两种曲霉糖化性质的比较
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发酵工程学实验报告实验二根霉曲糖化能力的测定学院生命科学学院专业应用生物教育班级12应生A班姓名李顺昌学号124120218实验课程根霉曲的制备指导教师许波开课学期2014—2015学年下学期实验二根霉曲糖化能力的测定小组合作:是小组成员:李顺昌、李媛媛、方淑萍、周玉坤一、实验目的1.了解标准曲线的制作和使用方法2.掌握DNS(3,5-二硝基水杨酸)法测定糖化酶活力的基本原理和方法3.学会计算糖化酶的糖化DE二、实验设备与材料1.设备:天平、烧杯、三角瓶、水浴锅、离心机、722分光光度计等2.材料:根霉曲、柠檬酸缓冲液、DNS、0.1%葡萄糖溶液、1%淀粉溶液三、实验原理1.淀粉:由葡萄糖通过α-1,4糖苷键构成的直链淀粉和α-1,6位有分支的支链淀粉组成,其水解需淀粉酶和糖化酶的作用;淀粉酶的作用:首先酶解淀粉为小分子的糊精、寡糖和少量单糖;糖化酶的作用:其次通过糖化酶的作用将小分子的糊精和寡糖降解为还原性的单糖。
2.DNS法:利用碱性条件下,二硝基水杨酸(DNS)与还原糖发生氧化还原反应,生成3-氨基-5-硝基水杨酸,该产物在煮沸条件下显棕红色,且在一定浓度范围内颜色深浅与还原糖含量成比例关系的原理,用比色法测定还原糖含量的。
3.DE(Dextrose Equivalent,葡萄糖值):是糖化液中还原糖(以葡萄糖计)占干物质的百分比,工业上用DE值表示淀粉的水解程度或糖化程度。
四、实验方法步骤1.绘制标准曲线的方法先配制一系列浓度不同的标准溶液,用选定的显色剂进行显色,在一定波长下分别测定吸光度A。
以A为横坐标,浓度c为纵坐标,则得到一条拟合度较好的直线,称为标准曲线。
然后使用用完全相同的方法和步骤测定被测溶液的吸光度,便可从标准曲线上找出对应的被测溶液浓度或含量。
2.待测酶液的制备烘干:把发酵产物倒于平皿中,50℃烘干;制备酶粉:将烘干的发酵产物用研钵研磨成粉状(尽量磨细),装于塑料袋中备用;制备酶液:称取1g根霉曲粉,充分溶解于30mL缓冲液(即稀释30倍),纱布(4层)过滤去除杂质,滤液备用。
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。
曲霉的特点及应用曲霉(Aspergillus)是一类真菌,广泛存在于自然界中,具有许多独特的特点和广泛的应用。
以下是关于曲霉特点及其应用的详细介绍:1. 特点:- 曲霉单细胞真菌呈现为分枝状的真菌,菌丝生长迅速。
- 曲霉可分为如下几个属:支链曲霉(Aspergillus),黄曲霉(Penicillium),黑曲霉(Alternaria)等。
其中,支链曲霉是最常研究的一类。
- 曲霉喜好温暖潮湿的环境,在食品、农田土壤及腐木中都可以发现。
- 曲霉之间存在着丰富的物种多样性,表现为不同的颜色、形状和菌落大小。
2. 应用:- 食品工业:曲霉在食品工业中被广泛应用。
例如,黄曲霉可用于发酵食品制作,例如黄酒、黑曲霉常用于豆酱的制作,而支链曲霉一般用于酱油的制作。
- 麦曲霉用于酿造啤酒及一些发酵面食制品,如面包、面条等。
- 生物制药:曲霉能够合成多种抗生素,例如青霉素、链霉素等。
这些抗生素被广泛应用于医疗领域,用于治疗感染性疾病。
- 曲霉也可以合成其他重要化学品,如有机酸、醇等,被用于工业生产中。
- 革新工业:曲霉发酵可以将植物性原材料转化为生物质能源,如乙醇。
- 传统药物:曲霉在传统中药中也有广泛应用。
例如,曲霉可以用于生产黄连素,某些曲霉菌株还可用于制备鱼腥草素、青海黄素等。
- 生物降解:曲霉有很强的分解能力,可降解多种有机污染物,对环境保护有重要作用。
