将不易消化的大分子蛋白质降解为蛋白胨、多肽及各种氨基酸,而且可以使辅料中粗纤维、植酸等难吸收的物质降解,提高营养价值、保健功效和消化率,广泛应用于食品、饲料、生产曲酸、酿酒等发酵工业,并已被安全地应用了1000多年。
米曲霉是理想的生产大肠杆菌不能表达的真核生物活性蛋白的载体。
米曲霉基因组所包含的信息可以用来寻找最适合米曲霉发酵的条件,这将有助于提高食品酿造业的生产效率和产品质量。
高粱酒的糖化过程
高粱酒的糖化过程一、酿酒糖化的详细过程糖化过程是酿酒的基础阶段,把加曲后的粮食堆积装箱就是糖化;把糖化后的粮食换个容器发酵过程称酒化,其主要目的是为了疏松一次酒糟,让酒糟补充更多的氧气,便于更好的培菌发酵。
糖化不能绝对密封,保证环境温度在20-30度左右。
不同的酒曲糖化时间是不一样的,如浓香酒曲糖化为2-3天,酱香大曲需4-5天,五粮大曲2-3天,小曲糖化相对要短点,夏季糖化时要把粮食拍紧实点,可使升温缓慢。
二、酿酒糖化的原理白酒酿酒基本原理和过程主要包括:酒精发酵、淀粉糖化、制曲、原料处理、蒸馏取酒、老熟陈酿、勾兑调味等。
(1)酒精发酵酒精发酵是酿酒的主要阶段,糖质原料如水果、糖蜜等,其本身含有丰富的葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖等成分,经酵母或细菌等微生物的作用可直接转变为酒精。
(2)淀粉糖化糖质原料只需使用含酵母等微生物的发酵剂便可进行发酵;而含淀粉质的谷物原料等,由于酵母本身不含糖化酶,淀粉是由许多葡萄糖分子组成,所以采用含淀粉质的谷物酿酒时,还需将淀粉糊化,使之变为糊精、低聚糖和可发酵性糖的糖化剂。
(3)制曲酒曲亦称酒母,多以含淀粉的谷类(大麦、小麦、麸皮)、豆类、薯类和含葡萄糖的果类为原料和培养基,经粉碎加水成块或饼状,在一定温度下培育而成。
酒曲中含有丰富的微生物和培养基成分,如霉菌、细菌、酵母菌、乳酸菌等,霉菌中有曲霉菌、根霉菌、毛霉菌等有益的菌种,“曲为酒之母,曲为酒之骨,曲为酒之魂”。
(4)原料处理无论是酿造酒,还是蒸馏酒,以及两者的派生酒品,制酒用的主要原料均为糖质原料或淀粉质原料。
为了充分利用原料,提高糖化能力和出酒率,并形成特有的酒品风格,酿酒的原料都必须经过一系列特定工艺的处理,主要包括原料的选择配比及其状态的改变等。
环境因素的控制也是关键的环节。
(5)蒸馏取酒所谓蒸馏取酒就是通过加热,利用沸点的差异使酒精从原有的酒液中浓缩分离,冷却后获得高酒精含量酒品的工艺。
在正常的大气压下,水的沸点是100℃,酒精的沸点是78.3℃,将酒液加热至两种温度之间时,就会产生大量的含酒精的蒸汽,将这种蒸汽收人管道并进行冷凝,就会与原来的酒液分开,从而形成高酒精含量的酒品。
糖化发酵剂
(三)淀粉质原料酒精发酵中常用的酵母菌
1. 拉斯2号(RasseⅡ)酵母 2. 拉斯12号(RasseⅫ)酵母 3. K字酵母 4. 南阳五号酵母(1300) 5.南阳混合酵母(1308) 6.日本发研l号 7.卡尔斯伯酵母 8. Sb724呼吸缺陷型突变株 9. 耐高温酒精活性干酵母
三、培养基的制备
pH在2~8范围之间,酵母都能保持其生命活动。但酵母 生长的最适pH值则为4.8~5。当pH降到4.2以下时,酵 母仍能继续繁殖,但此时,乳酸菌已停止生长。酵母的 这的耐酸的性能能常用来消除污染醪液中的细菌,即将 该培养液加酸调至pH3.8~4.0并保持一段时间,在此期 间酵母生长并占绝对优势,细菌污染就可消除。
第三章 糖化发酵剂
第一节 糖化剂生产
一、概述
淀粉质原料在进行酒精发酵之前,必须转化成可发酵 的糖类。糖化剂的作用,就是将淀粉转变成能被酵 母利用来进行酒精发酵的糖。糖化剂的质量好坏, 直接影响到酒精生产中的出酒率和产品的质量。因 此,糖化剂的生产在酒精生产过程中占有重要的位 置。
