1. 油能够很好的防止微生物生长,这是什么道理
物体表面假如有一层油 那么物体的密封性就很好 微生物繁殖生长也是需要氧气的 油隔绝空气 就很好的抑制了微生物生长 但不能说防止
2. 细菌油脂
微生物功能性油脂的研究
董欣荣 曹 健
摘要 从影响微生物油脂合成的重要因素、微生物油脂的制备、微生物油脂的定性分析、产品的理化指标和质量指标及利用微生物生产功能性油脂等几个方面,对国内外微生物功能性油脂的研究进行了综述。
关键词 微生物;功能性油脂;制取
分类号 TS218.01
FUNCTIONAL FATS AND OILS FROM MICROORGANISMS
Dong Xinrong Cao Jian
(Bioengineering department,Zhengzhou Grain College,Zhengzhou 450052)
Abstract This paper gives a general review of the prod uction of fats and oils from microorganisms,the important factors that work ri ng the process,qualitative analysis,physical and chemical properties and quality properties of the procts as well as the microorganism is applied to make the functional oils and fats at home and abroad.The proction of functional fats an d oils from microorganisms are also investigated.
Key words microorganism;functional fats and oils;proction
0 前言
微生物油脂一般又称单细胞油脂,很多微生物如细菌、霉菌、酵母菌及藻类等在一定条件下,可在菌体内产生大量油脂,有的干基菌体含油高达70%以上,而且这些油脂与一般植物油脂有类似的脂肪酸组成(见表1)〔1〕。微生物油脂的研究始于第一次世界大战期间,德国为了解决当时的油源匮乏而利用产脂内孢霉生产油脂,之后美国也开始着手微生物油脂的生产,但没有实现工业化。直至第二次世界大战前夕,德国科学家筛选到了适于深层培养的菌株,开始在德国工业化生产微生物食用油。
表1 部分微生物油脂的脂肪酸组成
菌株 12∶0 14∶0 1 6∶0 16∶1 18∶0 18∶1 18∶2 18∶3 其它
假丝酵母(Candidal0) - tr 32 - 15 44 8 -
隐球酵母
(Cryptococcus terricolus) - tr 36 1 14 36 8 tr
红酵母
(Rhdotorula glatiuis) - - 18 1 6 60 12 2 24∶0 1%
Rhythium irregulare 1 6 26 15 5 26 5 6a 20∶0 7%
产脂内孢霉 - 2 25 70 17 47 5 1
麦角菌霉 - tr 23 6 2 19 8 - 18∶1-OH 42%
串珠镰孢 - 1 14 - 11 30 42 1
米黑毛霉 - 1 20 4 6 48 16 5a
少根根霉 tr 1 18 4 11 29 16 tra
淀粉核衣藻 - - 30.7 2.6 0.8 4.1 35.3 7.5b 16∶2 16.2%
16∶3 2.7%
高山被孢霉
Ovder Mucorales b b b b b b 15 0
20∶3 3%
20∶4 30%
20∶5 15%
说明:a——γ—亚麻酸;b——未知;tr——痕量;br——支链酸;-— —OH羧基酸
