微生物在食品發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用

微生物在食品發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用第1頁/共105頁2023/4/52第五章微生物在食品發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用第2頁/共105頁2023/4/53應(yīng)用于發(fā)酵工業(yè)的微生物種類，主要有：細(xì)菌，放線菌，酵母菌，霉菌等。人類對(duì)微生物的應(yīng)用可概括為兩大方面：利用微生物的酶及其代謝產(chǎn)物；利用微生的菌體及其內(nèi)含物。第3頁/共105頁2023/4/54主要內(nèi)容一、微生物的酶及微生物代謝產(chǎn)物的應(yīng)用二、微生物的菌體及其內(nèi)含物的應(yīng)用第4頁/共105頁2023/4/55第一節(jié)微生物的酶及微生物代謝產(chǎn)物的應(yīng)用第5頁/共105頁2023/4/56一、微生物酶

1.1概況：

酶（enzyme）是活細(xì)胞產(chǎn)生的一種生物催化劑。酶是一類具有催化功能的蛋白質(zhì)，能夠使生物體內(nèi)發(fā)生各種各樣的生物化學(xué)變化，無論是動(dòng)物、植物或微生物本身，它們的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁衍后代等，新陳代謝時(shí)所進(jìn)行的一切生化變化，幾乎都是在酶的催化下發(fā)生的，可以說沒有酶就沒有生命。酶的催化作用很早就為人們的生活所利用。

第6頁/共105頁2023/4/571897年Buchner發(fā)現(xiàn)酶的細(xì)胞外作用現(xiàn)象，從而導(dǎo)致了酶的商品化生產(chǎn)。最初的商品酶制劑主要以動(dòng)植物為原料提取，如從牛胃中提取凝乳酶、從胰臟中提取胰酶、從血液中提取凝血酶及從植物材料中提取淀粉酶等。之后，Takamine利用霉菌來生產(chǎn)淀粉酶使得酶制劑工業(yè)取得突破。其方法甚至在今天仍被采用。20世紀(jì)90年代以后，隨著基因工程的廣泛介入，經(jīng)過酶基因重組，“基因工程+發(fā)酵工藝+先進(jìn)發(fā)酵設(shè)備”可以算是酶工業(yè)的第三次飛躍。微生物作為酶制劑來源的地位得到了進(jìn)一步的加強(qiáng)，顯示出了動(dòng)植物無法與其比擬的巨大優(yōu)越性。第7頁/共105頁2023/4/58用微生物來生產(chǎn)酶產(chǎn)品，具有微生物生長(zhǎng)繁殖快，生活周期短，生產(chǎn)能力幾乎可以不受限制地?cái)U(kuò)大，能滿足迅速擴(kuò)張的市場(chǎng)需求;此外，微生物種類繁多，微生物酶品種齊全.多樣性。近幾十年來，微生物酶已經(jīng)發(fā)展成為大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)，成了各種酶制劑的主要來源，特別是當(dāng)基因工程介入時(shí)，動(dòng)植物細(xì)胞中存在的酶，幾乎都能夠利用微生物細(xì)胞獲得。因此，有計(jì)劃和仔細(xì)地篩選微生物菌株，通常可以獲得能夠生產(chǎn)幾乎任何一種酶的適當(dāng)菌株。第8頁/共105頁2023/4/591.2微生物酶的種類:

酶的組成與分類

單聚體蛋白酶蛋白寡聚體蛋白:谷酰胺合成酶多聚體蛋白:丙酮酸脫氫酶酶輔基:血紅素輔因子輔酶:NAD,FAD,生物素等激活劑:金屬離子

胞內(nèi)酶酶胞外酶第9頁/共105頁2023/4/510胞內(nèi)酶的分布：酶種類

部位參與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)拿讣?xì)胞膜參與糖代謝的酶細(xì)胞質(zhì)呼吸酶內(nèi)膜或線粒體蛋白質(zhì)合成酶核糖體光合作用酶色素體第10頁/共105頁2023/4/511目前巳發(fā)現(xiàn)的微生物的酶巳有2500多種，使用價(jià)值高而大量規(guī)?；a(chǎn)的僅20多種。主要有，淀粉酶、蛋白酶、葡萄糖異構(gòu)酶、纖維素酶、果膠酶、葡萄糖氧化酶等10余種。廣泛應(yīng)用于，食品、發(fā)酵、紡織、制革、醫(yī)藥、造紙、日用化工、水產(chǎn)加工、畜禽飼料、三廢處理、化學(xué)分析等，其中60％用于食品工業(yè)。第11頁/共105頁2023/4/512菌種分離純化初篩復(fù)篩搖瓶試驗(yàn)最佳產(chǎn)酶條件研究酶的制備→微生物育種→收集發(fā)酵液→胞外酶收集菌體→破碎→胞內(nèi)酶酶學(xué)研究產(chǎn)品→擴(kuò)大→工業(yè)生產(chǎn)物理誘變化學(xué)誘變分子改造→遺傳工程基因工程保藏菌種1.3微生物酶開發(fā)的一般程序第12頁/共105頁2023/4/513二、微生物酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用：利用胞外酶將原料中大分子蛋白質(zhì)、淀粉等分解為可被細(xì)菌和酵母菌利用的小分子物質(zhì)，如氨基酸、葡萄糖等；利用胞內(nèi)酶，通過代謝調(diào)節(jié)和人工控制發(fā)酵條件，利用糖類等某些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在發(fā)酵過程中積累大量的代謝產(chǎn)物，如酒精、氨基酸、檸檬酸、乳酸、乙酸等發(fā)酵產(chǎn)品；此外，還可利用某些微生物在人工培養(yǎng)過程中產(chǎn)生大量的酶的特性，從發(fā)酵液（物）中提取酶來生產(chǎn)酶制劑（淀粉酶、蛋白酶、纖維素分解酶等），廣泛用于食品發(fā)酵、制藥、制糖、制革和飼料工業(yè)中。第13頁/共105頁2023/4/514

2.1用于酒精發(fā)酵：

淀粉質(zhì)原料十曲(含“糖化酶”)→糖化→葡萄糖發(fā)酵為酒精。

制曲方法不同，酒精發(fā)酵方法也隨之不同，常用的有：液體曲糖化法、根霉糖化法（Amylo法）、麩曲糖化法（固體曲）、加酶糖化法和麥芽糖化法等。目前國(guó)內(nèi)以液體曲糖化法為主，以黑曲霉培養(yǎng)的液體曲作為淀粉質(zhì)原料的糖化劑。酵母菌(“酒化酶”)第14頁/共105頁2023/4/515發(fā)酵機(jī)理淀粉質(zhì)原料黑曲霉糖化酶葡萄糖

酵母菌ＥＭＰ途徑（行厭氧發(fā)酵）酒精十CO2目前，常用糖化酶產(chǎn)生菌是：黑曲霉As3.4309（俗稱UV—11號(hào)），該菌產(chǎn)糖化酶系純、糖化力較高、耐高溫、耐低pH、糖化時(shí)最適溫度600Ｃ最適pH4.0～4.6。第15頁/共105頁2023/4/516酒精酵母酶系較復(fù)雜，主要有：①蔗糖轉(zhuǎn)化酶：將蔗糖葡萄糖十果糖；②麥芽糖酶：將麥芽糖2個(gè)葡萄糖；③酒化酶系（類）：參與催化葡萄糖酒精十CO2的各種酶的總稱。

