黑曲霉发酵液中5-HMF含量的测定
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黑曲霉发酵液中5-HMF含量的测定
作者：陈家祥徐策张素熊德欣代园凤郑泽轩陈雪李祝
来源：《山地农业生物学报》2018年第06期
米曲霉的制备
毕 业 论 文 课题名称 米曲霉的制备 姓 名 学 号 所在系 制药与生物工程系 专业年级P09生物制药 指导教师 职 称 讲师 指导教师 职 称 二O 一二年六月八日
摘要 微生物在酱油生产制曲工艺和发酵过程中起着至关重要的作用，在高盐稀态发酵工艺过程中，培养良好的米曲霉菌种不仅可以提高酱油中总氮、氨基酸态氮含量和酱油风味,而且还可以提高原料利用率。因此米曲霉种曲培养是生产优质酱油的有效保证。本论文主要介绍米曲霉在不同阶段的扩大培养方法，包括试管菌种、锥形瓶菌种、种曲罐菌种、种曲等方面的培养方法及注意事项。米曲霉培养温度为28～32℃,培养时间为72h,米曲霉生长最旺盛作用,此时,曲料的曲酶孢子数大于8×109个/g,蛋白酶活力可达1000mg/100g以上。 关键词米曲霉；温度；时间；试管菌种；三角瓶菌种；扩大培养
目录 引言 (1) 1 菌种的种类 (1) 1.1 米曲霉 (1) 1.2 黑曲霉 (1) 2 菌种的选择条件 (1) 2.1 不产生黄曲霉毒素及其他真菌毒素 (1) 2.2 酶系全、酶活力高 (2) 2.3 对环境适应能力强，生长繁殖快 (2) 2.4 酿制的酱油风味好 (2) 3试管实验 (2) 3.1 灭菌 (2) 3.2 培养基的制备 (2) 3.3 培养基的鉴别 (2) 3.4 接种培养 (3) 3.5 菌种的留选 (3) 4 锥形瓶培养 (3) 4.1 原料配比 (3) 4.2 接种培养 (3) 5种曲制备 (3) 5.1 种曲原料要求 (3) 5.2 做料前检查事项 (4) 5.3 做料 (4) 5.4 蒸料 (4) 5.5 抽真空 (4) 5.6 降温 (4) 5.7 接种 (5) 5.8 自动培养 (5)
红曲霉培养培养条件的研究
开题报告 红曲霉培养培养条件的研究 1背景及其研究意义 红曲霉以其产生红曲色素而得名。红曲自古以来在我国一直用于食品的着色，红曲色素具有稳定性很好，蛋白着色力强，色调柔和，酸碱稳定等优点。随着人们对合成色素具有诱发癌症等毒副作用的认识，天然食用色素日益受到重视。 红曲色素是由红曲霉丝状真菌经发酵而合成的天然色素，由黄色及红色等6种色素组成。红曲霉属真菌门，子囊菌纲，真子囊菌亚纲，曲霉科，菌丝体呈紫红色，菌丝体生长过程中会产生大量胞外色素和胞内色素。可用传统的固体发酵法生产，也可用液体发酵的现代技术生产红曲霉素红曲霉主要用于食品添加剂而具有安全保健的功能。 目前，红曲霉的生产工艺已由传统的固体发酵转向液体深层通气发酵，大大提高了色素的产量和纯度。本课题采取液体深层发酵的方式生产红曲霉素，并研究红曲色素的提取及在食品中的应用：同传统工艺相比，具有更适应大规模，自动化生产的特点。 本课题主要开展液体深层发酵条件的研究，找出红曲霉培养的最佳环境条件，包括温度、酸度、装量纱布层数、转速、发酵时间等。 2实验方法 2.1菌种选择 选取易于培养、产色能力强的红曲霉。 2.2培养基 一级培养基：饴糖5%蛋白胨1.5%琼脂3%PH自然 121℃高压灭菌30分钟
二级培养基：麦芽糖5%豆饼粉2%K2HPO4.3H2O0.5%MgSO4.7H2O 0.25%H2O1000ml PH自然121℃灭菌30分钟 2.3工艺流程 菌种→斜面培养→摇瓶培养→发酵罐培养→测量色价 2.4具体方案 选择出最佳培养条件，设计正交实验进行实验 因素温度(℃)发酵时间(h)转速（r/min）酸度纱布层数(层)装量（ml）12048100 5.5230 22360120 6.0440 ******** 6.6650 427841607.0860 530961807.51070 采用上述培养基配方，根据表格设计安排实验。 2.5测定色价 取发酵液离心后，分别对上清液和沉淀进行了处理，测定胞内色素和胞外色素的OD值，然后把OD值转换为色价，则总色价=胞外因素色价+胞内因素色价。 3预期达到的目标 通过实验，比较总色价，找出最价的正交组合，得出红曲霉的适应培养条件。