1. 酒精生产中所用的糖化剂主要有大麦芽、 麸曲、液体曲和糖化酶等 。
(一)酵母菌培养基的制备 1. 斜面培养基 • 酒精酵母适合于在13~14º Bx的糖浓度下生长。制备斜面 培养基时,在13~14º Bx的米曲汁或麦芽汁中加入2%琼脂, 加热熔化,装入无菌空试管中,经98kPa灭菌30min,取 出放成斜面。待培养基凝固后,放入30℃恒温箱内,空白 培养3天,使表面水分干燥,检查无杂菌,方可使用。 2.液体培养基 • 在13~14Bx的麦芽汁或米曲汁中加入0.3%蛋白胨、0.1% 硫酸镁,用磷酸调节pH值达4左右,装入无菌空试管或无 菌三角瓶中,经98kPa灭菌30min,备用。 • 三角瓶培养基中也可加入30%~50%的糖化醪或糖化醪滤 液,用硫酸调节pH值为4,因为配制培养基用糖化醪和硫 酸调节pH值可使酵母适应大生产的培养条件。
米曲霉生产糖化酶初稿
年产2000吨糖化酶工艺设计论文一、绪言1.1糖化酶简介1.1.1糖化酶特性及性状葡萄糖淀粉酶又称γ一淀粉酶, 简称糖化酶,是由一系列微生物分泌的,具有外切酶活性的胞外酶,是一种含有甘露糖、葡萄糖、半乳糖和糖醛酸的糖蛋白。
一般真菌产生的糖化酶稳定性比酵母高, 细菌产生的糖化酶耐高温性能优于真菌。
一般糖化酶都具有较窄的pH 值适应范围, 但最适pH 一般为4.5~6.5,糖化酶最适反应温度为40~60℃,糖化酶的等电点一般范围在pH3.7~7.4,这一性质具有种属特异性。
糖化酶对底物的水解速率不仅取决于酶的分子结构, 同时也受到底物结构及大小的影响,碳链越长, 亲和性越大。
糖化酶主要作用于a- 1,4糖苷键, 对a- 1,6 和a- 1,3 糖苷键也具有活性作用。
糖化酶对底物的亲和力, 除了与酶本身的结构有关外, 还与寡糖链本身的长度有关。
因此,糖化酶在工业上有广泛的应用。
糖化酶为米黄色粉末,液体糖化酶为棕黄色液体。
其有效成分为水溶性的酶蛋白分子,在50℃以下较稳定,在50℃下保温2小时酶活性损失3%,60℃半小时以上,酶活性损失显著增加。
在液体中,pH为3.5-4.5时,耐热性较强;pH2.5以下时,酶的耐热性最差。
糖化酶制品随作用温度升高而活力增大,超过60℃时又随作用温度升高而获刑急剧下降,本品最适合作用温度为60℃,最适合pH 在4.5左右。
1.1.2糖化酶结构及作用机制糖化酶是一种含甘露糖、葡萄糖、半乳糖和糖醛酸的糖蛋白。
它的分子量为60 000~100 000。
糖化酶是糖苷水解酶的一种, 它一般由催化域( catalyticdomain,C D) 、淀粉结合域(Starch- binding domain,SBD) 及连接CD 与SBD 的O- 糖基化连接域( O- glycosylatedlinker domain) 组成。
黑曲霉、泡盛曲霉和子囊菌酵母糖化酶的催化域构型类似, 都有12 股α- 螺旋参与折叠成“桶状”结构[6]。
霉菌在食品制造中的应用
霉菌在食品制造中的应用霉菌在自然界分布很广,也是人类利用最多的微生物类群,绝大数霉菌能把加工原料中的淀粉、糖类等碳水化合物、蛋白质等含氮化合物及其他种类的化合物进行转化。
如在食品工业中可利用霉菌生产豆腐乳、酱油、食醋等发酵食品,生产红曲色素、柠檬酸等食品添加剂,生产淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、果胶酶等酶制剂。
一、霉菌与淀粉的糖化糖化是指淀粉在糖化剂(曲或酶)的作用下,转化为可发酵性糖即葡萄糖和麦芽糖的过程。
霉菌的糖化是通过其产生的淀粉酶进行的。
通常情况是先进行霉菌培养制曲。
淀粉原料经过蒸煮糊化加入种曲,在一定温度下培养,曲中由霉菌产生的各种酶起作用,将淀粉分解成糖等水解产物。
