糖化黑曲霉复壮方法的研究
收稿日期:2000-03-13
作者简介:郝林,山西农业大学食品系食品微生物教研室主任、副教授、硕士研究生导师。
糖化黑曲霉复壮方法的研究
郝 林1,陈立新2,司俊玲1,贾 莉1
(1山西农业大学食品科学系,山西太谷030801;2山西省太谷县科委,山西太谷030800)
摘要:采用透明圈法对糖化黑曲霉AS31324和AS314309的复壮方法进行研究,选出了三种适合的筛选培养基,确定了具体的操作步骤。复壮后菌株的麸曲糖化酶活力分别比退化的出发菌株的麸曲糖化酶活力提高45%和44%。关键词:透明圈;糖化酶活力;黑曲霉;复壮
中图分类号:TS26111+2;TS26111+5文献标识码:A 文章编号:1002-8110(2000)03-0045-03
黑曲霉是我国白酒及食醋企业使用的重要糖化菌。在一些中、小企业中,由于缺少微生物学方面的专业人员,对微生物的遗传变异及菌种退化缺乏了解,因而对生产菌种退化无力解决,只好定期购买菌种。实际上,菌种退化是指群体中退化个体在数量上占一定数量后,所表现出的菌种生产性能的下降。因此完全有可能采取一些相应措施,使退化菌种复壮。狭义的复壮是指已发生退化的菌种,通过纯种分离和性能测定等方法,从退化的群体中找出尚未退化的少数个体,以恢复该菌种原有典型性状的一种措施。广义的复壮则是在菌种的生产性能尚未退化前就经常有意识地进行纯种分离,以期使菌种的生产性能逐渐提高,它实际上是一种利用自发突变在生产中进行选种的工作。
本研究根据上述原理,经过对有关资料介绍的方法进行试验比较,得到了一种较好的透明圈筛选方法。1 材料与方法
111 菌种
AS31324和AS314309均为本教研室多年传代保藏的材料。112 设备及器皿
高压蒸汽灭菌器、恒温培养箱、电炉、酒精灯、三角瓶、培养皿、试管、吸管及糖化酶活力测定所需用具等。113 培养基及试剂
A 培养基:可溶性淀粉10g 、NaNO 3lg 、K C1015g 、K 2HPO 4015g 、MgS O 417H 2O 015g 、琼脂20g ,加水至1000ml 、自然pH 。
B 培养基:蛋白胨10g 、淀粉10g 、NaNO 33g 、K Cl 015g 、FeS O 40101g 、K 2HPO 41g 、
MgS O 4015g 、蔗糖20g 、琼脂18g 、水1000ml 。
C 培养基:NaNO 33g 、K 2HPO 41g 、K Cl 015g 、MgS O 4015g 、FeS O 40101g 、琼脂20g ,麸皮150g 加少量水浸泡30min 后用纱布过滤,再次加水过滤一次,将两次得到的麸皮浸出液加水定容至1000ml [1]。
D 培养基:可溶性淀粉4g 、蛋白胨10g 、NaCl 5g 、牛肉膏3g 、琼脂20g 、加水至1000ml ,pH712[2]。
碘液:首先将碘化钾2g 溶于5-10ml 水中,再加入碘1g ,使其溶解后加水至300ml 。
114 试验方法
11411 为了避免非退化性的种性变化给复壮分离工作带来的失误,对于在冰箱中经过长期保藏的菌
种,在进行复壮分离前要进行菌种活化,使菌种中的不同个体能够充分表达出它应有的个性。菌种活化就是将保藏的试管斜面菌种转接到新的试管斜面上,经过培养,待长出孢子后再转入另一支试管斜面上培养,待长满孢子后备用。如果用于复壮分离的菌种是新转接的菌种或是新制成的种曲,则可省去活化过程。
?
54?2000年第3期(总第138期)N o 13 2000 T ol 1138 酿 酒
NIANGJ IU
11412 将上述四种培养基分别加热溶解及融化,装入三角瓶中,在011MPa 、121℃灭菌20min ,然后倒入
培养皿中制成平板备用。11413 挑取经过活化的菌种孢子,接入内含10ml 无菌水的试管中,制成孢子悬液,并在此基础上,继续稀释成10-3、10-4等稀释度的孢子悬液。稀释时可利用血球计数板推断选择适宜稀释度的孢子悬液。方法是当整个计数室中只有一个孢子时,可再经过100至1000倍稀释,使每011ml 孢子悬液含孢子10个左右。本试验选择10-3、10-4两个稀释度的孢子悬液进行平板涂布接种,用1ml 无菌吸管吸取孢子悬液011ml 注入平板内,用三角形玻璃棒涂布器在培养基平板表面均匀涂布,然后盖上皿盖。11414 将培养基平板倒置于培养箱内30℃培养3-4d ,用碘液作显色剂,倒于菌落周围轻轻旋转平板使碘液均匀铺满整个平板,3-4min 内测量菌落周围的透明圈及菌落大小。该圈的形成是由于微生物产生淀粉酶使菌落周围的淀粉水解,因而不能与碘形成淀粉—碘络合物呈现蓝色。11415 挑取生长快、透明圈宽的菌落中心部的孢子移入试管斜面上培养使其长出孢子成为初筛试管菌株。11416 对初筛菌株进行三角瓶小样制曲。三角瓶麸曲培养基的配制方法:麸皮150g 、水140ml ,用H 2S O 4调至pH415-5,物料拌匀后装入三角瓶内以115cm 厚为宜,121℃、30min 灭菌后摇散冷却备用。接种时从试管菌株斜面上挑取3环孢子,接入三角瓶内摇匀后,置于30℃培养箱内培养,等物料结饼明显时进行扣瓶培养,使上下部分菌体生长一致,当孢子略发褐色或黑色时停止培养,自然风干
后进行糖化酶活力测定。注意避免阳光直射和过
高温度。
11417 糖化酶活力测定采用G B8276-87方法[3]。
2 结果与分析211 不同筛选分离培养基的培养效果由表1可见,除A 培养基外其余3个培养基
均适合AS31324和AS314309生长。C 培养基透明度差,对透明圈的观测有妨碍,需要对麸皮浸出液采取更好的过滤方法加以解决。
212 筛选菌株性状表现
表1四种筛选培养基的培养效果比较(30℃、72h )培养基菌株平均菌落直径(mm )培养基状况
A AS31324AS31430911
平板透明B AS31324AS314309615
214平板透明C AS31324AS3143091016
618平板混浊不透明D AS31324AS314304715
615平板透明 表2
初筛菌株的透明圈和糖化酶活力初筛菌株
培养基
