黑曲霉发酵生产淀粉酶
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YasujiMinoda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
6.进出料系统：进料口（接种口）、出料口（取样口）
7.管道：包括水流通管道和气流通管道
水流通：冷却用水：水经过进水管道发酵罐夹套出水口
保温用水：关闭进出水管道阀门（水注满后）进入夹套
气流通：蒸汽发生器蒸汽管道空气过滤器/发酵罐
进入罐
空气：空压机贮气罐油水分离器空气流量计空气过滤器发酵罐
三·方法与注意事项
㈠原则
1.通蒸汽前先关闭所有阀门
2．粗过滤器不空消也不实消，要定期处理，所以必须关闭通向粗过滤器的阀门。
3．活蒸汽，灭过头，即尾汽不能关死，要保证有活蒸汽放出，但不能太大，以免分压。
4．罐体排汽口排汽，并保持罐正压。
5．空气过滤系统只空消，不实消，以免罐中物料冲入过滤器。但空消一结束，即要通入无菌空气吹干管路并保压，避免染菌。
6．进蒸汽时顺着蒸汽管路开阀门，结束时逆着进路关阀门，先开尾阀后开主阀，结束时先关主阀后关尾阀。
8．蒸汽一停，即由无菌空气充入保持罐正压。
㈡空消
先开启蒸汽发生器，自有蒸汽产生并排掉管路中冷凝水后，按以下步骤进行：
1．先关闭所有阀门，检查处是否关紧密封，打开罐上方排气口。
2．蒸汽先进空气系统，蒸汽→蒸汽过滤器→分过滤器，无论蒸汽走到哪一路得先放尾阀，放出冷凝水，排掉冷空气，待有蒸汽冲出后调小，打开主阀。
3．再进罐体：由主路进罐，然后通入取料管路，再入补料系统（两边）。
4．罐压升至所需温度（121℃）时开始计时，保温保压30min。
保压方式：（1）调节主汽路进汽阀门控制进汽量；（2）调节排气口排气量大小或尾阀放汽量。
5．结束空消：（1）逆着蒸汽进路关，先关近罐阀。（2）同时准备好压缩空气确保蒸汽一停即充入无菌压缩空气以维持空气系统及罐的正压。近罐空气阀的尾阀要一直微开启。
注意：空消前应检查夹套中是否残留了冷水，若有，影响罐体升温，须自夹套出水口将水放出。
㈢种子制备：接种黑曲霉于PDA液体培养基中，液体摇瓶培养。
㈣培养基配制、实消
发酵培养基配方：可溶性淀粉200 g，柠檬酸氢二铵100 g，KH2PO4 15 g，CaCl2 0.5 g，FeSO4.7H2O 0.05 g，MgSO4.7H2O 0.5 g，加水定容至5 L，pH5.0，消泡剂（植物油）5 mL。
关闭气路入罐阀，主汽路进汽→补料口进汽（方法同空消）→罐压升至0.12Mpa（121℃），保压、保温30分钟→实消结束。
㈤冷却接种与发酵
待培养基冷却至28℃左右时，在加料口周围放一圈酒精棉球，点燃，在无菌条件下打开进料口，迅速接种。
将温度、搅拌转速、通气量等参数设定好后，进行发酵。
㈥参数监测
每隔6 h取一次样，检测其pH、生物量、酶活及残糖含量等指标。
Ⅰ. pH的测定：标准液校准pH计后，测定样品pH值。
Ⅱ. 生物量的测定：每次取20-30mL的发酵液，先用大离心机(5000 rpm, 3-5 min)离心，收集上清液用来测酶活，沉淀用水清洗几次后再离心，然后将所得沉淀放入100℃烘箱中，烘干（2 h左右），然后测其干重，取平均值。
Ⅲ. 酶活：
试剂：
（1）碘液：称取0.5g I2 和5.0gKI 研磨溶解于少量蒸馏水，定容至100ml，于褐色试剂瓶保存，避免直射。
（2）稀碘液：取原碘液1ml稀释100倍。此溶液现配现用
（3）0.5%淀粉液：称取干燥过的可溶性淀粉0.5克，加5ml缓冲液，搅拌混和，再徐徐倾入70毫升煮沸的缓冲液中。继续煮沸2分钟，冷却至室温，定容至100mL。此溶液需要当天配制
