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米曲霉 米曲霉(Aspergillus oryzae ( Asp.oryzae))属半知菌亚门,丝孢纲,丝孢目,从梗孢科,曲霉属真菌中的一个常见种。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。 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。
化学成分米曲霉
结构介绍
米曲霉菌落生长快,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。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,老后大多变为球形或近球形,一般4.5μm,粗糙或近于光滑。 分生孢子梗长约2mm,近顶囊处直径达12~25μm,壁薄而精糙。顶囊近球形或烧瓶形,直径40~50μm,上覆单层小梗。分生孢子幼时洋梨形或随圆形,成熟后为球形或近球形,直径4.5~7.0μm,表面粗糙或近于光滑。分生孢子头直径150~300μm。 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。
在生产上的作用
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。
米曲霉的培养
固态培养方法( solid state cultivation ) :主要有散曲法和块曲法。部分黄酒用曲,红酒及酱油米曲霉培养属散曲法,而黄酒用曲及白酒用曲一般采用块曲法。 固态制曲设备:实验室主要采用三角瓶或茄子瓶培养;种子扩大培养可将蒸热的物料置于竹匾中,接种后在温度和湿度都有控制的培养室进行培养;工业上目前主要是厚层通风池制曲;转式圆盘式固态培养装置正在试验推广之中。 固态培养微生物,主要用于霉菌的培养,但细菌和酵母也可采用此法。其主要优点是节能,无废水污染。单位体积的生产效率教高。
实验过程
米曲霉菌种的纯化,制成斜面,将斜面菌种接入 250ml 三角瓶培养成种曲,再将种曲扩大培养 ( 500ml )三角瓶。
米曲霉培养
分为斜面培养和三角瓶培养两个阶段。三角瓶培养物在工厂中作为一级种子。试管斜面培养基:豆饼浸出汁: 100 克豆饼,加水 500ml ,浸泡 4 小时,煮沸 3-4 小时,纱布自然过滤,取液,调整至 5 波美度。每 100ml 豆汁加入可溶性淀粉 2 克,磷酸二氢钾 0.1 克,硫酸镁 0.05 克,硫酸铵 0.05 克,琼脂 2 克,自然 pH 。或采用马铃薯培养基:马铃薯 200 克,葡萄糖 20 克 ,琼脂 15-20 克,加水至 1000ml ,自然 pH 。 三角瓶培养基制备: 米曲霉的培养基 : 1 :麸皮 40 克,面粉(或小麦) 10 克,水 40ml 。 2 :豆粕粉 40 克,麸皮 36 克,水 44ml 。 装料厚度 : 1cm 左右; 灭菌: 120 ℃,30min; 接种及米曲霉的培养条件: 米曲霉固态培养主要控制条件:温度,湿度,装料量,基质水分含量。固态培养前,原料的蒸熟及灭菌是同时进行的,实验室一般是在高压灭菌锅中进行;但在工厂中则是原料的煮熟和灭菌与发酵分别在不同的设备中进行。这点与液态发酵是不同的。 28-30℃,培养20小时后,菌丝应布满培养基,第一次摇瓶,使培养基松散;每隔8小时检查一次,并摇瓶。培养时间一般为72小时。 3. 实验仪器、设备和材料 恒温培养箱或者固态培养室,负压式超净工作台,显微镜,水浴锅,试管,茄子瓶,平板和 500ml 三角瓶等。