- 遗传学研究:曲霉在遗传学研究中被广泛应用。
例如,支链曲霉是第一个进行基因组测序的真菌之一,拥有丰富的遗传工具和完整的基因组表达谱,可用于基因功能研究。
总结:曲霉是一种广泛存在于自然界中的真菌,具有多样性和分解能力。
在食品工业、生物制药、工业生产等许多领域中均有广泛的应用。
同时,曲霉在药物研究、生物能源等方面也发挥着重要作用。
未来,曲霉的应用前景广阔,有望在食品、医疗和环境保护等领域做出更大的贡献。
如何识别毛霉.根霉.曲霉.青霉?毛霉又叫黑霉、长毛霉.菌丝为无隔膜的单细胞,多核,以孢囊孢子和接合孢子繁殖.毛霉的菌丝体在基质上或基质内能广泛蔓延,有假根和匍匐枝,孢囊梗直接由菌丝体生出,一般单生,分枝较少或不分枝.分枝顶端都有膨大的孢子囊,囊轴与孢囊梗相连处无囊托.根霉根霉的菌丝无隔膜、有分枝和假根,营养菌丝体上产生匍匐枝,匍匐枝的节间形成特有的假根,从假根处向上丛生直立、不分枝的孢囊梗,顶端膨大形成圆形的孢子囊,囊内产生孢囊孢子.孢子囊内囊轴明显,球形或近球形,囊轴基部与梗相连处有囊托.根霉的孢子可以在固体培养基内保存,能长期保持生活力.根霉在自然界分布很广,用途广泛,其淀粉酶活性很强,是酿造工业中常用糖化菌.我国最早利用根霉糖化淀粉(即阿明诺法)生产酒精.曲霉广泛分布在谷物、空气、土壤和各种有机物品上.生长在花生和大米上的曲霉,有的能产生对人体有害的真菌毒素,如黄曲霉毒素B1能导致癌症,有的则引起水果、蔬菜、粮食霉腐.曲霉菌丝有隔膜,为多细胞霉菌.在幼小而活力旺盛时,菌丝体产生大量的分生孢子梗.分生孢子梗顶端膨大成为顶囊,一般呈球形.项囊表面长满一层或两层辐射状小梗(初生小梗与次生小梗).最上层小梗瓶状,顶端着生成串的球形分生孢子.以上几部分结构合称为'孢子穗'.孢子呈绿、黄、橙、褐、黑等颜色.这些都是菌种鉴定的依据.分生孢子梗生于足细胞上,并通过足细胞与营养菌丝相连.曲霉孢子穗的形态,包括分生孢子梗的长度、顶囊的形状、小梗着生是单轮还是双轮,分生孢子的形状、大小、表面结构及颜色等,都是菌种鉴定的依据.曲霉属中的大多数仅发现了无性阶段,极少数可形成子囊孢子,故在真菌学中仍归于半知菌类青霉菌属多细胞,营养菌丝体无色、淡色或具鲜明颜色.菌丝有横隔,分生孢子梗亦有横隔,光滑或粗糙.基部无足细胞,顶端不形成膨大的顶囊,其分生孢子梗经过多次分枝,产生几轮对称或不对称的小梗,形如扫帚,称为帚状体.分生孢子球形、椭圆形或短柱形,光滑或粗糙,大部分生长时呈蓝绿色.有少数种产生闭囊壳,内形成子囊和子囊孢子,亦有少数菌种产生菌核.青霉的孢子耐热性较强,菌体繁殖温度较低,酒石酸、苹果酸、柠檬酸等饮料中常用的酸味剂又是它喜爱的碳源,因而常常引起这些制品的霉变.。
糖化增香曲的特性及应用陈来胜姚继承(武汉佳成生物制品有限公司)目录一、目前调味品行业的生产现状二、多菌种制曲、多酶共酵是发展趋势三、运用糖化增香曲是多菌种制曲的手段1.糖化增香曲的开发及特点2.糖化增香曲中酶的作用3。
产品品质综合效益与酶作用的关系四、糖化增香曲的使用1.酱油用糖化增香曲的使用2.酱制品用糖化增香曲的使用3.食醋用糖化增香曲的使用五、糖化增香曲提高产品综合品质和效益的应用实例一、目前调味品行业的生产现状1。
1、行业生产现状1。
1.1酱油生产现状:目前酱油生产大都为单一菌种,即米曲霉As3.042,有的厂家加入黑曲霉,复合多菌种制曲较少.米曲霉产生较强的中性蛋白酶,缺点是:1、酸性、碱性蛋白酶不足,导致毛油蛋白质利用率较低、氨基酸态氮含量偏低;2、淀粉分解酶(糖化酶、淀粉酶)较弱,产品中还原糖含量偏低、固形物偏低,口感风味单薄;3、生产的酱油红色、黄色指数欠佳。
1.1。
2食醋生产现状:目前液态食醋生产菌种单纯,酶系简单,仅液化酶、糖化酶制剂,酵母菌酒化和醋酸菌发酵,产出的食醋只有醋酸刺激味,风味较差.1.1。