(4) 磷酸缓冲液（pH 6.0）：0.2 mol/L K2HPO4 (12.3mL)+0.2 mol/L KH2PO4(87.7mL)
方法：
取5ml 0.5% 的可溶性淀粉溶液，在40℃水浴中预热10 min，然后加入适当稀释(6.0的磷酸盐稀释缓冲液)的酶液0.5ml，反应5min后，用5ml 0.1mol/L H2SO4终止反应。取0.5 ml 反应液与5 ml 碘液显色，在620 nm处测光密度。以0.5 ml水代替0.5 ml反应液为空白，以不加酶液（加同样体积的缓冲液）的管为对照（即取5ml 0.5% 的可溶性淀粉溶液，在40℃水浴中预热10 min，然后加入6.0的磷酸盐稀释缓冲液0.5ml，反应5min后，用5ml 0.1mol/L H2SO4终止反应。取0.5 ml 反应液与5 ml 碘液显色）。酶活力根据下式计算：
酶活力（u/ml）＝(R0-R)/R0×50×D，式中R0，R分别表示对照和反应液的光密度，D为酶的稀释倍数。调整D使(R0-R)/R0在0.2-0.7之间。确定在40℃、5 min 水解1 mg淀粉的酶量为一个活力单位。
Ⅳ. 残糖量的测定：硫酸-蒽酮法测残糖含量
（1）原理
糖类与浓硫酸脱水生成糖醛或其衍生物，可与蒽酮试剂缩合产生颜色物质，反应后溶液呈蓝
绿色，于620 nm 处有最大吸收，显色与多糖含量有线性关系。 （2）试剂
①蒽酮试剂。溶解0.2 g 蒽酮于浓硫酸（A. R. 95.5 %）100 ml 中，当日配制试用。具体实验过程中，应视样品分数多少来准备蒽酮试剂的配置量。比如实测样品有50份，为了保证结果的可靠性，安排个份样品试验重复数为3。因为每个试验点实测需要4 ml 蒽酮试剂，所以至少应配置的体积为4×3×50＝600 ml 。此时还应考虑预实验和实验差错所消耗蒽酮试剂量。 ②标准糖试剂。葡萄糖溶液（可加数滴甲苯防腐） （3）操作及其注意事项
分别取0.1 g/l 的葡萄糖溶液0.05，0.10，0.20，0.30，0.40，0.60，0.80 ml ，用蒸馏水补到1.00 ml ，分别加入4.00 ml 蒽酮试剂，迅速进入冰水浴中冷却，各管加完后一起浸入沸水浴中，管口加盖玻璃球，以防蒸发。自水浴重新煮沸开始计时，准确煮沸10 min ，冷却后进行比色。以光密度为纵坐标，糖的含量微克数为横坐标，制作标准曲线。或使用计算器进行一元回归得出计算式，以便于计算使用。 （4）样品含量测定
取糖浓度为50μg/ml 左右的样品溶液1.00ml ，一式3份分别置于不同试管中，对照加入1.0ml 蒸馏水，然后给各管加入蒽酮试剂，以标准曲线方法进行比色定。根据标准曲线和样品浓度计算含量。
色氨酸含量较高的蛋白质对显色反应有一定的干扰。此外，试管在加入蒽酮试剂过程中，
㈦数据处理
㈧罐体清洗
四:第一季度
第三季度
实验结果分析：
1、a-淀粉酶的活力总体上是呈上升趋势，在发酵初期，由于菌种的代慢，总量少，所以0-36h酶活测定数值比较小，上升幅度也较小，此后，由于菌种达到对数期和稳定期黑曲霉的产酶能力加强，酶活不断升高，且上升幅度也大大提高，；从总体上看酶活值的变化是越来越大,在开始的一段时间酶活值的变化幅度不大,这是因为刚开始黑曲霉接种到发酵罐里,有一段时间的延滞期,尽管时间不长;而且刚开始黑曲霉的数量相对于发酵罐中的培养基的量而言毕竟是少的，因此导致曲线开始阶段变化较缓慢，以后的时间里黑曲霉大量增殖，数量增加以后产生的酶量便不断增加。
2、残糖的变化理论上应该是越来越小，但是实验中残糖的波动比较大，归结原因可能如下：①试验中所使用的蒽酮和淀粉溶液虽是现配现用，但是由于操作不是很娴熟，淀粉溶液时间稍长就会出现沉淀，这是结果波动性变化大的最主要的原因；②操作不规，稀释倍数
.