黑曲霉发酵生产α-淀粉酶微生物实验报告
黑曲霉发酵生产α-淀粉酶 前言： α-淀粉酶能随机地作用于淀粉的非还原端，生成麦芽糖、麦芽三糖、糊精等还原糖，所得产物的还原性末端葡萄糖单位碳原子为α构型，同时该酶能使淀粉浆的粘度下降，因此又称为液化酶。耐酸性α-淀粉酶是在酸性条件下水解淀粉的酶类，其最适pH在4.0左右。自从日本研究者Y asujiMinoda等人用黑曲霉生产耐酸性α-淀粉酶以来，各国都对耐酸性α-淀粉酶进行了研究。 通过黑曲霉发酵生产α-淀粉酶的实验过程，熟悉发酵罐的构造和使用方法。初步了解发酵生产的原理和常规发酵参数的检测方法。整个实验按照“菌种的培养空消实消接种发酵放罐”的发酵过程进行。在整个发酵的过程中，每隔6h取一次发酵液样品检测其pH值、酶活、残糖量及生物量四个生理指标。最后将所测数据进行整理、分析，可以得出整个发酵过程各物质的生成和消耗的变化规律以及如何调整培养条件来提高发酵生产的效率，对大工业生产具有重要的指导意义。 正文： 一、实验目的 1．了解发酵罐的几大系统组成，即空气系统、蒸汽系统、补料系统、进出料系统、温度系统、在线控制系统。 2．掌握发酵罐空消的具体方法及步骤 3．掌握发酵罐进料及实消的具体方法及步骤 4．掌握发酵罐各系统的控制操作方法 二、实验原理 1.蒸汽系统： 蒸汽发生器：主要用于灭菌，分为自动加水和手动加水两种方式。 2.温度系统： (1) 夹套升温：蒸汽通入夹套。 (2) 夹套降温：冷水通入夹套，下进水，上出水。 (3) 发酵过程自动控温系统 3.空气系统： 空气除菌设备：空压机贮气罐油水分离器空气流量计空气过滤器发酵罐 4.补料系统：补加培养基、消泡剂、酸碱等。 5.在线控制系统
米曲霉的介绍
1.菌种特点： 米曲霉( 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μm，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 米曲霉是一类产的，除产蛋白酶外，还可产淀粉酶、、、等。在淀粉酶的作用下，将原料中的直链、支链降解为糊精及各种低分子糖类，如、等；在蛋白酶的作用下，将不易消化的大分子蛋白质降解为、及各种，而且可以使辅料中、等难吸收的物质，提高营养价值、保健功效和消化率，广泛应用于、、生产曲酸、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不能表达的真核生物活性蛋白的。米曲霉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
黑曲霉液体发酵制备_葡萄糖苷酶的研究_刘敏
第42卷第5期2008年9月 生 物 质 化 学 工 程B iomass Che m ical Eng i n eering V o.l 42N o .5Sep .2008 黑曲霉液体发酵制备B -葡萄糖苷酶的研究 收稿日期:2008-02-20 基金项目:国家自然科学基金(30471361),江苏省高校自然科学重大基础研究项目(06KJ A22015) 作者简介:刘敏(1981-),女,江苏徐州人,硕士生,主要从事生物质资源生物降解与转化的研究 *通讯作者:勇强,教授,博士生导师,主要从事生物质资源生物降解与转化和制浆造纸生物技术研究。 刘敏,欧阳嘉,勇强* ,余世袁 (南京林业大学化学工程学院,江苏南京210037) 摘 要:研究了培养条件对黑曲霉液体发酵制备B -葡萄糖苷酶的影响及B -葡萄糖苷酶的表观酶学性质。麸皮是黑曲霉B -葡萄糖苷酶的较适诱导物。黑曲霉NL02以40g /L 麸皮为碳源,在250mL 三角瓶中装液40mL,接种量8%,初始p H 值5.5,30e 、170r /m in 下培养10d ,B -葡萄糖苷酶活力为19.12I U /mL 。