培养时间
(h )菌落直径
(mm )透明圈宽
(mm )麸曲糖化酶活力(u/g )
小样麸曲长势AS31324-h1
D 7271142743强、快AS31324-h2D 87832082强、快AS31324-h3D 87832140强、快AS31324-h4
D 87933526强、快多年传代的AS313242436中AS314309-h1C 72542871强、快AS314309-h2C 7231533631强、快AS314309-h3C 72443103中AS314309-h4B 8722112726强、快AS314309-h5B 87222088AS314309-h6B 87222569强、快AS314309-h7B 87333187强、快AS314309-h8B 8722153045强、快AS314309-h9B 96543103强、快AS314309-h10B 96552709中AS314309-h11B 96552122强、快AS314309-h12B 96553056强、快AS314309-h13
B
96
5
5
3085中多年传代的AS314309
2523
中
由表2可见,AS31324在D 培养基上可形成适当宽度的透明圈,AS314309在C 、B 培养基上都可以形
成较宽的透明圈。透明圈的宽窄与酶活力、培养基成份及培养条件有关。适宜的宽度对直观比较不同菌株之间酶活力大小是重要的。透明圈不应过窄、边缘应当清楚。本试验中的透明圈都十分明显、边缘
?64? 酿 酒NIANGJ IU 2000年第3期(总第138期)
N o 13 2000 T ol 1138
清楚且大小适宜。所选菌株AS31324-h4麸曲糖化酶活力达3526u/g ,比本教研室多年传代的AS31324麸曲糖化酶活力提高45%。所选菌株AS314309-h2麸曲糖化酶活力为3631u/g ,比本室多年传代的AS314309麸曲糖化酶活力提高44%。
在制备三角瓶小样麸曲时发现,所选菌株AS31324-h4和AS314309-h2都比原出发菌株生长快、长势强,制曲培养时间缩短。3 结论
进行糖化黑曲霉复壮可利用本研究所使用的B 、C 、D 三种培养基,通过纯种分离并结合透明圈宽度大小进行初筛,然后再结合糖化酶活力测定进行复筛,最后选出最佳菌株。当然菌种的复壮除了应考虑主要生产性状外,还应兼顾其它次要生产性状。C 培养基透明度差可以在麸皮浸出液制备时把用双层纱布过滤改为用脱脂棉过滤加以解决。
研究中发现透明圈宽度的大小及与其菌落直径比值的大小,在小范围内并不与糖化酶活力的高低简单对应。因此,笔者认为透明圈宽度的大小只能作为初筛的依据,对某菌水解淀粉能力的强弱进行初步判断。初筛一定要保证足够的数量,避免漏掉优良的菌株。只有依据糖化酶活力实测结果进行复筛,才能保证筛选出好的菌株。
菌种复壮是一项细致复杂的工作,需要长期坚持进行,使生产菌株的生产性能不但不退化,而且能逐渐提高。
[参考文献]
[1]罗维,孙高翔,刘永婷等1应用曲霉菌淀粉酶透明环育选菌种的研究[J ]1酿酒,1997,(3):28-291[2]谢广发,夏祖宏1筛选糖化菌的方法—透明圈法[J ]1中国酿造,1998,(1):301
[3]上海市酿造科学研究所1发酵调味品生产技术(修订版)[M]1北京:中国轻工业出版社,1998,65-691
Studies on R ejuvenescent Method of Saccharifying Aspergillus niger
Hao Lin 1
,Chen Li -Xin 2
,Si Jiun -ling Jia Li
1
(Department of F ood Science ,Shanxi Agricultural University ,T aigu 030801China )
Abstract This paper studied the rejuvenescent method of saccharifying Aspergillus niger AS 31324and AS314309,used the transparent ring 1The results were to obtain three kinds of suitable medium and concrete operative step 1The saccharifying enzymic activity of rejuvenated strains were separately 45percent and 44percent m ore than degenerate original AS 31324and AS3143091
K ey Words :T ransparent ring ;Saccharifying enzymic activity ;Aspergillus niger ;Rejuvenation
白酒生产许可证开始发放
发证工作结束后,无证企业将被严厉查处
据悉:国家质量技术监督局从4月开始审批和发放白酒产品生产许可证。据透露,此举是为了加强生产许可证统一管理,提高白酒质量,有效打击白酒制售假冒伪劣等违法行为。
据介绍,今年1月份,国家质量技术监督局已发出通知,要求白酒生产企业申请白酒生产许可证,并分别由企业所在省、自治区、直辖市质量技术监督局受理。通知还称,凡在本通知发布之前,已向轻工部门提出申请的企业,可以不再重复申报。
为了顺利完成这项工作,国家质量技术监督局已决定设立全国工业产品生产许可证办公室白酒产品审查部,承办白酒产品生产许可证有关事宜。
国家质量技术监督局有关人士称,为了减轻企业负担,加快工作进度,凡依据地方立法已颁发地方生产许可证的,且各地的发证实施细则与国家《酒类产品生产许可证实施细则》精神一致的,可免予工厂条件审查和产品质量检验,经全国工业产品生产许可证办公室审查认可之后,可以直接换发国家质量技术监督局统一制作的证书。
国家质量技术监督局同时宣布,待今年全部发证工作结束后,将依法对无证生产和销售无证白酒产品的违法行为进行严厉查处。
?
