雅致放射毛霉液体深层培养及工业应用研究

雅致放射毛霉液体深层培养及工业应用研究

王丽英[1]2002年在《雅致放射毛霉液体深层培养及工业应用研究》文中提出雅致放射毛霉AS3.2778是腐乳酿造业的一株优良菌株,毛霉菌种的优劣对于腐乳的生产起极其重要的作用,但是国内外对它的研究却一直少见报道。在液体培养条件下的生长特性、酶学性质的研究报道极少,将液体毛霉菌种应用于腐乳生产上的研究还是空白。 为了改进腐乳生产中菌种制作的传统工艺,将现代发酵工程技术应用于腐乳生产,进一步实现腐乳生产工艺的自动化、规模化,同时能够提高腐乳产品的质量,本项研究尝试了毛霉AS3.2778的液体深层培养及工业规模发酵液体毛霉菌种应用于腐乳生产的研究,并对毛霉AS3.2778在液体培养条件下的生长特性、发酵条件、蛋白酶活性等进行了较为全面的探讨。 研究结果表明:在本试验条件下,雅致放射毛霉AS3.2778在以黄豆粉为原料的液体培养基中,28℃、200rpm摇瓶培养条件下可以生长得很好。在前24小时内,菌丝体大量积累,最终菌丝平均生物量(菌丝体干重)可以达到1.02g/100ml。它的生长规律基本符合逻辑斯蒂生长模型,二级发酵几乎没有迟滞期,直接进入指数生长期,36—40小时进入稳定期。在发酵滤液中具有一定的糖化淀粉酶活和脂肪酶活,并具有较高的蛋白酶活。 单一组分影响实验及方差分析表明,黄豆粉、蔗糖、磷酸二氢钾都有利于毛霉AS3.2778液体培养时滤液中蛋白酶活的提高。正交实验及分析结果表明,在一定浓度范围内,饴糖的浓度越高,越不利于蛋白酶的产生。低碳氮比有利于蛋白酶活的产生,在碳氮比为1.2左右可以得到较高的蛋白酶活。毛霉AS3.2778蛋白酶的产生需要较高的通风量,最适起始pH为6,在36小时达到产酶高峰期。检测表明滤液中的蛋白酶活一般可以达到10—20u/ml。 工业发酵及生产应用结果表明,利用豆浆和黄浆水作为培养基,毛霉AS3.2778于28℃、通风比0—12h 1:1(vvm) 12h后1:2(vvm)条件下发酵培养,在50L通用式罐和180L外循环气升式罐内24小时生物量可以分别达到24.55g/100ml和27.69g/100ml(菌体湿重),而且外循环气升式罐较通用式设备显示出多种优势。毛霉AS3.2778液体培养菌种在腐乳生产中可以得到很好的应用,液体种发酵周期在16—24小时。当菌体湿重在20g/100ml以上,菌液稀释2倍时,可以显示出比生产用种明显的优势,使前发酵周期缩短6—8小时,形成的菌膜更致密厚实。河北大学理学硕士学位论文 研究结果证实,以工业化液体深层发酵方式培养雅致放射毛霉液体菌种应用于腐乳生产完全可行。目前本项研究已经在腐乳工业化生产中得到应用,并表现出良好的应用效果。

王丽英, 王谦, 王家槐[2]2003年在《雅致放射毛霉液体深层培养条件及发酵培养基的优化研究》文中研究表明本文研究了在摇瓶液体培养条件下,不同培养基成分及发酵务件对雅致放射毛霉菌丝体生长的影响,并经正交实验得到其最优的培养基组成为:黄豆粉3%、饴糖0.5%、硫酸镁0.2%、磷酸二氢钾0.2%、酵母膏0.1%,在此条件下,28℃、200r/min摇瓶培养64h,毛霉菌丝体生物量(以茵丝体千重表示)可达1.02g/100ml。

