中国领先的企业技术服务平台

返回贤集网 返回论坛
贤集网技术论坛APP下载
0 回复贴,共 0回复 收藏

微生物的生长曲线在酱油生产中的应用

      酱油生产依靠微生物的作用,微生物生长有其一定规律性。因此,研究微生物的生长曲线和应用曲线图有一定的作用。
       什么叫微生物生长曲线呢?把一定数量的细胞接入合适培养基上在适宜条件下进行培养,定时取样计算菌体数目或细胞物质重量,以培养时间为横座标,增长数目或重量为纵座标,绘制而成的一条曲线就叫该菌的生长曲线。
根据微生物生长速度整个生长曲线可划分为四个阶段适应期、对数期、稳定期、衰老期。图1为 典型的细菌生长曲线,图2为米曲霉的生长曲线。

图1 典型的细菌生长曲线

图2 米曲霉的生长曲线
        一、适应期
       适应期又称调整期,当少量菌体接入新鲜培养基后,开始一段时间内细胞数目几乎不增加,这段时期菌体虽不繁殖,但细胞生理活性活跃,细胞内物质不断增加对外界因素反应敏感,抵抗力不强,易被热、低温和高浓度的盐溶液杀死。
      米曲霉接种到新鲜培养基小时以内菌体一般不繁殖,在这期间由于有着充足碳源、氮源和水份,孢子吸取养料后生理活性表现极为活跃,体积不断膨大,逐渐开始萌发生长菌丝,这段时间为适应期。这期间容易污染杂菌,所以应采取严格控制品温的办法来抑制杂菌生长。
       二、对数期
      对数期又称旺盛期,细胞经过一段时期适应后就以最快的速度进行繁殖,此时菌体以几何级数增加。这时期特点是细胞生理和形态较为一致,代谢旺盛,世代时间最短,对外界抵抗力较强。
      米曲霉属简单多细胞菌,它不同单细胞菌的繁殖方式,细胞数目不成几何级数增加,因此没有对数生长期。但此阶段菌休生长繁殖迅速需消耗大量的碳源和氮源,产生大量的热能使品温急骤上升。因此需采用连续通风和翻曲等手段控制品温的上升,防止烧曲。
       三、稳定期
       稳定期又称恒定期这个阶段的特点是细胞经过对数期的大量繁殖后,培养基中的养料逐渐被消耗,代谢产物开始逐步积累。从而抑制了细胞的生长,繁殖变慢,随后死细胞数逐渐上升,当菌体死活速率几乎相等时则进入了稳定期。
      一般来说米曲霉经过10小时左右的生长繁殖阶段开始着生孢子,此时菌丝不再生长。随着孢子数增多也开始排出代谢产物。培养24小时左右,菌体分泌出的蛋白酶和淀粉酶逐步达到高峰。
       四、衰老期
       衰老期这个阶段细胞死亡速率大于生长速率,繁殖基本停止,细胞内出现颗粒和液泡,有的菌休出现了自溶。
米曲霉产生的大量孢子逐渐老熟,由淡黄色转变为黄绿色。此时由于培养基碳源、氮源的消耗和水份的下降以及菌体本身分泌大量代谢物的缘故,成熟的孢子不可能再重新发芽,为此酶活力也开始逐步下降。
       微生物生长的四个阶段有着各自的特点,如何掌握和利用这些特点呢?
       适应期的长短和菌种的菌龄、接种量、环境因素等有关。菌种因种类和遗传基因不同适应期长短也不同。细菌、酵母菌适应期较短,一般在4~6小时;霉菌则需10几小时;放射菌所需时间更长。同是米曲霉,由于菌的变种,不同米曲霉适应期也有差异。生产上还常用加大接种量和采用最适菌龄的健壮菌种来接种,防止杂菌污染,缩短适应期以提高生长速度。适应期菌体的生理特性对外界因素反应敏感,因此杀灭某些有害微生物在此阶段最好,育种工作也常利用这一特点采用低于致死因素的剂量进行诱变,使菌体易发生变异。
      对数期的长短,繁殖速度的快慢与菌种、培养基和培养条件等有关。生产上常利用菌体在对数期时生长繁殖迅速,代谢机能旺盛这一特点,严格掌握培养条件,保持在最适条件下进行培养,从而能在短时间内得到大量菌体,并利用这一时期的菌体作为菌种,可以不经适应期,以缩短生产周期。工业上连续发酵理论就是根据对数期这一特点串联数个发酵罐,一边源源不断输入新鲜培养基使菌体一直处于对数期阶段。一边也以同样速度流出培养物(包括菌体和代谢物)得到产品,以提高设备利用率。
      稳定期特点是菌体繁殖速度和生理活性开始下降,但培养基中的代谢产物却在这段时间得到大量积累,生产上常掌握这一特点以得到大量代谢产物。酱油生产中制曲目的是为了得到大量的酶,在培养米曲霉时就是根据这一特点来确定出曲时间。通过测定得知米曲霉所分泌代谢产物中的蛋白酶和淀粉酶等均在菌体将进入衰老期前这一阶段活力最高。为此酿造厂必须结合实地情况,通过多次实验测定来确定最佳的出曲时间。
衰老期的菌体已到生长末期,有芽抱的细菌形成了芽孢,霉菌形成了大量孢子。保藏菌种则需利用这一时期的菌体或孢子。酱油生产上用做种子使用的“曲精”,就是利用这一时期菌体形成的大量孢子,经过处理后将孢子收集起来保藏使用。
      微生物的生长曲线反映了微生物各生长阶段的规律性,其各阶段生长的规律性不仅随微生物的不同种类而异,而且还受外界条件如营养、温度、水份、通风和等影响。因此,必须根据实际需要进行合理调节和控制。
       微生物的生长曲线不仅应用于米曲霉的通风制曲,酱酷发酵过程中酵母菌、乳酸菌的生长繁殖也有着各自的生长曲线。因此,研究和掌握微生物的生长曲线并加以应用有着一定的实际意义。Bioscreen全自动生长曲线分析仪能够1次200个样品地高通量筛选发酵菌株;并能够在短时间内迅速完成发酵条件优化的工作,让您再也不用熬夜测量生长曲线。
回复
0 个回复,共 0
发布回复

  • 获取验证码 *

主题信息

推荐主题