研究报告
中国酿造
2010年第8期总第221期·81·
米曲霉发酵牛乳工艺条件的研究
徐
娟，吕嘉枥*
（陕西科技大学生命科学与工程学院，陕西西安710021）
摘要：利用米曲霉对牛乳进行发酵，通过单因子及正交试验以菌丝体干重、氨基酸态氮为考察指标对其发酵牛乳工艺条件进行了
研究。结果表明，发酵是在pH 值自然状态下，接种量为5%，装液量为25mL ，摇床转速为180r/min时，菌丝体干重可达到2.71g/100mL。氨基酸态氮达0.3088g/100mL。关键词：米曲霉；牛乳；菌体干重；氨基酸态氮中图分类号：TS201.3
文献标识码：A
文章编号：0254-5071（2010）08-0081-02
Fermentation conditions of milk by Aspergillus oryzae
XU Juan, LV Jiali*
(Collegeof Life Science and Engineering, Shanxi University of Science ＆Technology, Xi'an 710021, China)
Abstract:The fermentation conditions of milk by Aspergillus oryzae were optimized using single factor and orthogonal experiment. The mycelium dry weight and amino nitrogen were used as indicators. The optimal conditions were obtained as followed:pH natural state, inoculum 5%, the volume of shaking flask 25ml and rotation speed 180r /min. Under these conditions, the mycelium dry weight and amino nitrogen reached 2.71g/100mland 0.3088g/100ml,respectively.
Key words:Aspergillus oryzae ; milk; the mycelium dry weight; amino nitrogen
米曲霉（Aspergillus oryz ）是一种丝状真菌，在发酵工业中具有重要的作用，在米酒、酱油、豆酱、商业酶以及医用蛋白的生产中有广泛的应用。米曲霉被用来制曲，可以提供发酵工程中所需的多种水解酶和营养成分。米曲霉在食品工业中有上千年的安全应用历史，美国食品与药品管理局（FDA ）认为米曲霉是一种安全的生物（GRAS 级），米曲霉[1-2]（Aspergillus oryzae ）是一种具有庞大蛋白酶系的好气性真菌，其在蛋白酶的作用下可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。本研究采用牛乳为蛋白源，米曲霉为发酵剂来发酵牛乳，以期达到米曲霉在牛乳中最佳生长条件，同时更大程度地降解乳蛋白，为利用米曲霉发酵牛乳奠定基础。1材料与方法1.1材料与仪器
米曲霉（由陕西科技大学生命科学与工程学院生物实验室提供），市售鲜牛乳；乳成分分析仪（德国GERBER 公司），HZA2F160震荡培养箱（哈尔滨市东联电子技术开发有限公司），电热干燥箱（重庆银河试验仪器公司），高压灭菌锅（四川省成都医疗器厂）。1.2试验方法
1.2.1菌种的活化与孢子悬液的制备
将米曲霉接种到麸皮培养基上于28℃恒温培养5d ，然后用无菌水洗下孢子，并将其浓度调整为107个/mL 。1.2.2摇瓶发酵
将米曲霉菌悬液接种到新鲜牛乳中，在不同条件下
收稿日期：2010-04-21作者简介：徐
进行发酵。选择接种量、装液量、摇床转速3个因素，每个因素取3个水平，即接种量分别为5%、6%、7%；装液量分别为30mL 、40mL 、50mL ；摇床转速分别为160r/min、180r/min、200r/min；发酵培养温度定为28℃，发酵时间为6d ，然后在最佳单因素试验基础上进行正交试验。
表1
优化发酵条件正交试验因素水平
Table 1. Factor and levels of orthogonal experiments of fermentation
condition optimization 水平123
A 接种量/%
567
B 装液量/mL
253035
C 转速（/r ·min -1）
175180185
1.2.3菌体干重的测定[3]
将发酵液经滤布过滤后，收集菌丝球，在60℃~70℃烘干至恒重，称量即可。1.2.4氨基酸态氮的测定[4]
采用甲醛滴定法。2结果与分析
2.1接种量对菌体生长氨基酸态氮的影响
装液量30mL ，转速180r/min，接种量分别为5%、6%、7%，在28℃进行培养。研究接种量对菌丝干重、氨基酸态氮的影响见图1。
考虑到米曲霉对乳蛋白的利用及发酵成本，通过改变牛乳中米曲霉的接种量来考察发酵过程中的蛋白水解
娟（1985-），女，山东菏泽人，硕士研究生，研究方向为生物化工；吕嘉枥*，教授，通讯作者。
·82·
2010No．8Serial No．221
China Brewing
Research Report
情况，结果（图1）表明，接种量为6%时，氨基酸态氮为0.2496g/100mL。接种量再增大些蛋白水解度未见显著提高，这可能是由于蛋白酶被底物饱和所致，因此从生产成本和水解效果考虑，接种量为6%。
图1接种量对菌丝（A ）、氨基酸态氮（B ）的影响
Figure 1. Effect of inoculum on the mycelium(A)and the amino
nitrogen(B)
2.2装液量对菌体生长氨基酸态氮的影响
图2
装液量对菌丝（A ）、氨基酸态氮（B ）的影响
Figure 2．Effect of liquid volume in shaking flask on the mycelium(A)
and the amino nitrogen(B)
转速180r/min，接种量6%，装液量分别为30mL 、40mL 、50mL ，在28℃进行培养。考察装液量对菌丝干重氨基酸态氮的影响，结果见图2。
由图2可知，随着装液量的增加，菌丝生长不好，蛋白水解程度也未见增加，可能因为米曲霉属于好氧性真菌，培养基装液量少时，溶解在培养基中的氧浓度越高，在通气良好的条件下，生长旺盛；装液量多时，通气量就少，培养基中溶解的氧也少，使得菌丝生长不良。通气量对菌体量影响很显著。确定250mL 三角瓶中装液量为30mL 。2.3培养转速对菌体生长氨基酸态氮的影响
图3培养转速对菌丝（A ）、氨基酸态氮（B ）的影响
Figure 3．Effect of rotation speed on the mycelium(A)and the amino
