发酵工业中常用常见的酵母菌
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酵母菌的分类及应用
酵母菌的分类及应用酵母菌是一类真菌，其细胞形态多样，通常为单细胞，呈椭圆形或球形。
酵母菌广泛存在于自然界中，包括土壤、水体、植物表面以及动物体内等各种环境中。
这些微生物在生物学研究、食品工业、医药、环境保护等领域发挥着重要的作用。
根据新编菌种表所列出的分类，酵母菌属于真菌界的酵母菌门。
根据其生殖机制、形态特征、细胞壁和细胞核结构等方面的差异，酵母菌可分为多个属，常见的酵母菌属有：Saccharomyces属、Candida属、Rhodosporidium属、Cryptococcus属、Pichia属等。
其中，Saccharomyces属的酵母菌在食品工业和实验室研究中应用最为广泛。
酵母菌的应用非常广泛，下面主要介绍几个重要的应用领域：1. 食品工业：酵母菌在食品工业中被广泛应用于面包、葡萄酒、啤酒等食品的发酵过程中。
以Saccharomyces属的酵母菌为例，它能将面团中的糖分解为二氧化碳和醇类物质，使面团膨胀发酵并产生独特的口感和香味。
此外，酵母菌还能将果汁中的糖转化为酒精，用于葡萄酒、啤酒等酒类的发酵过程。
2. 生物学研究：酵母菌在生物学研究中经常被用作模式生物进行基因功能和细胞生物学研究。
酵母菌具有简单的细胞结构、易于培养和转化的特点，它的基因组已被完整测序，使得基因组学、遗传学和蛋白质组学等领域的研究成为可能。
此外，酵母菌的分子生物学工具和技术也得到广泛应用，例如酵母双杂交技术用于蛋白质相互作用研究，酵母表达系统用于蛋白质产量的增加等。
3. 医药领域：酵母菌在医药领域有多个应用方向。
首先，酵母菌中的某些物质具有药理活性，可以用于药物的研发和生产。
例如，酿酒酵母菌Saccharomyces cerevisiae可以产生黄曲霉素，从而用于抗癌药物的生产；第二，酵母菌也被用于制药过程中的疫苗生产。
使用适当的酵母菌株作为宿主表达抗原蛋白，可以通过转化技术大规模生产疫苗；第三，酵母菌也有助于微生物生态学和微生物学研究，可以应用于研究病原菌的生长机制和临床应用。
酵母菌在发酵工业中的应用
酵母菌在发酵工业中的应用一、引言酵母菌是一种单细胞真菌，广泛存在于自然界中。
酵母菌在发酵工业中有着重要的应用价值，可以用于制造食品、饮料、药品等。
二、酵母菌的分类和特点1. 酵母菌的分类根据形态特征和生长习性，酵母菌可以分为真菌型酵母和放线菌型酵母两大类。
真菌型酵母包括啤酒酵母、面包酵母、葡萄酒酵母等；放线菌型酵母包括木霉属、链霉属等。
2. 酵母菌的特点（1）单细胞生物，直径约为5-10微米。
（2）能够进行无氧呼吸或有氧呼吸。
（3）能够利用多种碳源进行代谢。
（4）生长速度较快，繁殖方式为分裂繁殖。
三、食品工业中的应用1. 面包制作面包中的发面过程就是利用了面团中的糖分和水分以及添加剂与空气中的酵母菌共同发酵，产生二氧化碳，使面团膨胀发酵，从而使面包体积增大、口感松软。
2. 啤酒制作啤酒是利用大麦芽、啤酒花等原料，经过糖化、发酵等工艺制成的一种含有少量乙醇的碳酸氢钠型饮料。
啤酒发酵过程中主要利用了啤酒花中的苦味物质和添加的啤酒曲（啤酒用的专门培养出来的活性干燥菌），通过二氧化碳和乙醇生成，从而产生了啤酒所特有的香味和口感。
3. 葡萄酒制作葡萄汁经过压榨后，将其放置在桶内进行自然发酵。
在自然条件下，空气中存在着大量的野生型葡萄汁发酵所需的微生物群落，其中就包括了葡萄自身所携带的天然野生型果皮和果肉上存在着丰富多样的微生物群落。
这些微生物群落中，以酵母菌和乳酸菌为主，它们能够将葡萄汁中的糖分转化为乙醇和二氧化碳，从而产生了葡萄酒所特有的风味和口感。
四、药品工业中的应用1. 生产抗生素酵母菌在抗生素制造过程中起到了关键作用。
例如青霉素生产工艺就是利用青霉菌在发酵过程中产生的抗生素，通过提取、分离等工艺制成。
2. 生产维生素维生素B2是一种重要的维生素，也被称为核黄素。
它可以促进人体内代谢物质的正常运转，对人体健康有很大的益处。
而酵母菌就是维生素B2的重要来源之一。
五、其他应用领域除了食品和药品工业之外，酵母菌还有许多其他应用领域。
发酵工程第二章发酵工业菌种
④抑菌圈法 抑菌圈法所用的工具菌是一些抗生素的敏 感菌。将待检菌涂布于含高浓度的工具菌的平板培养基 上进行培养，若被检菌能分泌某些抑制工具菌生长的物 质，如抗生素等，就会在被检菌的菌落周围形成工具菌 不能生长的抑菌圈，从而使被检菌很容易被鉴别出来。 采用抑菌圈法，不仅能筛选抗生素，还能筛选某些酶类。 例如，Meevootison等提出一套利用抑菌圈筛选青霉素 酰化酶产生菌的方法。工具菌是一种对6-氨基青霉烷酸 敏感而对苄青霉素有抗性的黏性沙雷氏菌，这种菌只有 当苄青霉素尚未被别种微生物的青霉素酰化酶转化为6氨基青霉烷酸时才能生长。将工具菌与苄青霉素混合于 平板培养基中，然后将待检菌涂布于平板上，进行培养， 周围出现抑菌圈的菌落就是青霉素酰化酶产生菌。