龙菊[3]2008年在《高大毛霉液体发酵应用研究及腐乳安全性评价》文中研究指明高大毛霉是腐乳酿造的一株优良菌株,主要用于传统固体发酵法生产腐乳,而在液体培养条件下的生长特性及应用研究未见报道。为了改进腐乳生产菌种制种工艺,本研究对高大毛霉液体培养条件进行研究。依据微生物培养基选择和配制工业发酵生产原则,利用豆腐生产工艺中的副产物黄泔水为溶剂,通过单因素实验和正交实验,在28℃、200 rpm摇瓶培养下,确定MHC-7最佳培养基为黄豆粉3%、可溶性淀粉0.4%、硫酸镁0.2%、磷酸二氢钾0.2%、蔗糖0.3%和黄泔水。培养基中碳氮比为1.5左右,最适接种量为6%时,最适起始pH值为6.0,通过生物量测定,液体发酵在36 h达到最大值(1.363g/100ml)。通过对腐乳发酵过程中酶活力及化学组分变化规律进行研究。结果表明:MHC-7摇瓶发酵培养最佳时间是34-38 h,在19 L发酵罐扩大培养条件下的最佳发酵时间是30 h,生物量达22.8g/100ml(菌体湿重)。腐乳前发酵周期缩短4-8 h。MHC-7在豆坯上发酵培养最佳时间是32-34 h。在腐乳后发酵45 d左右,各种酶活力不断下降,而谷氨酰胺酶酶活力持续增长使腐乳鲜味一直增长。当谷氨酰胺酶(≥76.5μ/g)、总酸(≥1.0%)、游离氨基态氮(≥0.45%)及粘度(≤2×10~5 mpa.s)时可以作为判断腐乳成熟的标准。为了提高腐乳的安全性,针对贵州省内生产的腐乳中可能感染的黄曲霉毒素B1、伏马毒素B1、赭曲霉毒素A、杂色曲霉毒素及葡萄球菌肠毒素的进行测定,以此对腐乳作出安全评价,实验结果表明我省几家大型腐乳厂生产的几种腐乳中毒素含量低于国家标准最低检测限,完全符合国家食品安全方面的要求。市场上散装腐乳中毒素含量高于国家标准。

杨立新[4]2004年在《雅致放射毛霉蛋白酶的液体发酵生产及应用研究》文中提出雅致放射毛霉(Actinomucor elegans)是腐乳酿造业的主要生产菌株之一。本文主要研究了在液体培养条件下雅致放射毛霉产蛋白酶特征和蛋白酶的酶学性质,并对雅致放射毛霉蛋白酶在新型腐乳生产中的应用进行了探讨。 研究结果表明:在温度28℃、初始pH值8.5、摇床转速220~250r/min的条件下有利于雅致放射毛霉AS3.2778蛋白酶的生产。通过均匀设计方法优化了毛霉蛋白酶的产酶培养基。菌体的生长符合Logistic模型,毛霉蛋白酶的合成符合Luedeking-Piret’s方程。 对雅致放射毛霉蛋白酶的酶学性质研究表明,毛霉蛋白酶属于中性蛋白酶,该酶的最适pH值为7~8,最适作用温度为40~55℃。该酶的分子量在30kD以上,主要是由高分子量和中分子量的组分组成。 为了改进腐乳的传统生产工艺,将现代生物工程技术应用于腐乳生产,本实验尝试了酶法生产腐乳的新工艺。优化后得到的水解工艺参数为:底物浓度14%;毛霉蛋白酶添加量374 U/g;反应温度40℃;pH值8.5。在此基础上又进行了混合发酵和调质、调味实验,最终产品的质量与市售红方腐乳近似。 本实验为腐乳的酶法生产积累了经验,提供了有益的数据。

王丽英, 王谦, 王家槐[5]2001年在《雅致放射毛霉液体深层培养条件及发酵培养基的优化研究》文中研究指明文中研究了在摇瓶液体培养条件下 ,不同培养基成分及发酵条件对雅致放射毛霉菌丝体生长的影响 ,并经正交实验得到其最优的培养基组成为 :黄豆粉 3%、饴糖 0 5 %、硫酸镁 0 2 %、磷酸二氢钾 0 2 %、酵母膏0 1% ,在此条件下 ,2 8℃、2 0 0r/min摇瓶培养 6 4h ,毛霉菌丝体生物量 (以菌丝体干重表示 )可达 1 0 2g/10 0mL。

