曲霉型水豆豉的制造能夠溯源至戰(zhàn)國時期,在我國具有悠久的歷史。傳統(tǒng)式曲霉型水豆豉選用當然注射酒曲制作,曲醅加上輔材后熟而成,具備營養(yǎng)豐富、口味與眾不同的特征及養(yǎng)生作用。米曲霉做為曲霉型水豆豉發(fā)醇的優(yōu)越性微生物菌種,其酶系豐富多彩,可在水豆豉酒曲制作環(huán)節(jié)累積多種多樣抗氧化物,在其中的胰蛋白酶系(酸堿性、中性化、偏堿)至關(guān)重要,對水豆豉的質(zhì)量具有關(guān)鍵性功效。而在水豆豉酒曲制作全過程中,米曲霉關(guān)鍵產(chǎn)中性蛋白酶,其活力的多少影響了水豆豉發(fā)醇完善的期限和品質(zhì),此酶可將大豆蛋白粉溶解為活性多肽、分散碳水化合物等,對水豆豉的營養(yǎng)成分及口味產(chǎn)生具有很大功效。
在工業(yè)生產(chǎn)的情況下,選用非純種發(fā)醇對在我國水豆豉企業(yè)標準化生產(chǎn)制造具備關(guān)鍵實際意義。而良好的菌苗除開產(chǎn)胰蛋白酶等酶系工作能力強,還應(yīng)當具有生長發(fā)育速度快、產(chǎn)胞子工作能力強等特性,產(chǎn)胞子工作能力強的菌苗更易于變成發(fā)醇全過程中的優(yōu)點菌苗,抑止其他菌苗的成長和繁育,降低霉菌環(huán)境污染,減少發(fā)醇周期時間,提升生產(chǎn)率。但純天然菌種產(chǎn)酶工作能力較弱,無法融入工業(yè)生產(chǎn),因而科研工作者實現(xiàn)了大批量的菌苗改進工作中。夏楊復興根據(jù)對米曲霉中性蛋白酶I遺傳基因開展定點突變,對搭建好的畢赤酵母Gsll5基因工程技術(shù)菌開展工業(yè)甲醇誘發(fā),發(fā)覺提升糖基化結(jié)構(gòu)域后的基因突變酶魅力較野生型提升了11.5%
殊不知基因工程技術(shù)菌種在具體的制造運用遭受較大的限定,現(xiàn)階段在米曲霉的繁育層面依舊選用的是傳統(tǒng)的物理學化學誘變,而清華產(chǎn)品研發(fā)的自然壓室內(nèi)溫度等離子技術(shù)誘變技術(shù)性做為一種新式的誘變技術(shù)性,對比于傳統(tǒng)式的誘變方式,其具備遺傳基因損害抗壓強度高、基因突變覆蓋面廣、安全性方便的優(yōu)點,明顯提高了菌種的突變率,近些年廣泛運用于微生物菌種繁育行業(yè)。該工藝的誘變基本原理根據(jù)大氣壓力頻射電弧放電形成的等離子技術(shù)(ARTP),等離子技術(shù)形成的很多活力顆粒與微生物菌種體細胞及周邊栽培基質(zhì)功效,造成很多的臭氧、活力氮氧自由基,并更改細胞質(zhì)的滲透性,這種活力顆粒和空氣氧化氧自由基進到體細胞,與DNA、蛋白等分子伴侶功效導致DNA的同時和間接性損害,造成人體細胞的SOS等多種多樣傳統(tǒng)和非傳統(tǒng)的修補體制,進而造成高效率基因突變。
曲霉型水豆豉對感觀質(zhì)量標準嚴苛,對其機構(gòu)形狀規(guī)定顆粒物詳細、疏松成形,因此其生產(chǎn)制造務(wù)必由整顆黃豆經(jīng)蒸制,以后發(fā)醇做成。因為材料的形狀缺點造成 固態(tài)發(fā)酵全過程中與微生物菌種觸碰室內(nèi)空間比較有限及對流傳熱不勻稱,從而致使了曲霉型水豆豉了曲醅胰蛋白酶魅力較低。因而本論文運用ARTP誘變技術(shù)性培育增產(chǎn)中性蛋白酶魅力米曲霉菌種,并且用整顆黃豆制做復篩培養(yǎng)液開展酶活認證,以求提高曲醅的中性蛋白酶魅力,為曲霉型水豆豉非純種發(fā)醇確立一定的理論基礎(chǔ)。
一、原材料和方式
1、菌種
米曲霉(Aspergillus oryzae)NCU一110:從日本生抽釀制用菌粉中剝離而成,經(jīng)擎科生物轉(zhuǎn)錄組測序,轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果在NCBI網(wǎng)址開展BLAST核對后,其開放閱讀框與Aspergillus oryzae isolate F8160(Accessionnumber:MN429212.1)達到99.64%,評定為米曲霉,該菌種具備胰蛋白酶系詳細,以產(chǎn)中性蛋白酶為主導的特性?,F(xiàn)階段由江西南昌大學中法食品工程核心儲藏。