(一)糖化原理糖质原料只需使用含酵母等微生物的发酵剂便可进行发酵;由于酵母本身不含糖化酶,不能直接利用淀粉,所以含淀粉质的原料还需将淀粉糊化,使之变为糊精、低聚糖和可发酵性糖。
糖化剂中不仅含有能分解淀粉的酶类,而且含有一些能分解原料中脂肪、蛋白质、果胶等的其他酶类。
曲和麦芽是酿酒常用的糖化剂,麦芽是大麦浸泡后发芽而成的制品,西方酿酒糖化剂惯用麦芽;曲是由谷类、麸皮等培养霉菌、乳酸菌等组成的制品。
一些不是利用人工分离选育的微生物而是自然培养的大曲和小曲等,往往具有糖化剂和发酵剂的双重功能。
(二)糖化菌种在生产中利用霉菌作为糖化菌种很多。
根霉属中常用的有日本根霉、米根霉、华根霉等;曲霉属中常用的有黑曲霉、宇佐美曲霉、米曲霉和泡盛曲霉等;毛霉属中常用的有鲁氏毛霉。
红曲属中的一些种也是较好的糖化剂,如紫红曲霉、安氏红曲霉、锈色红曲霉、变红曲霉等。
二、霉菌与发酵豆制品发酵豆制品包括酱油、豆酱、豆豉及各种腐乳等,都是用大豆或大豆制品接种霉菌发酵后制成的。
下面以酱油和腐乳为例来介绍霉菌的发酵作用。
(一)酱油酱油是一种常用的成味调味品,以蛋白质原料和淀粉质原料为主,经微生物发酵而成。
酱油不仅有食盐的咸味、氮基酸钠盐的鲜味、糖及其醇甜物质的甜味、有机酸的酸味等,还有天然的红褐色色素。
什么叫做糖化
什么叫做糖化?其目的是什么3.1 什么叫做糖化?其目的是什么?淀粉质原料通过蒸煮以后,把颗粒状态的淀粉变成了溶解状态的糊精,这时的糊精还不能被酵母直接利用,发酵产生酒精和二氧化碳,还必须采取添加糖化剂(麸曲、液体曲、糖化酶)的办法,把醪液中的淀粉、糊精转化为可发酵性糖等物质后,才能被酵母所利用,发酵产生酒精。
这个将可溶性淀粉、糊精转化为糖的过程,生产中就叫做糖化。
其转化过程可用下列方程式表示:?/P>淀粉糖化的目的,是通过糖化剂中的曲霉菌体里所具有的各种酶系作用,将淀粉、糊精进行水解。
其中所含的α-淀粉酶(又叫做液化酶)能使淀粉液化,醪液粘度下降,有利于醪液输送和酵母的发酵,它还能将淀粉中的直键淀粉最终水解,生成87%的麦芽糖和13%的葡萄糖。
利用菌种中淀粉1,4葡萄糖苷酶(也叫做糖化酶)或者叫做葡萄糖生成酶,作用于淀粉分子中结合的1,4糖苷键,从分子长链的非还原端,一个一个地水解为葡萄糖水子,虽然它不能切断1,6键,但是切到分支点时可绕过1,6键而将1,4键水解,水解后的产物几乎全部生成萄萄糖。
该酶也能分解麦芽糖,生成两分子的葡萄糖。
利用糖化酶中的1,6葡萄糖苷酶,分解醪液中的界限糊精,生成可发酵性糖。
利用菌体中的磷酸糊精酶,使醪液中磷酸与醇式羟基结合成酯的磷酸糊精水解成为葡萄糖,同时释出磷酸。
利用其中的单宁酶、果胶酶分解原料中所含的单宁和果胶质,从而减少生产中的有害物质。
利用蛋白酶分解原料中的蛋白质,生成酵母的营养物质--蛋白陈或肽。
糖化酶系中,还有一种转移葡萄糖苷酶,它的作用是把可发酵糖变成不发酵性糖如异麦芽糖或潘糖,糖化剂中,该酶含量越少越好。
总之,糖化的作用也就是把溶解状态的淀粉、糊精转化为能够被酵母利用的可发酵性物质(当然也有不发酵性物质生成,这主要是由于转移葡萄糖苷酶等的作用),降低醪液的粘度,有利于酵母的发酵和酵液的输送。
3.2 什么叫做糖化力?糖化力是生产中用来测定液体或固体曲中淀粉1,4葡萄糖苷酶和淀粉1,6萄萄糖苷酶转化可溶性淀粉生成糖的能力。
糖化
糖化剂定义:淀粉转化为可发酵性糖时所用的催化剂。
淀粉质原料通过蒸煮以后,把颗粒状态的淀粉变成了溶解状态的糊精,这时的糊精还不能被酵母直接利用,发酵产生酒精和二氧化碳,还必须采取添加糖化剂(麸曲、液体曲、糖化酶)的办法,把醪液中的淀粉、糊精转化为可发酵性糖等物质后,才能被酵母所利用,发酵产生酒精。
