米曲霉20110520---winnie

1、2022-3-18 16:00（1）、生產(chǎn)用的曲霉米曲霉目前國內(nèi)多采用米曲霉及其變種作為醬油發(fā)酵的生產(chǎn)曲霉，主要菌種為滬釀3.042。它具有豐富的酶系，酶活力較高，能夠使醬油產(chǎn)生獨特的香氣與口味。（2）米曲霉產(chǎn)生的酶系特性米曲霉的酶系中，通?？梢苑譃榘饷负桶麅?nèi)酶兩大類。胞外酶是細胞產(chǎn)生并分泌于細胞外面進行作用的酶，如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶，谷氨酰胺酶等水解酶類；而胞內(nèi)酶是細胞產(chǎn)生于內(nèi)部起作用的酶，如氧化還原酶等。A、酶系對溫度敏感性的差異低鹽固態(tài)發(fā)酵周期一般較短（1030天），為了在短時間內(nèi)完成對原料的分解作用，只能提高發(fā)酵溫度。根據(jù)化學反應速度和溫度的關系，溫度越高，酶反應的初速度越快，因

2、酶的化學本質是蛋白質，一般在40以上就開始受到破壞，起破壞的程度隨著溫度的增高而加劇。米曲酶產(chǎn)生的酶系中，除淀粉酶耐熱性較高外，其他酶類對熱都很敏感，特別是肽酶和谷氨酰胺酶，在5055 情況下，將很快失活。B、發(fā)酵狀態(tài)對酶系的影響低鹽固態(tài)發(fā)酵，由于醬醅內(nèi)部粘性大，流動性差，保溫時池底或四壁的高溫加速了酶的失活，不利于酶作用的發(fā)揮。在稀醪發(fā)酵中，水解酶可充分發(fā)揮作用。使分解產(chǎn)物濃度較大，從而為轉化酶類與合成酶類反應速度的增加提供了物質條件。C、PH值對酶促反應的影響由于PH值改變了底物的酶分子的帶電狀態(tài)，所以氫離子濃度對酶反應速度影響很大，又由于各種酶都有特定的最適PH值，大于或小于這個值。酶活

3、力就要降低，甚至引起酶蛋白質的變性而喪失活力。醬油曲中的中性蛋白酶的最適PH值為7.2左右，日本釀制醬油，采用前期低溫發(fā)酵（溫度控制在15度左右），這樣就控制了乳酸菌的生長繁殖，醬醅PH值不致下降太快，從而更好地發(fā)揮了中性蛋白酶與堿性蛋白酶對原料中蛋白質的分解作用。我國目前采用的低鹽固態(tài)發(fā)酵工藝發(fā)酵溫度較高（一般控制在4045），乳酸菌的繁殖使醬醅的PH值下降過快，影響了中性蛋白酶和堿性蛋白酶的作用，如果適當添加酸性蛋白酶有助于醬油質量的提高。D、食鹽對酶促反應的影響食鹽對蛋白酶的使用試驗，是將曲的提取液（或液體發(fā)酵濾液）配成不同濃度的食鹽溶液取該溶液與酪蛋白混合，置于40水浴中酶解一段時間，

4、測定其酶活力后，繪制食鹽濃度酶活曲線（如圖2112）。左圖說明食鹽作為單因子條件，低濃度時對蛋白酶有激活作用，隨著食鹽濃度的增加反而對蛋白酶產(chǎn)生抑制作用，并隨著食鹽濃度的增加抑制作用明顯，它對蛋白酶的抑制為不可逆抑制。制曲的目的就是創(chuàng)造最適宜的條件，保證曲霉菌大量繁殖，產(chǎn)生醬油發(fā)酵需要的各種梅西，特別是蛋白酶和淀粉酶（液化型和糖化型）。酶存在于一切生物細胞中，有些酶類在細胞表面的質膜上活動（各呼吸酶），大多數(shù)酶則在細胞原生質內(nèi)活動，有關發(fā)酵用的酶類在細胞質內(nèi)以可溶性狀態(tài)存在。曲霉菌屬真核細胞，它的細胞有細胞核、細胞質、細胞膜和細胞壁等部分組成。曲霉的菌絲體由多細胞組成，具有產(chǎn)酶功能，菌絲體生長