王丽英[6]2004年在《雅致放射毛霉液体深层培养条件及发酵培养基的优化研究》文中提出本文研究了在摇瓶液体培养条件下,不同培养基成分(碳源、氮源、无机盐)及发酵条件(起始PH值、转速、装液量等)对雅致放射毛霉菌丝体生长的影响,并经正交实验得到其最优的培养基组成为:黄豆粉3%、饴糖0.5%、硫酸镁0.2%、磷酸二氢钾0.2%、酵母膏0.1%,在此条件下28℃、200r/min摇瓶培养64h,毛霉菌丝体生物量(以菌丝体干重表示)可达1.02g/100ml。

鲁绯[7]2005年在《腐乳发酵机理、品质改进和模式识别研究》文中进行了进一步梳理腐乳是营养丰富的中国传统大豆发酵食品,然而,现行的生产工艺使其在日益激烈的市场竞争中处于不利地位。在此背景下,结合“腐乳品质改进和新型酶法腐乳”课题研究的目的,论文首次对青方腐乳酿造过程中蛋白质的降解变化和生产菌株雅致放射毛霉蛋白酶进行较系统研究:首次从青方腐乳中分离出对风味有促进作用的乳酸菌,并进行初步鉴定:同时,对27种有代表性腐乳进行理化特性分析和模式识别研究,旨在为腐乳品质改进和酶法腐乳生产工艺及质量指标的建立提供一定理论依据。 对蛋白质水解引起变化的研究表明,腐乳物性的变化主要发生在后酵3周以前,蛋白质凝胶结构的破断对物性有显着影响,而胶粒态的解体对物性影响较小;后酵成熟时,青方腐乳中无胶粒态蛋白质存在,水溶性蛋白质和氨基态氮的含量分别为35.36g/100g和2.40g/100g(干基重),硬度、坚实性、粘度和粘附性分别为96.7g、479.2J、56.2g和48.4J,游离氨基酸总量达到9.86g/100g(干基重),其中,疏水性亮氨酸、丙氨酸、异亮氨酸、缬氨酸和苯丙氨酸的比率上升到76.30%,成为主导游离氨基酸;甲硫醇和二甲基二硫醚是主要挥发性含硫化合物,未检测出硫化氢的存在。以雅致放射毛霉蛋白酶为主要蛋白酶生产酶法腐乳时,可使无胶粒态蛋白质存在、氨基态氮含量为2.40g/100g(干基重),并结合物性的变化,作为蛋白质水解终止的衡量指标。 对雅致放射毛霉蛋白酶的研究显示,该蛋白酶包括胞内和胞外蛋白酶系。其中,胞外蛋白酶松散结合在菌丝上,菌丝破碎后胞内蛋白酶即释放出来,0.3 mol/L的NaCl溶液是良好提取剂。胞内和胞外蛋白酶系分子量组成相似,硫酸铵沉淀起始和终止饱和度分别为30%和70%,以大豆分离蛋白为作用底物时,主要产生叁种小肽或游离氨基酸。可将胞内和胞外蛋白酶共同提取制备,作为促进腐乳后熟和新型酶法腐乳生产用主要蛋白酶。蛋白酶液态发酵均匀设计优化培养基组成为豆粕粉3.7%、蔗糖0.2%、硫酸镁0.04%、磷酸二氢钾0.4%和氯化钙0.1%;优化培养条件为发酵32h、接种量4%、初始pH 9.0和装液量90mL(每500mL叁角瓶)。该蛋白酶在中性和微碱性环境中较稳定,在40℃以下热稳定性良好:NaCl和乙醇浓度分别在4%和2%以下时,对蛋白酶活力影响较小。新型酶法腐乳生产中,可控制4%NaCl和2%乙醇,保持中性、40℃的水解条件,利于蛋白酶的作用和产品风味的改进。 从青方腐乳中分离出叁株对风味有促进作用的乳酸菌。其中,两株鉴定为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)和短小奇异菌(Atopobium parvulus);菌株2~#的表型和生理生化特征与片球菌属(Pediococcus)相似,16S rRNA寡核苷酸序列与玫瑰耐盐球菌(Salinicoccus roseus)有98%的同源性,可改变腐乳中游离氨基酸含量和呈味特点,降低腐乳物性,是潜在地改进腐乳和新型酶法腐乳风味的协同菌株。 理化特性和模式识别研究表明,腐乳六个理化特性指标可以叁个主成分代替:F_1=-0.801X_1+0.845X_2+0.553X_3+0.815X_4,F2=-0.923X_6,F3=0.935X_5。其中,总酸(X_2)、氨基态氮(x_3)和水溶性无盐固形物(X_4)关系密切,与蛋白质水解度相关;水分(X_1)和盐(X_5)关系密切。27种腐乳聚为四川腐乳和其它腐乳两大类,中心点分别为3.471和-1.215,判别方程为D=-0.080X_1+1.746X_2+0.396X_3+0.348X_4+0.140X_5-0.322X_6-0.580。总判别正确率为96.3%。可依此方程和中心点,控制腐乳品质和建立酶法腐乳的质量指标。