这个将可溶性淀粉、糊精转化为糖的过程,生产中就叫做糖化。
其转化过程可用下列方程式表示:淀粉糖化的目的,是通过糖化剂中的曲霉菌体里所具有的各种酶系作用,将淀粉、糊精进行水解。
其中所含的α-淀粉酶(又叫做液化酶)能使淀粉液化,醪液粘度下降,有利于醪液输送和酵母的发酵,它还能将淀粉中的直键淀粉最终水解,生成87%的麦芽糖和13%的葡萄糖。
利用菌种中淀粉1,4葡萄糖苷酶(也叫做糖化酶)或者叫做葡萄糖生成酶,作用于淀粉分子中结合的1,4糖苷键,从分子长链的非还原端,一个一个地水解为葡萄糖水子,虽然它不能切断1,6键,但是切到分支点时可绕过1,6键而将1,4键水解,水解后的产物几乎全部生成萄萄糖。
该酶也能分解麦芽糖,生成两分子的葡萄糖。
利用糖化酶中的1,6葡萄糖苷酶,分解醪液中的界限糊精,生成可发酵性糖。
利用菌体中的磷酸糊精酶,使醪液中磷酸与醇式羟基结合成酯的磷酸糊精水解成为葡萄糖,同时释出磷酸。
利用其中的单宁酶、果胶酶分解原料中所含的单宁和果胶质,从而减少生产中的有害物质。
利用蛋白酶分解原料中的蛋白质,生成酵母的营养物质--蛋白陈或肽。
糖化酶系中,还有一种转移葡萄糖苷酶,它的作用是把可发酵糖变成不发酵性糖如异麦芽糖或潘糖,糖化剂中,该酶含量越少越好。
总之,糖化的作用也就是把溶解状态的淀粉、糊精转化为能够被酵母利用的可发酵性物质(当然也有不发酵性物质生成,这主要是由于转移葡萄糖苷酶等的作用),降低醪液的粘度,有利于酵母的发酵和酵液的输送。
酒精生产对糖化菌的要求:●丰富的糖化酶;●含有一定量的液化酶;●蛋白酶含量适量;●不含或少含转移葡萄糖苷酶;●耐酸;●抗杂菌;●易培养;●易保藏,不易退化,生产性能稳定。
米曲霉制曲过程中酶活性变化及其工艺优化
米曲霉制曲过程中酶活性变化及其工艺优化2007No.5?56?SerialNo.170ChinaBrewingInn.vati.nandKn.w1edgeTmsfer米曲霉制曲过程中酶活性变化及其工艺优化林祖申(上海酿造科学研究所,上海200237)摘要:国内酱油酿造主要选用纯种米曲霉,其制曲是酱油生产的一个重要工序.文中对米曲霉制各过程中水分,温度,空气,湿度,环境对米曲霉生长及酶活力的影响进行了探讨,并提出了加强制曲管理优化工艺的措施.关键词:水分;温度;酶活力;制曲管理中图分类号:TQ925文献标识码:A文章编号:2054—0571(2007)05—0056—04 ChangeofenzymeactivityinAspergillusoryzaecultivationandtechnicalopti mizationLZu—shen(InstitutionofBrewingScience,Shanghai,200237,China)Abstract:Aspergillusoryzaeisappliedtobrewsoyinourcountry.Kojimakingis animportantstepinsoyproduction.Inthispaper,theeffectsofwater,temperature,air,moisture,environmentongrowthofAspergillusoryz aeandenzymeactivityWerediscussed.Theimpo~anceof enhancingthemanagementofkojimakingandoptimizingthetechniquewereal soadvocated.Keywords:moisture;temperature;enzymeactivity;managementofkojimakin g制曲是我国传统技术,谚语:一曲,二醪,三熬油.说明制曲的重要性.