3豆瓣酱生产现状:目前豆瓣酱生产工艺较为传统,优质豆瓣酱主要是日晒夜露时间长,生产周期长,多数生产厂家使用单一菌种米曲霉,形式上有米曲曲精,也有使用自培养米曲曲种,生产出的豆瓣酱的豆瓣不够柔软,酱色欠佳,色泽不红亮,口感较差。
1。
1.4黄豆酱(大酱)生产现状:目前使用曲种为米曲霉As3。
042,生产出的豆酱的豆瓣不够柔软,酱色欠佳,氨基氮含量不高,酯香不足,口感没有回甜味.1。
1.5甜面酱生产工艺现状:目前使用曲种为米曲霉,生产周期,较长酱色欠佳,酯香不足,口感没有回甜味。
总之,目前国内在发酵酱油和酱制品生产上大多采用单一菌种米曲霉制曲。
单一菌种制曲工艺虽较早期依靠野生菌种的自然发酵进行酱制品生产有较大的改进,生产周期缩短了,利用率提高了,但单一菌种米曲霉As3.042只产生较强的中性蛋白酶,酸性蛋白酶和糖化酶较弱,无酯化酶,整体酶系较少,使发酵酱制品的呈味、呈色和呈香都不足。
影响酱香型大曲糖化力的因素李显;蔡琼慧;吴凤智【摘要】The factors influencing the saccharifying power of high-temperature Jiangxiang Daqu were investigated in order to provide theoretical base for scientific control of saccharifying power of Daqu in the production process, and to achieve the production of high-quality Jiangxiang Daqu.%研究了酱香型大曲糖化力的影响因素,为酱香型大曲在生产过程中合理控制糖化力提供理论依据,力求在生产过程中合理控制糖化力,生产优质的酱香型大曲.【期刊名称】《酿酒科技》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】4页(P79-81,87)【关键词】糖化力;高温大曲;影响因素【作者】李显;蔡琼慧;吴凤智【作者单位】贵州茅台酒股份有限公司,贵州仁怀 564501;贵州茅台酒股份有限公司,贵州仁怀 564501;贵州茅台酒股份有限公司,贵州仁怀 564501【正文语种】中文【中图分类】TS262.3;TS261.1;TS261.7在酱香型大曲的生产过程中,由于温度超过60℃,而且在发酵过程中,长期处于高温阶段,所以酱香型大曲的糖化力一般较低,出仓曲在300mg葡萄糖/35℃·h·g曲以下。
正是偏低的糖化力才能保证酱香型白酒的多轮次取酒,出酒率“两头低,中间高”,确保酒质的稳定。
因此在酱香型大曲的制备过程中,控制适宜的糖化力尤为重要。
大曲中,主要是糖化酶水解淀粉形成葡萄糖,该酶从淀粉的非还原性末端开始作用,顺次水解α-D-1,4-葡萄糖苷键,将葡萄糖一个一个水解,遇到支点时,先将α-D-1,6-葡萄糖苷键断开,再继续水解。
题目:黑曲霉AS3.4309产糖化酶培养条件的研究学院:生命科学院专业:生物技术姓名:学号:指导教师:毕业设计(论文)时间:2010年3月1 日~6月25日共17 周中文摘要对黑曲霉AS3.4309产糖化酶的培养条件进行了研究。
采用糖化力较强的黑曲霉进行液态培养,在单因素实验的基础上,采用4因素3水平正交实验对其产糖化酶的培养条件进行优化。
结果表明,该菌株产糖化酶的最优培养基组成为:玉米粉15%,玉米浆7%,麸皮5%,豆粕粉2%,(NH4)2SO40.15%;培养条件为:接种量10%,发酵液起始pH4.5,30℃,200r/min,摇瓶培养4d,最高酶活力达到382.734U/ml。