酒精發(fā)酵不需游離氧參加，否則酵母菌將糖徹底分解為水和CO2，同時(shí)獲得大量菌體和能量。第16頁/共105頁2023/4/517

2.2

用于飲料酒的釀造：

供人飲用的、乙醇含量在0.5％～65％（體積分?jǐn)?shù),V/V）的飲品，包括各種發(fā)酵酒、蒸餾酒、配制酒。發(fā)酵酒是以谷物、水果、乳類等為原料，主要經(jīng)“谷物→糖化酶糖化→酵母酒化”或“無需將原料糖化而直接經(jīng)酵母發(fā)酵”等工藝而制得。酒精含量小于24％(V/V)的飲料酒，主要是啤酒、果酒、黃酒、乳酒和低度白酒等5類。第17頁/共105頁2023/4/5182.2.1用于啤酒釀造：主發(fā)酵階段，啤酒酵母在充02冷卻麥芽汁中行有氧呼吸，可發(fā)酵糖類進(jìn)入TCA循環(huán)徹底分解為H2O和CO2并放大量熱量，菌體細(xì)胞大量增殖；后發(fā)酵階段，當(dāng)酵母增殖到一定程度，即進(jìn)行厭氧發(fā)酵，可發(fā)酵糖類經(jīng)EMP途徑被發(fā)酵產(chǎn)生乙醇、CO2和少量熱量。啤酒發(fā)酵是多種酶參與的復(fù)雜生化反應(yīng)過程，只有95％～96％可發(fā)酵性糖生成乙醇與CO2；其余的2.0％～2.5％用于合成酵母新細(xì)胞；另有1.5～2.5％糖類轉(zhuǎn)化成高級(jí)醇、有機(jī)酸、酯類、雙乙酰、醛類、含硫化合物等副產(chǎn)物，給啤酒帶來生澀與不成熟的風(fēng)味。第18頁/共105頁2023/4/5192.2.2用于葡萄酒釀造：葡萄汁中的果糖和蔗糖被葡萄酒酵母酒化酶系經(jīng)EMP途徑發(fā)酵生成乙醇和CO2，其中蔗糖先被葡萄酒酵母的蔗糖轉(zhuǎn)化酶分解為葡萄糖和果糖，再進(jìn)入EMP途徑發(fā)酵。葡萄酒酵母的氧化酶可促進(jìn)葡萄酒的氧化作用（老熟陳化和色素沉淀等）。第19頁/共105頁2023/4/520

2.2.3用于黃酒釀造：

以糯米（或秈米、粳米、黍米、玉米）為主要原料，利用麥曲（或米曲、紅曲）為糖化劑，酒藥為糖化發(fā)酵劑，進(jìn)行多菌種混合自然發(fā)酵釀造而成的酒精含量為12％～18％（V/V）的飲料酒。它包括淋飯酒、攤飯酒和喂飯酒。新工藝黃酒，則是在上述傳統(tǒng)工藝的礎(chǔ)上利用純種麥曲（黃曲霉或米曲霉）為糖化劑，純種酒母為發(fā)酵劑，以純種發(fā)酵取代自然發(fā)酵。①麥曲：以破碎的全小麥為原料，主要培殖曲霉（黃曲霉或米曲霉為主，少量黑曲霉、灰綠曲霉、青霉），其次含有根霉和毛霉，還有少量酵母等微生物，作為釀造黃酒的糖化劑。第20頁/共105頁2023/4/521黃曲霉產(chǎn)生液化型淀粉酶（分解淀粉產(chǎn)生糊精、麥芽糖和葡萄糖）和蛋白酶（分解蛋白質(zhì)產(chǎn)生多肽、低肽和氨基酸）,由這些代謝產(chǎn)物相互作用產(chǎn)生的色澤、香味等賦予黃酒獨(dú)特風(fēng)味并為酵母提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。傳統(tǒng)麥曲采用自然培養(yǎng)，現(xiàn)代用人工接種黃曲霉，如As3.800和蘇16號(hào)。黑曲霉主要產(chǎn)生糖化型淀粉酶，可將淀粉水解為葡萄糖，常用的黑曲霉有As3.4390（俗稱UV－11）和As3.758。實(shí)際生產(chǎn)中，在黃曲霉制作的麥曲中添加少量純種黑曲霉麩曲或商品黑曲霉糖化酶，以減少麥曲用量，提高糖化效果。第21頁/共105頁2023/4/522②酒藥：為小曲中的一個(gè)種類，又稱藥曲。是以秈米粉、米糠為原料，加入少量中草藥（辣蓼草粉末）主要培殖根霉、毛霉和酵母菌，少量細(xì)菌，作為制備淋飯酒母或以淋飯法釀造甜黃酒的糖化發(fā)酵劑。根霉產(chǎn)生糖化型淀粉酶，可將淀粉水解為葡萄糖，還產(chǎn)生乳酸、琥珀酸、延胡索酸等有機(jī)酸酶系，降低基質(zhì)pH抑雜菌生長(zhǎng)，并使酒體醇厚、口味豐滿。傳統(tǒng)小曲用自然培菌法，現(xiàn)在用純種根霉，常用的有Ｑ303、As3.851、3.852、3.866、3.867和3.868等。第22頁/共105頁2023/4/523常用的黃酒酵母有：732號(hào)、501號(hào)、醇2號(hào)、As2.1392、Ｍ－82、ＡＹ等，尤以前3種從淋飯酒醅中分離：含有酒化酶系，賦予黃酒酒香和酯香，并具繁殖快、發(fā)酵力強(qiáng)、產(chǎn)酸低、耐酸、耐高濃度酒精、對(duì)雜菌污染抵抗力強(qiáng)等。酒藥中的毛霉產(chǎn)生液化型淀粉酶和蛋白酶，分解淀粉和蛋白質(zhì)產(chǎn)生葡萄糖和氨基酸，為酵母菌生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)物。第23頁/共105頁2023/4/524③烏衣紅曲：是以秈米為原料，主要培殖紅曲霉、黑曲霉、酵母菌，作為釀造黃酒的糖化發(fā)酵劑。紅曲霉分泌紅色素或黃色素，產(chǎn)生糖化型淀粉酶和蛋白酶，并產(chǎn)生檸檬酸、琥珀酸、乙醇。耐酸，最適pH3.5～5.0，耐受最低pH2.5，耐10％酒精。常用的紅曲霉有：As3.555、As3.920、As3.972、As3.976、As3.986等

(2008.3.24止)第24頁/共105頁2023/4/5252.2.4用于白酒釀造：

是以含淀粉或可發(fā)酵糖等的物質(zhì)為原料，利用大曲、小曲、麩曲和純種酒母作為糖化發(fā)酵劑，經(jīng)糖化、發(fā)酵、蒸餾釀制而成的蒸餾酒。酒體呈無色或微黃，澄清透明，具有獨(dú)特的芳香和風(fēng)味，含酒精度41％～65％（體積分）為高度白酒，40％（體積分）以下為低度白酒。第25頁/共105頁2023/4/526大曲、小曲、麩曲的主要微生菌群及其作用：