程昌泽[8]2008年在《腐乳毛霉的分离、鉴定、发酵性能及其菌丝自溶性研究》文中研究说明本文以贵州各地风味腐乳样品为材料,采用选择性培养基和干酪素培养基,筛选得到一株产蛋白酶活性较高的菌株。经形态特征鉴定及16S rDNA ITS序列克隆和分析,结果表明,其形态特征与雅致放射毛霉极为相似;其ITS序列长度711bp。与雅致放射毛霉比较,序列同源性96%~97%。因此将其鉴定为雅致放射毛霉,命名为MGC317。对MGC317进行发酵试验,研究发现该菌株在培菌阶段菌丝平均长度为3.2cm。以腐乳生产用菌高大毛霉菌株MHC-7和雅致放射状毛霉M3118为对照,采用福林-酚试剂法、凯氏定氮法、NaOH滴定法、甲醛法和旋转粘度仪测定其后发酵性能,结果表明:MGC317所产蛋白酶活力在20d内呈上升趋势,而后逐渐下降;总酸含量、游离氨基态氮呈逐渐增加的趋势;粗蛋白含量、粘度呈逐渐下降趋势。为了提高腐乳品质,以MGC317菌株为材料,在充分满足腐乳后发酵阶段酶活力的同时,对影响毛霉自溶性的水解酶系进行诱导,采用DNS法和改良的Schales法定期测定酶活性,发现其酶系各酶活力是线性增加后减小,在72h左右达到最大,在同一发酵阶段几丁质酶活力较高。采用几丁质酶活力大小为指标,以温度、初始pH、初始酒精度、初始NaCl浓度为因素,选用L_9(3~4)安排正交实验,通过SPSS v 11.5软件确定腐乳后发酵最佳产酶发酵条件为:温度30℃;初始pH6.5;初始酒精度10°;初始NaCl浓度11%。香料:八角1.4g;小茴香1.2g;砂仁0.1g;花椒5g;陈皮0.8g。依据最佳产酶方案配制卤汤和香料,并添加0.2%几丁质进行腐乳发酵,定期测定菌丝长度和几丁质酶活性。结果表明,腐乳后发酵过程中几丁质酶活性与毛霉菌丝的变化呈负相关,随着几丁质酶活性的增加,菌丝逐渐降解,从而赋予腐乳表面粘滑、细腻的优良品质。

王谦, 闫蕾蕾, 王丽英, 王家槐[9]2003年在《雅致放射毛霉深层液体发酵工艺研究》文中认为对雅致放射毛霉液体发酵工艺研究表明,其适宜碳源为饴糖和可溶性淀粉,适宜氮源为黄豆粉和酵母膏,最适培养基含黄豆粉3%、饴糖0 5%、磷酸二氢钾0 2%、硫酸镁0 2%、酵母膏0 1%。适宜液体培养条件:温度28℃,接种量5%,发酵前期通风量1∶0 8,之后将风量调至1∶1 5~2 0。全程不搅拌培养18~20h。生物量为每100mL发酵液中菌丝鲜重达30g以上。菌丝体氨基酸含量为46 1mg/100mL。