古时称麴蘖,黄麈,黄衣,即由自然界野生曲霉菌在原料中生长繁殖制成的曲子.目前国内酱油酿造主要选用纯种米曲霉,以适宜的条件保证米曲霉等有益微生物生长繁殖,以优化条件使米曲霉分泌产生所需要的各种酶系,达到优质高产的目的.1制曲方法的演化酿造微生物大都是好气性的,为了适应曲霉菌的呼吸,散热,恒温等条件,一直沿用固态浅盘法制曲,如帘子,竹匾,木盘等,设备简单,劳动条件差,占厂房面积大,目前仅在农村小型企业还有存在.白改进为厚层通风制曲工艺后有先进的圆盘制曲及平面型通风制曲,实现了机械化制曲.国内厚层制曲的料层一般为25cm-30cm.风机选择中,低压离心通风机,全风压80mmH20~142mmH20,风量(ms/h)为总原料的4~5倍,如曲池总投原料1500kg,则风机的风量需为6000m/h-7500m3/h,可选择4—72—11,6通风机.2制曲的水分与质量关系微生物生长必需有适量的水.水是细胞组成部分,也是细胞吸收营养物质和排泄代谢产物的介质:微生物酶的活性也随着水分的增加而提高.此外由于水的比热高,是细胞散热的良好导体,调节细胞温度.因此水是微生物生命活动的主要成分.各类微生物对水分要求各不相同.然而微生物对水的可利用性不单纯是水分含量.在基质中存在的水分能被微生物生长利用的水分,称水分活性.表示水分活性就是水溶性的蒸气压与同温度纯水蒸气压的比值.即水在反应中的效力以Aw表示.Aw与溶液蒸气压有关,可测量蒸气中相对湿度的方法估算,例~tNAw为0.75相当于75%的相对湿度. 因此水分活性又可表示为:Aw=RH/100式中:RH为相对湿度.各种微生物都有一定的最适水分活性要求,当水分活性偏离最适要求时,微生物生长就受到抑制.曲霉的水分活性0.80~0.88;毛霉,根霉水分活性大于曲霉为0.92;一般细菌水分活性为0.92~0.97:酵母的水分活性0.88--0.94;耐盐鲁氏酵母为0.60;嗜盐细菌为0.75.从水分活性可知过高的水分有利毛霉,根霉及细菌生长.从生产实践中可知制曲水分对产品质量的有着很大的影响(见表1).收稿日期:2007.01.12作者简介:林祖申(1932.),男,浙江海盐人,高级工程师,主要从事酿造微生物,酱油工艺及调味品的研究工作.创新与借鉴中国酿造2007年第5期总第170期?57?表1制曲水分对成曲和酱油质量的影响Table1.Effectsonqualityofmaturekojiandsoybywater豆粕润水量熟料成曲细酱油质量/(g?lOOmL)水分/菌数%比例全氮游离氨澄清度成率/%慢日厦从表1可看出,随着制曲水分的增高,细菌总数也随着升高,氨基酸生成率也同步提高,54.5%水分酱油出现细菌性浑浊,42.5%水分蛋白变性不完全呈N性蛋白.以51%为宜.目前生产企业一般掌握在47o/50%.但也要视原料配比和制曲设备的保湿条件及气候条件适当上下浮动.如原料配比中麸皮比例较多时水分可略低些;制曲设备保湿条件好,水分略低些;冬季水分不易散发,夏季气候干燥水分略作浮动.3原料配比与制曲质量的关系酱油生产原料配比各异,北方地区常以豆粕:麸皮=70:30或60:40;南方地区以豆粕:小麦:麸皮=100:30~40: 10~20;日本工艺豆粕./J,麦=100:100;有些企业豆粕:面粉:麸皮=100:30:20;也有以豆粕与麸皮制曲;面粉或小麦单独制曲,最后混合发酵.笔者以为适量的麸皮有利于制曲和酶活力的提高;适当提高淀粉原料制曲增加微生物营养,有利于菌丝生长粗壮浓厚,经研究表明曲霉中肽酶和谷氨酰胺酶都是孢内酶,菌体内比菌体外高10 倍,而且菌体富含蛋白质和核酸,有利产品氨基酸的提高, 增加酱油鲜味.淀粉的六碳糖又能改善酱油的色泽红褐及光亮度,而且能被酵母利用发酵,产生风味物质.4温度与制曲关系制曲中温度,空气,湿度,以温度为中心.