B -葡萄糖苷酶最适温度为65e ,40e 时稳定性较好;最适p H 值为4.8,在p H 值3.0~5.0之间稳定性较好。关键词:黑曲霉;B -葡萄糖苷酶;麸皮 中图分类号:TQ91;Q 55 文献标识码:A 文章编号:1673-5854(2008)05-0005-04 Preparati on of B -G l ucosi dase by A s p er gillus ni ger i n Sub merged Fer m entati on L IU M i n ,OUYANG-Jia ,YONG Q iang ,YU Sh-i yuan (Co ll ege of Chem ical Eng i neeri ng ,N anji ng F orestry U niversity ,N anji ng 210037,Ch i na) Abstrac t :The effects o f culture cond iti on on B -g lucosidase prepara ti on by A sp ergillus ni ger i n sub m erged fer m en tati on and the apparen t enzym ati c properties of B -g l ucosi dase we re i nvestigated .W heat bran w as the opti m a l i nducer o f B -g l ucosi dase a m ong tested carbon sources .T he opti m al culture cond iti on o f B -g l ucosi dase preparati on by A.n i ger i n subme rged fer m entati on w as 40mL m edi u m i n 250mL shake fl ask ,the i nocu lati on w as 8%,the i nitial p H value w as 5.5,t he culture te m perature and rota -ti on speed of Incuba t o r Shaker w ere 30e and 170r /m in ,respecti ve l y ,and the h i ghest B -g lucosidase acti v ity of 19.12I U /mL w as ob tained for 10days culti v ati on .The opti m a l te m perature and p H va l ue o f B -g l uco si dase reac ti on w as 65e and 4.8,respec -ti ve l y .The B -g l ucos i dase was stab l e unde r 40e and i n t he env iron m ent p H value o f 3.0-5.0. K ey word s :A spergilli us ni ger ;B -g lucosidase ;wheat bran B -葡萄糖苷酶(E C 3.2.1.21)是纤维素酶系的主要组分,其在纤维素水解过程中的作用是将纤维素经内切葡聚糖酶(EC 3.2.1.4)和外切葡聚糖酶(EC 3.2.1.91)作用产生的纤维低聚糖和 纤维二糖水解成葡萄糖[1] 。除了纤维素糖化外,B -葡萄糖苷酶还广泛应用于食品、酿造、饲料、纺织、造纸和农业等领域[2] 。虽然自然界中大多数能够分泌纤维素酶的微生物也能合成B -葡萄糖苷酶,但不同的微生物合成B -葡萄糖苷酶的能力有差异。黑曲霉(A s pergillus niger )是较好的B -葡萄糖苷酶生产菌株,本文作者研究了培养条件对黑曲霉NL02液体发酵制备B -葡萄糖苷酶的影响及B -葡萄糖苷酶的表观酶学性质。 1 实验 1.1 菌种 黑曲霉(A s p ergillus ni g er )NL02,由南京林业 大学生物化工研究所保藏。1.2 材料 麸皮,收集于江苏省徐州市,粉碎至0.20~0.28mm;玉米芯、玉米秸秆,收集于江苏省盐城市,粉碎至0.20~0.28mm;硫酸盐纸浆,南京林业大学制浆造纸工程研究所提供;羧甲基纤维素,由上海国药集团提供。1.3 培养基 斜面培养基:PDA 培养基。种子培养基:
黑曲霉的次级产物的提纯
淮北师范大学信息学院 07生物工程 实验课题：利用黑曲霉生产柠檬酸的 实验设计方案 设计成员：万纹纹王磊 陈晨夏柱宝 指导老师：高翔
利用黑曲霉生产柠檬酸的实验设计方案 实验步骤： 筛选 → 诱变 → 培养基条件 → 发酵→ 产品分离纯化 一、 菌种的筛选： 1、 土壤采样： 采样人： 万纹纹 王磊 陈晨 夏柱宝 采样时间： 采样地点： 环境条件： 用取样铲，将表层5cm 左右的浮土除去，取5～25cm 处的土样10～25g ，装入事先准备好的塑料袋内扎好。应在三处不同的地点进行采样，将采集好的样品带回实验室备用。 2、 倒平板： 将PDA 培养基加热融化，待冷却至55-60℃倒平板15皿。 PDA 培养基配方： 马铃薯 200g 蔗糖 20g 琼脂 20g 蒸馏水 1000ml PH 自然 3、 制备土壤稀释液：各称土样10g ，迅速倒入带玻璃珠的90mL 无菌水的三角瓶中(玻璃珠 用量以充满瓶底力最好)，振荡约20min ，使土样充分打散，用一支1ml 无菌吸管从中吸取1ml 土壤悬液加入盛有9ml 无菌水的大试管中充分混匀，然后在用无菌吸管从此试管中 吸取1ml 加入另一盛有9ml 无菌水的试管里，混合均匀，以此类推制成110-、210-、3 10-、410-、510-、610-不同稀释度的土壤溶液。
4、 涂布：将倒好平板的底面用记号笔标上4 10-、5 10-和6 10-三种稀释度，然后用无菌吸 管分别由4 10-、5 10-和6 10-三管土壤稀释液中各吸取0.1ml 对号放入已写好稀释度的平板中，用无菌玻璃涂棒在培养基表面轻轻地涂布均匀，室温静置5-10min ，使菌液吸附进培养基。 5、 培养： 将涂布好的平板倒置于35℃的培养箱中培养3-5d. 6、 挑菌落：黑曲霉形态特征：在固体培养基上，菌落由白色逐渐变至棕色。孢子区域为黑 色，菌落呈绒毛状，边缘不整齐，菌丝有隔膜和分枝，是多细胞的菌丝体，无色或有色，有足细胞，顶囊生成1层或2层小梗，小梗顶端产生一串串分生孢子。 用灭菌后的接种环在单个菌落上挑取少许要分离的细胞，接种到PDA 培养基的斜面上。置于35℃的培养箱中培养，待菌苔长出后观察其特征是否一致。 7、 划线分离： 用灭菌后的接种环挑取斜面培养基上的菌落在培养皿中划线。此步需要9 个培养皿。（注意：接种的过程最好在接种箱内进行。）将已划线的培养皿置于35℃的培养箱中培养3-5d 。观察菌落特征是否一致。 8、 镜检：在载玻片上加一滴乳酸石炭酸棉蓝染色液，用解剖针从霉菌菌落边缘挑取少量已 产孢子的霉菌菌丝，先置于50%乙醇中浸一下以洗去脱落的孢子，再放在载玻片上的染液中，用解剖针小心地将菌丝分散开。盖上盖玻片，置低倍镜下观察，必要时换高倍镜观察。检查是否为单一的微生物。若发现有杂菌，需要再一次进行分离、纯化，直到获得纯培养。（试剂：乳酸石炭酸棉蓝染色液；仪器用具：无菌吸管，载玻片，盖玻片，解剖针，镊子，50%乙醇及显微镜等） 9、 制备母斜面：用灭菌的接种环将三种划线平板中的纯种黑曲霉接种到斜面上，作为母斜 面，35℃培养，备用。 10、产酸能力的检测： 将培养基50ml 分装到250ml 三角瓶内，灭菌后接入斜面孢子2环，于30~33℃培养。旋转式摇床的转速为300r/min ，往复式摇床振幅6cm ，频率为120
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
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:
红曲霉.txt