③生长圈法 生长圈法所用的工具菌是一些营 养缺陷型菌株。将待检菌涂布于含高浓度的工 具菌并缺少工具菌所需营养物的平板培养基上， 进行培养，若某菌株能合成工具菌所需营养物， 在该菌株的菌落周围就会形成一个浑浊的生长 圈。 例如，用嘌呤缺陷型大肠杆菌作为工具菌，与 不含嘌呤的培养基混合倒平板，在平板培养基 上涂布含菌样品并恒温培养，周围出现生长圈 的菌落即为嘌呤产生菌。
养后，在数量上占优势。
分离：利用分离技术得到纯种。 菌种的筛选： 通过常规生产性能测定，进一步筛选产物合成能
力较高的菌株。
发酵性能测定：进行生产性能测定。这些特性包括形态、培养
特征、营养要求、生理生化特性、发酵周期、产品品种和产量、 耐受最高温度、生长和发酵最适温度、最适pH值、提取工艺等。
菌种保藏
等。
第二节 发酵工业菌种的分离筛选
菌种的来源
根据资料直接向有科研单位、高等院校、工厂或菌种 保藏部门索取或购买；
酵母菌在食品工业中的应用及其发展前景
酵母菌在食品工业中的应用及其发展前景酵母菌在食品工业中起着重要的作用，它们是生产酒、面包、奶酪、酸奶等众多食品的关键酶及微生物。
随着科技的发展与食品工业的不断进步，酵母菌在食品工业中的应用越来越广泛，其发展前景也十分广阔。
一、酵母菌在酿酒工业中的应用酵母菌在酿酒工业中有着非常重要的应用。
酵母菌通过发酵作用，将糖类等成分转化为乙醇和二氧化碳，从而使得酒得以成熟。
目前工业上主要用的两种酵母菌分别为面包酵母和啤酒酵母。
面包酵母在烘焙过程中发挥着非常重要的作用，通过其发酵作用，使面团发酵，膨胀，成为口感松软的面包。
而啤酒酵母则是酿造啤酒的必不可少的微生物之一。
二、酵母菌在乳制品工业中的应用酵母菌也被广泛应用于乳制品工业中，主要用于哺乳动物奶制品的制作，如酸奶、奶酪等。
酸奶制作过程中，酵母菌可以发挥发酵作用，使得牛奶中的乳糖转化为乳酸，从而促进奶酸菌的生长，使酸奶变得更加稳定和美味。
三、酵母菌在调味品工业中的应用酵母菌在调味品工业中也扮演着重要的角色。
酵母菌可以被用来制作酱油、味精等调味品。
在制作过程中，酵母菌可以释放出大量的酵母提取物，从而增强调味品的香味和味道。
四、酵母菌在生物工程和医药工业中的应用除了食品工业，酵母菌还被广泛地应用于生物工程和医药工业中。
目前许多重要药物和治疗工具的制备都依赖于酵母菌，包括人类胰岛素、白血球介素、丙肝治疗工具等。
此外，酵母菌还可以被用于生产抗生素等药品。
五、酵母菌在未来发展中的前景随着技术的不断进步和工业的不断发展，酵母菌在未来的应用前景将会更加广泛和深远。
未来，酵母菌的应用将不再局限于食品和医药工业，可能还会包括环境治理、纺织工业、食品安全等领域。
综上所述，酵母菌在食品工业中的应用已经非常广泛，并且酵母菌还在不断地发展着。
未来，在更广泛和更高层次的应用中，酵母菌的作用将会越来越重要，也将会在越来越多的领域中得到重视和应用。
工业生产常用的微生物及要求
可以从复杂的DNA分子中分离出单独 的DNA片段。
可以大量生产高纯度的基因片段及其 产物。
可以在大肠杆菌中研究来自其它生物 的基因。
在高等动植物中也可以发展和建立这 种基因操作系统。
DNA重组过程
目标DNA片段的获得 与载体DNA分子的连接 重组DNA分子引入宿主细胞 筛选含有所需重组DNA分子的宿主细胞 对外源基因的表达及稳定性的鉴定
菌种培养基营养过于丰富不利于孢子形成， 影响发酵；菌种培养基营养贫乏，菌种在 营养贫乏的培养基中多次传代会使菌体细 胞内缺乏某些生长因子而衰退甚至死亡
因此培养基应选择具有传代后生产能力不 发生明显下降、菌落不易衰老和自溶的正 常形态菌落，孢子丰富的培养基。
菌种的复壮 提供良好的环境条件 定期纯化菌种 防止自身突变
菌体的前处理 菌体的培养时间 融合剂的浓度 融合剂作用的时间 阳离子浓度 融合的温度及体系的pH值等
影响原生质体再生的主要因素
菌体自身的再生性能 原生质体制备的条件 再生培养基成分 再生培养条件等
DNA重组技术：就是把外源DNA分 子结合到任何病毒、质粒、或其它载 体系统中，组成新的遗传物质，并转 入宿主细胞内进行繁殖的过程。
§工业生产常用的微生物及要求
一、工业生产常用的微生物 细菌（bacteria）：常用的有枯草芽
孢杆菌、醋酸杆菌、棒状杆菌、短杆 菌等。 酵母菌（yeast）：属单细胞真核生 物，主要分布于含糖较多的酸性环境 中。常用的有：短杆啤菌 酒酵母、棒状假杆菌丝酵母、 类酵母等。
yeasts
啤棒酒状酵杆母菌
§工业微生物菌种的 衰退、复壮与保藏
微生物菌种的衰退 菌种的复壮 菌种的保藏
一、菌种的衰退： 微生物个体特征 各方面 微生物群体特征 发生变化
酵母菌的种类和应用
酵母菌的种类和应用酵母菌是能发酵糖类的各种真菌的统称。
大多数酵母菌是单细胞真菌，它们通常以芽殖或裂殖的方式进行无性生殖，少数可进行有性生殖。
酵母菌在自然界中普遍存在，尤其在含糖量较高的偏酸性环境中分布较多。
