当前位置:文档之家› 米曲霉在食品中的应用

米曲霉在食品中的应用

米曲霉在食品中的应用摘要:介绍了米曲霉的生物学特性,并综述了它在调味品、饲料、生产曲酸、消除乳糖不耐症、酿酒等方面的应用,提出了其发展前景。

关键词:米曲霉;工业:应用;展望1米曲霉的生物学特征米曲霉CAs ) 是一种好气性真菌,属于半知菌亚门、曲霉属,菌丝一般呈黄绿色,后为黄褐色,分生孢子梗生长在厚壁的足细胞上,分生孢子头呈放射形,项囊球形或瓶形,小梗一般为单层,分生孢子球形平滑,少数有刺,培养适温为37度。

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、酿酒等发酵业。

2米曲霉在工业上的应用2.1用于发酵生产豆豉、豆酱豆豉是我国古老的大豆发酵制品之一,营养丰富,药食兼用,对我国人民的饮食文化和医疗保健发挥着重大作用。

在传统豆豉酿造工艺中,米曲霉酿造豆豉在我国应用最早、最广。

《食经》等历史文献记载作豉法大都是米曲霉豆豉。

当时先人们能够巧妙地控制米曲霉的最适温度,不超过37℃,“温如人腋下”,直到“后着黄衣,色均足”。

由于没有显微镜,看不到微生物的个体形态,但能通过微生物的群体形态“黄农”来控制微生物的生长繁殖。

成曲以米曲霉为主,兼有其它霉菌、酵母和细菌等稳定的群体。

随着科学发展,在前人基础上相继出现改良的多菌制曲和无盐固态发酵工艺,己达到相当高的水平,在生产实践中产生了良好的效果。

随着人们对食品的营养结构及保健性要求的提高,虽然酱具特有的色、香、味,然而已满足不了人民生活水平不断提高的需求。

最近,日本研制了保健酱一荞麦豆酱,其除了含有17种氨基酸外,还含有其它酱品没有的芦丁(2.4rag/lOOg),在保持原有豆酱生理机能的同时,又增加了荞麦的保健性,是一种多功能的保健调味品。

鞠洪荣等[3]研究表明,在传统工艺和日本工艺的基础上进行改进,即按一定比例如入米曲霉酿造的荞麦豆酱,酱香较浓,与传统豆酱相比具有独特的醇香味,且提高了营养价值和保健效果,有潜在的市场前景。

2.2与黑曲霉、绿色木霉复合发酵用于酱油生产酱油酿造主要靠米曲霉的作用。

在米曲霉生过程中能分泌多种酶系,其中最重要的是蛋白酶、淀粉酶和酯酶等。

天然发酵酱油是利用蛋白酶的水解作用,将豆类中的蛋白质降解成多肽、氨基酸等可溶性含氮物,且口味好,营养丰富,是营养性风味调料的发展方向[4]。

而淀粉酶的作用是将制曲后原料中的淀粉或经糖化后糖浆中残留的淀粉进一步彻底糖化降解,糖化后生成的单糖类如葡萄糖、果糖、多缩戊糖等,对酱油的色、香、味、体有重要影响。

因此,米曲霉所产淀粉酶的性质与酱油质量好坏密切相关。

吕嘉枥等[5]对分离纯化的米曲霉(今野菌株)所产.淀粉酶进行了研究,探索出了该菌株产淀粉酶的培养温度和最佳培养时间。

米曲霉酶系活性的高低将直接影响到原料的利用率及产品的产率,影响酱油中可溶性含氮物的含量,从而也会影响酱油的品质;而米曲霉产孢子能力的强弱则会影响菌体繁殖的速度,影响发酵速度:因此,提高米曲霉的生物活性具有重要意义。

许多研究工作者对米曲霉(产生中性蛋白酶、碱性蛋白酶) 和黑曲霉(产生酸性蛋白酶) 进行共生制曲的低盐固态发酵生产酱油作了大量试验,不仅提高了蛋白质利用率,而且提高了酱油产量和风味。