与动植物油的生产相比,微生物油脂的生产有许多优点:1、微生物适应性强,繁殖速度快 ,生产周期短;2、微生物生长所需的原料丰富多样,特别是可以利用农副产品、食品工业及造纸业中产生的废弃物,如亚硫酸纸浆、木材糖化液、废糖液、制造淀粉产生的废料废液等,同时还保护了环境;3、微生物方法生产油脂可节约劳动力,同时不受场地、气候、季节的影响,一年四季可连续生产;4、利用不同的菌种和培养基产品构成变化较大的特点,尤其适合于开发一些功能性油脂。如富含油酸、γ—亚麻酸、花生四烯酸、EPA、DHA、角鲨烯、二元羧酸等的油脂以及代可可脂。此外,由于人口的增长使得油脂需求量与自然资源严重短缺的矛盾日益尖锐,开辟新油源—微生物油脂更具有重要的现实意义〔2、3〕 。
目前利用微生物生产油脂的技术可行性已不存在太大问题,主要还是经济可行性。微生物生 产油脂受多种因素影响,而且生产油脂的菌种有限,只有那些干基菌体含油率高,油脂转化率也较高的微生物才有可利用的价值。目前筛选的微生物干基菌体含油率一般为30%~60%,少数为70%~80%。油脂转化率一般为15%,个别菌种达20%~25%。因此,一般的微生物油脂经济价值还无法与植物油相抗衡,对微生物油脂的研究主要集中在利用微生物生产经济价值高的特殊营养油脂、特殊工业用途油脂。这类油脂的主要营养成分在天然动植物油脂中存在量很少,甚至不存在,但具有较大的生理功能和特殊用途,因而我们统称为微生物功能性油脂。目前通过微生物油脂分提制取可可脂、采用酵母发酵生产代可可脂都已在日本得以实现,以霉菌生产的γ—亚麻酸油脂已在日、英问世,生产富含花生四烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸、中碳酸及蓖麻酸油脂的真菌、藻类菌种也已找到〔1,6,21〕。微生物功能 性油脂作为动植物油脂的必要补充在促进人类健康方面正起着越来越重要的作用,所以对微 生物功能性油脂的研究具有极其重大的意义。
1 影响微生物油脂合成的重要因素
1.1 培养基的C/N比
油脂的生成由细胞油脂含量与细胞收获量的乘积决定。微生物生产油脂的 过程可分为两阶段:细胞增殖阶段和产油阶段。这两个阶段所用培养基的C/N比不同,细胞增殖期要 求氮素营养相对偏高以获取足量菌体细胞;产油期则是在获取足量菌体细胞后,增加碳素营养物 质,为菌体大量积油创造条件〔9〕。
1.2 pH值
产生油脂的最适pH值依微生物种类而不同,酵母为3.5~6.0,霉菌为中 性至偏碱性。构巢曲霉在pH2.8~7.4培养时,随pH值上升,油酸含量增加。而培养油脂 酵母的增养基最初pH值越接近中性,稳定期细胞油脂含量越高〔7〕。
1.3 无机盐和微量元素
一般地对于真菌,适当增加无机盐和微量元素的使用量,可提高产油速度 及产油量。Carrid等人对构巢曲霉的研究表明,调整Na+、Mg2+、SO42- 、PO43-等离子的含量比,可使油脂含量由25%~26%(生成率6.7~7.9)提高到51 %(生成率17.2)。一项有关油脂酵母产油的实验证明,在培养基中增加铁离子浓度可加快油 脂合成,而增加锌离子浓度(有些菌株要求维生素B)可提高积累量。
1.4 温度
油脂生成的最适温度大多在25℃左右。温度可影响油脂的组成、含量,培 养温度低时不饱和脂肪酸含量将增加。
1.5 培养时间
培养时间对油脂的合成也很重要。如黑曲霉、米曲霉、根霉、红酵母、酿 酒酵母 最佳培养时间分别为3d、7d、7d、5d、6d。培养时间不足,微生物菌体总数达不到最 大量而影响油脂量;培养时间过长,微生物个体变形、自溶,形成的油脂进入培养基中难以 收集,同样影响油脂产量。
1.6 孢子数量
菌体生长期孢子数量过多,单细胞油脂产量反而可能低。细胞内积存的油 脂过多,又会使菌体失去增殖能力。因此培养产油菌时应使之达到最佳孢子数量,以保持菌 体的增殖能力和产油生理状态。
1.7 氧气供给量
微生物利用基质糖类合成油脂及不饱和脂肪酸都需要氧气参与,因此必须供应充足的氧气。
1.8 添加
添加脂肪酸合成的中间物或能形成中间物的二碳化合物如乙醇、乙酸盐、乙醛等可增加油脂含量。
2 微生物油脂的制备
2.1 菌株的选择
用于生产微生物油脂的菌株要求具备以下条件:
(1)具备或改良后具备合成油脂的能力,油脂积累量大,含油量稳定在50%以上且油 脂转化率不低于15%。
(2)能利用农副产品及工业废水、废料。
(3)繁殖力旺盛,杂菌污染困难,沉淀、过滤、分离油脂容易。
(4)油脂风味良好,食用无害,易消化吸收。