酵母菌的种类繁多，其特征为个体大、易培养、蛋白质含量高、代谢物多等。
酵母菌在食品、医疗等产业中都有广泛的应用，下面简要介绍一些有代表性的种或属。
1.酿酒酵母酿酒酵母又称啤酒酵母，是酵母属中应用较为广泛的一个种。
酿酒酵母的细胞为圆形、卵圆形或椭圆形，无性生殖方式为芽殖，酿酒酵母能形成子囊孢子进行有性生殖。
在麦芽汁琼脂培养基上酿酒酵母的菌落为白色，平滑且有光泽，边缘整齐。
酿酒酵母常用于酿造啤酒、白酒、果酒等含酒精的饮料，还用于生产面包等。
酿酒酵母维生素和蛋白质含量较高且食用安全，因此可以用它生产单细胞蛋白用在食品、药品和饲料中。
酿酒酵母还可以作为“细胞工厂”，生产赖氨酸、谷胱甘肽、麦角固醇、转化酶等多种物质。
此外，酿酒酵母是真核生物研究的模式生物，在外源基因功能鉴定、人类基因功能研究中有重要的应用价值。
在维生素的微生物法测定中，酿酒酵母常被用来测定泛酸、肌醇等物质的含量。
2.假丝酵母属假丝酵母属的酵母菌细胞为圆形、卵形或长形，多边出芽繁殖，可以形成假菌丝。
在麦芽汁琼脂培养基上其菌落为乳白色，平滑且有光泽，边缘整齐或呈菌丝状。
产朊假丝酵母能利用造纸工业的废液、食品厂的废料等来生产可食用的蛋白质，这有利于减少相关产业的环境污染。
热带假丝酵母利用烃类的能力强，是生产石油蛋白的重要菌种。
白色假丝酵母是一种致病菌，某些情况下能导致人类感染。
3.球拟酵母属球拟酵母属的酵母菌细胞为球形、卵形或略长形，多边出芽繁殖。
在麦芽汁琼脂培养基上其菌落为乳白色，表面皱褶且无光泽，边缘整齐或不整齐。
此属的有些种能产生甘油等多元醇，甘油是重要的化工原料。
有些种能将石油中的蜡分解，从而降低石油的凝固点。
4.红酵母属红酵母属的酵母菌细胞为圆形、卵形或长形，多边出芽繁殖，有明显的红色或黄色色素，很多种会形成黏质状菌落。
白假丝酵母菌的培养方法
白假丝酵母菌的培养方法白假丝酵母菌（Saccharomyces cerevisiae）是一种常见的酵母菌，广泛应用于食品加工、发酵工业和实验室研究中。
本文将介绍白假丝酵母菌的培养方法，包括菌种的筛选与保存、培养基的选择与配制、接种方法与培养条件的调控等内容。
一、菌种的筛选与保存1.菌种来源：从可靠的实验室或文献提供的酵母菌菌株中选择。
2.菌株纯化：将酵母菌菌株通过无菌技术从混菌培养基中分离出来，通过多次单菌落传代筛选纯化。
3.菌株保存：将纯化的菌株接种于琼脂平板培养基上，经培养后在4℃冰箱中保存。
定期检查保存的菌株是否变异并冻存备份。
二、培养基的选择与配制1.选择培养基：常用的培养基包括YPD培养基（含葡萄糖、酵母提取物和复方酵母氨基酸）和SD培养基（含葡萄糖和简单氮源）等。
2.培养基配制：根据需要选择合适的培养基成分，按比例称量或溶解于蒸馏水中，加热以溶解并消毒，冷却后pH调整至适宜范围（通常为pH 5.5-6.5），最后加入琼脂用于凝固。
三、接种方法与培养条件的调控1.接种方法：通常采用前驱体菌株或冷冻菌株接种。
前驱体菌株培养至对数生长期后，取少量菌体接种至新鲜培养基中。
冷冻菌株需要先将冻存菌株迅速解冻后接种至培养基中。
2.培养条件的调控：调控培养条件有助于提高菌体生长速率和产酒性能。
-温度：通常在28-30℃下培养，不同菌株可能有略微差异，可以根据实际情况调整。
- pH值：维持适宜的pH值有利于菌体生长，通常在5.5-6.5之间。
-氧气供应：白假丝酵母菌可以进行厌氧发酵和需氧呼吸，因此可以根据需求选择适当的培养方式。
-搅拌速度：适度的搅拌速度有助于均匀分散氧气，促进菌体生长。
四、培养过程的监测与控制1.菌体生长监测：可以通过测量培养物的光密度（OD600）和菌液的干重等参数来确定菌体生长状态。
2.消毒措施：在培养过程中，必须注意无菌操作，使用无菌器皿和工具，保持培养条件的洁净。
3.氧气供应控制：需氧呼吸和厌氧发酵过程需要控制培养容器的通气和密封性，调整氧气供应量。
酵母菌 分类
酵母菌分类酵母菌是一类微生物，属于真菌界的酵母门。
它们是单细胞生物，通常以芽孢的形式繁殖。
酵母菌在生物学研究、食品工业、酿酒业等领域有着广泛的应用。
酵母菌可以根据其形态、营养特性和生理特性进行分类。
根据形态特征，酵母菌可以分为球形酵母和伪菌酵母两大类。
球形酵母包括酒酵母、牛奶酵母等，它们的细胞形态呈现球形或卵圆形。
伪菌酵母则包括面包酵母、酸奶酵母等，它们的细胞形态呈现菌丝状。
根据营养特性，酵母菌可以分为有性酵母和无性酵母。
有性酵母在繁殖过程中需要两个不同的配子结合，进行有性生殖。
无性酵母则通过菌丝形成的分生孢子进行繁殖，不需要配子结合。
根据生理特性，酵母菌可以分为酒精酵母、乳酸酵母和醋酸酵母等。
酒精酵母是最常见的一类酵母菌，它可以将糖类转化为酒精和二氧化碳。
乳酸酵母可以将糖类转化为乳酸，用于制作酸奶等乳制品。
醋酸酵母可以将酒精氧化为醋酸，用于制作醋。
酵母菌在生物学研究中有着重要的应用价值。
由于其单细胞的特性，酵母菌成为了模式生物，被广泛用于基因功能研究、蛋白质相互作用研究等领域。