不合理，也可能导致数据波动性较大
3、pH值大体上是呈下降趋势，但变动的幅度不大，这可能是接入的的黑曲霉量较少，以致黑曲霉在发酵过程中所产生的CO2及酸性物质对培养基的影响较小。0-12h变化幅度不大，基本上维持在5.1左右，此时是由于黑曲霉在发酵罐中的延迟效应，菌种代不旺盛，故pH的变化不大，随后随着菌种的活化，菌种新代的旺盛，CO2的释放以及糖浓度的降低使得发酵液的pH值逐渐下降，发酵后期，菌种的活力下降，溶液的各理化性质趋于稳定pH保持在4.5左右。
4、生物量变化理论上其变化是随着时间的推移而逐渐增加的，但由于取样后实验操作的失误导致结果的波动性很大。
实验感受：通过本次试验我们直观地观察了微生物发酵的过程，并有较大的收获，因为这些操作是在书本上学不到的。在一组合作的同学之间要相互合作,认真完成自己的本分工作并且相互帮助。在操作过程中我们要严格自己的操作,实验测量的数据要保持真实性。通过本次实验再次熟悉了分光光度计，ph计，分析天平，烘箱，移液枪，移液管等基础实验仪器的基本操作，并且实验过程中不同组的同学之间的数据不一样，同一组的同学测量数据也有差别，所以在这样一个综合性实验中每一个同学都是重要的影响因素。这次实验充实了自己，也是我们有了更好的团队协作精神！
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)
淀粉酶菌株的选育、发酵工艺的研究及酶的纯化
淀粉酶菌株的选育、发酵工艺的研究和酶的纯化 摘要：淀粉酶是最早用于工业生产并且迄今仍是用途最广、产量最大的酶制剂产品之一， 为了提高淀粉酶的生产水平，首先通过淀粉培养基从土壤中筛选出产淀粉酶的活性菌株，对 菌株初步鉴定后进行紫外线诱变，筛选出产量高、性状优良的突变菌株，再用正交试验的方 法对其发酵条件进行优化，实验最后采用硫酸铵沉淀法初步纯化发酵得到的淀粉酶并对酶活 性进行了测定。 关键词：淀粉酶；分离筛选；紫外线诱变；优化；提纯 1、引言 淀粉酶是能够分解淀粉糖苷键的一类酶的总称，包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶和异淀粉酶，是最早用于工业生产并且迄今仍是用途最广、产量最大的酶制剂产品之一。淀粉酶种类繁多，特点各异，在造纸、印染、酿造、果汁和食品加工、医药、洗涤剂、工业副产品及废料的处理、青贮饲料及微生态制剂等多种领域具有广阔的用途。 我国是传统的农业大国，发展淀粉深加工工业是解决当前淀粉生产积压的好出路，而几乎所有淀粉深加工工业的基础都是以淀粉质原料的水解作为第一步，因此淀粉质原料的液化情况直接关系到产品后期的加工工艺和产品的质量。所以，改进淀粉液化工艺也是降低生产成本，提高产品市场竞争能力的一种重要手段。 显然，改进淀粉液化工艺首要任务就是提高淀粉酶的生产水平。 那如何提高淀粉酶的生产水平呢？我们知道，现在淀粉酶主要来源于植物和微生物，并通过发酵完成生产，因此筛选出高产、稳定的淀粉酶产生菌是淀粉酶生产的头等大事。本文试图从土壤中分离出产淀粉酶的枯草杆菌，通过紫外线诱变育种及发酵条件优化来得到高产、稳定的淀粉酶产生菌株，并对发酵得到的淀粉酶进行初步提纯，以达到加深对发酵工程上游技术中菌种选育的认识、掌握紫外线诱变育种的原理和方法、了解发酵条件对产物形成的影响、熟悉发酵条件的优化方法、掌握分光光度法测液化型淀粉酶活力的基本原理和方法、掌握初步纯化淀粉酶的方法的实验目的。 2、材料与方法 2. 1 实验材料 2．1．1 样品：贵师大综合楼附近的土壤 2．1．2 培养基和试剂：淀粉培养基、牛肉膏蛋白胨（斜面）、牛肉膏蛋白胨（液体）种子培养基、淀粉酶发酵培养基、生理盐水、碘液、2％可溶性淀粉、硫酸铵、乙酸溶液、磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液、标准糊精溶液 2．1．3 仪器设备：全自动高压灭菌锅、培养皿、恒温培养箱、超净工作台、恒温摇床、离心机、分光光度计、恒温水浴锅、移液管、PH试纸、吸耳球、玻