关键词:黑曲霉;糖化酶;发酵AbstractThe liquid fermentation conditions for the glucoamylase production by Aspergillus niger AS3.4309 were studied. Based on single factor test, the glucoamylase production conditions were optimized by L9(34)orthogonal test. The results indicated that the optimal medium contained 12% corn starch,1%corn steep liquor,3%bran,2%soybean flour and 0.15%(NH4)2SO4.The culture conditions were as follows: inoculum size 10%,initial pH 4.5,temperature 30℃,shaker speed 200 r/min and culture time 4d. Under above conditions ,the highest glucoamylase activity reached382.734U/ml.Key words: Aspergillus niger ;glucoamylase ; fermentation目录中文摘要 (2)ABSTRACT ...................................................................................................... 错误!未定义书签。
三种酱油发酵曲霉酶活力的比较
谭永水;郭琳;刘新利;侯丽华
【期刊名称】《中国调味品》
【年(卷),期】2017(042)011
【摘要】制曲对酱油酿造至关重要,影响着酱油的品质.因此,本研究对酱油制曲过程中的米曲霉A、米曲霉沪酿3.042、米曲霉A100-8 3种曲霉在不同时间的酶活力进行了研究,包括酸性蛋白酶、淀粉酶、糖化酶、纤维素酶、果胶酶、亮氨酸氨肽酶、谷氨酰胺酶、植酸酶.结合酶活力的变化趋势、原料水解度以及酿造后期淋油的综合情况,最终确定在制曲42 h对3株曲霉所制备的大曲进行收曲,比较发现米曲霉A100-8在收曲时,各种酶活表现最佳.
【总页数】5页(P24-28)
【作者】谭永水;郭琳;刘新利;侯丽华
【作者单位】齐鲁工业大学生物工程学院,济南250353;天津科技大学新农村发展研究院,天津300457;齐鲁工业大学生物工程学院,济南250353;天津科技大学新农村发展研究院,天津300457
【正文语种】中文
【中图分类】TS264.21
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淀粉酶篇一:[淀粉酶]糖化酶的作用特点和淀粉酶的区别糖化酶又称葡萄糖淀粉酶,糖化酶是一种习惯上的名称,学名为α-1,4-葡萄糖水解酶(α-1,4-Glucan glucohydrolace)。
下面是百分网小编给大家整理的糖化酶的作用特点,希望能帮到大家!糖化酶的作用特点1、糖化酶对设备没有腐蚀性,使用安全。
使用糖化酶工艺简单、性能稳定、有利于各厂的稳定生产。
2、使用糖化酶对淀粉水解比较安全,可提高出酒率,麸曲法能减少杂菌感染,节约粮食可降低劳动强度,改善劳动条件。
3、使用糖化酶有利于生产机械化,有利于实现文明生产。
葡萄糖淀粉酶专一性差,除水解α一1,4葡萄糖苷键外,还能水解。