酵母菌的基因组较小而简单，易于操作和研究，因此被广泛用于研究生命科学中的许多基础问题。
在食品工业中，酵母菌也发挥着重要的作用。
酵母菌可以发酵面团，使其膨胀发酵，产生二氧化碳，使面包体积变大、松软可口。
同时，酵母菌还可以发酵啤酒、葡萄酒等酒类，将糖类转化为酒精，赋予酒类特有的风味和香气。
另外，酵母菌还可以制作酵母提取物，富含维生素B群和氨基酸，被广泛应用于食品添加剂中。
除了在食品工业中的应用，酵母菌在酿酒业中也扮演着重要角色。
不同类型的酵母菌会产生不同的酒类，如啤酒酵母产生啤酒，葡萄酒酵母产生葡萄酒。
酿酒师通过控制酵母菌的生长环境和发酵条件，调整酿酒过程中的酒精含量、香气和口感等特性。
总的来说，酵母菌是一类重要的微生物，具有广泛的应用价值。
通过对酵母菌的分类和研究，我们可以更好地了解其特性和应用，并在生物学研究、食品工业和酿酒业等领域中发挥其作用。
酵母菌知识科普
酵母菌知识科普酵母菌是一类单细胞真菌，主要通过发酵作用来分解糖类并产生能量。
酵母菌广泛存在于自然界中的土壤、水体和植物表面等环境中。
以下是关于酵母菌的一些知识科普：1. 酵母菌的分类：酵母菌属于真菌界中的酵母门，主要包括酵母菌科（Saccharomycetaceae）和担子菌科（Cryptococcaceae）等。
其中，酵母菌科中的酵母属（Saccharomyces）是最为熟知和常见的，常被用于食品发酵和工业生产中。
2. 发酵作用：酵母菌通过发酵作用将碳源（如葡萄糖）分解为酒精和二氧化碳，同时产生能量。
这个过程在无氧条件下进行，因此常被用于面包、啤酒、葡萄酒等发酵食品的制作中。
3. 酵母菌在食品工业中的应用：酵母菌广泛应用于食品工业中，如面包、蛋糕和饼干的发酵，啤酒、葡萄酒和白酒的酿造等。
此外，酵母菌还可以制作酵母营养剂和酵母提取物，用于食品添加剂和保健品的生产。
4. 酵母菌在医药领域中的应用：酵母菌也在医药领域中有一定的应用。
例如，酵母菌可以用于产生药物、维生素和酶等生物制剂的生产；酵母菌也是研究真菌感染机制和抗真菌药物开发的重要模式生物。
5. 酵母菌的营养：酵母菌喜欢生长在富含糖类的环境中，葡萄糖是其主要能源来源。
此外，酵母菌还需要一些辅助营养物质，如氨基酸、维生素和矿物质等。
6. 酵母菌的研究价值：酵母菌作为单细胞真菌研究的模式生物，具有许多研究上的优势。
它们具有短世代时间、易于培养、基因操作方便等特点，被广泛用于基因功能、信号转导、发育生物学等领域的研究。
总结起来，酵母菌是一类单细胞真菌，通过发酵作用分解糖类并产生能量。
酵母菌在食品工业和医药领域中有广泛应用，同时也是科学研究中的重要模式生物。
发酵食品微生物
发酵食品微生物引言发酵食品是利用微生物在特定条件下发酵生产的食品。
微生物在发酵过程中起着至关重要的作用，它们通过分解、转化和合成物质，使食品产生特定的风味、口感和营养价值。
本文将探讨发酵食品中常见的微生物类型、其作用以及影响发酵食品质量的因素。
常见的发酵食品微生物酵母菌酵母菌是一类单细胞真菌，最广泛应用于食品工业中。
常见的酵母菌有酿酒酵母、面包酵母和酸奶酵母。
酵母菌在发酵过程中产生二氧化碳和乙醇，使面团发酵膨胀，产生松软的面包和发酵度合适的啤酒。
酵母菌还能产生一些有益物质，如维生素B和酵母菌酸，对人体健康有益。
乳酸菌乳酸菌是一类革兰氏阳性的杆状菌，广泛存在于自然界中。
乳酸菌在发酵食品中起着重要的作用，例如酸奶、酸菜和酱油等。
乳酸菌通过产生乳酸，降低食品的pH值，抑制有害菌的生长。
乳酸菌还能产生有益物质，如乳酸和某些抗生物素。
醋酸菌醋酸菌属于酸杆菌科，能够将乙醇氧化为醋酸。
醋酸菌主要用于制作食醋，如米醋、苹果醋和葡萄醋。
醋酸菌通过氧化乙醇产生醋酸，使食醋具有酸味和特殊的香气。
醋酸菌还能产生一些有益物质，如醋酸和醋酸菌酸，对人体健康有益。
发酵食品微生物的作用发酵微生物在发酵过程中通过代谢产物的转化，使食品的味道和质地发生变化。
酵母菌通过发酵产生二氧化碳和乙醇，使面团膨胀变松软，产生特殊的香味。
乳酸菌通过代谢产生的乳酸使食品呈酸性，产生特殊的口感和风味。
醋酸菌通过氧化乙醇产生的醋酸，使食醋具有酸味和香气。
抑菌微生物在发酵过程中产生己内酰胺类、乙酸、醋酸等物质，可抑制有害菌的生长。
乳酸菌产生的乳酸可以降低食品的pH值，阻止有害菌的生长。
醋酸菌产生的醋酸也具有抗菌作用。
产生有益物质微生物在发酵过程中产生一些有益物质，如维生素B、某些抗生物素和有益菌酸。
这些物质对人体健康有益，增强免疫力，调节肠道菌群平衡。
影响发酵食品质量的因素微生物的种类和数量不同的微生物种类和数量对发酵食品的质量有重要影响。
不同种类的微生物产生的代谢产物不同，味道和风味也有所差异。
发酵工业菌种概述
发酵工业化菌种的要求
能够利用廉价的原料,简单培养基，大量高效地合成产物。 有关合成产物的途径尽可能地简单，或者说菌种改造的可
操作性要强。 遗传性能要相对稳定。 不易感染它种微生物或噬菌体。 产生菌及其产物的毒性必须考虑（在分类学上最好与致病