(5)用于工业化生产时能适应工业化深层培养,装置简单〔4,5〕。此 外菌种不同,培养条件不同,产品也不同。一些菌株油脂的脂肪酸组成、类型及甘三酯组成 见表1和表2。
表2 微生物油脂的立体专一分析
油脂 Sn 14∶0 16∶0 16∶1 17∶0 17∶1 18∶0 18∶1 18∶2 19tr 20∶0 22∶0 24∶0 24∶1
Mycobacterium 1 1 8 9 tr 2 7 60 - 7 1 1 1 1
snegmatis 2 7 57 13 2 1 6 9 - 1 tr tr 1 tr
3 1 7 7 tr tr 16 18 - 6 7 7 18 7
(油脂酵母) 1 3 14 8 - - 4 61 10 10 - - - -
Lipomyces 2 - 1 2 - - - 88 9 - - - - -
lipoferus 3 6 29 13 - - 9 37 6 - - -
- -
2.2 培养基
需配制的培养基有斜面培养基、种子液培养基、基础摇瓶培养基、发酵培养基等。斜面培养基是培养该菌种的普通培养基;种子培养基与基础培养基成分变化不大 ,主要是为了稳定菌种的性状;发酵培养基要使碳源比重增加,氮源比重下降,同时增加通气量,使菌体充分合成油脂〔28,29〕。
配制时所用的碳源有乳糖、葡萄糖、果糖、蔗糖、石蜡、废糖蜜、纸浆工业废水、木材水解 液、淀粉厂废水等;氮源有铵盐、尿素、硝酸盐、氨基酸、酵母水、玉米浆等;无机盐类有KH2 PO4、MgSO4、CaCl2等;生长素有酵母膏、蛋白胨等;如果要诱变改良菌种,还需配制诱变培养基,所用的诱变剂有亚硝基胍、N—甲基—N—亚硝基胍、硫酸二乙酯、紫外线、激光、离子束等。
2.3 培养方法
2.3.1 菌种的活化
将保存的菌种转接到斜面培养基上,28 ℃培养4 d。
2.3.2 种子液的制备
活化菌种以少量无菌水洗,入装有种子液培养基的三角瓶中,24~30 ℃ , 转速150~300 r/min,培养2~5 d。培养温度、时间、摇瓶速度依菌种的类型和数 量而定,通常种子液培养基装液量为三角瓶的1/5。
2.3.3 摇瓶培养
采用与(2)同样容积的三角瓶,内装1/5容积的种子液培养基,接入种子液 2~3 mL,温度、转速同(2),培养时间比(2)延长1~2 d。
2.3.4 大罐发酵
装液量为灌体的2/3,接种5%,罐压0.5 kg/cm2,搅拌速度提高至原来的2倍,罐温与上述温度相同。有时为了逐渐诱导产脂,可采用三级发酵的方法,使培养 基营养的供给趋向于碳源逐渐升高,氮源逐渐减少,通气量加大,pH值也逐渐接近微生物合 成油脂的最适值。
2.4 菌体的收集
培养好的菌体经镜检后,以滤布(纱布、的确凉布)过滤,用蒸馏水洗三次 ,称湿重,取部分湿菌体60 ℃烘干,称干重,以确定湿菌体的含水率。收集大量菌体时则 采用离心法。
2.5 提油前菌体的前处理及菌体油脂的提取
微生物油脂存在于坚韧的细胞壁中,且部分以脂蛋白、脂多糖的形式存在 ,因此提油前必须对菌体进行前处理。前处理的方法主要有四种:(1)干菌体磨碎法(将菌体 与砂子一起进行研磨);(2)干菌体、稀盐酸共煮法(共煮使细胞分解便于获油);(3)菌种自 溶法(50 ℃下保温2~3 d);(4)菌体蛋白变性法(用乙醇或丙醇使结合蛋白变性)〔10〕 。另外还有利用高压匀浆、球磨、膨化、高渗透压等处理使菌体破裂的办法。
用于油脂浸提的有机溶剂主要有乙醚、异丙醚、氯仿、乙醚—乙醇、石油醚、氯仿—甲醇等 ,浸提后再通过减压蒸馏等手段回收溶剂。
3 微生物油脂定性分析
经苏丹黑染色法染色后,菌体中的脂肪粒呈现蓝紫色或蓝灰色,而菌体 为红色。根据脂肪粒大小可初步判断脂肪含量的多少,还可用于确定最佳产油时间〔5〕。
4 微生物油脂各项理化指标与质量指标的测定
采用AOCS方法,分析指标主要包括以下几方面:(1)折光指数;(2) 比重; (3)透明度;(4)气味、滋味;(5)水分;(6)酸价;(7)过氧化值;(8)碘价;(9)色泽;(10)2 80℃实验;(11)脂肪酸组成;(12)甘三酯组成;(13)不皂化物。
5 利用微生物制取功能性油脂