温度是制曲的技术关键,米曲霉在制曲过程中对温度管理分3个阶段:接种,生长,产酶.4.1接种温度要求40℃以下,理想的接种温度进入曲池后品温在(32±2)℃.米曲霉孢子虽较耐热但在接种温度76℃~80℃下lOmin便死亡.而芽孢杆菌能耐热100℃,所以较高接种温度易于污染细菌致使制曲失败.不同接种温度保持5min后放在平皿中28c《=培养,结果见表2.表2不同接种温度后28%培养18h曲料生长情况Table2.EffectsongrowthofAspergillusoryzaebyinoculation temperature注:”+”生长不好,”++”生长略好,”+++”生长良好.表3不同水分,培养温度,制曲时间的曲料酶活力(干基)比较parisonofenzymeactivityondifferentwater,temperatureandtheti meofkojimaking32h36h中酶,zk~-/%中酶,%祧20O7NO.5?58?SerialNo.170ChinaBrewingIru1ov{nionandKnow1edgeTransfer 4.2米曲霉的生长温度孢子发芽和菌丝繁殖30cI二~35cI二是米曲霉的最适温度,温度过低或过高都会影响发芽和生长速度,低于28cI二孢子发芽缓慢,对低温型微球菌,青霉,毛霉菌等杂菌容易生长.所以低温制曲要有纯净的环境为条件,否则容易污染杂菌.高于35~C枯草芽孢杆菌,根霉等耐高热性微生物容易生长繁殖,产生氨味,使曲料发黏,吐水.4.3产酶旺盛期的温度一般在翻曲之后菌丝大量繁殖,顶囊形成分子孢子开始着生,制曲时间在16h~18h后为产酶高峰期,要求低温制曲(见表3)品温28cI二~32cI二.从表3可以看出, 制曲水分与低温制曲对酶活力的影响.相同水分在低温条件下主要酶都有明显提高,相同温度条件下高水分酶活力明显高于低水分.沪酿3.042米曲霉的制曲条件与国外报道的低温制曲有利于酶的形成趋势是相似的.沪酿3.042制曲时间约在30h(见附图).但要视原料配比,水分高低,制曲条件而确定.如麸皮含量多,水分大,制曲温度偏低,制曲时间适当延长.现在国内对沪酿3.042米曲霉制曲时间大致分1d曲或2d曲.1d曲为30h左右;2d曲为36h-42h.=:=纂白酶:麟霎丞酶避+糖化酶至_r维系孵一碱性蛋白酶,,龉垛蓠霎避蜒蔷避髻附图制曲时间对酶活力的影响Attachedfigure.Relationsofdifferentenzymeactivityandthe timeofkojimaking5制曲管理曲料进箱完毕,要求立即通风调节料温,使品温均匀为30~C~32~C.如果是浅盘制曲只需要调节好室温和品温.厚层制曲还要通风调节温度.温度,空气,湿度是制曲管理的3大要素.以温度为中心.米曲霉的最适生长温度30cI二~35cI二,25cI二以下生长缓慢,40cI二以上生长困难.产酶的最适温度(30±2)cI二.米曲霉是好气性的菌株,曲霉的孢子吸收营养在4h-5h开始发芽,在发芽期本身不产生热量,需要外界保温,保持室温28cI二~30℃,品温30℃~32cI二,并首次通风数秒钟.提供少量空气有利于孢子发芽.随着菌丝生长,产生呼吸热和分解热,品温逐渐上升为35cI二~36cI二需要通入间断循环风即利用曲室内空气循环通风,既保持温度又保持湿度.接着菌丝大量繁殖产生大量热能.在制曲过程中米曲霉边生长边产酶分解蛋白质和淀粉质作为养料,部分糖分分解成CO和H2O,同时放出大量的热供培养所需的能量,大部分多余热量散发掉.由于自然热量的上升,由间断通风至连续通风.