菌无关。 生产特性要符合工艺要求。
发酵工业菌种概述
未培养微生物 是指迄今所采用微生物纯培养分离方法还未获得
的纯培养微生物，其在自然环境微生物群落中占有 非常高的比例，约为99％。
一些极端微生物，例如：高温、高压、低温、高 盐、高辐射、极强酸碱环境。
研究方法：模拟自然培养法、宏基因组分析法 （metagemomic analysis）
发酵工业菌种概述
• 细菌类：
短杆菌：GA, Gln, lys…… 枯草芽孢杆菌：淀粉酶（BF7658）、碱性 蛋白酶等
地衣芽孢杆菌：HASS(耐高温α-淀粉酶) 苏 云金芽孢杆菌：BT生物农药…… 梭状芽孢杆菌：丙酮、丁酸等的发酵
发酵工业菌种概述
放线菌：各种抗生素：链霉素、金、土、 庆大、卡那霉素等 链霉菌属：小单孢菌属 链霉素：灰色链霉菌、 氯霉素：委内瑞拉链霉菌 卡那霉素：卡那霉素链霉菌 葡萄糖异构酶：密苏里游动放线菌 庆大霉素：绛红小单孢菌、棘孢绛红小单
பைடு நூலகம்
发酵工业菌种概述
酵母菌 1 啤酒酵母：酿酒酵母、辅酶类物质的发酵 酒精酵母： 汉逊酵母：乙酸乙酯的发酵 假丝酵母：scp生产，石油发酵 担子菌：抗癌药物-1，2-B-葡萄糖苷酶 藻类 保健食品：螺旋藻
发酵工业菌种概述
霉菌 ：曲霉属、青酶属、 黑曲霉：柠檬酸工业、酿酒业（UV-11,UV-48）、 酶制 剂工业（糖化酶） 黄曲霉：酱油生产(3042)，面酱 青霉菌：青霉素的生产 红曲霉：红曲制造，用于南方红曲酒（女儿红）的生产； 使用红色色素的生产；豆腐乳的生产赤霉菌：赤霉素的 生产，是一种植物生长激素
几种主要的酵母菌
几种主要的酵母菌下面介绍的是在酿造工业上常用的几种主要的酵母菌。
1、啤酒酵母(Soccharomycses cerevisiae Hansen)又称酿酒酵母，是酵母菌属中的一个种，原是指由啤酒发酵醪中分离出来的一种上面发酵酵母。
1970年以来，把酒精生产、酿造其他饮料酒以及制造面包的一些类似酵母菌也归入这一个种内。
把啤洒酵母培养在麦芽汁琼脂上，其菌落特征为乳白色、有光泽、平坦、边缘整齐。
啤酒酵母能产生子囊孢子，一般每个子囊内有1—4个孢子，孢子圆形，表面光滑，大小为2.5～6微米。
啤酒酵母的品种很多，细胞形状有圆形、卵形、椭圆形、还有腊肠形的。
按照细胞的长与宽的比例又分成三个组。
第一组：细胞多为圆形及短卵形，长与宽之比一般小于2。
无假菌丝，或有较发达但不典型的假菌丝。
这一组酵母主要用于酿造啤酒、饮料酒和制造面包。
这组包括的著名菌种主要有德国2号(Rasse 2)和德国12号(Rasse 12)，它们是有名的酒精生产菌，不耐高浓度盐类。
德国1TI号(Rassem)是面包制造上应用的酵母。
第二组：多为卵形及长卵形，长与上之比为2，常形成假菌丝，但不发达、不典型。
主要著名菌种为葡萄酒酵母(S.ellipsoideus)细胞透明，比较大，一般7×12微米，用于酿造葡萄酒、果酒及生产食用酵母。
第三组：细胞为长卵形，长与宽之比大于2，常能形成很多假菌丝，但不典型。
包括菌种主要有魏氏酵母(S.wij一lianus)，俗名台湾396号，它耐高渗透压，可以经受高浓度的盐，适合发酵甘蔗糖蜜。
2、葡萄汁酵母(SoccharomycPs uuarum)它与啤酒酵母类似，最主要的区别是它能够全发酵棉子糖，而啤酒酵母只能发酵棉子糖1/3。
它还包括卡尔(斯伯)酵母(S.car—lsbergensis)及娄哥酵母(S.logos)两个著名菌种。
卡尔酵母是啤酒发酵的底层菌，又称为下面啤酒酵母。
3、裂殖酵母(SchizosaccharomycPs)这种酵母以分裂法繁殖。
常用发酵面包酵母菌种
常用发酵面包酵母菌种
常用发酵面包酵母菌种有即发干酵母、低糖酵母、高糖酵母、活性干酵母、半干酵母、天然酵母等。
即发干酵母由新鲜酵母脱水而成，呈颗粒状的干性酵母，特点易溶于水，使用方便，易于储藏，可以直接和面混合使用；低糖酵母耐糖性很低，适用于制作配方中无糖或低糖的主食面包；高糖酵母经过特殊培育后，耐糖性很高，适用于制作高糖的点心面包；活性干酵母由鲜酵母经干燥并制成粒状的酵母，水解活化后使用，发酵过程中会产生独特的气味，适合用来做法式面包等较硬的面包；半干酵母一种需要冷冻保存的小颗粒，含水量20%的浓缩鲜酵母，特点是耐冷冻，发酵风味好，发酵力很强，适合制作冷冻面团；天然酵母种类很多，例如有啤酒天然酵母、黑麦天然酵母还有葡萄、梨等水果天然酵母，特点是发酵慢、不稳定、做的面包会带些酸味。
发酵工业常用霉菌介绍
酿酒酵母在发酵 过程中会产生多 种风味物质，影 响酒的口感和香
气。
酿酒酵母的耐受 性较强，能在较 高浓度的酒精和 较低的pH值下
生存。
乳酸菌
01
乳酸菌是一种 常见的发酵工 业用霉菌，广 泛应用于食品、 饮料、医药等 行业。
02
乳酸菌能够产 生乳酸，降低 pH值，抑制 其他微生物的 生长，从而保 持食品的新鲜 度和安全性。
目录