①大曲是以全小麥為原料，或以小麥︰大麥︰豌豆＝7︰2︰1或5︰4︰1制成混合原料，經(jīng)自然接種培養(yǎng)而制成的大磚塊形的酒曲。大曲中的微生物主要是曲霉，其次是根霉、毛霉和酵母菌，及少量細(xì)菌，為大曲酒的糖化發(fā)酵劑。曲霉和根霉是主要的糖化菌種，其中黑曲霉的糖化力較高；米曲霉和黃曲霉的糖化力較低，但液化力和蛋白分解力較強(qiáng)；根霉和紅曲霉產(chǎn)生糖化酶和有機(jī)酸；毛霉產(chǎn)生淀粉酶和蛋白酶。

第26頁/共105頁2023/4/527大曲中含有產(chǎn)酒精力高的啤酒酵母和產(chǎn)酯生香能力高的產(chǎn)酯酵母菌。大曲中的細(xì)菌主要有：乳酸桿菌、醋酸桿菌、嗜熱芽孢桿菌（如高溫枯草芽孢桿菌）等，前兩種存在于清香（汾香）型和濃香（窖香）型白酒大曲中，后一種存在于醬香（茅香）型白酒大曲中。大曲具有的液化力、糖化力、蛋白質(zhì)分解力、發(fā)酵力和產(chǎn)酯力對(duì)成品大曲酒的香型、風(fēng)格具重要作用。第27頁/共105頁2023/4/528②小曲：

是以大米粉為原料，以曲種接種，主要繁殖根霉、毛霉和酵母菌，少量細(xì)菌，作為半固態(tài)法生產(chǎn)小曲酒的糖化發(fā)酵劑。其糖化菌主要是根霉，其次是毛霉和梨頭霉。酵母菌有啤酒酵母和產(chǎn)酯酵母。還有乳酸菌和醋酸菌。第28頁/共105頁2023/4/529③麩曲：

是以麩皮為主要原料，20％～30％鮮酒糟和稻殼為輔料，經(jīng)接種純曲霉菌種擴(kuò)大培養(yǎng)而成，作為固態(tài)發(fā)酵法生產(chǎn)麩曲白酒的糖化劑。麩曲白酒生產(chǎn)中先后采用了黃曲霉和黑曲霉As3.4309作糖化菌種，或在黑曲基礎(chǔ)上配入少量的黃曲（＜30％）。近年來，利用黑曲霉、根霉、紅曲霉和擬內(nèi)孢霉為糖化劑，配以啤酒酵母、產(chǎn)酯酵母和己酸菌等釀制白酒，使麩曲白酒和大曲白酒的風(fēng)味接近。麩曲也可用于酒精和黃酒的生產(chǎn)。第29頁/共105頁2023/4/5302.3用于谷氨酸發(fā)酵（味精生產(chǎn)）：

葡萄糖經(jīng)EMP途徑（為主）和HMP途徑（為輔）生成丙酮酸，丙酮酸進(jìn)一步生成乙酰輔酶Ａ，而后進(jìn)入TCA循環(huán)生成α-酮戊二酸，后者在谷氨酸脫氫酶作用下，在NH4+存在時(shí)，被還原氨基化生成谷氨酸。

谷氨酸脫氫酶和異檸檬酸脫氫酶活力強(qiáng)，有利于α-酮戊二酸還原氨基化生成谷氨酸；而α-酮戊二酸脫氫酶活力微弱或喪失，使α-酮戊二酸不能繼續(xù)氧化；脲酶活性強(qiáng)，能將發(fā)酵時(shí)流加的尿素分解為NH3和CO2，產(chǎn)生的NH3或流加的氨水可作為合成菌體蛋白質(zhì)的氮源與合成谷氨酸的原料。第30頁/共105頁2023/4/531目前我國(guó)谷氨酸生產(chǎn)常用菌株有：北京棒桿菌（C.pekinenesisn）As１.299、鈍齒捧桿菌（C.crenatum）As1.542、天津棒桿菌Ｔ6－13、黃色短桿菌As1.582（No617）和As1.631等。谷氨酸是菌體異常代謝產(chǎn)物，只有菌體正常代謝失調(diào)時(shí)才積累谷氨酸，并在生物素限量時(shí)，因細(xì)胞膜的滲透性改變而使谷氨酸容易漏出。理論上，由葡萄糖生成谷氨酸的轉(zhuǎn)化率為81.7％，但實(shí)際為40％～50％。因部分葡萄糖為菌體生長(zhǎng)提供碳源和能源，以及產(chǎn)生的微量副產(chǎn)物而被消耗掉。第31頁/共105頁2023/4/5322.4用于乳制品的發(fā)酵：

2.4.1常用菌種：①乳酸細(xì)菌：乳酸乳球菌、乳酸乳球菌丁二酮乳酸亞種、乳酸乳球菌乳脂亞種、嗜熱鏈球菌;德氏乳桿菌保加利亞亞種、嗜酸乳桿菌、瑞氏乳桿菌、干酪乳桿菌、德氏乳桿菌乳酸亞種;兩歧雙歧桿菌、長(zhǎng)雙歧桿菌、短雙歧桿菌、青春雙歧桿菌、嬰兒雙歧桿菌等。

②酵母菌：乳酒假絲酵母菌、脆壁酵母、脆壁克魯維酵母、類熱帶假絲酵母、乳酸酵母、乳酸克魯維酵母等。③霉菌：婁地青霉、沙門柏干酪青霉、酪生青霉等。④其他細(xì)菌：擴(kuò)展短桿菌、費(fèi)氏丙酸菌等。第32頁/共105頁2023/4/5332.4.2發(fā)酵乳品種：酸奶（凝固型、攪拌型）；開菲爾（Kefir）；奶酪（干酪）；酸奶油；等等。第33頁/共105頁2023/4/5342.5用于調(diào)味品的發(fā)酵2.5.1醬油

醬油生產(chǎn)中應(yīng)用的菌種及其作用：

①米曲霉（Aspergillusoryzae）與其他曲霉：

a、米曲霉（滬釀3.042）：產(chǎn)生具較強(qiáng)的蛋白質(zhì)分解力和淀粉液化力的酶系。米曲霉的酶系主要有：

蛋白酶和外肽酶能將蛋白質(zhì)水解成氨基酸，谷氨酰胺酶使大豆蛋白質(zhì)游離的谷氨酰胺分解為谷氨酸，增強(qiáng)醬油的鮮味。液化型淀粉酶分解淀粉生成糊精和葡萄糖，決定著原料利用率、醬醪發(fā)酵成熟的時(shí)間與產(chǎn)品鮮味、色澤。米曲霉還具有生長(zhǎng)速度快、抗雜菌能力強(qiáng)、不產(chǎn)生真菌毒素、對(duì)原料利用率高，發(fā)酵后產(chǎn)品具有醬油固有的香氣（醬色濃）等特點(diǎn)。第34頁/共105頁2023/4/535b、黑曲霉（As3.350）：具多種酶，如淀粉糖化酶、果膠酶、纖維素酶、高產(chǎn)酸性蛋白酶。c、甘薯曲霉（As3.324）：產(chǎn)生較強(qiáng)的淀粉酶和單寧酶系等，對(duì)甘薯及野生植物原料糖化效果好。

d、醬油曲霉（Ａ.soyae）：產(chǎn)生有較高活性的多聚半乳糖醛酸酶，而米曲霉的α-淀粉酶活性高。②酵母菌：魯氏酵母（S.rouxii）發(fā)酵葡萄糖生成乙醇、甘油，進(jìn)一步生成酯類和糠醇（高級(jí)醇），它們構(gòu)成醬油香氣成分的主體。第35頁/共105頁2023/4/536③乳酸菌：與醬油風(fēng)味密切相關(guān)的乳酸菌有：嗜鹽四聯(lián)球菌（舊稱嗜鹽片球菌）、醬油四聯(lián)球菌（又名鹽水四聯(lián)球菌）、植物乳桿菌。乳酸菌利用乳糖生成乳酸，與乙醇作用生成乳酸乙酯，同時(shí)降低了醬醪pH在5左右，又促進(jìn)魯氏酵母的繁殖。乳酸菌和酵母菌的聯(lián)合作用（10︰1）能賦予醬油特殊香氣。第36頁/共105頁2023/4/5372.5.2用于食醋釀造:

食醋生產(chǎn)中應(yīng)用的菌種及其作用:

參與米醋釀造的微生物主要有曲霉、酵母菌和醋酸菌。參與釀醋的微生物產(chǎn)生各種酶使原料中蛋白質(zhì)分解，淀粉糖化，酒精發(fā)酵，醋酸發(fā)酵；同時(shí)產(chǎn)生氨基酸、糖分、乙醇、有機(jī)酸、乙酸乙酯等，與食鹽混合賦予食醋鮮味、甜味、酸味、香氣、咸味、色澤。釀造糖醋的微生物有酵母菌和醋酸菌。

酒醋是以乙醇為原料經(jīng)醋酸菌發(fā)酵而制成。第37頁/共105頁2023/4/538①黑曲霉群：用作糖化菌的常有，黑曲霉As3.4309和宇佐美曲霉As3.758，它們含有糖化型淀粉酶，其糖化力高、耐酸、最適pH為3.5～5.0。甘薯曲霉As3.324和泡盛曲霉的糖化力和液化力較強(qiáng)。東酒1號(hào)為宇佐美曲霉的誘變菌株，糖化力和液化力較強(qiáng)。第38頁/共105頁2023/4/539②酵母菌：利用糖類進(jìn)行酒精發(fā)酵的是啤酒酵母菌。

常用的有拉斯12號(hào)、Ｋ字酵母、南陽1300、As2.109、As2.399、As2.1189、As2.1190。

Ｋ字酵母適用于以高梁、大米、甘薯為原料釀造普通食醋，As2.109、As2.399適用于淀粉質(zhì)原料，As2.1189、As2.1190適用于糖密原料。As2.300、As2.338為產(chǎn)酯酵母。第39頁/共105頁2023/4/540③醋酸菌：氧化酒精為醋酸。常用菌種有，滬釀1.01（木醋桿菌，又名膠醋桿菌）（性能穩(wěn)定、產(chǎn)醋量高）、As1.41（惡臭醋桿菌）、滬釀1.079（醋化醋桿菌，又名紋膜醋酸桿菌）（比1.01產(chǎn)酸提高10％、風(fēng)味好）、As1.36。第40頁/共105頁2023/4/5412.6用于食品添加劑的生產(chǎn)2.6.1檸檬酸：生產(chǎn)菌種：曲霉、青霉、毛霉、木霉、解脂假絲酵母和某些細(xì)菌都能產(chǎn)生檸檬酸，但以曲霉為主，如黑曲霉（產(chǎn)酸力強(qiáng)）、泡盛曲霉、文氏曲霉（產(chǎn)酸力強(qiáng)）、宇佐米曲霉等。

黑曲霉細(xì)胞內(nèi)存在三羧酸循環(huán)和乙醛酸循環(huán)。由葡萄糖合成檸檬酸的途徑：葡萄糖經(jīng)EMP途徑形成丙酮酸，丙酮酸羧化（CO2固定反應(yīng)）生成草酰乙酸，同時(shí)丙酮酸氧化脫羧（被丙酮酸氧化酶氧化成乙酸和CO2）經(jīng)乙酰磷酸生成乙酰輔酶Ａ，草酰乙酸與乙酰輔酶Ａ在檸檬酸合成酶作用下，縮合生成檸檬酸。

草酰乙酸＋乙酰輔酶Ａ檸檬酸合成酶檸檬酸第41頁/共105頁2023/4/5422.6.2用于微生物多糖生產(chǎn)：依據(jù)多糖在微生物細(xì)胞上存在的位置不同，分為胞內(nèi)多糖、胞壁多糖和胞外多糖。依據(jù)其分子結(jié)構(gòu)的組成不同而分為，同型多糖、異型多糖（即雜多糖）。（1）、黃原膠：是由黃單胞菌發(fā)酵產(chǎn)生的一種高分子酸性胞外雜多糖，是由2分子Ｄ-葡萄糖、2分子Ｄ-甘露糖和1分子Ｄ-葡萄糖醛酸組成的“五糖重復(fù)單元”聚合體。

可作為增稠劑、懸浮劑、膠黏劑、穩(wěn)定劑、分散劑、乳化劑等被廣泛應(yīng)用于食品、紡織、化工、石油等工業(yè)。黃原膠在食品工業(yè)中主要作為乳化劑加入風(fēng)味面包、調(diào)味料中，用作飲料的果肉良好懸浮劑，淀粉食品的填充劑和穩(wěn)定劑，牛奶、酸奶、冰淇淋、冰牛奶、冰凍食品的穩(wěn)定劑或增稠劑，高溫焙烤食品的保濕劑等。第42頁/共105頁2023/4/543（2)、右旋糖酐：

又稱葡聚糖，白色粉末，分子式為（Ｃ6Ｈ10Ｏ5）n，2％右旋糖酐溶液黏度為0.15Ｐa.s，與鹽、酸、堿等物質(zhì)具有很好的相容性，在高溫下具有抗降解能力。在食品工業(yè)中用做飲料和糕點(diǎn)的穩(wěn)定劑、保濕劑、增稠劑、增量劑；在臨床上作為血漿代用品用于降低血液黏稠度、改善微循環(huán)和抗血栓，并有增加血溶量作用。其硫酸酯具有阻止脂類代謝異常引起的高血脂、動(dòng)脈硬化的作用。工業(yè)上常用菌種：明串珠菌屬（Leucomostoc）中的腸膜明串株菌（L.mesenteroide）；右旋糖酐明串珠菌（L.mesenteroides）

醫(yī)藥上用腸膜明串珠菌。第43頁/共105頁2023/4/5442.6.3紅曲色素：

紅曲色素是由紅曲霉的菌絲產(chǎn)生的胞外色素。分為3種結(jié)晶體：橙紅色針狀結(jié)晶、黃色片狀結(jié)晶、紫紅色針狀結(jié)晶，分別稱為紅色色素、黃色色素、紫色色素。特性：①溶解性和著色性好，中性偏堿性水溶液中易溶解，82％的乙醇液中易溶解。②對(duì)熱穩(wěn)定，120℃、10ｍin仍保持良好穩(wěn)定性。③在一定pH的水溶液和醇溶液中有較好穩(wěn)定性。pH5～10的水溶液中，pH3～11的醇溶液中可保持穩(wěn)定的紅色。④耐光性良好。醇溶性紅曲色素對(duì)紫外光相對(duì)穩(wěn)定。⑤對(duì)Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cu2+等金屬離子具較好穩(wěn)定性。⑥安全性高。由于上述特性而廣泛應(yīng)用于腐乳、蛋糕、魚、肉、飲料、食醋、黃酒、配制酒等制作中。