钟丽芬[10]2016年在《基于RNA-Seq的雅致放射毛霉羧肽酶研究及其基因AecpY在毕赤酵母中的表达和特性研究》文中指出雅致放射毛霉是生产腐乳、腊八豆、豆豉等风味食品的主要菌种,其能分泌多种蛋白酶,对腐乳发酵后期的风味物质的形成有很重要的作用。蛋白酶是催化蛋白质中肽键水解的酶,到本世纪初,已经报导的微生物蛋白酶估计超过900种,生物体的生理活动和疾病的发生如食物的消化吸收、血液的凝固、溶血作用、炎症、血压调节、细胞分化自溶,机体衰老、癌症转移、生理活性肽的活化等,都与蛋白酶有关。蛋白酶涉及到生活的各个方面,与人类生活息息相关。丝氨酸蛋白酶是一类以丝氨酸为活性中心的重要的蛋白水解酶,在生物有机体中起着重要而广泛的生理作用。丝氨酸羧肽酶是一类属于α/β水解酶家族的真核生物蛋白水解酶,属于SC族羧肽酶中的S10家族,主要存在于植物或真菌的液泡和动物的溶酶体内,目前已从植物和真菌中分离到大量的丝氨酸羧肽酶。本论文首先对雅致放射毛霉转录组数据中的羧肽酶进行了分析,一共7种羧肽酶,主要分布在M28、S28和S10家族中,对这7种羧肽酶进行了基因序列、所属家族和进化关系等生物信息学的分析。随后进一步培养观察了雅致放射毛霉1-3 d在麸皮培养基上的生长形态,并成功克隆得到了雅致放射毛霉羧肽酶基因的全长基因AecpY,通过构建重组表达菌株p ICh-AecpY-GS115,成功表达并得到了羧肽酶rAecpY。经过对酶液进行纯化脱盐等处理得到较高纯度的目标蛋白,并对该羧肽酶的酶学性质进行了进一步的研究,研究结果表明:rAecpY的最高酶活在pH为5时,此羧肽酶适合在弱酸性条件下进行反应,属于酸性蛋白酶一类;在40℃时酶活达到最高,20℃-50℃范围内具有良好的稳定性;抑制剂PMSF对其酶活影响较大,抑制剂为EDTA时,酶活受到的影响非常小,由此可推断蛋白酶为丝氨酸羧肽酶;金属离子Zn~(2+)和Mn~(2+)对酶活有一定的促进作用,而Cu~(2+)和Fe~(2+)则对酶活有抑制作用。

参考文献:

[1]. 雅致放射毛霉液体深层培养及工业应用研究[D]. 王丽英. 河北大学. 2002

[2]. 雅致放射毛霉液体深层培养条件及发酵培养基的优化研究[C]. 王丽英, 王谦, 王家槐. 第七届北京青年科技论文评选获奖论文集. 2003

[3]. 高大毛霉液体发酵应用研究及腐乳安全性评价[D]. 龙菊. 贵州大学. 2008

[4]. 雅致放射毛霉蛋白酶的液体发酵生产及应用研究[D]. 杨立新. 中国农业大学. 2004

[5]. 雅致放射毛霉液体深层培养条件及发酵培养基的优化研究[J]. 王丽英, 王谦, 王家槐. 中国酿造. 2001

[6]. 雅致放射毛霉液体深层培养条件及发酵培养基的优化研究[C]. 王丽英. 北京食品学会2004年论文集. 2004

[7]. 腐乳发酵机理、品质改进和模式识别研究[D]. 鲁绯. 中国农业大学. 2005

[8]. 腐乳毛霉的分离、鉴定、发酵性能及其菌丝自溶性研究[D]. 程昌泽. 贵州大学. 2008

[9]. 雅致放射毛霉深层液体发酵工艺研究[J]. 王谦, 闫蕾蕾, 王丽英, 王家槐. 河北农业大学学报. 2003

[10]. 基于RNA-Seq的雅致放射毛霉羧肽酶研究及其基因AecpY在毕赤酵母中的表达和特性研究[D]. 钟丽芬. 华南理工大学. 2016

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