74?2000年第3期(总第138期)N o 13 2000 T ol 1138 酿 酒
NIANGJ IU
红花酢浆草的更新复壮
红花酢浆草的更新复壮 红花酢浆草容易成活，生长势强，花期长，深受广大人们喜爱。但由于日常管理过于粗放，不少地区出现了只栽不管的现象。导致生长多年的红花酢浆草，植株相互拥挤，根部上移，吸收肥水能力减弱，长势逐年衰弱，开花量少，花期缩短，严重的地方成片枯萎，影响其观赏价值。笔者根据多年栽培经验，现试分析其老化原因及介绍复壮办法，供大家参考。 老化原因：红花酢浆草地下鳞状茎呈纺锤形，外被褐色硬质皮层，顶端生有顶芽。顶芽受损后，周围腋芽大量萌发，基部可生不定根。春季气温回升时，红花酢浆草便开始分蘖，鳞茎上生长的植株基部逐渐膨大，形成新的鳞茎。这种分蘖每年大约有两次，第一次在春季大量返青后，第二次在夏季休眠结束时。随着这种分蘖次数的增加和新鳞茎的生长，鳞茎不断上移，使根系逐渐接近地面，这种现象称之为“跳根”。根据笔者观察，红花酢浆草栽植后的第2至3年，是分蘖盛期，花量也较多。到第5至6年以后，分蘖能力逐渐减弱，大部分鳞茎已跃出地面5厘米以上，长势明显衰弱，易受日灼和冻害，且易感染病虫害。横切新鳞茎可见内部呈乳白色；而横切底部老化鳞茎，可观察到内部呈中度红色，并有木质化现象。 更新复壮：红花酢浆草易栽易活。更新复壮可以结合分株繁殖周年进行，最佳分株时间华北地区为3月初到4月底。此时分株复壮栽植成活率高，且不影响红花酢浆草的生长及观赏效果。此外，红花酢浆草的夏季休眠后，也是分株复壮的良好时期。 1、起苗：用铁锹将老化苗整株挖起，轻轻拍除根系周围的宿土，集中堆放。挖苗时离植株稍远一点，以免误伤鳞茎，并注意铁锹要直向下挖起，不能斜挖下去，伤及鳞茎。 2、分株：将挖取的红花酢浆草去除枯残叶，并摘除约1/2的老叶，以减少栽植后蒸腾失水。用利刀切除下部老鳞茎，切口部位在上面第一或第二个新鳞茎下面为宜，使保留1至2个新鳞茎的苗栽植后，既能去除下部老鳞茎，更新复壮；又可保证新植株贮有足够的养分，迅速萌芽开花。最后，在切好的新鳞茎伤口处，用新鲜草木灰蘸一下，以防伤口腐烂。 3、施肥：在挖去老化苗的花坛内增施有机肥，深翻一遍并耙除枯残叶、杂草。一般施腐熟饼肥0.5至O.8公斤/平方米，并适当增施磷钾肥，以保证红花酢浆草的开花需要。 4、栽植：红花酢浆草生长迅速，每株当年可繁殖3至9棵小苗。栽植时一般采用品字形穴栽，株行距25x35厘米。用小铲子挖深8至10厘米的穴，根据鳞茎大小，每穴放4至6株，并覆土3至4厘米，注意将叶片露出土面。当然也可采用沟栽的方法，株行距一般为15至30厘米，栽植2至3天后浇水，以防鳞茎腐烂。 加强管理：加强红花酢浆草的日常养护管理，也可有效延缓其老化现象的发生。红花酢浆草花期长达5个多月，生长期间需大量肥水，应在生长季节及时施肥浇水。在春季红花酢浆草返青前，每亩施复合肥15至20公斤，可穴施，也可视土壤墒情结合浇水洒施。此后除休眠期外每20天施肥一次，并注意防治病虫。夏季7至8月气温升高，红花酢浆草被迫进入休眠状态，基本停止生长。为防止露出土面的新茎产生日灼危害，要进行覆土。覆土厚度应根据红花酢浆草每年新茎上移的高度而定，一般以2至3厘米为宜。 总之，根据红花酢浆草不断分蘖、新茎上移的现象，加强日常管理养护，增强植株长势，延缓其老化现象，必要时分株更新，才能使健壮的红花酢浆草以最美的姿态美化我们的环境。
(完整版)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：李慧星 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 glucoamylase fermentation 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 glucoamylase fermentation 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
黑曲霉菌株发酵生产糖化酶发酵罐设计
目录 第一章绪论 (1) 第二章罐体几何尺寸的确定 (2) 2.1夹套反应釜的总体结构 (2) 2.2 几何尺寸的确定 (2) 第三章罐体主要部件尺寸的设计计算 (5) 3.1 罐体 (5) 3.2 罐体壁厚 (5) 3.5人孔和视镜 (6) 3.6接口管 (6) 3.6.1 管道接口（采用法兰接口） (6) 3.6.2 仪表接口 (7) 第四章冷却装置设计 (8) 4.1 冷却方式 (8) 4.2 装液量 (8) 4.3 冷却水耗量 (9) 4.4 冷却面积 (9) 第五章搅拌器轴功率的计算 (10) 5.1不通气条件下的轴功率P0 (10) 5.2通气搅拌功率Pg的计算 (11) 5.3电机及变速装置选用 (11) 第六章结论 (13) 参考文献 (13)
第一章绪论 我设计的是一台30M3机械搅拌通风发酵罐,发酵生产糖化酶。 糖化酶，也称葡萄糖淀粉酶（EC3.2.1.3），主要用途是作为淀粉糖化剂。它与a-淀粉酶结合可将淀粉酶转化为葡萄糖，可供葡萄糖工业，酿酒工业和氨基酸工业等应用，是工业生产中最重要的酶类之一，也是我国产量最大的酶制剂产品。黑曲霉A.S.3.4309是国内糖化酶活性最高的菌株之一。 糖化酶生产菌重要的有：雪白根霉，德氏根霉，河内根霉，爪哇根霉，台湾根霉，臭曲霉，黑曲霉，河枣曲霉，宇佐美曲霉，红曲霉，扣囊拟内孢霉，泡盛曲霉，头孢霉，甘薯曲霉，罗耳伏革菌。 综合温度、PH等因素选择黑曲霉A.S.3.4309菌株，该菌种最适发酵温度为32-34℃，pH为4.5，培养基为玉米粉2.5%,玉米浆2%，豆饼粉2%组成。 主要生产工艺过程为如下：菌种用蔡式蔗糖斜面于32℃培养6天后，移植在以玉米粉2.5%,玉米浆2%.