研究表明,双菌种比单菌种原料蛋白质利用率和产量都提高17%以上。

杨玉华等研究也表明,用米曲霉菌种和绿色木霉混合制曲,低盐固态发酵生产酱油,蛋白质利用率比对照提高17.5%。

是由于绿色木霉能产生丰富的纤维素酶、半纤维素酶,能破坏包裹蛋白质原料的细胞壁,使蛋白质、淀粉类游离出来,被米曲霉所产生的蛋白酶、淀粉酶等充分分解:纤维素酶还能将原料中的纤维素部分转化成糖,有利于美拉德反应。

既提高了酱油还原糖又增加了色度。

2.3用于饲料工业猪血是一种廉价的高蛋白质资源,但因蛋白质分子量太大,血粉血腥味较重,故利用很少。

血粉发酵饲料是利用微生物酶,将屠宰场废弃或处理的血粉以及辅料发酵制成的一种价格低廉、营养丰富的高蛋白饲料啊。

目前,用米曲霉发酵血粉国内已有研究报道,但因选用的发酵菌种产酶能力不高且缺乏注重多种酶的复合利用,使得血粉降解不佳、饲料蛋白含量低,不利于发酵血粉的大规模利用。

付祖姣等已经研究筛选出高产蛋白酶、淀粉酶、糖化酶、纤维素酶、植酸酶的米曲霉,辅以细菌和酵母菌来发酵猪血粉及其配料,并摸索了种曲制各和猪血粉发酵的条件,从而生产出蛋白含量高达69%,香味浓郁,且富含游离氨基酸,维生素D 、烟酸、Fe等,消化率高、适口性好的发酵血粉饲料,作为禽畜高蛋白源或饲料添加剂。

米曲霉在复合发酵(与白地霉、黑曲霉等)生产植物性饲料方面也得到广泛的应用。

我国每年的农作物秸秆产量约7亿t,占世界秸秆总产量的20%~30%。

但由于农作物秸秆的粗蛋白质、矿物质、维生素含量低,特别是木质化纤维的特殊结构不利于直接利用。

李爱华[91等研究表明用米曲霉与诱变处理后的白地霉混合发酵农作物秸秆生产蛋白饲料,是一种经济有效的方法,为养殖业提供优良的蛋白饲料,虽然不同秸秆的蛋白提高程度、不同时间和混合比例的菌种发酵存在着差异,但均可提高秸秆饲料的蛋白质含量。

张贺迎等采用的是米曲霉和黑曲霉,产酶系较全,含有酸性蛋白酶、糖化酶、淀粉酶、纤维素酶、果胶酶等。

酸性蛋白酶作用的pH值与动物胃中的pH 值相近,可弥补动物胃蛋白酶的不足,果胶酶和纤维素酶能分解植物组织,使营养物充分暴露易被分解,糖化酶的功能是将淀粉酶水解淀粉的小分了糊精进一步水解成葡萄糖,可在动物幼仔酶活力不足的阶段补充糖化酶,促进幼仔的生长,提高淀粉成分的利用率。

2.4发酵生产曲酸曲酸(kojic acid) 是微生物好氧发酵产生的一种具有抗菌作用的有机酸,在食品、化妆品、医药等领域都具有重要的用途。

它易溶于水,并具有较强的广谱抗菌能力和良好的热稳定性,而且不会影响食品的口味、香气及质感,用作食品添加剂,有很好的食品保鲜防腐作用。

曲酸安全无毒,是理想的多酚氧化酶抑制剂,对水果、蔬菜有显著的护色效果。

还可以消除人体内的自由基,增强细胞活力,是一一种安全、无刺激、用途广泛的产品;由于对人体皮肤黑色素的生成具有较强的抑制作用,对老年斑、青春痘及色素沉着有一定疗效,用作化妆品;曲酸可以作为头孢类抗生素的原料,制成抗炎和止痛功能药物成分。

此外,曲酸还可以用作摄影、胶片去斑剂等。

熊卫东等分别以黄浆水和豆渣为主要原料,利用米曲霉发酵法生产曲酸,取得了良好的效果。

赵君峰等采用米曲霉对曲酸发酵工艺条件进行了研究,探索了生产曲酸的最佳碳源、氮源、最适pH值、最佳装液量等,为进一步研究曲酸发酵提供试验依据。

2.5产生β一半乳糖苷酶消除乳糖不耐症,促进糖类的吸收乳糖不耐症是指南于人体小肠内缺乏分解乳糖的.半乳糖苷酶,饮用牛乳或乳制品后引起的对乳糖不耐受的非疾病性症状,主要表现为消化良、腹胀、肠呜、呕吐、急性腹痛等。