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
(整理)α-淀粉酶综述
α-淀粉酶综述 佚名2013-10-06 摘要：α-淀粉酶分布十分广泛，遍及微生物至高等植物。α-淀粉酶是一种十分重要的酶制剂，大量应用于粮食加工、食品工业、酿造、发酵、纺织品工业和医药行业等，是应用最为广泛的酶制剂之一。本文概述了α-淀粉酶的发现和应用发展史、分离纯化及结构的研究史、催化机制及其研究史、工业化生产和应用现状与发展趋势等。 关键词：α-淀粉酶发现应用分离纯化结构催化机制研究史发展趋势 α- 淀粉酶( α- 1,4- D- 葡萄糖- 葡萄糖苷水解酶) 普遍分布在动物、植物和微生物中, 是一种重要的淀粉水解酶。其作用于淀粉时从淀粉分子的内部随机切开α-1，4糖苷键，生成糊精和还原糖。由于产物的末端残基碳原子构型为α构型，故称α-淀粉酶。现在α-淀粉酶泛指能够从淀粉分子内部随机切开α-1，4糖苷键，起液化作用的一类酶。 1 α-淀粉酶的发现和应用史 1.1 α-淀粉酶的发现 啤酒是最古老的酒精饮料，发酵是其关键步骤，其中所包含的糖化过程就是把淀粉转化为糖。这个转化过程的机理一直都没有被弄清楚，直到淀粉的发现。 在19世纪早期，许多科学家都在研究谷物提取物中淀粉的消化机理。Nasse（1811年）发现，从生物体中提取的淀粉能过被转化为糖，而从被沸水杀死的植物细胞中提取的淀粉不能被转化为糖。Kirchhoff（1815年）做了一个巧妙的实验。他将4份的冷水加入到2份的淀粉中，并边加边搅拌。之后加入20份的沸水使其形成一层厚厚的淀粉糊。在淀粉糊还是余温的时候，加入被粉碎的麸质（或麦芽），然后在40－60°列式温度下水浴。1－2小时后发现，淀粉糊开始缓慢液化。8－10小时后，淀粉糊被转化为一种甜的溶液。之后，他将其通过过滤和蒸发浓缩得到了糖浆，品尝后发现，其和发酵液一样甜。在操作的过程中，他注明了实验过程中仅添加了非常少的麸质，并且得到的糖浆与淀粉的量成正比。此外，如果在加入麸质前加入几滴高浓度的硫磺酸，最终就没有糖生成。从这个实验中他得到结论1）麸质是一种能够使温水中的淀粉粉末转化为糖的物质。2）作为种子发芽的结果，相比种子内的物质而言，麸质能过将更多的淀粉转化为糖。至此,Kirchhoff奠定了发现谷物中一种能够将淀粉转化为糖的蛋白质的基础。
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:
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:
a-淀粉酶发酵的生产工艺
武汉轻工大学 设计α-淀粉酶的发酵生产工艺 系部食品科学与工程学院 专业粮食工程 班级粮工1002 姓名郑开旭 学号100107502 指导教师易阳 2013年6月9日