第44頁/共105頁2023/4/545生產(chǎn)紅曲色素的菌株：常用的有8種黃色紅曲霉（Monascusruber）；紫色紅曲霉（M.purpureus）；煙色紅曲霉（M.fuliginosus）；安卡紅曲霉（M.anka）；巴克紅曲霉（M.barkeri）；銹紅紅曲霉（M.rubiginosus）；變紅紅曲霉（M.serorubosecens）；

發(fā)白紅曲霉（M.albidus）。第45頁/共105頁2023/4/546三、酶制劑的生產(chǎn)3.1用于酶制劑生產(chǎn)的主要微生物：

細(xì)菌、霉菌、酵母菌等。如枯草桿菌、黑曲霉、米曲霉、酵母菌等20余種。常用產(chǎn)酶菌種：枯草桿菌BF7658、As1.398，黑曲霉As3.350、As3.4309，米曲霉滬釀3.042、UE328、UE336。此外還有，青霉、毛霉、根霉、木霉、鏈霉菌及酵母菌等。第46頁/共105頁2023/4/5473.2酶制劑的生產(chǎn)：

菌種擴(kuò)大培養(yǎng)產(chǎn)酶培養(yǎng)酶的分離和純化制劑化穩(wěn)定化

第47頁/共105頁2023/4/548主要控制點(diǎn)：(1)、菌種選育：從自然界分離獲得的菌株大多產(chǎn)酶能力較低，需經(jīng)過誘變育種、篩選出高產(chǎn)酶能力的菌株；過去是通過紫外線或化學(xué)試劑進(jìn)行誘變，現(xiàn)采用基因工程獲得高產(chǎn)酶能力的基因工程菌。

酶制劑工業(yè)對(duì)產(chǎn)酶菌的要求是：遺傳性較穩(wěn)定、生長(zhǎng)速度快、目標(biāo)酶制劑的產(chǎn)量高、有利于酶的分離與純化。第48頁/共105頁2023/4/549

常用誘變劑:化學(xué)誘變劑:氮介子氣、亞硝酸、硫酸二乙酯、環(huán)氧乙烷、乙烯亞胺等。物理因子：紫外線、X射線、γ射線、Co60等。菌種的物理和化學(xué)誘變

誘變:菌種→物理因子或化學(xué)因子誘變處理→大部分被殺死

少部分存活→與親本菌株比較→高產(chǎn)酶菌株第49頁/共105頁2023/4/550(2)、產(chǎn)酶培養(yǎng)（分固、液兩種方法）：①、固體培養(yǎng)法：

主要用于霉菌培養(yǎng)，又稱麩曲培養(yǎng)。以麩皮或米糠為主料，谷糠、豆餅等為輔料。優(yōu)點(diǎn)是，利用霉菌耐干燥和耐高滲的特點(diǎn)，產(chǎn)酶量高（勝過液體法）；原料簡(jiǎn)單易取；操作簡(jiǎn)便、節(jié)能；酶提取容易。缺點(diǎn)是,不便自動(dòng)化、連續(xù)化生產(chǎn),占地面積大,勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)周期長(zhǎng)（1-7ｄ）。第50頁/共105頁2023/4/551②、液體培養(yǎng)法：用于細(xì)菌、酵母菌、霉菌培養(yǎng)，又稱液體深層培養(yǎng)法。是在密閉發(fā)酵罐中大規(guī)模培養(yǎng)產(chǎn)酶。有分批培養(yǎng)、流加培養(yǎng)和連續(xù)培養(yǎng)等3種方法，前兩種較常用，后者易污染及菌種易變異。液體培養(yǎng)法克服了固體培養(yǎng)法的短處，生產(chǎn)周期1～5ｄ。③、產(chǎn)酶條件的控制：主要是控制培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)素的組成和培養(yǎng)條件。如細(xì)菌淀粉酶生產(chǎn)采用“低濃度發(fā)酵，高濃度補(bǔ)料”;蛋白酶生產(chǎn)采用“提高前期培養(yǎng)溫度”。碳、氮、無機(jī)鹽、生長(zhǎng)素等都是產(chǎn)酶的主要營(yíng)養(yǎng)物。pH、發(fā)酵溫度（產(chǎn)酶溫度低于菌體最適生長(zhǎng)溫度）、通氣量的控制（通氣量少有利于菌體生長(zhǎng)而不利于產(chǎn)酶，反之則反）、種齡（30～45ｈ的酶活性最高）。第51頁/共105頁2023/4/552(3)、酶的分離和純化：

提取目的胞內(nèi)酶時(shí)，先將發(fā)酵液中的菌體分離出來，采取菌體自溶法、機(jī)械破碎法、凍融法或超產(chǎn)波破碎法等進(jìn)行破碎，使細(xì)胞內(nèi)的酶釋放出來。而后將其轉(zhuǎn)入液相中，加入絮凝劑或凝固劑，攪拌后，用離心沉降分離機(jī)或板框過濾機(jī)除去絮凝物或凝固物，得到沉清酶液。

提取目的胞外酶時(shí)，可直接在發(fā)酵液中添加適當(dāng)絮凝劑或凝固劑，然后用同樣方法處理得到沉清酶液。實(shí)際生產(chǎn)中，由于某些微生物細(xì)胞的破碎技術(shù)難度大，故常選用胞外酶產(chǎn)生菌來生產(chǎn)酶制劑而使工藝簡(jiǎn)化、操作簡(jiǎn)便。第52頁/共105頁2023/4/553經(jīng)過濾后的酶液仍含有較多雜質(zhì)，且酶液濃度較低，故應(yīng)進(jìn)一步純化、濃縮或干燥才能達(dá)到食品酶制劑的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

常用純化方法：超濾法、鹽析法、有機(jī)溶劑沉淀法、單寧沉淀法、白埡土或活性氧化鋁吸附法等。如果酶色澤較深，還需用0.5～1.5％活性炭脫色。為提高酶液濃度，減少酶提取過程中試劑的用量和能耗，純化后的酶液用真空薄膜蒸發(fā)器于40℃下濃縮。一般酶液濃縮至2/3～3/4即為液體酶制劑商品。粉狀酶制劑還需進(jìn)行離子交換、干燥（真空干燥、噴霧干燥、氣流干燥、冷凍干燥）、磨粉等工序處理后才能制得。

第53頁/共105頁2023/4/554微生物酶的提取(1)．酶的粗提工業(yè)生產(chǎn)上用到的微生物酶一般用量都很大，純度要求也不很高。如果待開發(fā)的酶是工業(yè)用途的話，則提取方法可以比較粗放。具體的提取流程如下：

胞內(nèi)酶的提?。菏占w→破碎細(xì)胞→酶的沉淀分離（鹽析、有機(jī)溶劑沉淀等）

粗酶液胞外酶的提取：培養(yǎng)菌體→收集發(fā)酵液第54頁/共105頁2023/4/555(2)．酶的精制

一般流程離子交換濃縮超濾凝膠干燥→濃縮→分離→純化→酶的結(jié)晶粗提酶液→脫鹽凝膠過濾透析離子交換層析凝膠色譜層析親和層析等電聚集一種新型的微生物酶純化手段——制備型聚丙烯酰胺凝膠電泳(未被廣泛應(yīng)用于酶的制備)