01. 霉菌的基本概念 02. 发酵工业常用霉菌 03. 霉菌在发酵工业中的应用 04. 霉菌在发酵工业中的挑战与
前景
霉菌的定义
霉菌是一种真菌，属于真核生物
01
域 霉菌通常生长在潮湿、温暖的环
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境中 霉菌的孢子可以通过空气传播，
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导致食物、衣物等物品发霉 霉菌在自然界中广泛存在，与人
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霉菌的作用
食品工业：用于发 酵食品，如面包、
啤酒、酱油等
生物制药：用于生 产抗生素、酶制剂
等
环境保护：用于降 解污染物，如石油、
农药等
科研领域：用于研 究基因表达、蛋白
质合成等
酿酒酵母
酿酒酵母是一种 单细胞真菌，广 泛应用于酿酒、 面包和馒头等食
品发酵。
酿酒酵母具有很 强的糖代谢能力， 能将糖转化为酒 精和二氧化碳。
发酵工艺优化
01
优化培养基： 选择合适的
培养基成分， 提高霉菌生 长速度和产 量
02
优化发酵条 件：控制温 度、pH值、 通气量等参 数，提高发
酵效率
03
优化菌种选 育：筛选高 产、抗逆性 强的菌株， 提高生产效
率
04
优化生产工艺： 采用连续发酵、 固定化发酵等 先进工艺，提 高生产效率和
还有哪些真菌对发酵起作用
还有哪些真菌对发酵起作用
除了酵母菌外，还有其他几种真菌在发酵过程中也起到了重要的作用。
1.曲霉：曲霉是一类重要的真菌，广泛应用于食品和工业发酵中。
例如，米曲霉
可以用于制作酱油、米酒等，黑曲霉可以用于制作糖化酶，黄曲霉则常用于面包和糕点的发酵。
2.根霉：根霉在传统和工业发酵中都扮演着重要角色。
例如，毛霉和鲁氏接合菌
都是根霉，常用于制作腐乳、豆豉等食品。
3.毛霉：毛霉在制作豆腐乳和豆豉等食品时起到重要作用，它能产生蛋白酶和脂
肪酶，促进蛋白质和脂肪的分解。
4.红曲霉：红曲霉广泛应用于食品和药品的发酵，例如红曲米的生产。
5.青霉：青霉在某些类型的干酪制造中起到重要作用，它能产生多种酶类，如蛋
白酶、脂肪酶等，促进干酪的成熟。
6.木霉：木霉是木材腐朽菌，在某些类型的木材腐朽中起到关键作用。
这些真菌在发酵过程中起到了重要的作用，不仅提高了食品的口感和营养价值，还为食品工业的发展提供了重要的技术支持。
馒头发酵所需的菌种
酵母菌，单细胞真菌。
一般呈卵圆形、圆形、圆柱形或柠蒙形。
菌落形态与细菌相似，但较大较厚，呈乳白色或红色，表面湿润、粘稠，易被挑起。
生殖方式分无性繁殖和有性繁殖。
无性繁殖有芽殖和裂殖两种。
解脂假丝酵母等当环境条件适宜而生长繁殖迅速时，出芽形成的子细胞尚未与母细胞分开，又长了新芽，形成成串的细胞，犹如假丝状，故称假丝酵母。
有性繁殖产生子囊孢子。
酵母菌分布很广，在含糖较多的蔬菜、水果表面分布较多，在空气土壤中较少。
酵母菌在酿造、食品、医药等工业上占有重要的地位。
早在4000多年前的殷商时代，中国就用酵母菌酿酒。
酵母菌的维生素、蛋白质含量高，可作食用、药用和饲料用，又是提取核苷酸、辅酶A、细胞色素C、谷胱甘肽、三磷酸腺苷等多种生化产品的原料，还可用于生产维生素、氨基酸、有机酸等。
解脂假丝酵母用于石油脱蜡。
少数种类的酵母菌能引起仪器腐败，如蜂蜜酵母等能使蜂蜜、果酱变质，汉逊酵母常使酒类饮料污染，也是酒精发酵工业的有害真菌。
白假丝酵母可引起皮肤、粘膜、呼吸道、消化道以及泌尿系统等多种疾病酵母菌（Saccharomyces）是真菌生物，分类上比较混乱，主要是因其形态不一所致。
按J·Lodder的酵母分类学，能形成子囊孢子的属子囊菌纲的酵母菌科（Saccha romycetaceae），也称真酵母如德巴利酵母（S·Debaryomyces）。
还有些酵母不形成孢子，属于不完全菌纲、苁梗孢目，隐球酵母科（Cryptococcaceae），如假丝酵母（Candidaspp）。
提起酵母菌这个名称，也许有人不太熟悉，但实际上人们几乎天天都在享受着酵母菌的好处。
我们每天吃的面包和馒头就是有酵母菌的参与制成的；我们喝的啤酒也离不开酵母菌的贡献。
酵母菌是人类实践中应用比较早的一类微生物，我国古代劳动人民就利用酵母菌酿酒。
酵母菌的细胞里含有丰富的蛋白质和维生素，所以也可以做成高级营养品添加到食品中，或用作饲养动物的高级饲料。
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发酵工业中常用常见的酵母菌（一）酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）这是发酵工业上最常用的菌种之一（图2-84）。
按细胞长与宽的比例可将其分为三组。
1）细胞多为圆形或卵形，长与宽之比为1～2。
这类酵母除了用于酿造饮料酒和制作面包外，还用于乙醇发酵。