米曲霉分解淀粉并耗糖的反应式:(C6HIo05)+nH2O-÷nC6Hl206C6Hl206+602---~6CO2+6H20+738千卡热量当曲料白色菌丝布满结成块状,空气不易穿透,上下层温差加大时需翻曲1次,使曲料疏松,上下层温度均匀.此时菌丝大量繁殖热量很大,加强巡视,防止烧曲.为维持要求的品温,可适当补充室外新鲜空气,排除部分二氧化碳,调节温度.再经4h~6h,随着水分蒸发曲料开始收缩,发生裂缝,引起品温不均匀,需翻第2次曲,保证曲温均匀.一般在l6h以后是产酶旺盛期,也是顶囊和分生孢子形成期,必须掌握低温制曲,保持品温(30±2)cI二.20h以后品温逐渐下降,曲料水分散发而收缩出现跑风现象,可用铁铲以倾斜角度每隔2cm~3cm 从曲料上一铲到底,经铲曲后通风均匀.但铲曲颇费劳力,也可用机械翻3次曲代替铲曲.3次翻曲后逐渐排除室内潮湿空气(称排潮).整个制曲时f~30h左右.也有2d 曲36h~42h,视设备条件而定.制曲过程中湿度管理除了原料含有充沛的水分之外,在制曲前期0h~20h要保持曲室的湿度,湿度高有利于曲霉生长和酶的产生.特别是通风制曲水分易挥发, 通风干燥常会出现干皮,菌丝稀少,曲料似黄沙,酶活力低等缺点.在不同湿度条件下对蛋白酶活力的影响见表4.表4不同相对湿度对蛋白酶活力的影响Table4.Proteinaseactivityondifferentmoisture在夏季气候干燥条件下,要适当提高制曲水分.现在有些企业采用保湿条件好的圆盘制曲机或平面制曲机”加盖”保温,或在进风处设空调设备或在大曲房内创新与借鉴中国酿造2007年第5期总第170期?59?套小曲房有隔热保湿作用,形成良好的小气候.6成曲质量6.1感官鉴定手感曲料疏松柔软,具有弹性外观菌丝丰满粗壮,密生嫩黄色的孢子,无杂菌,无夹心,具有曲子特有香气,无霉臭及其他异昧.6.2理化指标水分(1d曲)30%~36%,(2d曲)26%-32%;福林法中性蛋白酶lO00U/g~上;成曲细菌数50x10个/g以下. 7制曲注意事项蒸料水分不低于46%,不高于51%.种曲孢子多,杂菌少,新鲜孢子发芽率高,符合种曲标准.接种要求均匀,接种后品温迅速调为30℃32℃,接种量为总原料的0.33%~0.4%,曲精0.3%~0.4%.熟原料接触的工具,竹箩,绞龙,输送带,曲池均须每次工毕清洁干净,保持卫生.特别是气流输送设备更需注意管道积料和卫生问题.制曲前期品温30℃~35℃,后期品温28℃~32℃.曲池内品温差距要缩小,不得超过2~C~3℃.8制曲中常见的污染菌8.1细菌微球菌(Micrococcus)是制曲污染的主要细菌.在低温,高湿通气量大的条件下极易生长,常在制曲初期污染,产生弱酸,使成曲pH值略有下降,少量污染能抑制枯草杆菌,大量污染造成酱油混浊及沉淀增多.粪链球菌(Screptococcusfaecalis)在高温,高湿通气不良条件下易生长,制曲前期繁殖快,产酸,少量污染能抑制枯草杆菌,污染过多影响曲霉的生长.枯草杆菌(Bacillussubtilis)是制曲污染有害菌的代表,在高温37oC~40~C,高湿通风条件好生长极快,消耗原料中的蛋白质和淀粉,产生刺鼻的氨昧,使成曲发黏吐水有异臭,手感黏糊.它具有芽孢,耐高温,不易杀灭. 8.2霉菌毛霉:菌丝呈白色,似兔毛,在低温高湿的条件容易生长,少量污染影响不大.根霉:菌丝呈白色,似蜘蛛网状,在高湿条件下易生长,有一定的糖化酶活力,少量污染影响不大.’青霉:菌丝呈灰色,孢子呈青色,在低温高湿条件下易生长.该菌生长较慢,污染后影响酱油风味.8.3酵母成曲中除了有益的鲁氏酵母,球拟酵母能增加酱油风味之外,还有有害的酵母如毕赤氏酵母,醭酵母在酱油液面形成醭(生白或霉花)消耗酱油中成分,影响酱油风味.有害酵母在低温,高湿,通风条件好时易生长,如江南霉雨季节(黄梅天)极易污染.被污染的成曲不酸不臭,色泽仍如熟原料一样.只要延长制曲时间米曲霉后来居上仍可挽回损失,但以不酸曲为前提. 9总结制曲技术决窍的5句话制曲决窍:一熟,二大,三低,四均匀,五清洁.一熟:要求原料蒸熟,达到蛋白质适度变性.二大:大水分,大风量制曲.在制好曲的前提下加大熟料水分.大风量有利好气性曲霉生长,防止嫌气性细菌繁殖.三低:接种进料温度低,制曲品温低,进风温度低.四均匀:生原料润水均匀,熟料接种均匀,装曲池疏松均匀, 曲料厚薄均匀.五清洁:曲室清洁,制曲工具清洁,接种器具清洁,熟料输送设备清洁,周围环境清洁.。