设计α-淀粉酶发酵的生产工艺 摘要:α-淀粉酶广泛分布于动物、植物和微生物中，能水解淀粉产生糊精、麦芽糖、低聚糖和葡萄糖等，是工业生产中应用最为广泛的酶制剂之一。目前，α- 淀粉酶已广泛应用于变性淀粉及淀粉糖、焙烤工业、啤酒酿造、酒精工业、发酵以及纺织等许多行业。本次设计的淀粉酶发酵，分别以玉米粉为碳源，以豆饼为氮源，以BF-7658枯草芽孢杆菌为生产菌种,同时做出了生产工艺流程图，详细的介绍了α-淀粉酶的生产工艺。 关键词：α-淀粉酶；工艺设计；发酵 正文: α-淀粉酶的生产工艺 1 α-淀粉酶的生产方法 1.1生产方法的选择 枯草杆菌BF7658是我国应用广泛的液化型α-淀粉酶菌种，国内普遍采用深层发酵法生产工业粗酶。我们从BF7658出发，用紫外光及化学药品反复交替诱变，选育适用于固体发酵的新菌体BF7658—1。该菌为短杆状，革兰氏阳性，两端钝园，在肉汁表面可生成菌膜，在培养基上菌落呈乳白色，表面光滑、湿润、略有光泽，用碘液试之，菌落周围呈透明圈。 ?固体培养枯草杆菌BF7658—1生产α-淀粉酶 将菌种接种于马铃薯琼脂斜面，37℃培养三天，然后转接到种子液体培养基上（豆饼粉、玉米粉、酵母膏、蛋白胨火碱、水等），摇瓶培养一定时间，当菌体进入对数生长期时，以0. 5%接种量接入固体培养基（麸皮、米糠、豆饼粉、火碱、水；ph=7左右，常压汽蒸一小时，冷却到38～40℃）在厚层通风制曲箱内，通风保持37～42℃，培养48小时出曲风干。 麸曲用1％食盐水3～4倍浸泡，3小时后过滤，调节滤液pH=8，加硫酸铵溶液沉淀酶，经离心，用浓酒精洗涤脱水，40℃烘干、磨粉即为成品。 ?深层发酵法生产α-淀粉酶
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
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
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
枯草杆菌摇瓶发酵生产α-淀粉酶实验方案
枯草芽孢杆菌产α-淀粉酶发酵试验 一、实验原理 以枯草芽孢杆菌（BacilusSubtilisBF—7658）为实验菌株，通过种子扩大培养，选出生长力旺盛的菌株进行液体摇瓶发酵。通过测定不同发酵时间生产的酶活，来初步估计发酵最佳时期和终点。 淀粉酶是能够分解淀粉糖苷键的一类酶的总称，包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶和异淀粉酶。芽孢杆菌主要用来产生α-淀粉酶和异淀粉酶，其中α-淀粉酶又称淀粉1，4-糊精酶，能够切开淀粉链内部的α-1，4-糖苷键，将淀粉水解为麦芽糖、含有 6 个葡萄糖单位的寡糖和带有支链的寡糖；而异淀粉酶又称淀粉α-1，6-葡萄糖苷酶、分枝酶，此酶作用于支链淀粉分子分枝点处的α-1，6-糖苷键，将支链淀粉的整个侧链切下变成直链淀粉。通过发酵实验，我们可以以酶活为依据，初步估计发酵的最佳时期和发酵终点。 二、实验材料 （一）实验菌株：以枯草芽孢杆菌 （二）培养基： 1、种子培养液：葡萄糖1% 、胰蛋白胨：1%, 、酵母提取物：0.5%、NaCl(氯 化钠)：1% 调pH7.2 ，若配置固体培养基，则再加入1.5% 琼脂。 2、产淀粉酶发酵培养液：玉米粉 2 .0 % 、蛋白胨1 .5% 、CaCl 2 0 .02 % 、 MgSO 40 .02% 、NaCl 0 .25% 、K 2 HPO 4 0 .2% 、柠檬酸钠0 .2% 、硫酸铵0 .075% 、 Na 2HPO 4 0 .2 % 调节pH 值7 .0 （三）0.02M磷酸缓冲液（pH6.0） （四）实验仪器 离心机、水浴锅、250mL三角瓶、试管 三、实验过程 1、分别按培养基配方配制种子培养基和发酵培养基。 2、种子斜面及种子液准备 A.挑取单菌落从平板转接于新鲜种子斜面培养基，37℃，24h作菌种（3支/组）。 