组成的一级种子培养基中，与32℃摇瓶培养24-36h，再接入（接种量1%）种子罐（培养基成分与摇瓶发酵相同），并与32℃通气培养搅拌24-36h，然后再接入（接种量5%-7%）发酵罐。发酵培养基由玉米粉2.5%,玉米浆2%，豆饼粉2%组成（先用a-淀粉酶液化），发酵温度为32℃，在合适的通气搅拌条件下发酵96小时酶活性可达6000u·ml-1 。 发酵液滤去菌体，如有影响糖化效率的葡萄糖甘转移酶存在，则通过调节滤液PH 等方法使其除去，再通过浓缩将酶调整到一定单位，并加入防腐剂（如苯甲酸）。如制备粉状糖化酶，则可通过盐析或加酒精使酶沉淀，沉淀经过压滤，滤泥再通过压条烘干，粉碎，即可制成商品酶粉。 发酵罐主要由罐体和冷却蛇管，以及搅拌装置，传动装置,轴封装置，人孔和其它的一些附件组成。这次设计就是要对20M3通风发酵罐的几何尺寸进行计算；考虑压力，温度，腐蚀因素，选择罐体材料，确定罐体外形、罐体和封头的壁厚；根据发酵微生物产生的发酵热、发酵罐的装液量、冷却方式等进行冷却装置的设计、计算；根据上面的一系列计算选择适合的搅拌装置，传动装置，和人孔等一些附件的确定,完成整个装备图，完成这次设计。 这次设计包括一套图样，主要是装配图，还有一份说明书。而绘制装配图是生物工程设备的机械设计核心内容，绘制装配图要有合理的选择基本視图，和各种表达方式，
月季如何进行更新复壮
月季是重要的观赏植物，在我国,已有超过50个城市将月季选为市花。对月季的养护几乎是各地园林植保人员都要掌握的一项基本功。 由于月季在一年中连续生长、开花，植株体内养料过度消耗，很容易引起树势衰弱。时间一长，老枝逐渐枯死，新枝越长越细，开花愈来愈少，香气逐渐减退，严重影响观赏效果。新世纪苗木网认为，为防止月季过早衰老，要适时进行更新复壮。除了肥水、病虫防治以外，整形修剪是一项必需的重要措施。 修剪对策因时而宜 月季在栽培应用中，可将其分为幼龄株时期（1至5年生）、壮龄株时期（5至15年生）、老龄株时期（15年以上）。在各个时期因目的不同，修剪的技术方法也有所区别。 新世纪苗木网指出，对于幼龄株时期或新栽月季，在修剪上主要以培养树形、骨架枝为目的。此时，若是促使植株发枝，可从靠近根茎部分重短截，使其萌发新枝；若植株有一定的枝条量，可选择3至5个健壮枝做骨架枝培养，特别注意在骨干枝上短截时，要留壮芽、外侧芽。 月季壮龄时期，修剪目的是促使月季花多、色艳、景观效果好，而且生长旺盛，延缓衰老速度。在修剪技术中，强调生长期和休眠期的不同修剪。生长期以轻剪为主，打残花、轻短截，去萌、抹芽。剪除衰弱枝、内膛枝以及病虫枝、枯枝枯梢。 休眠期修剪则整形为目的，根据品种不同保留骨架枝，短截备用枝，剪除无用枝，短截树冠外围枝以增加翌年树体的营养面积，促进生长，达到枝繁叶茂、花开似锦的景观效果。
老龄月季修剪的目的在于更新复壮，这时期月季修剪手法主要采用重短截和中短截。利用脚芽或基部徒长枝，逐步更新骨干枝（骨架枝）。对新梢、新枝可采用摘心、折枝等方法来促使饱满芽萌发形成壮枝。在月季根系活动较发达的早春或秋季可以对地下根系适当进行断根处理，促发新根，增加老龄月季吸收营养能力，促使植株返老还童，生长旺盛。 更新复壮尤需重视 老龄月季或大型树形月季，尤其是30年以上的月季观赏价值极高，其养护管理也最令人挠头。新世纪苗木网指出，科学合理地进行整枝修剪、更新复壮，能有效增强树势，最大程度地体现观赏价值。 “老龄月季的更新主要是利用脚芽，或下部茎干上萌发的隐芽。如何保护和利用脚芽和隐芽，近几年我们做了大量研究。”新世纪苗木网表示，首先，及时剪除残花，避免月季结果。一方面减少树体养分的无谓消耗；另一方面，可以有选择性地剪留饱满芽，注意要从枝条顶端3至5片叶下面开始修剪，以促进枝条健壮生长，控制树势。更重要的是，通过控制顶端优势，使月季根部萌条或茎干下部隐芽萌发生长为更新枝。 其次，对形成老桩的月季脚芽和根基部徒长枝加强保护和有目的地修剪。如冬季整修时，适量剔除根部徒长枝，或重短截或极度短截基部徒长枝，迫使月季形成壮枝或骨架枝，这样就保持了月季枝条、树形的不断更新。 再次，对人为损伤的大枝，特别是由于蛀干害虫危害的骨架枝要及时实施中短截或重短截。迫使受害枝下部萌发新芽，形成新的枝条。月季蛀干害虫除天牛外，主要是蔷薇茎蜂的危害较为严重，这是老桩月季或月季骨架枝受损的最重要原因之一，修剪时尤其要重视。
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
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-4 1．2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
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。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:
大麦_淀粉酶和黑曲霉糖化酶在酿酒酵母中的表达和分泌