红曲霉 叶静 （西南民族大学，成都610225） 摘要：红曲霉（Monascus）是我国最早应用于食品加工的有益真菌之一，主要集中应用在传统酒曲、制醋、着色、防腐等领域，国外红曲霉主要应用于肉品加工及其他食品着色方面，其药理活性物质可抑制胆固醇活性、降血压物质和麦角固醇，利用红曲霉可生产纯红曲及添加红曲提取物的胶囊、红曲口服液以及酒、醋、酱油及食品添加剂和饲料等。 1.古代人对红曲霉的认识 红曲是红曲霉在蒸熟的稻米上生长发酵而形成的红色米粒。由于颜色鲜红宛如朱砂，亦称丹曲。红曲是我国古代人的伟大发明。明代李时珍引《丹溪补遗》中的记载是说“以白米饭受湿热蒸变而为红，即成真色，久亦不渝，此乃人窥造化之巧者也。”从雪白的稻米变成紫红色的红米，在没有微生物知识的古代确实给人以神奇、奥秘的感觉，所以有人说红曲是中国古代先人巧夺天工的发明。 2．红曲霉的形态特征 红曲也称红曲霉、红糟、红大米，学名Van Tieghem，是1884年法国人van Tieghem分离鉴定命名的，属于不整子囊菌纲散囊菌目(Eurotiales)红曲科红曲属。 红曲霉在麦芽汁琼脂培养基上生长良好，菌落初为白色，老熟后变为淡粉色、紫红色或灰黑色等，因种而异。菌落呈绒毡状或呈皮膜状，呈皮膜状的菌落少褶皱或具有辐射纹。红曲霉多能形成红曲色素，可分泌到培养基中，使培养基着色。菌丝具有横隔，多核，分枝繁且不规则。细胞幼时含有颗粒，老后含空泡及油滴。分生孢子着生在菌丝及其分枝的顶端，单生或以向基式生出，2~6个成链。闭囊壳呈球形，有柄，柄长短不一。闭囊壳内散生十多个子囊，子囊呈球形，含8个子囊孢子，成熟子囊壁
解体，孢子留在薄壁的闭囊壳内。呈卵球形，光滑，无色或淡红色。红曲霉的生活史 见图： 3.红曲霉的生理生化性质 红曲霉能在15~45℃，最适温度为32~35℃，最适PH为3.5~5.0，有良好的耐酸和耐乙醇能力。能利用淀粉、糊精、麦芽糖、蜜二糖、纤维二糖、葡萄糖、甘油、乙醇、乳酸、苹果酸、柠檬酸等多种糖类和酸类作为碳源，能利用硝基氮、氨基氮和有机氮，而以有机氮为最好的氮源。红曲霉能自身合成生物素、硫胺素、核黄素、麦角固醇等多种维生素。红曲霉可代谢生成多种酶类，有葡萄糖淀粉酶、葡萄糖苷酶、蛋白水解酶、酯化酶等。 4．红曲霉的应用 （1）防腐剂《天工开物》中首次明确提到红曲防止食物腐败的作用：“凡丹曲一种，法出近代。其义臭腐神奇，其法气精变化。世间鱼肉最朽腐物，而此物薄施涂抹，能固其质于炎暑之中，经历旬月蛆蝇不敢近，色味不离初，盖其药也。” 红曲中的抑菌物质红曲色素是红、橙、黄、三种色素的混合物，红曲霉的抑菌作用是有橙色素引起的。红曲色素对枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌具有较强的抑制作用，对大肠杆菌、灰色链霉菌抑菌作用较弱，而对啤酒酵母、黄曲霉、青霉、黑曲霉无抑制作用。红曲色素灭菌溶液能抑制肉毒梭状芽孢杆菌的生长，对发酵菌株的生长和产酸均无显著影响，因此将其应用于发酵香肠的生产，替代亚硝酸盐应用到肉制品行业是可行的。 （2）色素日本学者对其进行毒性试验证明：红曲色素安全无毒。我国毛宁等对色素提取液进行分析，证明提取液中，不含黄曲霉毒素，可用于糕点、肉罐头、糖果、药片染色。中国食品发酵工业研究所王柏琴等人将红曲色素用在发酵香肠中，代替亚硝酸盐发色，用1．6mg／g红曲色素制作的颜色，更接近于用0．15mg／gNaNO2，取得很好的效果。中国古代人民很早就认识到它的食用价值。红曲用途极
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
米曲霉的介绍
WOIRD格式 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(Aspergillusoryzae)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 专业资料整理
红曲霉固态发酵中生物量的测定方法