5、繁殖的好壞，直接影響酶的形成。制曲原料的配比、制曲的工藝方法、制曲過程中的溫度、濕度以及制曲周期，是影響曲霉生長與酶形成的主要因素。（1）制曲原料原料是釀制醬油的基礎，它的種類、質量及配比對制曲有直接影響。并決定著醬油的產(chǎn)率與質量。因此制曲原料，既要以米曲酶能正常生長繁殖為前提，又要考慮到醬油本身質量的需要，故原料應符合價格低、來源廣、宜于制曲、曲酶活力強等條件。（2）濕度通風制曲過程中水分揮發(fā)較多，因此要求曲料含有適當水分。因此制曲初期水分含量對米曲霉的孢子發(fā)芽有極其重要的影響。水分過少，曲霉因缺水而生長不好。各類微生物的生長繁殖都有其極小的水分活性，即繁殖的界限水分。（3）溫度與時間實驗數(shù)

6、據(jù)表示：A、米曲霉的蛋白酶活力受培養(yǎng)溫度影響。培養(yǎng)在2535時酶活力最高，培養(yǎng)于35時顯著降低。培養(yǎng)時間延長，各類蛋白酶活力大多能提高。B、制曲溫度高，糖化酶活力高。低溫制曲雖然使糖化酶活力不及高溫曲高，但蛋白酶活性高，同時制曲過程中淀粉消耗少。因低溫曲蛋白酶活力高，釀成的醬油較澄清。蛋白質利用率、氨基酸生成率及淀粉利用率均較高溫曲高。因此，主張通風制曲宜采用兩級溫度，前期（接種12H以前）品溫可控制稍高于30，以促使孢子萌發(fā)和菌絲生長，后期（12H以后）品溫宜控制在3026.C、米曲霉在30左右培養(yǎng)48H，氧化酶活力高。溫度太高（35 以上）或太低（25 以下）都會影響氧化酶活性的增長。實驗

7、數(shù)據(jù)表示：D、米曲霉培養(yǎng)溫度和時間對谷氨酰胺酶的產(chǎn)生影響很大。高溫短時間培養(yǎng)，谷氨酰胺酶活性低；用較低的溫度，并適當延長制曲時間，則可使谷氨酰胺酶活力提高。（4） 通風米曲霉乃好氣性曲霉，繁殖旺盛期，產(chǎn)生的CO2量與菌體的生長量成正比，所以通風是必要的。但太大會導致細菌（如小球菌）大量的繁殖，太小會促使鏈球菌大量繁殖，甚至在通風不良處，會造成嫌氣性梭菌的繁殖，這些梭菌易產(chǎn)生酪酸臭，影響風味。另外，如果枯草桿菌大量侵入，還能引起腐敗臭、氨臭。因此，通風量的控制是制好曲的主要因素之一。為了創(chuàng)造均勻而良好的通風條件，必須做到堆積疏松及平整。翻曲可使曲料疏松，減少通風阻力，保持較均勻的曲料水分及溫度，

8、所以翻曲也是控制合理通風的主要手段之一。（5） 原料細度原料粉碎的越細，表面積越大，曲霉繁殖接觸的面積越大。分解效果越好，原料利用率越高。但如果原料粉碎的太細，而且輔料偏低，則潤水時容易結塊，致使制曲時通風不暢而影響成曲質量。（1）孢子發(fā)芽期曲料優(yōu)勢接種后，米曲霉孢子吸水后開始發(fā)芽。接種后最初45h，曲霉迅速生長繁殖，形成生長，對雜菌可起到抑制作用。這一時期的主要因素是水分和溫度。水分適當，孢子即吸水膨脹，細胞內(nèi)物質被水溶解后利用，為后期的活動提供了條件。一般來說，溫度低于25，發(fā)芽緩慢，在水分又大的情況下，小球菌可能大量繁殖；溫度高于38 ，也不適宜孢子發(fā)芽，卻會適合枯草桿菌生長繁殖，霉菌最