大麦α2淀粉酶和黑曲霉糖化酶在 酿酒酵母中的表达和分泌 3罗进贤 李政海 李文清 (中山大学生物化学系及生物工程中心,广州510275) 摘要 将大麦α2淀粉酶和黑曲霉糖化酶cDNA 重组进同一大肠杆菌2酵母穿梭质粒构建含双基因的表达分泌载体pMA G 15.用原生质体转化法将pMA G 15引入酿酒酵母(S.cerevisiae GRF18),在酵母P GK 基因的启动子和转录终止信号及本身的信号序列的调控下,实现大麦α2淀粉酶和糖化酶的高效表达,99%以上的酶活力分泌至培养基中.构建的酿酒酵母菌株GRF18(pMA G 15)在含15%可溶性淀粉的培养基中,培养47h 能水解99%的淀粉,并能发酵产生酒精. 关键词 大麦α2淀粉酶 黑曲霉糖化酶 酿酒酵母 表达和分泌 酿酒酵母是酿酒工业、酒精和单细胞蛋白的生产菌,但由于其不具有淀粉水解酶的活力不能发酵淀粉.发酵前淀粉需先经过蒸煮、液化、糖化等工序变成葡萄糖后才能被利用.从80年代中期开始将各种来源的α2淀粉酶和糖化酶基因分别克隆进酿酒酵母,构建能分解淀粉的酵母菌株[1～5].只是由于构建菌株的酶活力不高,降解淀粉的速率较慢还不能用于生产.我们曾将地衣芽孢杆菌α2淀粉酶基因及黑曲霉糖化酶G AI 的cDNA 分别或同时转入酿酒酵母获得表达和分泌[6～9],其中含α2淀粉酶和糖化酶双基因的酿酒酵母GRF18(YEpMA G 27),酶的表达和分泌水平都很高,但淀粉水解的速率仍较低.本文报道用酶学性质与黑曲霉糖化酶比较接近的大麦α2淀粉酶取代细菌α2淀粉酶,构建含大麦α2淀粉酶和黑曲霉糖化酶双基因的酿酒酵母工程菌,实现α2淀粉酶和糖化酶的高表达和分泌,获得能快速分解淀粉的酵母工程菌. 1 材料和方法 111 材料 11111 菌株与质粒 本研究所用菌株与质粒如表1,其中pBAL 27是含大麦α2淀粉酶基因的大肠杆菌2酵母穿梭质粒,pMA G 69为含黑曲霉糖化酶G AI cDNA 的大肠杆菌2酵母穿梭质粒. 11112 培养基 大肠杆菌培养和转化用LB 培养基,酵母的培养和转化使用的YPD , 1996209208收稿,1996211205收修改稿 3广东省自然科学基金资助项目 中国科学 (C 辑) 第28卷 第1期SCIENCE IN CHINA (Series C ) 1998年2月
黑曲霉生产糖化酶及酶活测定_单海艳
第19卷 第7期 牡丹江大学学报 Vol.19 No.7 2010年7月 Journal of Mudanjiang University Jul. 2010 92 文章编号：1008-8717（2010）07-0092-03 黑曲霉生产糖化酶及酶活测定 单 海 艳 （牡丹江大学，黑龙江 牡丹江 157000） 摘 要：本文对黑曲霉突变株Uv11－48生产糖化酶液体深层发酵进行了全程生产工艺的研究，证实了黑曲霉突变株是一种产孢力强、抗污染能力强、易培养的糖化酶生产菌，经液体深层通风发酵可得出：只要充分利用突变株的有利条件，掌握好菌种特性，合理配制营养，控制好发酵条件，便可获得高酶活力的高产糖化酶。本实验还运用了几种酶活力测定方法，以资进行优劣探讨。 关键词：黑曲霉；液体通风发酵；糖化酶；酶活力 中图分类号：Q-331 文献标识码：B 一、前言 （一）黑曲霉菌种特性 1．黑曲霉的分类地位 黑曲霉在分类学上处于：真菌门、半知菌亚门、丝孢纲、丝孢目、丛梗孢科、曲霉属、黑曲霉群，拉丁学名：Aspergillus niger 。 2．黑曲霉形态、生理、生态特性 孢子头呈暗黑色，菌丝体由具横隔的分枝菌丝构成，菌丝黑褐色，顶囊球形，小梗双层，分生孢子球形，平滑或粗糙。一般进行无性生殖，其可育细胞称足细胞。 3．黑曲霉突变株的形态、生理、生态、特征 在查氏培养基上菌落曲型为炭黑色，有辐射沟纹，从菌落边缘向中心，分化为伸长部位，活性部位，成熟部位，老化部位几个区域即孢子萌发最早出现于中心部位是伸展部位，并逐渐形成密生部位，分生孢子部位，最后在中心出现的是成熟部位，菌落背面无色或稍黄。 （二）糖化酶的分类、地位、性质及用途 1．糖化酶在国际酶学委员会，在系统命名法中的地位 糖化酶是淀粉酶，在系统命名法中属水解酶类。 2．糖化酶的性质 糖化酶（glucamylase ）又名糖化型淀粉酶（glueoamylase ）或淀粉葡萄糖苷酶。其系统名称为淀粉α1.4-葡萄聚糖水解酶。糖化酶是一种胞外外切酶，但其专一性低，主要是从淀粉链的非还原性末端切开α-1.4-键。一般淀粉水解程度达80％。 （1）糖化酶中糖和蛋白组成 糖化酶是一种糖蛋白，通常碳水化合物占4%-18％，这些碳水化合物主要是半乳糖、葡萄糖、葡萄糖胺和甘露糖，糖化酶残基的排列在其热和酸碱稳定性上有特殊意义。 （2）糖化酶组分多型性 真菌产生的糖化酶组分多型性是常见的，市售的糖化酶中可分离出葡萄糖酶?和葡萄糖酶И两种组分。而市售黑曲霉生产的糖化酶曾分离出六种活性组分，每种均可从可溶性淀粉中释放出单一的β-D-葡萄糖。这六种组分的分子量，沉淀系数，化学组分，等电点，酶的动力学及其它性质各异。培养基成分和的生产条件对糖化酶组分多型性也有影响，天然糖化酶在微生物培养或酶的制备过程中可能受葡萄糖苷酶和蛋白酶的作用而成多型性的酶类。 （3）糖化酶的热稳性 工业用的糖化酶都是利用它的热稳性，α-环状糊精可提高糖化酶的热稳性，最适温度范围一般为50℃～60℃。 （4）从酶PH 稳定性上看： 糖化酶具较宽的PH 值适应范围，但最适PH 为4-5。 （5）Ca 离子与酶结合后可使结构变得松散些，更有利于催化反应。 （6）糖化酶与底物亲和性 收稿日期：2009-11-26 作者简介：单海艳（1977—），女，牡丹江大学化工系讲师，研究方向：生物教学。 DOI:10.15907/https://www.360docs.net/doc/393832831.html,ki.23-1450.2010.07.036
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
米曲霉在食品中的应用