B.将配好的种子培养液按每瓶50mL分装于250mL三角瓶中灭菌（ 100KPa 20min ）。 C.在无菌操作条件下，将活化的菌株接种于以上培养液中（每支斜面接两瓶），37℃ 120r／min振荡培养16h作种子液。（6瓶/组） 3、发酵培养 A、按15-20％的接种量接种于装有50mL已灭菌菌发酵培养基的250ml三角瓶中。37℃培养48h。 B、在无菌操作条件下，每4h取样2mL，测定酶活。40-48h酶活降低后结束实验。 4、发酵结束后，用显微镜检查是否染菌。 5、待测酶液的制备： 称取1g~2g酶粉(精确至0.000 1 g)或准确吸取酶液1.00 mL，用少量磷酸缓冲液充分溶解，将上清液小心倾入容量瓶中，若有剩余残渣，再加少量磷酸缓冲液充分研磨，最终样品全部移入容量瓶中，用磷酸缓冲液定容至刻度，摇匀。用四层纱布过滤，滤液待用。
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
黑曲霉介绍以及使用说明
黑曲霉详细说明 产品英文名称：Aspergillu s niger CAS编 号： 6826- 42-2 别名： 山东黑曲霉孢子粉|培养物载体销售|发酵菌种厂家|高孢 子数菌种供应商|饲料发酵菌种报价 分子式：c11h1204 EINECS 编号： 6826- 42-2 有效物质 含量： 75 % 品牌：康丰源产品规 格： 500克 执行标 准： QS9001：2008 黑曲霉孢子粉 一、黑曲霉在发酵饲料方面的应用： 《2014年饲料添加剂目录》有关于黑曲霉可以直接添加使用的决定。 1、黑曲霉能够提高发酵后饲料的营养水平和消化吸收率。本品所含的微生物能分解饲料中的大分子糖类为单糖和寡糖,并生成多种有机酸、维生素、生物酶、未知生长因子，大大提高了发酵饲料的营养水平和消化吸收率； 2、使饲料脱毒。通过微生物自身的生命活动，使饲料内所含的有毒有害物质被降解而脱除，从而大大提高了饲料的安全性； 3、提高动物的抗病力。本品所含的微生物直接参与动物肠道的屏障作用，补充动物肠道有益微生物的数量，通过生物竞争机制阻止病原微生物的定植和生长繁殖.恢复和维护动物肠道的微生态平衡，从而提高动物的免疫力和抗病能力； 4、提高饲料的适口性，显著增加食欲。在饲料中添加本产品可以提高饲料利用率、提高动物的生产性能，降低生产成本，改善养殖环境。 黑曲霉在发酵剂方面还能发酵能量饲料、蛋白饲料、粗饲料等所有种类饲料。发酵的饲料既适用于猪、牛、羊等家畜动物，又适用于鸡、鸭、鹅等家禽动物，而且适用于鱼虾水产、黄粉虫昆虫等各种动物。发酵饲料能使饲料解毒脱毒，大大提高饲料的安全性，而且在发酵的过程中会产生淡淡的香味，从而增加了动物的适口性；发酵过程中还能生成多种有机酸、维生素、生物酶、氨基酸及其他多种未知生长因子，大大提高了发酵饲料的营养水平和消化利用率；提高动物的抵抗力，降低饲料成本。 二、黑曲霉孢子粉使用说明： 《2014年饲料添加剂目录》有关于黑曲霉可以直接添加使用的决定。 产品优势：1.孢子含量高，便于产品的存放 2.产品有效菌对环境的适应性强 3.孢子的发酵再生能力高 产品用途：1.用于生物肥料秸秆腐熟剂等发酵时添加； 2.用于复合微生物肥料接种剂； 3.用于禽畜的粪便、有机垃圾发酵剂； 4.用于动物饲料发酵时添加； 产品配方：麦片、豆皮、微量元素、纯种米曲霉/黑曲霉菌株等。 使用量：万分之三到万分之五，即每吨加300克——500克 （根据实际菌孢子量和生产工艺的要求添加）。
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