α一1,6键和α一1,3键,但后两种键的水解速度较慢,由于该酶作用于淀粉糊时,糖液黏度下降较慢,还原能力上升很快,所以又称糖化酶,不同微生物来源的糖化酶对淀粉的水解能力也有较大区别。
糖化酶和液化酶区别糖化酶(葡萄糖淀粉酶)1)作用点:糖化酶(葡萄糖淀粉酶) 对淀粉的水解作用是从淀粉的非还原性末端开始,依次水解α一1,4葡萄糖苷键,顺次切下每个葡萄糖单位,生成葡萄糖。
葡萄糖淀粉酶专一性差,除水解α一1,4葡萄糖苷键外,还能水解。
α一1,6键和α一1,3键,但后两种键的水解速度较慢,由于该酶作用于淀粉糊时,糖液黏度下降较慢,还原能力上升很快,所以又称糖化酶,不同微生物来源的糖化酶对淀粉的水解能力也有较大区别。
2)酶原和性质:不同来源的葡萄糖淀粉酶在糖化的最适温度和pH 值上存在一定的差异。
其中,黑曲霉为55~60℃,pH 值3.5~5.O ;根霉50~55℃,pH 值4.5~5.5;拟内孢霉为50℃,pH 值4 8~5 0。
糖化时间根据相应淀粉糖质量指标中DE 值的要求而定,一般为12~48 h ;糖化温度一般采用55℃以上可避免长时间保温过程中细菌的生长;糖化pH 值一般为弱酸性,不易生成有色物质,有利于提高糖化液的质量。
α-淀粉酶(液化酶)1)作用点:α一淀粉酶属内切型淀粉酶,它作用于淀粉时从淀粉分子内部以随机的方式切断α一1,4糖苷键,但水解位于分子中间的α一1,4键的概率高于位于分子末端的α一1,4键,a 一淀粉酶不能水解支链淀粉中的α一1,6键,也不能水解相邻分支点的α一1,4键;不能水解麦芽糖,但可水解麦芽三糖及以上的含α一1,4键的麦芽低聚糖。
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-41.2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;液体深层发酵液)1.3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1.4实验仪器电热恒温水槽(上海精宏实验设备有限公司,DK-8D);721型分光光度计(上海欣茂仪器有限公司,2C409035);立式压力蒸汽灭菌器(上海申安医疗器械厂,LDZX-75KB);恒温培养箱(上海实验仪器厂有限公司,DHP060);气浴恒温摇床(太仓市实验设备厂,TCYQ)。
1.5方法1.5.1菌种培养斜面菌种培养:将米曲霉和黑曲霉分别接种于土豆汁培养基和察式培养基上,于30~32℃下培养4~7天,待产生孢子后置于5℃中备用。
军种扩大培养:从斜面培养基中挑取一环孢子接种于麸皮培养基上,于30~32℃下培养,待长满孢子后备用。
1.5.2液化酶和糖化酶的发酵生产孢子悬浮液的制备:挑取经扩培的菌种孢子,接入内含10ml无菌水的试管中,制成孢子悬浮液,并在此基础上,继续稀释成108个/ml孢子悬液。
稀释时可利用血球计数板推断选择适宜稀释度的孢子悬液。
液化酶和糖化酶的发酵:取5%孢子悬浮液接种于液体深层发酵液中,置于30~32℃,200r/min旋转式摇床上控温发酵,并定期测定酶活力,和PH。
1.5.3酶活测定粗酶液制备;定期取20ml发酵液经纱布过滤,1000g冷冻离心5min,取上清作为粗酶液。
液化酶活性测定;取1.5ml 1.33%可溶性淀粉于60C水浴5Min,加0.5ml 酶液(或双蒸水作为空白对照),60℃反应10min,取O.1ml反应液加入10ml碘液,摇匀后680nm处测OD。
每个样品作两个重复。
糖化酶(葡萄糖淀粉酶)活性测定;0.1ml1.33%可溶性淀粉加0.1ml酶液(或双蒸水作为空白对照)60℃水浴反应20min,立即加入1mlDNS试剂,沸水浴5MIN后冷却,加入4.8ml水,在520nm处测定OD值。