9、適發(fā)芽溫度為30 左右，生產(chǎn)上一般控制在3032 .（2）菌絲生長期孢子發(fā)芽后，菌絲生長，品溫逐漸上升，需進行間隙或連續(xù)通風。一方面可調(diào)節(jié)品溫，另一方面換上新鮮空氣，供給足夠的氧氣，以利生長繁殖。菌絲生長期在接種后812h左右，一般維持品溫35.當肉眼稍見曲料發(fā)白、即菌絲體形成后，進行一次翻曲，這一階段菌絲生長期。翻曲的時間和次數(shù)是通風制曲的主要環(huán)節(jié)之一。在制曲過程中，接種后1112h，品溫上升很快，這時曲料由于米曲霉生長菌絲而結塊，通風阻力隨著生長時間而逐漸增大，品溫出現(xiàn)下層低，上層高的現(xiàn)象，差距也逐漸增大，雖然連續(xù)通風，品溫仍有上升的趨勢，這時應立即進行第一次翻曲，使曲料疏松，減少通風阻力

10、，保持正常品溫。必須注意：如果翻曲過早，易受雜菌污染；翻曲過遲，則因通風不良，菌絲減少，酶活力下降。（3）菌絲繁殖期這一次翻曲后，菌絲發(fā)育更加旺盛，品溫上升也極為迅速。這時，必須加強管理，控制曲室溫度，繼續(xù)連續(xù)通風，供給足夠氧氣，嚴格控制品溫，菌絲繁殖期為接種后1217h，品溫控制在35左右。當曲料面層產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象，品溫相應上升，應進行第二次翻曲，這個階段米曲霉菌絲充分繁殖，肉眼見到曲料全部發(fā)白，成為菌絲繁殖期。第二次翻曲的目的，是再次翻松曲料、消除裂縫，以防漏風，如果在第二次翻曲后，由于菌絲繁殖，曲料又收縮產(chǎn)生裂縫，風從裂縫漏掉，品溫相差懸殊時尚可采取第三次翻曲或鏟曲（生產(chǎn)上一般進行鏟曲）（

11、4）孢子著生期第二次翻曲后，品溫逐漸下降，但仍需連續(xù)通風以維持品溫。曲霉菌絲大量繁殖后，開始著生孢子，孢子逐漸成熟，使曲料呈現(xiàn)淡黃色直至嫩黃綠色。在孢子著生期，米曲霉中性蛋白酶的分泌最為旺盛。孢子著生期一般在接種后18h開始，品溫維持在3040，就單一的中性蛋白酶而言，活力較高，但在這種工藝條件下所制成曲的谷氨酰胺酶的活力很低。采用低溫制曲工藝，從孢子的發(fā)芽到孢子的著生，同樣也經(jīng)歷這么幾個階段。但如果溫度低、水分大，則制曲周期長，但成曲的酶系較全面。優(yōu)質曲的PH值在6.87.2之間。制曲過程中化學變化是極其復雜的生物化學變化。米曲霉在曲料上生長繁殖，分泌各種酶類，其中重要的有蛋白酶和淀粉酶。曲

12、霉在生長繁殖時，需要糖分和氨基酸作為氧料，并通過代謝作用將糖分分解成co2和H2O,同時放出大量的熱。一般講，在制曲過程中，碳水化合物的消耗量較大，特別是高溫制曲時更為明顯。（1） 淀粉的部分分解在制曲過程中，有部分淀粉被水解成葡萄糖,后經(jīng)EMP途徑及TCA循環(huán)被分解成co2及H2O而消耗掉。放出的大部分能量將以熱的形式被散發(fā)，故要加強制曲管理，及時通風與翻曲，以便散發(fā)co2和熱量，供給充分的氧以保證曲霉菌的旺盛繁殖。（2） 蛋白的部分分解制曲中，有部分蛋白質被分解生成縮氨酸和氨基酸。如果制曲中污染腐敗菌，將進一步使氨基酸氧化而生成游離氨，影響成曲質量。同時，這些腐敗菌分泌的雜酶在以后的發(fā)酵中將繼續(xù)產(chǎn)生有害物質。（3）其他物質的化學變化曲料中的纖維素，果膠質等，經(jīng)米曲霉分泌的纖維素酶和果膠酶的分解作用，將植物細胞壁破壞，有助細胞內(nèi)溶