nitrogen(B)
装液量30mL ，
接种量6%，转速160r/min、180r/min、200r/min，在28℃进行培养，结果见图3。
由图3可知，随着转速的增大，菌丝干重增大。因为转速提高，菌体受到剪切力增强，使得菌球边缘的菌丝不断断裂成短菌丝，分散在培养基中。但氨基酸态氮的值却未见增大，可能因为转速太高，使正在生长的菌丝产生机械损伤，影响产物的形成。综合考虑各指标确定搅拌转速为180r/min。2.4正交试验结果与分析
为了进一步确定摇瓶培养的最佳培养条件，以菌丝球干重、
氨基酸态氮为指标，按照表1正交试验设计对接种量、装液量、培养转速进行正交试验，结果见表2，方差分析
见表3。
由表2可知，装液量（B ）对氨基态氮影响最大，其次为接种量（A ），培养转速（C ）影响最小，最佳发酵工艺为
研究报告
中国酿造
2010年第8期总第221期·83·
橡木片与超声波催陈干红葡萄酒的研究
周晓芳1，高
2
畅1，*，王学锋1
(1.西北农林科技大学葡萄酒学院，陕西杨凌712100；2. 陕西省葡萄与葡萄酒工程技术研究中心，陕西杨凌712100)
摘要：为了使葡萄原酒在尽可能短的时间内具有成熟酒的品质，在研究了橡木片和超声波分别对干红葡萄酒进行催陈效果的基础
上，利用橡木片与超声波共同处理干红葡萄酒。通过分析各处理的理化和感官指标，结果表明，橡木片和超声波共同处理对干红葡萄酒具有催陈效果，在超声波功率120W 、频率40kHz 、处理时间为20min 时，添加6g/L的橡木片可以取得相对较好的催陈效果。关键词：橡木片；超声波；催陈葡萄酒中图分类号：TS261.4
文献标识码：A
文章编号：0254-5071（2010）08-0083-05
Aging wines with oak chips and ultrasound
ZHOU Xiaofang 1, GAO Chang 1,2*,WANG Xuefeng 1
(1.Collegeof Enology, Northwest A&FUniversity, Yangling 712100, China; 2.Shaanxi Engineering Research Center for Viti-Viniculture, Yangling 712100, China)
Abstract:To make raw wine have the quality of mature wine in the short time, the dry red wine were treated with oak chips and ultrasound together. By analyzing the physicochemical and sensory indicators of all the treatments, it can be concluded that the combined treatment of the dry red wine with oak chips and ultrasound could achieve the purpose of shortening the aging time and improving the quality of wine. The optimal conditions were as followed:ultrasonic power 120W, frequency 40kHz, process time 20min and oak chips weight 6g/L.Key words:oak chips; ultrasound; aging wine
新酿造出来的葡萄原酒口味粗糙、酸涩，酒体不协调，且香味不足，必须经过一段时间的贮存，才能使酒质芳香
收稿日期：2010-04-10
醇和，酒体丰满协调，这个通过贮存使葡萄酒老熟的过程
[1]
通常称为“陈酿”。目前，葡萄酒的陈酿有自然陈酿和人
作者简介：周晓芳（1983-），女，天津人，在读硕士研究生，主要从事葡萄酒的后期管理研究工作；高畅*，副教授，通讯作者。
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A 1B 1C 2，即发酵条件组合为接种量5%，装液量25mL ，培养箱转速180r/min。
表2
优化发酵条件正交试验结果与分析
方差来源
A B C
C 2131323210.2390.2520.2410.013
氨基酸态氮（/g ·100mL -1）
0.3080.2830.2200.2370.2590.2230.2430.2250.198
误差总和
Table 2. Results and analysis of orthogonal experiments of ferment
condition optimization
试验号123456789K 1K 2K 3R
A 1112223330.2700.2400.2220.048
B 1231231230.2630.2560.2140.049
表3平方和0.00400.00460.00010.00110.0098
正交试验结果方差分析
自由度22228
均方0.0020.00230.000050.00055
F 值3.6364.1820.091
Tab le 3．Variance analysis of orthogonal-design experiments
3小结
试验中以菌丝干重、氨基酸态氮为指标，通过考察米曲霉在牛乳中生长情况和对蛋白的水解情况，对发酵工艺进行初步探索，为以后用米曲霉发酵牛乳奠定基础。参考文献：
[1]上海酿造科学研究所. 发酵调味品生产技术[M].北京：中国轻工业出版社，1999.
[2]付建平. 乳蛋白生物活性肽的来源及其生理重要性[J].农产品加工，2005，44（10）：91-94.
[3]天津轻工业学院，大连轻工业学院，无锡轻工业大学，等. 工业发酵分析[M].北京：中国轻工业出版，1980.
[4]赵新淮. 蛋白质水解物水解度的测定[J].食品科学，1994（11）：65-68. [5]KUNJI E R S, MIERAU I, HAGTING A, et al. The proteotytic systems of lactic acid bacteria [J].Anton Leeuw Int J G , 1996, 70:187-221. [6]MATAR C, GOULET J. β-casomorphin 4from milk fermented by a
mutant of Lactobacillus helveticus [J].Int Dairy J , 1996, 6:383-397.
对正交试验结果进行F 检验（表3），查得临界值F 0.1
（2，2）=9，说明各因素影响并不十分显著。但由表3中F 值的大小可看出影响因素主次顺序为B ＞A ＞C ，与极差分析结果一致。