2、實驗試劑與儀器設(shè)備
磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、碳酸鉀、opo結(jié)構(gòu)脂、三氯乙酸、福林酚試劑、色氨酸、稀鹽酸(均為分析純):天津大茂化學藥品廠;TGL一16B型離心機:英國賽默飛世爾科技有限公司;
SP—756P紫外線由此可見光度計:上海市光譜儀器有限責任公司;HWS—250恒溫恒濕設(shè)備恒溫箱:上海市幼芽實驗室儀器有限責任公司。
3、培養(yǎng)液
(1)菌種活化及儲藏培養(yǎng)液:土豆葡萄糖水瓊脂粉培養(yǎng)液(PDA);
(2)初篩培養(yǎng)液:干酪素4.009,磷酸二氫鉀0.369,磷酸氫二鈉1.079,氯化鎂0.049,氯化鈣0.0029,甘露醇0.59,氧化鈉0.169,硫酸鋁0.0029,胰蛋白胨0.03~0.059,瓊脂粉159,純凈水滴定劑為lL,12l℃殺菌30min;
(3)復篩、酒曲制作培養(yǎng)液:選擇1509高品質(zhì)東北地區(qū)大豆,清理后用三倍容積的飲用水于35℃泡浸3h,控干后,121℃殺菌30min;
(4)種曲培養(yǎng)液:麥麩、豆柏、水品質(zhì)占比為:80∶20∶80,500mL三角瓶裝量料509,水40mL,當然pH,121℃殺菌30min;
(5)察氏培養(yǎng)液:硝酸鈉3.09,磷酸氫二鉀1.09,氯化鉀0.59,甘露醇0.59,硫酸鋁0.019,綿白糖209,純凈水1L,將以上藥物按序融解后,添加209瓊脂粉加溫融化,散裝后121℃殺菌30min。
4、 ARTP誘變
(1)米曲霉胞子混液制取
取活性好的米曲霉NCU一110試管嬰兒斜坡,用無菌檢測鹽水清洗即得胞子懸浮液,抽樣開展血球計數(shù)板記數(shù),將胞子懸浮液稀釋液至106CFU/mL,預留。
(2) ARTP誘變標準的明確
選用氮氣為工作中汽體,使載片與等離子技術(shù)產(chǎn)生器水射流出入口間隔約2mm,輸出功率為120W,氣總流量10L/min,對10μL胞子懸浮液開展誘變解決,設(shè)定誘變時間為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9min。梯度方向稀釋液誘變后胞子懸浮液各自為4.0×104CFU/mL、4.0×103CFU/mL和4.0×102CFU/mL,各取100μL施膠于初篩細胞培養(yǎng)皿,30℃遮光控溫塑造3d,測算死亡率,制作至死趨勢圖。
死亡率=(對比菌體數(shù)一誘變平板電腦菌體數(shù))/對比菌體數(shù)×100%
5、增產(chǎn)中性蛋白酶魅力菌種挑選
(1) 初篩方式
挑選最好誘變時間下的胞子混液,適度稀釋液(4.0×102CFU/mL)后施膠于初篩培養(yǎng)液,30℃塑造72h,觀查每個培養(yǎng)皿中初篩菌種的全透明圈和菌體尺寸,挑菌菌體比較大而且全透明圈顯著的60株米曲霉(序號NCU—A1-A60)單菌體注射于PDA試管嬰兒斜坡,于30℃塑造3~5d,待試管嬰兒中基因突變米曲霉真菌鋪滿淺綠色胞子,將60株米曲霉與初始菌種在初篩培養(yǎng)液上開展點種試驗,測算K值并取K值比較大的18株基因突變菌種開展下一步復篩試驗。
K=全透明圈直徑/菌體直徑,K值意味著了菌種產(chǎn)胰蛋白酶的工作能力,能夠用于分辨基因突變株造成胰蛋白酶魅力的尺寸。
(2)淺盤酒曲制作復篩增產(chǎn)中性蛋白酶魅力基因突變株
將K值比較大的18株初篩菌種活性,制取胞子懸浮液并稀釋液至107CFU/mL。依據(jù)曲霉型水豆豉淺盤酒曲制作加工工藝,依照1.0%的接種量,早期發(fā)酵溫度操縱在30~34℃,酒曲制作至第一8~24h,黃豆粒表層滿布乳白色真菌,開展第一次翻曲;當曲醅發(fā)生品綠胞子時,開展第二次翻曲,溫控在28~32℃。塑造至72h抽樣,選用SB/T 10317—1999中的福林酚測定方法各菌種曲醅中性蛋白酶魅力。
6、基因突變株基因遺傳可靠性認證試驗
將復篩獲得的數(shù)株中性蛋白酶魅力明顯提升的基因突變株和初始菌種在PDA試管嬰兒斜坡上30℃連續(xù)傳代9次,對以上菌種第一~9代水豆豉曲醅的中性蛋白酶魅力開展測量,檢驗復篩菌種的基因遺傳可靠性。