第２７卷第６期路秀玲等：红曲霉固态发酵中生物量的测定方法４５ 红曲霉固态发酵中生物量的测定方法 路秀玲赵树欣刘忠华 （天津轻工业学院食品工程系，天津，３００２２２） 摘要探讨了红曲霉固态发酵中生物量的测定方法。红曲霉固患发酵的生物量基本可以 通过测定红曲霉酋体细胞中的麦角固谆和氨基葡糖含量来推断．对于幸文中红曲霉固态发肆 采用氨基葡糖法相对较好，可以估测出固志发酵物中的茁体量。底物于重减重与苗体量存在 一定的正向关系，通过测定底物减重可以推断出红曲霉生长代谢状况，并且方法筒便易行，易 于实现在线监测。 关■调红曲ｌ生物量固态发酵 目前对红曲霉发酵的研究多集中于液态发酵，但固态发酵与液态发酵相比具有产量较高、后处理简单、对环境污染小、产品更安全等优点。固态发酵中生物量的测定方法国内报道很少，国外多集中为以下４大类：（１）直接从固态培养基中分离测定，如除去基质、直接计效等；（２）通过检测代谢活动推断生物量，如测定０２和ｃ０２的代谢量、胞外酶量、ＡＴＰ等；（３）测出生物体中某些特殊物质（如蛋白质、总糖、核酸、氨基葡糖、麦角固醇等）的含量推测生物量；（４）利用与茵体生长有关的某些现象（如压降、底物减重等）估测生物量［２］。红曲霉菌丝发达，与培养基结合紧密，故无法直接测定。从报道的结果中可以看出各种间接测定方法均有一定的局限性，如产生单位菌体量所需的ｑ量或排放的ｃ０２量会随菌龄变化［３１；细胞的特殊生物组分含量会因不同菌种、培养条件和培养时间而不同【３ｏ；检测时间长、过程繁复影响测定的精确性，因此很难判定哪种检测方法最好。有关红曲霉固态发酵生物量测定方法尚未见报道。综合对固态发酵生物量问题的研究结果，本文选用较为准确且易行的几种方法：测定细胞中的特殊物质如麦角固醇、氨基葡糖等组分含量推测生物量（核酸提取过程复杂，故不采用）；研究由于生物体代谢释放ｃＱ 第一俸者：萌士研究生。造成的底物减重与生物量的关系。力求确定一种操作简便。能快速准确测定生物量或反映生物生长状态的方法。 １材料与方法 １．１菌种 烟灰色红曲霉（Ｍｊｎ口”ｍ彬培ｉ”ｎ”“５）。１．２测定方法 １．２．１地菌体的制备 采用膜培养法：在麦芽汁平板上铺一层无菌的玻璃纸，吸取由斜面制得的孢子悬浮液Ｏ．５ｍＬ铺于膜上。３０℃保温培养７ｄ＇再降到２５℃培养到１４ｄ，然后将菌膜从玻璃纸上剥下，８０℃烘干即为纯菌体。 １．２．２固态发酵样品的制备 将大米浸泡１０ｈ．洗净沥干，称４０９装入２５０ｍＬ三角瓶１２ｌ℃高压蒸米３０ｍｉｎ。冷却后接人孢子悬浮液１ｍＬ（含孢子约１０７个），调初始水含量为５０％。３０℃保温培养７ｄ，再降到２５℃培养１５ｄ．成品于８０℃烘干，磨成粉即为待测样。 １．２．３发酵底物减重的测定 每次取３个２５０ｍＬ三角瓶，将其中的固态发酵物于８０℃烘干，准确称其干重，计算其与初始发酵底物干重的差值即为底物减重。
两种曲霉糖化性质的比较(实验报告)
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 实验材料菌种：黑曲霉UV-48；米曲霉-4 1.2 实验培养基 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 实验试剂 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；无菌水
红曲霉深层发酵法生产红曲红
红曲霉深层发酵法生产红曲红 杨晓暾 红曲红色素生产由固态转向液体深层发酵在中国是近10余年的事，而目前国内深层发酵生产红曲红色素水平尚较低，多数厂家仍是利用红曲米提取生产红曲红色素。由于受条件限制（如设备、场地）、发酵水平等因素的影响，产品的产量和质量均难以达到理想水平。因红曲红液体深层发酵是利用纯种经一、二级种子罐培养后，直接进入发酵罐培养，故摸索和掌握适于红曲霉液体生长的最佳工艺条件和配方是十分重要的，只有找到最适生产配方及工艺条件，才有希望突破固态法生产水平，从而降低生产成本，提高生产效益，生产出高色价、高质量的红曲红产品，以满足当今市场需求。 笔者从事红曲红研究及规模化生产多年，有着丰富的生产经验。