通过细胞融合、细胞诱变等手段,可使微生物生产出比动植物油脂 更符合人体需要的高营养油脂或某些特定脂肪酸组成的油脂〔27〕。现分述如下:
5.1 油酸、亚油酸
亚油酸是一种人体必需脂肪酸,通过人体的△6脱氢酶作用可以转 变成 人体所需的γ—亚麻酸。尽管这类油脂在植物中存在较为普遍,但亚油酸含量达到70%以上 的只有红花油、葵花油。据报道利用纤维素作碳源来培养丝状菌马铃薯黑痣病薄膜霉 ,所产 生的油脂亚油酸含量高达71.8%~76.3%〔11〕。国外资料报道有利用产脂内孢霉 工业化生产富含油酸、亚油酸的油脂。微生物油脂中油酸、亚油酸常常同时存在,二者可占 总脂量的65%~78%,这一点与许多植物油脂非常相似,此外熔点、折射率、比重、酸价、过 氧化值、皂化值、碘值等物理化学特性的分析结果,也与植物油接近〔9〕。
一份关于38株假丝酵母的全细胞脂肪酸分析表明:这些酵母油酸含量达34%~69%,亚油酸含 量达5%~34%,而且有的菌株棕榈油酸含量达15.9%〔2,3〕。油脂酵母、红酵母、 掷孢酵母合成的油脂以油酸为主要成份,脂肪酸组成与常用植物油中的橄榄油、菜籽油相近 〔2,13〕。
5.2 γ—亚麻酸(GLA)
GLA天然存在量很少,只有在乳脂和特殊野生植物种子中含量较高,人体 △6脱氢酶的存在及活力常受肥胖、癌症、 病毒感染、老龄等健康及营养因素的影响,阻碍摄入的亚油酸转变为GLA,使PG(前列 腺素)不能顺利合成,从而导致动脉硬化、血栓症、糖尿病等,故富含GLA的油脂是一类保健 性油脂〔14〕。
传统上,GLA主要从月见草种子油中提取,1948年Bernhard和Albercht首先从布拉克须霉的 菌丝体脂肪中鉴定出真菌CLA,含量达16%,Nugtern证明其结构与月见草种子油GLA相似。19 64年Show又发现藻状菌纲的菌株含有GLA,而不含α-亚麻酸。最近,日本Ona da Cement公司生物工程研究室的Morio Hiramo和东京农业与技术大学生物工程系的Yunki M iura等利用新鲜海水培养钝顶螺旋藻和一种小球藻(Chlorella sp.NKG4240)生产GLA, 其含量可达总脂肪酸的10%〔15〕。
在发酵生产GLA方面,1985年Osama Suzuki等利用深黄被孢霉、葡酒色被孢霉,拉曼被孢霉 和矮被孢霉以高 浓度葡萄糖(60~400 g/L)为碳源发酵培养,菌体油脂含量达35%~70%,其中GLA占3%~11% 。 1987年蓑岛良一等用雅致小克银汉霉发酵生产GLA,GLA含量达18%。英国使用爪哇镰刀菌, 以小麦淀粉生产的葡萄糖作为培养基进行发酵,产物经提纯达到食用标准,γ—甘油三亚麻 酸酯含量高达16%。利用发酵法生产γ—亚麻酸酯的John & Starge有限公司产量达100 t/a 〔4,26〕。1986年以来,英国Sslby factory of sturge Biochemicals、日本出光 化 学公司已有微生物GLA产品上市,主要用于医药、保健食品、功能性饮料和高级化妆品 〔11〕。
我国上海工业微生物研究所在500L发酵罐中用M102菌株发酵生产GLA,GLA含量达到8% 。1993年,南开大学生物系用深黄被孢霉As3.3410为出发菌株,经紫外诱变得变异株,在1 0L 罐中发酵产生GLA时,菌体得率为29.3%,油脂含量达44.7%,其中GLA含量达9.44%〔 12〕;1998年福建师范大学生物工程学院以深黄被孢霉As3.31410为出发菌株,经紫外 、硫酸二乙酯、亚硝基胍复合诱变处理后,进行了60m3罐三级发酵,菌体油脂含量高达79 .2%〔16〕。
5.3 花生四烯酸(AA)
AA传统上来自鱼油,但含量极低,一般小于0.2%(W/W)。AA与二十碳五烯 酸(EPA)是花生酸代谢的重要中间产物,它们在营养学、医学上的地位为世人瞩目,这主要 是 由于二十碳酸代谢产物PG、TX、LT具有调节脉管阻塞、血栓、伤口愈合、炎症及过敏等生理 功能〔1〕。1990年Buranova等发现几株被孢霉能聚集二十碳三烯酸(DGLA又称二高γ —亚麻酸)和AA,并且在一定条件下生产EPA。80年代以来,GLA、AA含量高的微生物油脂 相继在日本、英国、法国、新西兰等国投入工业化生产,日本、英国已有AA发酵产品投入市 场〔17〕。国内朱法科等以一株被孢霉为出发菌株,通过紫外诱变得到一株AA高产菌 ,AA得率达0.83g/L。研究还指出:培养不同时间的菌丝(3d~5d)在室温下老化15d,菌丝 体中总脂含量由18%~30%上升至36%~41%;菌丝体中AA含量则由1.1%~2.6%上升至2.6%~ 3.7%〔18〕。