1.5.4发酵液中还原糖含量的测定葡萄糖标准曲线的制作取9支25*25试管,分别按下表加入试剂;项目 0 1 2 3 4 5 6 7 8 葡萄糖标准溶液(ML) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 蒸馏水(ML) 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.60.4DNS试剂(ML) 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.51.5将各管溶液混匀均匀,在沸水浴中加热5分钟,取出后立即用冷水冷却到室温,再向每官加入21.5ml蒸馏水,摇匀。
于520nm波长处测OD值。
以葡萄糖MG数为横坐标,光吸收值为纵坐标,绘制标准曲线。
项目空白还原糖0 1 2 3发酵液溶液(mL)0 1.0 1.0 1.0蒸馏水(mL) 2 1.0 1.0 1.0DNS试剂(mL) 1.5 1.5 1.5 1.5加入试剂后,其余操作均于制作标准曲线时相同,测定后,取样品的OD值在标准曲线上查相应的糖量,用下式计算出发酵液中还原糖的含量。
还原糖浓度(mg/ml)=(还原糖mg数*稀释倍数)/发酵液体积1.5.5发酵液PH测定定期取发发酵液用酸度计测其PH。
3 2 结果与分析4 2.1 两种酶活的测定5两种曲霉的液化酶和糖化酶酶活力如表1所示,米曲霉、黑曲霉的液化酶和糖化酶酶活基本都随着培养时间的增长而增加,酶活达到最大值后,随后酶活小幅度下降。
实验结果表明,培养24h时黑曲霉的两种酶活低于米曲霉,但培养24h后,黑曲霉的化酶活性显著高于米曲霉的液化酶酶活性,而糖化酶酶活略高于米曲霉的糖化酶酶活。
6 表1 酶活力的变化发酵时间(h )液化酶 糖化酶 米曲霉 黑曲霉 米曲霉 黑曲霉 2490.239 55.416 0.563 0.549 4894.332 98.929 0.545 0.566 72980.479 998.111 5.382 5.485 96 984.257 996.851 5.344 5.405 7 2.2 发酵液中还原糖测定及pH 的变化以葡萄糖含量为x 轴,其OD 值为y 轴,制作葡萄糖标准曲线如图1所示,其回归方程为y=1.0139x-0.0616,R 2=0.9937。
将8个样品OD 值代入葡萄糖回归方程中,计算得到其发酵液中的还原糖含量如表2所示。
米曲霉所在发酵液中的还原糖含量随着培养时间的增长而减少,说明米曲霉吸收还原糖速率比还原糖的速率要快,而黑曲霉所在发酵液中的还原糖含量随着培养时间上下波动,在培养24h 后,黑曲霉组发酵液中的还原糖增加且基本大于米曲霉组,说明黑曲霉的还原糖能力明显优于米曲霉。
此外,还可以从表2中看出,两种曲霉均适应酸环境,但黑曲霉更耐酸。
8 图1 葡萄糖标准曲线表2 pH 、还原糖的变化发酵时间(h )米曲霉 黑曲霉 pH 还原糖(mg/mL ) pH 还原糖(mg/mL ) 244.97 10.366 4.72 7.620 486.44 5.695 4.97 13.719 728.50 1.705 5.3 1.363 96 7.09 0.997 5.19 6.269 9 3 讨论10曲霉属菌种是霉菌中较高级的类群,在传统酿造业的应用已有数千年历史,包括酿酒在内的东方发酵食品主要利用了曲霉属中的黑曲霉群和黄曲霉群菌种,以及日本酿酒所利用的米曲霉群菌种。
本文以黑曲霉和米曲霉为实验菌种比较两株菌种的糖化性质。
11本实验的结果表明两种曲霉的产酶活性都较高,生长速度快,适应范围广,但黑曲霉具有比米曲霉具有更高活性的液化酶和糖化酶,且其酶更适应酸性环境,证实黑曲霉更适宜作为酒曲进行酿造。