红曲红色素液体深层发酵工艺经十余年研究发展，目前已达到相当高的生产水平，东莞市天益生物工程有限公司生产的红曲红无论从产品质量或生产能力都居国内同行领先水平。我们的宗旨是科学技术为指导，坚持科技创新，严格加强生产管理。具体作法主要有以下几个方面： 一、筛选高色价、性能稳定的红曲霉菌种，是降低生产成本、提高红曲红液体深层发酵水平的关键所在。 我们公司除了按常规的霉菌分离方法之外，主要利用红曲霉的特性（耐酸性及抵抗酒精能力强等）。具体做法是：用含乳酸0.7%、酒精约10%的麦芽汁或大米进行分离、纯化培养红曲霉，同时还对生产菌种进行不同方式的诱变、驯化（如紫外诱变、酸热处理等），以此来增强其逆境生存能力。经紫外诱变处理5~10min；耐高温（55~65℃）、耐高压（0.8-1.0Mpa）、耐酸（pH2.0-3.0）等方面情况下生长性能测试后，筛选出的高色价菌株，具有优良、稳定和培养粗放等特点，在生产上便于操作和应用。除此之外，我们还特别注意保持菌种的强壮与新鲜，太嫩或太老均不可取（斜面菌种一般生长7-8d 为最佳）。不仅如此，我们还采取多种方式经常改变培养基配方用于菌种培养及保藏试验，以减少红曲霉菌因多次传代而发生变异。为进一步验证其生产种性能是否优良、稳定，我们还经常进行摇瓶分离试验、改变配方等，从中摸索出一整套相关的红曲霉生产试验配方，使生产工艺得到不断改进与完善，也使菌种在大生产中充分得以驯化，更加适应液体深层发酵，为生产稳定、质量提高打下坚实的基础。经长期不懈的努力，严格把好菌种质量关，使生产水平稳中有升，发酵水平比两年前提供了近1倍，产品总收率比原来提高了20％，从而大大降低了生产成本，使产品在市场中更加有竞争力。 二、制定合理的生产工艺及配方，是发酵高水平的重要前提。 目前我公司红曲红液体深层发酵经不断摸索、改进后，已初步形成了一套较为成熟、完善的生产工艺流程： （一）斜面与平板培养基：可溶性淀粉3％、麦芽糖3％、蛋白胨2％、琼脂2％，ｐH自然约5.0-5.5。（二）种子液体培养基组分：淀粉3％、NaNO30.25%、KH2PO4 0.2-0.3％、MgSO47H2O 0.2％-0.3％、黄豆粉1.0％、玉米浆1.5％。 （三）发酵罐培养基组分：米粉6％-7％、黄豆粉2％-3％、NaNO3 0.2%-0.3％、KH2PO4 0.2-0.3％、
教案实验四 黑曲霉发酵生产柠檬酸
实验四黑曲霉发酵生产柠檬酸 【目的要求】 1. 掌握实验室菌种种子生产方法。 2. 掌握柠檬酸发酵原理及过程，掌握柠檬酸液体发酵及中间分析方法。 3. 熟悉并记录黑曲霉培养过程中培养基中基质的变化与产物的形成情况； 4. 掌握钙盐法提取柠檬酸的原理与方法。 【基本原理】 黑曲霉发酵生产柠檬酸实验中需要大量活化的孢子，其制备是采用麸皮培养基中保藏的黑曲霉孢子，在新的麸皮培养基上于适当的温度下活化并大量繁殖，从而产生大量活化孢子。 黑曲霉发酵法生产柠檬酸的代谢途径被认为是：黑曲霉生长繁殖时产生的淀粉酶、糖化酶首先将薯干粉或玉米粉中的淀粉转变为葡萄糖；葡萄糖经过酵解途径（EMP）转变为丙酮酸；丙酮酸氧化脱羧形成乙酰辅酶A，然后在柠檬合成酶的作用下生成柠檬酸。黑曲霉在限制氮源和锰等金属离子条件下，同时在高浓度葡萄糖和充分供氧的条件下，TCA循环中的酮戊二酸脱氢酶受阻遏，TCA循环不能充分进行，使柠檬酸大量积累并排出菌体外。其理论反应式为：C6H12O6+1.5O2→C6H8O7+2H2O 以薯干粉或玉米粉为原料的黑曲霉柠檬酸发酵液，除了含有大量柠檬酸外，还有大量的菌体，少量没有被黑曲霉利用的残糖、蛋白质、脂肪、胶体化合物以及无机盐类等。柠檬酸提取就是从成分复杂的发酵液中分离提纯获得柠檬酸。从柠檬酸发酵液中提取柠檬酸的方法主要有：钙盐-离子交换法、溶剂萃取法、“吸交”法、离子色谱法等。目前国外生产主要采用钙盐-离子交换法和溶剂萃取法；国内生产主要采用钙盐-离子交换法，“吸交”法和离子色谱法正在推广中。 钙盐法首先采用过滤或超滤除去发酵液中的菌丝体等不溶残渣，然后在澄清过滤液中加入碳酸钙（或氢氧化钙）发生中和反应，生成难溶的柠檬酸钙沉淀，利用在80-90℃下柠檬酸钙的溶解度极低的特性，通过过滤（或离心）将它与可溶性的糖、蛋白、氨基酸、其它有机酸、无机离子等杂质分离开，用80-90℃热水反复洗涤柠檬酸钙，除去残糖和其他可溶性杂质，经过滤（或离心）获得较净的柠檬酸钙，然后在洗净的柠檬酸钙中缓慢地加入稀硫酸进行酸解反应，生成柠檬酸和硫酸钙沉淀，经过滤（或离心）除去硫酸钙沉淀，获得粗制的柠檬酸。其主要反应式为： 2C6H8O7·H2O+3CaCO3Ca3（C6H5O7）2·4H2O +3CO2 +H2O