第55頁/共105頁2023/4/556(4)、制劑化和穩(wěn)定化：商品酶制劑是以一定體積(ML)或重量(g)的酶活力計(jì)價(jià)。故出售前要稀釋至一定的標(biāo)準(zhǔn)酶活力。同時(shí)為提高酶制劑的貯藏穩(wěn)定性，在酶制劑中加入一種以上的物質(zhì)作為酶活穩(wěn)定劑、抗菌劑與助濾劑，并作為粉狀酶制劑的填料、稀釋劑和抗結(jié)塊劑。作為酶活穩(wěn)定劑的物質(zhì)有輔基、輔酶、金屬離子、底物、螯合劑、蛋白質(zhì)等，最常用的有多元醇（甘油、乙二醇、山梨醇、聚乙二醇等）、糖類、食鹽、乙醇、有機(jī)鈣。有時(shí)用復(fù)合穩(wěn)定劑效果明顯，如明膠對(duì)細(xì)菌α-淀粉酶與蛋白酶有穩(wěn)定作用，但效果不佳，若再加入乙醇和甘油，即可提高酶活穩(wěn)定性。第56頁/共105頁2023/4/557第二節(jié)微生物的菌體及其內(nèi)含物的應(yīng)用第57頁/共105頁2023/4/558一、生產(chǎn)面包

1.1菌種及其在面包生產(chǎn)中的作用：（1）、菌種：啤酒酵母。其商品有兩種主要形式：①壓榨酵母：用酵母液經(jīng)壓榨而制成。

其工藝是：

利用糖密或其他碳源、適當(dāng)添加氮源物質(zhì)和磷等無機(jī)鹽，280C深層通氣培養(yǎng)9～12ｈ，離心分離出酵母細(xì)胞，經(jīng)水洗滌迅速冷卻，壓濾機(jī)壓榨，使之含水量在70～73％。而后在模子中壓成塊，包裝后泠藏。發(fā)酵力強(qiáng)，使用方便，但不易久存。②高活性干酵母：是用壓榨酵母經(jīng)連續(xù)流化床低溫真空干燥而制成，其水分含量4～6％，固形物含量94～96％，活性應(yīng)保持在60～80％。最大優(yōu)點(diǎn)：常溫下穩(wěn)定性能良好。缺點(diǎn)：成本偏高，使用前須活化處理以恢復(fù)活性。第58頁/共105頁2023/4/559（2）、作用：①使面包體積蓬松。②改善面包風(fēng)味。③提高面包營(yíng)養(yǎng)價(jià)值（由酵母菌的殘留物帶來，如氨基酸、維生素、菌體蛋白質(zhì)等）。1.2發(fā)酵機(jī)理：面粉中含有70～80％的淀粉，少量的單糖和蔗糖。酵母菌在面粉中生長(zhǎng)時(shí)首先利用少量的單糖和蔗糖，同時(shí)面粉中的α-淀粉酶將面粉中的淀粉轉(zhuǎn)化成麥芽糖供酵母菌利用。第59頁/共105頁2023/4/560

酵母菌分泌蔗糖酶和麥芽糖酶，將蔗糖、麥芽糖分解成單糖，繼而利用單糖及其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)先后進(jìn)行有氧呼吸繁殖菌體細(xì)胞和厭氧發(fā)酵產(chǎn)生乙醇、CO2、醛類和有機(jī)酸。產(chǎn)生的CO2被面團(tuán)中的面筋包圍，留于面團(tuán)中，使面團(tuán)膨大，焙烤面包團(tuán)時(shí)CO2受熱膨脹、逸出，從而使面包形成質(zhì)地松軟的海綿狀結(jié)構(gòu)。1.3工藝流程（二次發(fā)酵法為例）：配料第一次調(diào)制面團(tuán)總面粉的30~40%第一次發(fā)酵加0.5～0.7％酵母.25~30℃.2～4ｈ第二次調(diào)制面團(tuán)第二次發(fā)酵25~31℃.2~3h整形醒發(fā)(后發(fā)酵）30~40℃.45~90min焙烤200~220℃

泠卻包裝成品第60頁/共105頁2023/4/561二、單細(xì)胞蛋白（SCP）的生產(chǎn)：

2.1單細(xì)胞蛋白質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)：①、生長(zhǎng)繁殖迅速：生產(chǎn)能力可達(dá)2～6kg/（m3.h）。②、不受外界條件的影響，可以人工控制工業(yè)化生產(chǎn)。③、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高：微生物細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)含量(占細(xì)胞干物質(zhì)):細(xì)菌60～80％，小球藻和螺旋藍(lán)細(xì)菌50～65％酵母菌40～55％，霉菌20～50％，大豆35～40％,小麥10～12％，牛肉18～22％此外這些微生物細(xì)胞中還含有豐富的碳水化合物和維生素、麥角甾醇、礦物質(zhì)、各種酶和未知生長(zhǎng)因子。第61頁/共105頁2023/4/562

2.2生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的原料：

(1)、碳?xì)浠衔铮孩偈驮希翰裼?、正烷烴、天然氣等；②石油化工產(chǎn)物：甲烷、甲醇、乙醇、醋酸等。(2)、碳水化合物：①淀粉質(zhì)原料：馬鈴薯、木薯、紅薯、玉米淀粉等；②糖質(zhì)原料：甘蔗或甜菜糖蜜、亞硫酸鹽紙漿廢液等；③工農(nóng)、林業(yè)的廢液、廢渣和廢料：釀酒廠、味精廠、淀粉廠、制糖廠、食品廠等的廢液和廢渣，農(nóng)作物秸稈、向日癸殼、棉籽殼、稻殼、玉米芯、木屑、刨花、闊葉樹等。第62頁/共105頁2023/4/563

2.3生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白質(zhì)的微生物:

(1)酵母菌：其細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)含量占細(xì)胞干物質(zhì)的40～55％，還含有海藻糖等各種糖原、各種氨基酸、14種以上的維生素等。常用酵母菌有：熱帶假絲酵母、產(chǎn)朊假絲酵母、解脂假絲酵母解脂變種、啤酒酵母、扣囊擬內(nèi)孢霉、脆壁酵母、脆壁克魯維酵母、保加利亞克魯維酵母、等。(2)細(xì)菌：常用：嗜甲烷單胞菌、甲烷假單胞菌、莢膜甲基球菌等專性甲烷菌，均可以甲烷為唯一碳源生產(chǎn)SCP。此外有，甲醇菌、纖維素單胞菌能分別利用甲醇和纖維素生產(chǎn)SCP；膠質(zhì)紅色假單胞菌用于淀粉廢水和豆制品廢水生產(chǎn)SCP。第63頁/共105頁2023/4/564