米曲霉在食品中的应用 摘要：介绍了米曲霉的生物学特性，并综述了它在调味品、饲料、生产曲酸、消除乳糖不耐症、酿酒等方面的应用，提出了其发 展前景。 关键词：米曲霉；工业：应用；展望 1米曲霉的生物学特征 米曲霉CAs ) 是一种好气性真菌，属于半知菌亚门、曲霉属，菌丝一般呈黄绿色，后为黄褐色，分生孢子梗生长在厚壁的足细胞上，分生孢子头呈放射形，项囊球形或瓶形，小梗一般为单层，分生孢子球形平滑，少数有刺，培养适温为37度。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、酿酒等发酵业。 2米曲霉在工业上的应用 2．1用于发酵生产 豆豉、豆酱豆豉是我国古老的大豆发酵制品之一，营养丰富，药食兼用，对我国人民的饮食文化和医疗保健发 挥着重大作用。在传统豆豉酿造工艺中，米曲霉酿造豆豉在我国应用最早、最广。《食经》等历史文献记载作豉法大都是米曲霉豆豉。当时先人们能够巧妙地控制米曲霉的最适温度，不超过37℃，“温如人腋下”，直到“后着黄衣，色均足”。由于没有显微镜，看不到微生物的个体形态，但能通过微生物的群体形态“黄农”来控制微生物的生长繁殖。成曲以米曲霉为主，兼有其它霉菌、酵母和细菌等稳定的群 体。随着科学发展，在前人基础上相继出现改良的多菌制曲和无盐固态发酵工艺，己达到相当高的水平，在生产实践中产生了良好的效果。 随着人们对食品的营养结构及保健性要求的提高，虽然酱具特有的色、香、味，然而已满足不了人民生活水平不断提高的需求。最近，日本研制了保健酱一荞麦豆酱，其除了含有17种氨基酸外，还含有 其它酱品没有的芦丁(2．4rag／lOOg)，在保持原有豆酱生理机能的同时，又增加了荞麦的保健性，是一种多功能的保健调味品。鞠洪荣等[3]研究表明，在传统工艺和日本工艺的基础上进行改进，即按一定比例如入米曲霉酿造的荞麦豆酱，酱香较浓，与传统豆酱相比具有独特的醇香味，且提高了营养价值和保健效果，有潜在的市场前景。 2．2与黑曲霉、绿色木霉复合发酵 用于酱油生产酱油酿造主要靠米曲霉的作用。在米曲霉生过程中能分泌多种酶系，其中最重要的是蛋白酶、淀粉酶和酯酶等。天然发酵酱油是利用蛋白酶的水解作用，将豆类中的蛋白质降解成多肽、氨基酸等可溶性含氮物，且口味好，营养丰富，是营养性风味调料的发展方向[4]。而淀粉酶的作用是将制曲后原料中的淀粉或经糖化后糖浆中残留的淀粉进一步彻底糖化降解，糖化后生成的单糖类如葡萄糖、果糖、多缩戊糖等，对酱油的色、香、味、体有重要影响。因此，米曲霉所产淀粉酶的性质与酱油质量好坏密切相关。吕嘉枥等[5]对分离纯化的米曲霉(今野菌株)所产．淀粉酶进行了研究，探索出了该菌株产淀粉酶的培养温度和最佳培养时间。米曲霉酶系活性的高低将直接影响到原料的利用率及产品的产率，影响酱油中可溶性含氮物的含量，从而也会影响酱油的品质；而米曲霉产孢子能力的强弱则会影
米曲霉
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。米曲霉基因组的破译，也为研究由曲霉属真菌引起的曲霉病提供了线索。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1.1影响米曲霉系的因素 影响米曲霉酶系形成、作用的因素主要有： 1．曲料：曲料米曲霉的菌丝由多细胞组成，具有产酶功能，菌丝体在曲料上生长好坏直接关系到其酶系的形成和酶活性的强弱。酱油制曲过程的实质就是要创造米曲霉生长的最适宜条件，保证米曲霉充分发育繁殖，分泌出酿造酱油所需的各种酶类。所以制曲原料的选择、处理和配比要严格把关。曲料要以蛋白质含量较高、碳水化合物适量为原则进行选择配比。曲料的处理要注意以下几点：1。粉碎要适度。颗粒太粗，会减少米曲霉生长繁殖的总面积，降低酶活力；颗粒太细，润水后容易结块，蒸料时会产生夹心，导致制曲通风不畅，不利于米曲霉的生长。 2.蒸煮要适度。控制蛋白质的适度变性，蛋白质的变性过程对米曲霉生长极其重要。 3．温度酱油发酵的过程就是各种酶促反应的过程，温度越高，酶
黑曲霉菌株发酵生产糖化酶发酵罐设计
目录
第一章绪论 我设计的是一台30M3机械搅拌通风发酵罐,发酵生产糖化酶。 糖化酶，也称葡萄糖淀粉酶（），主要用途是作为淀粉糖化剂。它与a-淀粉酶结合可将淀粉酶转化为葡萄糖，可供葡萄糖工业，酿酒工业和氨基酸工业等应用，是工业生产中最重要的酶类之一，也是我国产量最大的酶制剂产品。黑曲霉是国内糖化酶活性最高的菌株之一。 糖化酶生产菌重要的有：雪白根霉，德氏根霉，河内根霉，爪哇根霉，台湾根霉，臭曲霉，黑曲霉，河枣曲霉，宇佐美曲霉，红曲霉，扣囊拟内孢霉，泡盛曲霉，头孢霉，甘薯曲霉，罗耳伏革菌。 综合温度、PH等因素选择黑曲霉菌株，该菌种最适发酵温度为32-34℃，pH为，培养基为玉米粉%,玉米浆2%，豆饼粉2%组成。 主要生产工艺过程为如下：菌种用蔡式蔗糖斜面于32℃培养6天后，移植在以玉米粉%,玉米浆2%.组成的一级种子培养基中，与32℃摇瓶培养24-36h，再接入（接种量1%）种子罐（培养基成分与摇瓶发酵相同），并与32℃通气培养搅拌24-36h，然后再接入（接种量5%-7%）发酵罐。发酵培养基由玉米粉%,玉米浆2%，豆饼粉2%组成（先用a-淀粉酶液化），发酵温度为32℃，在合适的通气搅拌条件下发酵96小时酶活性可达6000u·ml-1 。 发酵液滤去菌体，如有影响糖化效率的葡萄糖甘转移酶存在，则通过调节滤液PH 等方法使其除去，再通过浓缩将酶调整到一定单位，并加入防腐剂（如苯甲酸）。如制备粉状糖化酶，则可通过盐析或加酒精使酶沉淀，沉淀经过压滤，滤泥再通过压条烘干，粉碎，即可制成商品酶粉。 发酵罐主要由罐体和冷却蛇管，以及搅拌装置，传动装置,轴封装置，人孔和其它的一些附件组成。这次设计就是要对20M3通风发酵罐的几何尺寸进行计算；考虑压力，温度，腐蚀因素，选择罐体材料，确定罐体外形、罐体和封头的壁厚；根据发酵微生物产生的发酵热、发酵罐的装液量、冷却方式等进行冷却装置的设计、计算；根据上面的一系列计算选择适合的搅拌装置，传动装置，和人孔等一些附件的确定,完成整个装备图，完成这次设计。 这次设计包括一套图样，主要是装配图，还有一份说明书。而绘制装配图是生物工程设备的机械设计核心内容，绘制装配图要有合理的选择基本视图，和各种表达方式，有合理的选择比例，大小，和合理的安排幅面。说明书就是要写清楚设计的思路和步骤。
