发酵工业菌种(精选)

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）。

第三章发酵工业微生物菌种微生物发酵工业是利用微生物的生长和代谢活动生产各种有用物质的现代工业，它是以培养微生物进行发酵为主。

而在这个过程中，优良的菌种是一个现代化的发酵工业必不可少的，最为重要的环节。

其他如先进的生产工艺和先进的设备，则是为了更充分发挥优良菌种的性能而设计的。

第一节工业微生物菌种的分离和选育第二节工业微生物菌种的改良第三节发酵工业中菌种的退化第四节工业微生物菌种的保藏第五节工业微生物菌种的扩大培养第一节工业微生物菌种的分离和选育一般来说，从自然界直接分离到的菌种，不能立即适应实际的生产需要，只有通过选育，才能提高代谢产物的产量、改进产品质量直至简化工艺。

在微生物发酵工业中生产菌种的选育方法有：•微生物菌种的分离和选育•菌种的改良第一节工业微生物菌种的分离和选育一、微生物菌种的选育二、微生物常规育种三、根据代谢的调节机理选择高产突变菌株一、微生物菌种的选育从自然界分离新菌种一般包括以下几个步骤：1、采样2、增殖培养3、纯种分离4、性能测定1、采样采样地点的确定要根据筛选的目的、微生物的分布概况及菌种的主要特征与外界环境关系等，进行综合、具体地分析来决定。

如果不了解某种生产菌的具体来源，一般可以从土壤中分离。

①、确定选好地点取离地面5——15cm处的土壤几十克，盛入预先消毒好的牛皮纸袋或塑料袋中，扎好，记录采样时间、地点、环境情况等，以备查考。

②、尽快分离一般土壤中芽孢杆菌、放线菌和霉菌孢子忍耐不良环境能力较强，不太容易死亡。

但一般应尽快分离。

③、酵母菌或霉菌类微生物采样酵母菌或霉菌类微生物，它们对碳水化合物的需要量比较多，一般又喜欢偏酸环境，所以在普通植物花朵、瓜果种子及腐植质等上面比较多。

2、增殖培养收集到的样品，如含有所需的菌种较多，可直接进行分离。

如果样品含有所需要的菌种很少，就要设法增加该菌种的数量，进行增殖（富集）培养。

富集培养：富集培养就是指利用不同微生物之间的生命活动特点的不同，制定出特定的环境条件，使仅仅适应于这种条件的微生物旺盛生长，从而使其在群落中的数量大大增加的微生物的分离方法。

三智生物丨发酵饲料之菌种篇发酵饲料是指在人工控制条件下，以微生物、复合酶为生物饲料发酵菌剂，以植物性农副产品、畜禽下脚料等为原料，通过微生物的代谢作用，降解部分蛋白质、脂肪等大分子物质，生成有机酸、可溶性多肽、维生素等活性物质，形成适口性好、营养丰富、活菌含量高的饲料原料。

发酵饲料是未来饲料工业的重要组成部分，它是对饲料原料的充分补充，其存在的经济效益和社会效益必将受到更大重视。

一菌种甄选微生物发酵饲料菌种是关键，发酵饲料菌种的选择原则首先主要依据菌种各自的生物学特性，在组合的发酵体系中有独特的互生关系；其次根据养殖动物营养与生长的需求。

微生物发酵饲料可选菌种很多，目前主流菌种包括芽孢杆菌（枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌和纳豆芽孢杆菌等）、乳酸菌（植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、德氏乳杆菌、乳链球菌、乳酸片球菌、粪肠球菌等）、酵母菌(啤酒酵母、假丝酵母、石油酵母等)；霉菌(曲霉、木霉、根霉、青霉等)以及少量的放线菌和担子菌等。

发酵饲料菌种与所选择的发酵体系直接相关，依据微生物代谢方式的不同，分为好氧发酵和厌氧发酵，所采用的菌种组合也有所不同。

二发酵体系好氧发酵比较常见的是槽式翻料发酵，物料加水拌湿接种后，装入槽式发酵池，根据发酵温度进行机械翻料，物料发酵程度可控度好，兼顾多种微生物的生长繁殖，这是目前发酵豆粕普遍采用的生产方式，菌种以芽孢杆菌为主，主要选育淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶高产菌株，通过芽孢杆菌丰富的胞外酶，分解大分子有机物，全面提高饲料营养水平，缺点是生产效率较低，占地面积大，发酵成本较高，且能量损失大。