(3)螺旋藍(lán)細(xì)菌（Spirulina）屬于藍(lán)細(xì)菌（舊名藍(lán)藻或藍(lán)綠藻）中的螺旋藍(lán)細(xì)菌屬（Spirulina），舊稱螺旋藻。繁殖力強(qiáng)，能利用陽光、CO2和其他礦物質(zhì)合成有機(jī)物，放出O２，最適25～36oC、pH9～11。該菌的蛋白質(zhì)含量占細(xì)胞干重50～65％，由18種氨基酸組成。該菌含有功能性的多肽（GFL），它是一種強(qiáng)烈刺激人體細(xì)胞增長(zhǎng)的擬生長(zhǎng)因子。藻膽蛋白（藍(lán)藻蛋白）含量達(dá)干重的18％，不僅是良好的天然藍(lán)色素，且有提高機(jī)體免疫力和抗癌功效。螺旋藍(lán)細(xì)菌含有VB１、ＶB２、ＶB３、VB６、VB12、VＥ、VPP及β-胡蘿卜素（可降低肺癌、口腔癌的發(fā)病幾率）、葉酸、泛酸等多種維生素。第64頁/共105頁2023/4/565

螺旋藍(lán)細(xì)菌含：

-亞麻酸（GLA），是人體前列腺素（PCEI）的前體，有降血脂、軟化血管的功能；不飽和脂肪酸，參與體內(nèi)調(diào)節(jié)血壓、膽固醇合成及細(xì)胞增生等重要生理過程。兩者含量為1.7％，螺旋藍(lán)細(xì)菌還含有多種人體必需的微量元素，鐵、鋅、銅、硒等，且易被人體吸收，有效調(diào)節(jié)機(jī)體平衡和酶的活性。螺旋藍(lán)細(xì)菌廣泛應(yīng)用于食品、飼料、精細(xì)化工醫(yī)藥等領(lǐng)域。目前使用菌種有，盤狀螺旋藍(lán)細(xì)菌（Spirulinaplatensis）、最大螺旋藍(lán)細(xì)菌（S.maxima）等。第65頁/共105頁2023/4/566(4)小球藻(Chloellare)橢圓小球藻和粉粒小球藻在CO2和陽光適宜條件下，以數(shù)倍于高等植物的速度生長(zhǎng)。小球藻含有約50％的蛋白質(zhì)、脂類、碳水化合物、VA、VB1、VB2、VC等，還含有一些未知因子（即將用于宇宙航行中的食品）。第66頁/共105頁2023/4/567(5)霉菌生產(chǎn)飼用SCP常用：白地霉，擬青霉（Paecilomycesvarioti），米曲霉，黑曲霉，康氏木霉，綠色木霉等。白地霉的蛋白質(zhì)含量高，增殖速度快，以玉米浸泡液為原料生產(chǎn)飼用SCP很好，也可利用淀粉廢水和豆制品廢水來生產(chǎn)SCP。利用霉菌生產(chǎn)SCP，具有生長(zhǎng)快、耐酸、不易染雜菌、菌絲體大、易于篩濾收集、淀粉酶和纖維素酶活力高，可直接利用淀粉和纖維素為碳源；霉菌可利用的原料有酒糟、豆制品和淀粉的廢料、蔗渣、玉米粉渣等。第67頁/共105頁2023/4/5682.4單細(xì)胞蛋白質(zhì)生產(chǎn)工藝

糖蜜水解(加硫酸、水）中和（石灰乳）澄清流加糖液(配入硫酸銨、尿素、磷酸、堿水）發(fā)酵(酒母、通入空氣）分離（去廢液）洗滌（加水）壓榨壓條干燥活性干酵母此為糖蜜作原料接種啤酒酵母進(jìn)行液體深層通氣法發(fā)酵生產(chǎn)SCP。培養(yǎng)基配方（生產(chǎn)1ｔ成品計(jì)）：糖蜜（含糖40％）1600kg，磷酸（含量45％）36kg，硫酸銨（含Ｎ量20％）40kg，硫酸（含量93％）7kg，純堿（含量95％）50kg，尿素（含Ｎ量46％）25kg。第68頁/共105頁2023/4/569發(fā)酵條件：30～32OC，12ｈ，糖蜜濃度1.5～5.5oB，e，pH4.2～4.4，殘?zhí)?.1～0.2ｇ/100ｍＬ，通風(fēng)量120～163ｍ3/（ｈ.ｍ3培養(yǎng)基）。將壓榨酵母加入水、植物油拌和后，切塊、包裝即為鮮酵母；將壓榨酵母保溫自溶、經(jīng)離心噴霧干燥，可制成藥用酵母粉。將壓榨酵母壓條后，經(jīng)泠凍干燥，可制成活性干酵母粉。第69頁/共105頁2023/4/570三、食用菌很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與醫(yī)療價(jià)值分類地位:子囊菌亞門、擔(dān)子菌亞門形態(tài)、結(jié)構(gòu):菌蓋、菌柄、菌根營(yíng)養(yǎng)生理:腐生、共生、兼性和弱寄生生產(chǎn)流程：原種→斜面擴(kuò)大→種子瓶→固體培養(yǎng)→子實(shí)體↘液體發(fā)酵→不形成子實(shí)體(但有菌絲、代謝產(chǎn)物)保鮮加工第70頁/共105頁2023/4/571食用菌的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值新鮮食用菌水分為90%左右干物質(zhì)中90-97%為有機(jī)物干物質(zhì)中蛋白質(zhì)25%（氨基酸種類齊全,有17-18種之多)脂肪8%（不飽和脂肪酸含量高）碳水化合物60%（糖類52%，纖維素8%）（另有海藻糖.糖醇等）灰分7%（含有多種礦物元素,K58%,P20%,Na2%,Fe,Ca)豐富的維生（VB1,VB2,Vc,VK,

泛酸，煙酸，葉酸）食用菌美食

第71頁/共105頁2023/4/572食用菌的種類：屬于子囊菌亞門和擔(dān)子菌亞門。屬于擔(dān)子菌的有木耳科、銀耳科、口磨科、側(cè)耳科等26個(gè)科；屬于子囊菌的有地菇科、馬鞍菌科和盤菌科等。我國(guó)常見的食用菌種類有：木耳屬（Auricularia），如黑木耳（A.auricula）；銀耳屬（Tremella），如銀耳（T.fuciformis）；猴頭菌屬（Hericium），如猴頭（H.erinaceum）；蘑菇屬（Agaricus），如雙孢蘑菇（A.bisporus）；小苞腳菇屬（Volvariella），如草菇（V.volvacea）；

香菇屬（Lentinus），如香菇（L.edodes）；側(cè)耳屬（Pleurotus），如平菇（P.ostreatus）；金錢屬（Collybia），如雞叢菌（C.albuminosa）。第72頁/共105頁2023/4/573傘菌子實(shí)體結(jié)構(gòu)擔(dān)子菌示意圖第73頁/共105頁2023/4/5741菌蓋；2菌柄；3菌絲體；4菌托；5菌環(huán)；6菌褶；7子實(shí)體傘菌模式圖第74頁/共105頁2023/4/575擔(dān)子菌第75頁/共105頁2023/4/576蘑菇生活史第76頁/共105頁2023/4/577食用菌子實(shí)體形狀1傘狀2筆狀3頭狀4耳狀5舌狀6花朵狀7樹枝狀8球狀9近圓錐狀第77頁/共105頁2023/4/578各類食用菌第78頁/共105頁2023/4/579第79頁/共105頁2023/4/580各類食用菌第80頁/共105頁2023/4/581西藏大型經(jīng)濟(jì)真菌亞側(cè)耳