米曲霉的应用研究进展_赵龙飞
２００６Ｎｏ．３ＳｅｒｉａｌＮｏ．１５６ ＣｈｉｎａＢｒｅｗｉｎｇ ＦｏｒｕｍａｎｄＳｕｍｍａｒｙ ＊米曲霉的应用研究进展 赵龙飞，徐亚军（商丘师范学院生物系，河南商丘４７６０００） 摘要：介绍了米曲霉的生物学特性，并综述了它在调味品、饲料、生产曲酸、消除乳糖不耐症、酿酒等方面的应用，提出了其发展前景。 关 键 词：米曲霉；工业；应用；展望 中图分类号：ＴＳ２０１．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：０２５４－５０７１（２００６）０３－０００８－０３ ＊ １米曲霉的生物学特征 米曲霉（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓｏｒｙｚａｅ）是一种好气性真菌，属于半知菌亚门、曲霉属，菌丝一般呈黄绿色，后为黄褐色，分生孢子梗生长在厚壁的足细胞上，分生孢子头呈放射形，顶囊球形或瓶形，小梗一般为单层，分生孢子球形平滑，少数有刺，培养适温为３７℃。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［１］。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。２米曲霉在工业上的应用 ２．１用于发酵生产豆豉、豆酱 豆豉是我国古老的大豆发酵制品之一，营养丰富，药食兼用，对我国人民的饮食文化和医疗保健发挥着重大作用。在传统豆豉酿造工艺中，米曲霉酿造 豆豉在我国应用最早、最广［２］。《食经》等历史文献记载作豉法大都是米曲霉豆豉。当时先人们能够巧妙地控制米曲霉的最适温度，不超过３７℃，“温如人腋下”，直到“后着黄衣，色均足……”。由于没有显微镜，看不到微生物的个体形态，但能通过微生物的群体形态“黄衣”来控制微生物的生长繁殖。成曲以米曲霉为主，兼有其它霉菌、酵母和细菌等稳定的群体。随着科学发展，在前人基础上相继出现改良的多菌制曲和无盐固态发酵工艺，已达到相当高的水平，在生产实践中产生了良好的效果。 随着人们对食品的营养结构及保健性要求的提高，虽然豆酱具特有的色、香、味，然而已满足不了人民生活水平不断提高的需求。最近，日本研制了保健酱—荞麦豆酱，其除了含有１７种氨基酸外，还含有其它酱品没有的芦丁（２．４ｍｇ／１００ｇ），在保持原有豆酱生理机能的同时，又增加了荞麦的保健性，是一种多功能的保健调味品。鞠洪荣等［３］研究表明，在传统工艺和日本工艺的基础上进行改进，即按一定比例加入米曲霉酿造的荞麦豆酱，酱香较浓，与传统豆酱相比具有独特的醇香味，且提高了营养价值和保健效 收稿日期：２００５－０１－２６ 作者简介：赵龙飞（１９７８－），男，河南杞县人，教师；徐亚军，通讯作者，主要从事生物学和茶学方面的教学和研 究工作。Ｅｍａｉｌ：ｈｎｚｈａｏｌｏｎｇｆｅｉ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ ＲｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｎｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＡｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓｏｒｙｚａｅ ＺＨＡＯＬｏｎｇ－ｆｅｉ，ＸＵＹａ－ｊｕｎ＊ （ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＢｉｏｌｏｇｙ，ＳｈａｎｇｑｉｕＮｏｒｍａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈａｎｇｑｉｕ４７６０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＡｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓｏｒｙｚａｅｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅ．ＴｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＡ．ｏｒｙｚａｅｉｎｆｉｘｉｎｇｓ，ｆｅｅｄ，ｋｏｊｉａｃｉｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｌａｃｔｏｓｅｉｎｔｏｌｅｒａｎｃｅｓｙｍｐｔｏｍ，ｂｒｅｗｉｎｇ，ａｎｄｍａｎｙｍｏｒｅｗｅｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｉｔｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｉｔｓｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｒｏｓｐｅｃｔｗａｓａｌｓｏｐｒｏｐｏｓｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｌｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓｏｒｙｚａｅ；ｉｎｄｕｓｔｒｙ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ；ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｒｏｓｐｅｃｔ ８??
黑曲霉 糖化酶的生产流程设计方案
糖 化 酶 的 生 产 流 程 设 计 方 案 糖化酶的生产流程设计方案 根据题意，某厂期望利用黑曲霉工程菌有氧发酵大量生产糖化酶，年产320吨，一个生产周期约40天，场地可容纳4个发酵罐及其附属设备。所以，每个发酵罐的工程菌要在每年至少进行9次发酵且每次发酵要达到9吨才能满足题意。可现有的工程菌TH5只能使每吨发酵
液中提取0.04吨糖化酶不能满足生产要求，所以改进现有菌株开始到可销售的产品产出为止的生产流程如下： 黑曲霉工程菌 TH5 改良黑曲霉工 程菌TH5 筛选优良种子 扩大培养 发酵罐 发酵 提炼 产品 第一步、诱变黑曲霉工程菌，并筛选出优良的、所需黑曲霉工程菌（一）同步培养 将黑曲霉菌株接到适合的斜面培养基上，然后在培养基中进行培养。再将斜面上的菌株进行下列处理。 (二) 黑曲霉菌株悬液制备
菌悬液制备取出发菌株转接至缓冲液的三角瓶中(内装玻璃珠，装量以大致铺满瓶底为宜)，30℃～35℃振荡30min，用垫有脱脂棉的灭菌漏斗过滤，制成孢子悬液，在细胞计数板上计数并将其调浓度至106～108个/mL，冷冻保藏备用。 (三) 诱变处理 用物理方法或化学方法，所用诱变剂种类及剂量的选择可视具体情况决定，有时还可采用复合处理，可获得更好的结果。 1．紫外线处理打开紫外灯(30W)预热20min。取5mL 菌悬液放在无菌的培养皿(9cm)中，同时制作5 份。逐一操作，将培养皿平放在离紫外灯30cm(垂直距离)处的磁力搅拌器上，照射l min 后打开培养皿盖，开始照射，与照射处理开始的同时打开磁力搅拌器进行搅拌，即时计算时间，照射时间分别为l min、3min、5 min。照射后，诱变菌液在红灯下稀释涂菌进行初筛。 2．稀释菌悬液按10 倍稀释至10-6，从10-5 和10-6 中各取出0.lmL 加入到培养基平板中，然后涂菌并静置，待菌液渗入培养基后倒置，恒温培养2～3d。记录H/C的数值并观察。 3．优良菌株的筛选选出优良的、所需的黑曲霉工程菌株。 第二步、把筛选好的优良的工程菌株进行扩大培养 菌种扩大培养的目的就是为每次发酵罐的投料提供相当数量的、代谢旺盛的种子。因为发酵时间的长短和接种量的大小有关，接种量大，发酵时间短。将较多数量的成熟菌体接入发酵罐中，有利于缩短发酵时间，提高发酵罐利用率，也有利于减少染菌的机会。因此，种
米曲霉的介绍
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得一个常见种)。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、腐败有机物与土壤等处。就是我国传统酿造食品酱与酱油得生产菌种。也可生产淀粉酶、蛋白酶、果胶酶与曲酸等。会引起粮食等工农业产品霉变。米曲霉(Asper gillus oryzae)具有丰富得蛋白酶系,能产生酸性、中性与碱性蛋白酶,其稳定性高,能耐受较高得温度,广泛地应用于食品、医药及饲料等工业中。米曲霉也就是美国食品与药物管理局与美国饲料公司协会1989年公布得40余种安全微生物菌种之一。 米曲霉 米曲霉就是一类产复合酶得菌株,除产蛋白酶外,还可产淀粉酶、糖化酶、纤维素酶、植酸酶等。在淀粉酶得作用下,将原料中得直链、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;在蛋白酶得作用下,将不易消化得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、植酸等难吸收得物质降解,提高营养价值、保健功效与消化率,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。米曲霉就是理想得生产大肠杆菌不能表达得真核生物活性蛋白得载体。米曲霉基因组所包含得信息可以用来寻找最适合米曲霉发酵得条件,这将有助于提高食品酿造业得生产效率与产品质量。米曲霉基因组得破译,也为研究由曲霉属真菌引起得曲霉病提供了线索。曲霉(Aspergillus oryzae)具有丰富得蛋白酶系,
米曲霉的研究及应用进展
米曲霉的研究及应用进展 摘要：介绍了米曲霉的生物学特性，并综述了工业上的相关应在基础相关领域、发酵产物领域、宏观诱变及微观诱变领域的研究与应用并提出展望。 关键词：米曲霉生物学特性工业应用 1 米曲霉的生物学特征 米曲霉(Aspergillus oryzae)是一种好气性真菌，分类学归属于半知菌亚门、曲霉属。菌落生长快，10d直径达5~6cm，质地疏松，菌丝一般呈黄绿色，酸度较大的培养基上呈绿色，酸度较小的培养基上呈黄色，老化后逐渐为褐色。分生孢子梗生长在厚壁的足细胞上，分生孢子头呈放射形，顶囊球形或瓶形。培养适温37℃。米曲霉主要存在于粮食、发酵食品、腐败有机物、土壤等处，是我国传统酿造食品酱、酱油和酒类的生产菌种，也可用于生产各种酶制剂、有机酸、糖化饲料、益生素等。在众多曲霉属家族中，米曲霉占有着重要的地位。随着应用领域的蓬勃发展，人们对米曲霉的关注日渐增长。 2.米曲霉基础领域的研究 2．1 米曲霉基因组的破译 日本研究人员历经四年零四个月时间成功的破译了米曲霉基因组，并于2005年12月在《自然》杂志上发表了分析结果：米曲霉基因组大约有3800万个碱基对，共有8条染色体，包含约1．2万个基因。这一成果为从微观领域研究米曲霉打下了一个良好的基础。 2．2米曲霉原生质体制备、再生和融合 为了更进一步研究米曲霉，制备原生质体就变得尤为重要。原生质体(Protoplast)即在高渗压溶液中，用酶法将细胞壁分解除掉，剩下由原生质膜包住的球状胞体。它保持了原细胞的一切活性。原生质体因去掉细胞壁屏障而对诱变剂的敏感性增强、变异率提高，而且表面易形成电极性，使不同种原生质之间相互易于吸引、脱水粘合而形成聚集物，因而原生质体诱变、融合是菌种选育的一种行之有效的方法。 王燕等人利用纤维素酶、溶壁酶、蜗牛酶三种酶混合，并按5:3:1的配比，结果达到了最优的破除细胞壁的效果。章运等人考虑了茵龄、酶解温度、酶解时间、再生培养基的稳渗剂等多种因素，对沪酿3．042的原生质体制备与再生做了相关研究。同时此项研究也为其他米曲霉的原生质制备提供良好的思路。 2．3米曲霉生长因素影响 除了一些常规的培养物配比不同对米曲霉的生长产生影响外，张剑还分别研究了提取脂肪酸后的环境污染源——柄海鞘残渣以及银杏叶对米曲霉沪酿3．042生长的影响。柄海鞘残渣做为部分氮源，可有效增加茵体的生长量，但柄海鞘残渣的浓度要受到限制，否则菌体生长将会受到抑制。这与稀土元素生物效应中的Hormesis现象很相似,银杏叶则对米曲霉3．042菌生长存在明显的抑制作用，而且当银杏叶添加量逐渐增加，其抑制作用越来越强。随着对菌种资源的保护以及生态、环保意识的提高，此类研究越来越值得重视。 2．4米曲霉富硒作用 硒是人体生长发育所必须的微量元素，人体缺硒会患克山病、大骨病、高血压、冠心病、皮肤病等，儿童缺硒会影响发育，导致智力低下。但硒多以无机状