其中德国2号和12号（RasseII和RasseXII）最有名，但因其不能耐高浓度盐类，故只适用于以糖化的淀粉质为原料生产乙醇和白酒。
2）细胞形状以卵形和长卵形为主，也有些圆形或短卵形细胞，长与宽之比通常为2。
常形成假菌丝，但不发达也不典型。
这类酵母主要用于酿造葡萄酒和果酒，也可用于酿造啤酒、蒸馏酒和酵母生产。
葡萄酒酿造业称此为葡萄酒酵母（Sac．ellisoideus）。
3）大部分细胞长宽之比大于2，它以俗名为台湾396号酵母为代表。
我国南方常将其用于糖蜜原料生产乙醇。
其特点为耐高渗压，可忍受高浓度盐类。
该酵母原称魏氏酵母（Sac．willanus）。
在啤酒酿造中最早采用的酵母是卡尔斯伯啤酒厂的E．C．Hansen（1842～1909年）在1883年分离的卡尔斯伯酵母（Saccharomyces carlsbergensis），这是一种底面发酵酵母。
酿酒酵母也可用于啤酒酿造，但属上面发酵酵母，这两种酵母发酵的过程和啤酒风味都有所不同。
目前在分类上皆采用酿酒酵母的学名。
底面发酵酵母其细胞为圆形或卵圆形，直径为5～10μm。
它与酿酒酵母在外形上的区别是，卡氏酵母部分细胞的细胞壁有一平端。
另外，温度对这两类酵母的影响也不同。
在高温时，酿酒酵母比卡氏酵母生长得更快，但在低温时卡氏酵母生长较快。
酿酒酵母繁殖速度最高时的温度为33℃，而卡氏酵母需在36℃。
但在8℃时卡氏酵母较酿酒酵母繁殖速度几乎快一倍。
（二）异常汉逊酵母（Hansenula anomala）细胞为圆形，直径4～7μm，椭圆形成腊肠形，大小为（2.5～6）μm×（4.5～20）μm，甚至有长达30μm的长细胞，多边芽殖，发酵，液面有白色菌醭，培养液混浊，有菌体沉淀于管底（图2-85）。
生长在麦芽汁琼脂斜面上的菌落平坦，乳白色，无光泽，边缘呈丝状。
在加盖片的马铃薯葡萄糖琼脂培养基上培养，能生成发达的树状分枝的假菌芽生孢子圆或椭圆形。
菌丝顶端的细胞很长，可达20μm。
子囊是由细胞直接变成的。
每个子囊有1～4个（多为2个）帽形孢子，子囊孢子由子囊内放出后常不散开。
从土壤、树枝、树木中流出的汁液、储存的谷物、青储饲料、湖水或溪水、污水和蛀木虫的粪便中，都曾分离到异常汉逊酵母。
由于异常汉逊酵母能产生乙酸乙酯，故它常在调节食品的风味中起到一定作用。
如将其用于无盐发酵酱油可增加香味，有的厂还用这种菌参与以薯干为原料的白酒的酿造，采用浸香和串香法可酿造出比一般薯干白酒味道醇和的白酒。
它氧化烃类的能力较强，能利用煤油，可以用乙醇和甘油作为碳源，在100mL无机盐合成培养基（以3g硫酸铵为氮源）中，逐步加入6mL乙醇（每次加2mL），经6天培养可得3.9g菌体。
不少真菌在培养液中能积累游离氨基酸，其中异常汉逊酵母积累L-色氨酸更为突出。
（三）粟酒裂殖酵母（Schizosaccharomyces pombe）细胞呈圆柱形或圆筒形，末端圆钝，也有的呈椭圆形，大小为（3.55～4.02）μm×（7.11～24.9）μm。
营养繁殖为裂殖，无真菌丝，无醭，在麦芽汁中能发酵，液体混浊有沉淀（图2-86）。
培养在麦芽汁琼脂斜面上的菌落为乳白色，光亮、平滑、边缘整齐。
在加盖片的马铃薯葡萄糖琼脂培养基上培养不生成假菌丝，也无真菌丝。
子囊由两个营养细胞接合后形成，每个子囊有1～4个光面的圆形子囊孢子，大小为3～4μm。
该酵母最早是从非洲粟酒中分离出来的，以后不同的人曾多次在甘蔗糖蜜中将它分离出来，在水果上也常能发现它。
有人曾对在用菊芋（鬼子姜）制成的未水解糖液中粟酒裂殖酵母的发酵能力进行研究，结果发现，由此可得到产量很高的乙醇。
（四）黏红酵母黏红变种（Rhodotorula glutinis）细胞呈卵形到球形，大小为（2.3～5.0）μm×（4.0～10）μm，某些菌株细胞较长，可达12～16μm，其宽度可增到7μm（图2-87）。
在麦芽汁琼脂斜面上培养，细胞较液体麦芽汁中小一些，有时也长一些。
在斜面上培养一个月以上，菌苔呈现珊瑚红到橙红色或微带橘红色；表面由光滑到褶皱，有光泽，质地黏稠有时发硬；其横切面扁平，有较宽的凸起部分，边缘由不规则到整齐，顶端常有较原始的假菌丝。
在加盖片的玉米粉琼脂培养基上培养，通常无假菌丝或只是较原始类型的假菌丝，但偶尔也有某些菌株的假菌丝很发达，有时甚至出现真菌丝。
人们曾从空气、水、花、土壤、鳟鱼肠道、泡菜水、腌小虾、榆树叶的液汁、白杨树的黏液中分离出黏红酵母。
这个种能氧化烷烃，是较好的产脂肪菌种。
据报道，其脂肪含量可达干物重量的50％～60％，但合成脂肪速度缓慢，如在培养液中添加氮和磷，则可增大合成速度。
产1g脂肪约需4.5g葡萄糖，在一定条件下，还可产生L-丙氨酸和L-谷氨酸。
其产蛋氨酸的能力很强，蛋氨酸的产量可达干重的1％。
（五）产朊假丝酵母（Candida utilis）细胞呈圆形、椭圆形或圆柱形（腊肠形），大小为（3.5～4.5）μm×（7～13）μm，无醭，管底有菌体沉淀，能发酵。