李宪臻等[3]于90年代研究过两株菌种的糖化性质,实验结果表明米曲霉具有远比黑曲霉高的液化酶活性和略高的糖化酶活性,黑曲霉的酸碱性适应范围广,这与本实验的结果不符,可能是由于米曲霉的液化酶和糖化酶的最适反应pH分别为6.0和4.0~8.0[4],黑曲霉的液化酶和糖化酶的最适反应pH为4.0~5.0[3,5],本实验发酵液的pH基本处于5.0而出现上下波动的现象,可能是由于曲霉进行物质代谢而导致有机酸性的沉积[5]和分解。
此外,又因为米曲霉的液化酶和糖化酶最适宜温度为35℃[6],黑曲霉的最适温度为28℃左右[7],因此两者的糖化酶酶活十分相近,液化酶酶活则是黑曲霉的更高。
此外,两株菌种的液化酶和糖化酶酶活在前两天都较低,第三天时显著上升达到最大值,经查阅文献,发现两种曲霉的液化酶和糖化酶的最适培养时间均为3天[1,6,7],因此出现了以上现象。
另外,两种曲霉发酵的过程一方面由于糖化作用而使发酵液中的还原糖增多,另一方面,曲霉的发酵需要消耗一部分还原糖,生成和消耗还原糖的速度不一致导致了发酵液中还原糖的波动不定。
而两种酶的酶活差异以及其他蛋白酶和纤维素酶酶系的酶活[1]也进一步使两种曲霉发酵液中的还原糖含量产生较大的差异。
12综上所失,黑曲霉具有很强的酶生产力和丰富的酶系,易培养,能够显著提高酿酒原料的利用率和出酒的质量,是酒曲微生物的重要组成部分。
但其发酵条件不易控制[5],发酵成本高导致企业的竞争力不高,今后的研究应集中在利用基因工程提高曲霉产糖化酶和液化酶的效率,为提高出酒率和降低酿酒成本提高依据。
13Reference:14[1] Xie S C. Enzymatic property of Aspergillus oryzae for liquor-making. China Brewing,2009,(3): 132-134. 15[4] Zhou L P, Sun B S, Chen X F. Study on the culture characters of some strains of Asp. Oryzae for liquor-making. Liquor-making Science & Technology,2004,(3): 30-32.16[7] Wu R R, Zhang Z M, Zhang Y H ect. Production of liquifying enzyme and glucoamylase by Aspergilus niger M2 in solid fermentation. China Brewing,2012,31(1): 107-110.17参考文献:18[1] 谢善慈. 酿酒用米曲霉酶活特性研究[J]. 中国酿造,2009,(3): 132-134.19[2] 李海梅, 马莺. 曲霉菌酶学性质的研究[J]. 中国酿造,2004,(7): 6-9.20[3] 李宪臻, 张宇, 金凤燮. 两株曲霉糖化性质的比较研究[J]. 食品与发酵工业,1994,8(6): 42-46.21[4] 周立平, 孙佰申, 陈旭峰. 酿酒用米曲霉若干霉株的培养特性研究[J]. 酿酒科技,2004,(3): 30-32.22[5] 单海燕. 黑曲霉生产糖化酶及酶活测定. 牡丹江大学学报,2010,19(7): 92-94.23[6] 陈宇飞. 酿酒用米曲霉制曲条件的研究[J]. 生物技术世界,2013,11: 36.24[7] 吴荣荣, 张志民, 张煜行等. 黑曲霉M2固态发酵产液化酶和糖化酶的研究[J]. 中国酿造,2012,31(1): 107-110.25讨论从实验数据来看,米曲霉具有比黑曲霉高的液化酶活性和略高的糖化酶活性,黑曲霉具有多种活性强大的酶系,可用于工业生产,如淀粉酶用于淀粉的液化、糖化以及酒精工业或制造葡萄糖和消化剂。