由于乳糖不耐症的普遍存在,使相当一部分人无法象正常人一样接受牛乳这种天然、具有良好平衡性的食品,成为阻碍我国乳品工、Ik发展的主要障碍之⋯。

李玉强等分析r纯化的米曲霉β一半乳糖苷酶的酶学性质,并测定了其对牛乳和乳清中乳糖的水解程度,结果表明其水解效果已达到工业化生产低乳糖牛乳及乳清的标准,町以有效的消除人体对乳糖的不耐受症状。

原是能将乳糖水解为易吸收和甜味品质好的半乳糖和葡萄糖,又能通过半乳糖苷反应合成低聚半乳糖。

该糖是双岐杆菌增值因子,难以被人体消化,能改善便秘、降低血糖、促进钙的吸收、抗龋齿等,近年来倍受人们关注。

2.6用于酿酒制曲、生产低醇乳糖饮料国内外使用米曲霉制曲对产酶条件的影响部作了研究,分析米曲霉制作过程中的理化性质的变化,探索其最佳的制曲条件。

周立平等研究表明米曲霉糖化力可达1400mg葡萄糖/(g 曲·h),产酶最适温度37℃~38℃,最适pH5~6,曲的糖化力和酸性蛋白酶活力较高。

中国黄酒和日本清酒不同于法国的葡萄酒和德国的啤酒是因为都属于用曲霉作糖化剂发酵的酿造酒,曲霉中用的较多的微生物是米曲霉,米曲霉在酿酒过程中曲的主要作用是为酒母和酒醪提供酶源,使原料中的淀粉、蛋白质和脂肪等溶出和分解;其次在米曲霉繁殖和产酶的同时,产生葡萄糖、氨基酸、维生素等成分,为酵母提供营养来源,并生成有机酸、高级醇及酯类等成分;再者米曲霉产生的曲香及辅料的成分,作为酒的前体物质赋予酒以独特的风味。

碎米是稻谷加工的主要副产物,含有丰富的淀粉、蛋白质和维生索等多种营养物质,以碎米为原料,采用米曲霉和米根霉作为混合发酵剂生产低醇乳酸饮料,方法新颖,产品风味独特。

主要利用2类菌株所产酶系的互补性,米曲霉中蛋白酶丰富,可分解蛋白质,又可加速糖化,从而缩短发酵时间,使酒精含量控制在2%以内,而米根霉中含有丰富的淀粉酶、糖化酶和洒化酶,但缺少蛋白酶,可起到互补的作用,产生少量酒精,可生成芳香类物质乳酸乙酯对饮料风味有特殊影响,使之充满了浓厚的醇香和酯香。

3展望米曲霉是种好气性、易培养、产复合酶的菌株。

国内外在发酵生产酱油、制酱、酿酒等工业上的应用历史悠久。

1987年,FAO/WH0批准米曲霉和黑曲霉可用于食品工、I 用酶制剂的生产。

美国环境保护局对米曲霉与其它物种的分类关系、对人类健康和环境的危害和XAk应用的风险性评价结果表明,米曲霉对动植物无致病性。

米曲霉发酵所加工的产品及食品对人类或动物具有一定的保健功效,初步研究表明,米曲霉在条叶(尤其普洱茶)渥堆发酵中起着重要的作用。

所以,研究米曲霉特性对大力发展轻工业,研发高质量的产品有着广泛的发展前景。

参考文献:【1】陈力力.血粉发酵生产的微生物[J].肉类工业,2003,(7):43.【2】赵德安.中国豆豉【J】.中国酿造,2003, (4):38.【3】鞠洪荣.莽麦酱的研制【JJ】_中国酿造,2000, (5):17.【4】叶磊,何立千,赵和.复方发酵促进剂对米曲霉沪酿3.042生物活性的影响.中国调味品,2002, (7):9.【5】吕嘉枥,张大为,荀金霞,等.米曲霉今野菌株所产.淀粉酶性质的研究.中国调味品,2002, (12):20.【6】杨华,下子光,刘德海,等.混合菌种发酵提高酱油产量和质量的研究[J].食品与发酵工业,2001, (3):80.【7】陈力力.血粉发酵生产中的微生物【J].肉类工qk,2003,(7):43.。

相关主题