培养在麦芽汁琼脂斜面上的菌落为乳白色，平滑，有光泽或无光泽，边缘整齐或呈菌丝状。
在加盖片的玉米粉琼脂培养基上培养，仅能生些原始假菌丝，或不发达的假菌丝，或无假菌丝；不产生真菌丝。
有人曾从酒坊的酵母沉淀、牛的消化道、花、人的唾液中分离出产朊假丝酵母。
在微生物蛋白中，人们研究得最多的是酵母蛋白。
其中以产朊假丝酵母和啤酒酵母是最常用的，而产朊假丝酵母的蛋白质含量和维生素B含量均比啤酒酵母高，它能够以尿素和硝酸作为氮源，在培养基中不需要加入任何刺激生长的因子即可生长。
特别重要的是，它能利用五碳糖和六碳糖，既能利用造纸工业的亚硫酸废液，也能利用糖蜜、马铃薯淀粉废料、木材水解液等生产出人畜可食的蛋白质。
在工业生产酵母时，一般不用淀粉废料，即使需要利用时，也常常要将能分泌淀粉酶的肋状拟内孢霉（Endomycopsis fibuliger）或柯达氏拟内孢霉（Endomycopsis chodati）同时加入培养，这样，产朊假丝酵母便可利用拟内孢霉分解淀粉所产生的糖作为其菌体生长的碳源。
（六）白地霉（Geotrichum candidum）28～30℃在麦芽汁中培养1天，产生白色醭，呈毛绒状或粉状，韧或易碎。
具有真菌丝，有的有两叉分枝，横隔多或少，菌丝宽2.5～9μm，一般为3～7μm，裂殖，节孢子单个或连接成链，呈长筒形、方形，也有椭圆形或圆形，末端圆钝。
节孢子绝大多数为（4.9～7.6）μm×（5.4～16.6）μm（图2-88）。
28～30℃在麦芽汁琼脂斜面划线培养3天，菌落白色，呈毛状或粉状，皮膜型或脂泥型。
菌丝及节孢子的形状与麦芽汁中的近似。
28～30℃在麦芽汁琼脂上悬滴培养14h，节孢子发芽形成菌丝，有横隔，悬滴边缘处有的菌丝断裂为节孢子；22h后一部分菌丝末端断裂成节孢子。
25～28℃在麦芽汁琼脂上的巨大菌落，经培养3天后，直径为30～40mm，5天达50～70mm；培养5天的菌落为白色，呈绒毛状或粉状。
此菌能水解蛋白，其中多数能液化明胶及胨化牛奶，少数则只能胨化牛奶，但不液化明胶；其生长最高温度为33～37℃。
从动物粪便、有机肥料、烂菜、蔬菜、青菜、树叶、青储饲料、泡菜及土壤垃圾中都可分离到白地霉。
其中以烂菜上分布最多，肥料和动物粪便次之。
白地霉的营养价值并不比产朊假丝酵母差，因此可供食用及用作饲料，也可用于提取核酸。
白地霉还可合成脂肪，但产量不如红酵母、脂肪酵母等高。
（七）粉状毕赤酵母（Pichia farinosa）毕赤酵母属细胞形状多样，多边出芽；能形成假菌丝，常有油滴，表面光滑，发酵或不发酵，不同化硝酸盐，能利用正癸烷及十六烷，可发酵石油以生产单细胞蛋白，在酿酒业中为有害菌，代表种为粉状毕赤酵母（Pichia farinosa）（图2-89）。
粉状毕赤酵母是最近迅速发展的一种基因工程表达宿主，它有许多优点：①含特有的AOX（醇氧化酶基因）启动子，用甲醇可以严格地调控其表达；②有完备的发酵方法，可以高密度连续培养，其转化子能够非常稳定地表达外源蛋白质，蛋白产量高；③适应能力强，易于操作，可以在廉价的非选择性培养基中生长；④基因表达产物既可在胞内，又可被分泌到胞外，分泌的异源蛋白质占所有被分泌蛋白的30％以上，利于工业规模的生产；⑤能对要表达的多肽和蛋白质进行翻译后加工处理。
利用重组的基因工程毕赤酵母已高效表达植酸酶。
毕赤酵母是一种甲醇酵母，对外源蛋白的糖基化等更接近于哺乳动物细胞，而目前较为广泛使用的酿酒酵母则往往出现过度糖基化，这些都是毕赤酵母日益受到重视的主要原因。
其表达系统已经迅速地成为重要的蛋白质表达系统之一，现广泛使用于各类实验室。
用毕赤酵母表达蛋白水平高出酿酒酵母10～100倍，又适用于高密度发酵，因此更适用于工业化生产。
（八）产甘油假丝酵母（Candida glycerinogens）细胞圆筒形、卵圆形，大小为（2.5～4.4）μm×（4.4～12.0）μm，菌落为干燥、灰白、平薄。
芽殖，易形成假菌丝，不产生子囊孢子（图2-90）。
线粒体DNA分子量为20kb左右，符合假丝酵母属典型特征。
碳源主要是葡萄糖、蔗糖和乙醇，对甘油、柠檬酸微弱且利用缓慢，不能同化肌醇、赤藓醇、阿拉伯醇、甘露醇及硝酸盐，与DBB显色反应为阴性。
该菌具有独特的生理生化特征，该菌株厌氧时仅对葡萄糖微发酵，对麦芽糖、蔗糖、乳糖和半乳糖不发酵，同化葡萄糖，但不同化麦芽糖、蔗糖、乳糖和半乳糖，能同化乙醇和烃类，生长不需要外源维生素；在25℃、30℃、37℃及40℃下生长；在含500g/L葡萄糖的培养基及10mL/L醋酸的培养基中良好生长，最低生长水活度为0.890。
它具有合成并分泌高浓度甘油的特性，是目前我国用于发酵甘油工业化生产的优良菌株。
该菌株甘油产率高，工业化生产也已经达到100～130g/L；耐高渗压，可以在含500g/L 葡萄糖的培养基中生长，因而发酵过程很少出现染菌，发酵条件粗犷；耗糖转化率达60％以上。
该菌株与克鲁斯假丝酵母（Candida krusei）多处相似，早期曾定名克鲁斯假丝酵母。