第81頁/共105頁2023/4/582木耳

第82頁/共105頁2023/4/583各類食用菌第83頁/共105頁2023/4/584各類食用菌第84頁/共105頁2023/4/585各種擔(dān)子菌第85頁/共105頁2023/4/586第86頁/共105頁2023/4/587食用蘑菇有毒蘑菇第87頁/共105頁2023/4/588食用蘑菇第88頁/共105頁2023/4/589

食用菌液體發(fā)酵工藝流程：斜面菌種搖瓶種子種子罐繁殖發(fā)酵罐發(fā)酵過濾菌絲體和濾清液提?。ǔ樘?、濃縮、透析、離心、沉淀、干燥）深加工成為成品。第89頁/共105頁2023/4/590四、

微生物多糖:微生物多糖是崛起于60年代后期的一個(gè)新型的發(fā)酵工業(yè)領(lǐng)域。微生物多糖的種類細(xì)胞內(nèi)多糖按其存在的位置分為細(xì)胞壁多糖細(xì)胞外多糖胞內(nèi)多糖主要是指糖原(glycogen)，它起著貯藏能源的作用。胞壁多糖是保持細(xì)胞形態(tài)的物質(zhì)，主要包含在莢膜或被膜中，它和細(xì)胞外多糖很難區(qū)別，只要通過加熱、攪拌，就能從細(xì)胞上游離出來。細(xì)胞外多糖(產(chǎn)生的量大)，產(chǎn)生細(xì)胞外多糖的微生物多半是真菌和細(xì)菌。第90頁/共105頁2023/4/5912.多糖產(chǎn)生的機(jī)理:

都是根據(jù)中間產(chǎn)物的分析進(jìn)行推測(cè)，一般認(rèn)為，它是一種次生代謝產(chǎn)物，微生物在培養(yǎng)過程中吸收周圍環(huán)境中的碳水化合物，經(jīng)細(xì)胞內(nèi)合成的復(fù)雜的酶系作用，將碳水化合物轉(zhuǎn)化成新的多糖，在細(xì)胞內(nèi)積累并逐步分泌到細(xì)胞外，當(dāng)然，多糖的合成(或轉(zhuǎn)化)和分泌是一個(gè)復(fù)雜的過程，即使同一個(gè)菌，在不同培養(yǎng)環(huán)境下，或同一環(huán)境下不同的培養(yǎng)時(shí)期，它所產(chǎn)生的多糖的分子量都不相同。

第91頁/共105頁2023/4/5923.微生物的細(xì)胞外多糖的種類:很多，按照構(gòu)成多糖化學(xué)結(jié)構(gòu)的糖基的種類，可以分為同型多糖(homopolysaccharide)異型多糖(heteropolysaccharide)。同型多糖是指多糖化學(xué)結(jié)構(gòu)中糖苷基單體只有一種，只是以不同的糖苷鍵連接而成不同的多糖。在這一類多糖中，絕大部分是由D—葡萄糖構(gòu)成的葡聚糖。而且其種類繁多，幾乎包括所有具有理論推測(cè)結(jié)構(gòu)的葡聚糖在內(nèi)。異型多糖也稱雜多糖，這類多糖中又有中性多糖和酸性多糖之分。第92頁/共105頁2023/4/593中性多糖是由二種以上的不同糖基單體構(gòu)成的聚合物，結(jié)構(gòu)中不含有機(jī)酸。例如，由多粘芽抱桿菌變種利用乳糖培養(yǎng)基產(chǎn)生的收量為25%的鼠李糖半乳聚糖。鼠李糖和半乳糖以2︰1的比例通過α-l,3-鍵連成主鏈，一部分按α-l,2-鍵構(gòu)成支鏈。酸性多糖在組成成分和構(gòu)成上要比中性多糖復(fù)雜些。它除有兩種以上的糖基單體外，還另有一種或二種以上的糖醛酸單體。有的只有糖醛酸而無糖基，此外，還有不等量的?；?。由于單體的聚合方式多種多樣，因此，酸性多糖的結(jié)構(gòu)就顯得繁雜多樣?，F(xiàn)將各種異型多糖列于表中。第93頁/共105頁2023/4/594多糖名稱 產(chǎn)生多糖的微生物 構(gòu)成糖 鍵形成糖以外成分 主鍵 其它鍵 右旋糖苷 腸膜明串珠菌 α-D-葡萄糖 1→6 1→3 短梗霉多糖 出芽短梗霉 α-D-葡萄糖 1→4 1→6 黑曲霉多糖 黑曲霉 α-D-葡萄糖 1→41→3 纖維素 木醋桿菌 β-D-葡萄糖 1→4 熱凝多糖 糞產(chǎn)堿桿菌變種、土桿菌屬β-D-葡萄糖 1→3 核盤菌多糖 大豆核盤菌 β-D-葡萄糖 1→3 1→6 小核菌多糖 小核菌 β-D-葡萄糖 1→3 1→6 裂褶菌多糖 裂褶菌 β-D-葡萄糖 1→3 1→6 異核盤菌多糖核盤菌 β-D-葡萄糖 1→3 1→41→6 果聚糖 果聚糖氣桿菌、枯草芽孢桿菌 β-D-果糖 2→6 2→1 黃體素酸 青霉屬菌 β-D-葡萄糖 1→6 丙二酸磷酸苷露聚糖豪斯特漢遜酵母(Hansenulahopstii) α-D-苷露糖 1→3 1→2 磷酸β-1，3-葡聚糖出芽短梗霉 β-D-葡萄糖 1→3 1→6 β-1，2-葡聚糖根癌土壤桿菌 β-D-葡萄糖 1→2 α-1，6-苷露聚糖魯氏酵母 α-D-苷露聚糖 1→6 1→2 痂囊腔菌多糖痂囊腔菌屬 α-D-葡萄糖 1→4 1→3 細(xì)胞外同型多糖的種類第94頁/共105頁2023/4/595多糖名稱 產(chǎn)生多糖的微生物 構(gòu)成糖 糖以外成分 成分比例 黃單胞菌多糖野油菜黃單胞菌 葡萄糖2丙酮酸8%苷露糖2乙酰基4.7%葡糖酸1 凝膠多糖 假單孢菌屬Pseudomons

葡萄糖2乙?；?% 鼠李糖1葡糖醛酸1 S-130 產(chǎn)堿桿菌屬 葡萄糖250%的單位含乙酰基 葡萄糖醛酸1鼠李糖1.7苷露糖0.3 S-194 產(chǎn)堿桿菌屬 葡萄糖4乙?；?% 葡糖醛糖1鼠李糖1 海藻酸 棕色固氮菌D-苷露糖醛酸銅綠假單孢菌 L-古洛糖醛酸 腸桿菌多糖 腸桿菌屬 葡萄糖1乙酰化度為0-1.0苷露糖0.7-1.0葡糖醛酸0.5-0.7苷露糖醛酸0.1-0.3 鼠李糖半乳聚糖多粘芽孢桿菌變種 鼠李糖2半乳糖1 琥珀酸葡聚糖糞產(chǎn)堿桿菌 葡萄糖10琥珀酸約占10%半乳糖1 細(xì)胞外異型多糖的種類第95頁/共105頁2023/4/596

4.

按照微生物多糖的特性和功能將上述多糖劃分為三個(gè)方面，即增稠多糖、形成凝膠的多糖和有特殊用途的多糖。增稠多糖有：