厌氧发酵这是近年来国内广泛兴起的发酵饲料生产模式，主要采用传统塑膜密封的纯厌氧发酵以及呼吸阀袋、吨袋、发酵箱等好氧和厌氧混合发酵，传统塑膜密的厌氧发酵现很少采用，权衡发酵最终产品性能、生产过程的便捷与可控性以及设备投入等因素，呼吸阀袋是最合适的发酵容器，原料拌湿接种后，直接装入呼吸阀袋，热合封口后恒温发酵，原料的前期处理可因地制宜，可以土法粉碎加圆盘式搅拌，也可采用成套设备。

生物菌种一、菌种制备过程微生物发酵常因菌种和产品不同而有所不同，但一般过程都基本相同，通常包括菌种制备、原料处理、接种培养、发酵控制和产品提取等环节。

（一）菌种制备菌种是发酵工业之母，没有菌种，就谈不上微生物发酵。

菌种一般分保藏菌种、摇瓶（茄子瓶等）菌种和种子罐菌种。

保藏菌种是发酵生产的备用菌种，一般放在低温干燥状态下保存。

保藏菌种进入生产接种之前，首先接入斜面进行活化，使菌种从休眠状态转为正常代谢状态。

用于活化的培养基一般营养丰富、易于吸收，有利于菌种的生长繁殖。

活化后的菌种再进行扩大，将其接人摇瓶（茄子瓶等）中进行培养，此时所用的培养基比保藏菌种用培养基更粗放，更经济。

摇瓶种子进一步扩大，接人种子罐进行培养。

种子罐培养基比较接近发酵罐所用培养基成分，目的是让菌种进一步适应发酵培养基的环境。

种子罐种子培养好以后可适时进行大罐（通风曲室）接种。

（二）原料处理发酵原料来源丰富，成分粗放，状态不一，通常不能直接为微生物所利用，因而要进行预处理，才能作为微生物发酵用的培养基的成分。

发酵原料一般要经过筛选、粉碎、蒸煮或水解后，再加上其他有关物质配制成发酵培养基。

（三）接种培养发酵培养基配制好以后，进行灭菌。

待其冷却后，适时进行接种。

接种要保证在无菌条件下进行，以防污染。

无菌接种是发酵成败的关键。

（四）发酵控制菌种接好后，提供必要的生长条件，菌体开始生长繁殖，进行新陈代谢，发酵累积代谢产物。

必要的生产条件包括培养温度、氧气需求、pH指标、营养成分补充和泡沫消除等。

所有这些条件要经常观察、记录、分析、改进，以保证发酵生产正常进行。

在发酵过程中，还要经常观察菌体的形态变化，测定代谢产物的积累情况，以决定放罐的最佳时间，进行收获。

（五）产品提取发酵过程一旦完成，及时进行产品提取。

根据不同的产品，采取不同的方法进行分离纯化，以求获得最高的产量和最好的质量。

提取的方法一般有物理法（如过滤、离心、干燥等）、化学法（吸附、蒸馏、层析、离子交换等）和生物法等。

1、犁头霉犁头霉属（Absidia），犁头霉的菌丝体与根霉相似，有匍匐枝和假根，但孢囊梗在匍匐枝中间，不与假根对生。

孢囊梗大多2～5个成簇，常呈轮状或不规则分支枝。

孢子囊基部有明显的囊托，囊轴锥形或半球形。

接合孢子着生在匍匐枝上，此属菌广泛分布于土壤、酒曲和各种粪便中，是制酒生产的污染菌，有些能在37摄氏度生长的种类是人、畜的病原菌，有些菌株为转化甾族化合物的重要菌株。

2、曲霉曲霉(Aspergillus)是发酵工业和食品加工业的重要菌种，已被利用的近60种。

2，000多年前，我国就用于制酱，也是酿酒、制醋曲的主要菌种。

现代工业利用曲霉生产各种酶制剂(淀粉酶、蛋白酶、果胶酶等)、有机酸(柠檬酸、葡萄糖酸、五倍子酸等)，农业上用作糖化饲料菌种。

例如黑曲霉、米曲霉等。

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。

3、毛霉毛霉（Mucor）又叫黑霉、长毛霉。

接合菌亚门接合菌纲毛霉目毛霉科真菌中的一个大属。

以孢囊孢子和接合孢子繁殖。

菌丝无隔、多核、分枝状，在基物内外能广泛蔓延，无假根或匍匐菌丝。

不产生定形菌落。