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1.米曲霉是一种好气性真菌,菌丝一般呈黄绿色,米曲霉的菌丝由多细胞组成,是一类产复合酶的菌株,除产蛋白酶外,还可产淀粉酶、糖化酶、纤维素酶、植酸酶等。
在淀粉酶的作用下,将原料中的直链、支链淀粉降解为糊精及各种低分子糖类,如麦芽糖、葡萄糖等;在蛋白酶的作用下,将不易消化的大分子蛋白质降解为蛋白胨、多肽及各种氨基酸,而且可以使辅料中粗纤维、植酸等难吸收的物质降解,提高营养价值、保健功效和消化率,广泛应用于食品、饲料、生产曲酸、酿酒等发酵工业。
米曲霉在工业上的应用:用于发酵生产豆豉、豆酱;与黑曲霉、绿色木霉复合发酵用于酱油生产;用于饲料工业;用于酿酒制曲、生产低醇乳糖饮料。
2.葡萄糖淀粉酶又称γ一淀粉酶, 简称糖化酶,糖化酶是一种含有甘露糖、葡萄糖、半乳糖和糖醛酸的糖蛋白,在工业中应用的糖化酶主要是从黑曲霉、米曲霉、根霉等丝状真菌和酵母中获得,从细菌中也分离到热稳定的糖化酶, 人的唾液、动物的胰腺中也含有糖化酶生产方法:
a.黑曲霉固体发酵法
工艺流程:试管菌种→三角瓶款曲扩大培养→帘子曲种→通风制曲→成品。
b.液体深层发酵法.
工艺流程:试管斜面种子→种子扩大培养→发酵→过滤→浓缩→干燥→粗酶制剂。
糖化酶成品提取工艺
成品糖化酶可分为液体酶和固体酶2 种, 而固体酶的制备方法又可
分为盐析法、有机溶剂沉淀法和附吸法等, 采用一条合理的提取工艺, 可制备系列酶产品以满足不同行业的需求及降低成品的成本.
目前国外糖化酶生产一般采用液体深层培养, 发酵罐最大可达200m , 罐体都采用不锈钢制造, 冷却系统采用罐外冷却盘管关键阀门都采
用隔膜阀, 培养基可在罐内灭菌, 也可用薄板冷却器作连续灭菌,
并装有节能器, 发酵过程中的控制参数有搅拌功率、溶解氧、空气
中的二氧化碳与氧气量以及温度、P H 等。
糖化酶处理技术:
糖化酶的处理工艺过程分为预处理、固液分离、液体浓缩、酶的沉淀干燥四个工序。
国外采用的无机絮凝剂有硫酸铝、碱式氯化铝、氯化铁、锌盐等能在水中形成各种氢氧化物凝胶;采用的有机高分子絮凝剂有聚苯乙烯磺酸、聚丙烯酸(或钠盐) 、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酞胺等。
国内外最普遍采用的固液分离设备是板框压滤机, 除此以外, 国外还有管式、多室式、碟式及篮式离心机, 国内主要采用篮式离心机, 也有少数管式离心机的厂家。
国内外糖化酶的浓缩方式已从蒸发浓缩发展到超滤浓缩。
目前采用的超滤装置有搅拌室式、浅道式系统、套筒膜式和中空纤维。
沉淀酶方式, 国内外仍普遍用硫酸钱或硫酸钠等中性盐类盐析糖化酶。
3.植酸提高米曲霉产糖化酶能力:
植酸的化学名称为肌醇六磷酸 ,分子中有6 个磷酸基团, 具有很强的络合能力。
植酸添加量在一定范围时, 能提高米曲霉产糖化酶的能力, 提高量最高可达11%.
米曲霉用固体培养基、液体培养基进行培养,并添加微量元素、激活剂、植酸等,使米曲霉产酶的活力增高。
还可以通过改变盐以及碳源和氮源浓度、紫外诱变和激光辐射、高压处理、固定化细胞来改善米曲霉产酶能力。