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
实验24-黑曲霉发酵生产柠檬酸
黑曲霉发酵生产柠檬酸 柠檬酸（citric acid ）又名枸橼酸，学名2-羟基丙烷三羧酸（2-hydroxytricarboxylic acid ）、2--羟基丙烷-1，2，3-三羧酸（2-hydroxy propane-1，2，3-tricarboxylic acid ）。商品柠檬酸有两种形式：一种为无色透明，有光泽的含一个结晶水的晶体，其分子式为C 6H 807·H 2O,相对分子质量为210.14。另一种为无色半透明全对称晶体的无水柠檬酸，分子式为C 6H 8O 7，相对分子质量192.13。柠檬酸因无毒、水溶性好、酸味适度、易被吸收和价格低廉等优点，被广泛应用于食品、医药、化工、化妆品、清洗（洗涤）、建筑等工业部门。1893年前，人们主要从柑橘、菠萝和柠檬等果实中制取柠檬酸。1893年后发现微生物可产生柠檬酸，1951年美国Miles 公司首先采用深层发酵法生产柠檬酸。我国在20世纪40年代初期开始浅盘发酵生产柠檬酸，60年代开始采用薯干粉直接深层发酵法生产柠檬酸。 能够产生柠檬酸的微生物很多，青霉、毛霉、木霉、曲霉、葡萄孢菌及酵母中的一些菌株都能够利用淀粉质原料或烃类大量积累柠檬酸。至今世界上消费的柠檬酸主要采用发酵法，而最具商业竞争优势的是采用黑曲霉（Asp.niger ）、文氏曲霉(Asp.Wentii )和解脂假丝酵母等菌种的深层液体发酵。目前国内外普遍采用黑曲霉的糖质原料发酵生产柠檬酸。 本实验以薯干粉或玉米粉为原料，采用黑曲霉，通过深层液体（摇瓶）发酵产生柠檬酸。柠檬酸发酵液经过滤除去菌丝体和残存杂质，过滤液中加入碳酸钙中和，生成柠檬酸钙沉淀。将获得柠檬酸钙再用稀硫酸酸解生成柠檬酸和硫酸钙沉淀而制得粗制柠檬酸液，粗制柠檬酸液再经活性碳脱色、离子交换脱盐制得精制柠檬酸液。精制柠檬酸液经真空浓缩、结晶制得符合英国药典BP-98版标准的无水或一水柠檬酸。 5.3.1 柠檬酸发酵 1、 实验目的 了解柠檬酸发酵原理及过程，掌握柠檬酸深层液体发酵及发酵过程中生化指标的分析方法。 2、实验原理 黑曲霉发酵法生产柠檬酸的代谢途径被认为是：黑曲霉生长繁殖时产生的淀粉酶、糖化酶首先将薯干粉或玉米粉中的淀粉转变为葡萄糖；葡萄糖经过酵解途径（EMP ）和HMP 途径转变为丙酮酸；丙酮酸由丙酮酸氧化酶氧化生成乙酸和CO 2，继而经乙酰磷酸形成乙酰辅酶A ，然后在柠檬酸合成酶（柠檬酸缩合酶）的作用下生成柠檬酸。黑曲霉在限制氮源和锰等金属离子条件下，同时在高浓度葡萄糖和充分供氧的条件下，TCA 循环中的ɑ-酮戊二酸脱氢酶受阻遏，TCA 循环变成“马蹄型”,代谢流汇集于柠檬酸处,使柠檬酸大量积累并排出菌体外。其理论反应式为: O H O H C O O H C 27862612625.1+→+ 柠檬酸理论得率为106.7%，若以含一个结晶水的柠檬酸计为116.7%。 3、实验装置材料与流程 （1） 实验装置与材料 ① 实验装置 旋转式摇床、恒温培养箱、高速离心机（4000-6500r/min ）。 ② 菌种 黑曲霉（Asp.niger ）柠檬酸生产菌株Co8-27。 ③ 材料 麸皮、马铃薯 、薯干粉、蔗糖、玉米粉、大麦芽、大米、琼脂、淀粉酶（中温酶与高温酶）。 ④ 器皿 15mL 试管、100mL 三角瓶、2000mL 烧杯、500mL 三角瓶、离心管若干。 ⑤ 试剂 0.1429mol/L NaOH 、1%酚酞试剂、斐林甲、乙溶液、0.01%标准葡萄糖溶液。 （2） 试剂