5.4 二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)
天然EPA、DHA通常在海洋动物和海洋浮游植物中含量丰富。EPA、DHA属于 ω—3多不饱和脂肪酸(PUFA),其生理功能主要表现在:(1)预防和治疗动脉粥状硬化、血栓 形成及高血压。(2)治疗气喘、关节炎、周期性偏头痛、牛皮癣、肾炎。(3)治疗乳腺、前列 腺和结肠癌。目前ω—3PUFA的商业来源是海洋鱼及其油。鱼油中ω—3PUFA的构成与含量随 鱼种类、季节、地理位置等变化;为了提高其氧化稳定性,多数鱼油常常要经过氢化、调和 等步骤从而使EPA、DHA受到破坏。
1988年Shimizu等人提出高山被孢霉是生产EPA的一个潜在来源,在12℃的低温条件下生长时 ,可积累15%以上的EPA。Thraustochytrium aureum则是一种海生真菌,DHA含量达34%。许 多 海生藻可产高含EPA和DHA的油脂。金藻纲、黄藻纲、哇藻纲、红藻纲、褐藻纲、绿藻纲、绿 枝藻纲、 隐藻纲、Eustigmatoohyceae中的一些藻都高含EPA;甲藻纲的藻DHA含量高,而甲藻纲 中Amphidinium carteri的EPA和DHA含量都很高〔15〕。
培养基组成、通气、光强、温度、培养时间等对EPA、DHA等PUFA的合成、积累起着重要作用 ,氮源的数量影响饱和与不饱和脂肪酸的比例,光照不足将增加ω—6脂肪酸的合成和抑制 ω—3脂肪酸的合成,对数生长期末尾或在稳定期的开始时微生物PUFA的浓度达到最大。 此外使用基因工程选育菌种,有可能大大增加藻类、真菌产生EPA、DHA及其他PUFA的潜力, 而且藻油中的EPA比鱼油中有着更大的氧化稳定性,且没有鱼油的气味和滋味。
表3 可生产类可可脂的微生物
菌种 干菌体量
PC/g.L-1 脂质含
量/% 脂肪酸组成/% 1、3-二饱和、3不饱
和甘 油酯含量/%
16∶0 18∶0 18∶1
红冬孢酵母
(Rhodosporidium toruloi des) 12.8 59.8 25.0 12.7 46.4 47.9
红酵母(Rhodotorula glaminis) 8.0 35.8 29.8 11.8 35.5 32.8
产脂内孢霉 8.5 10.4 25.1 12.3 47.1 30.6
被孢霉(Mortierella vinacea ) 5.0 33.7 27.9 12.7 48.0
被孢霉(MM nana) 4.5 51.3 25.1 16.6 44.4
被孢霉(M.ramanianaver
anguispora) 3.2 13.4 28.1 16.6 40.8
5.5 长链二元酸
长链二元酸在工业上有广泛的用途,是生产聚合体、粉末涂料、可塑剂、 润滑油、香料、农药等的出发原料和中间体。C10以下的短链二元羧酸在自然界存在 广泛,合成较为容易,但C11以上的长键二元羧酸几乎没有天然存在的,合成也很 困难。很多微生物经发酵可得到C11~C18饱和及不饱和二元酸,这方面的应用 在日本最为广泛,且经使用效果良好。
5.6 角鲨烯
角鲨烯资源也非常短缺,主要存在于深海鲸鱼和鲨鱼肝油中,橄榄油和米 糠油中含量也较高。角鲨烯在油中具有抗氧化作用,但它全氧化后又成为助氧剂。其氢化物 是优良的化妆品基质和钟表等精密机械的润滑剂。以癸烷为碳源,利用深黄被孢霉发酵得到 的油脂,角鲨烯含量可达50mg/L。
5.7 代可可脂
可可脂是世界上最贵重的油脂之一,天然可可脂是以可可豆为原料经清洗 、去皮,水压法提取而得到的,其甘三酯组成为POS52%、SOS19%、POP6%。天然可可脂具有 风味良好、不易氧化且不被脂解酶分解、加工粘度适合、易于脱模等特性,成为制取巧克力 不可缺少的一种油脂成分。由于天然可可脂货源不足且价格昂贵,因此出现了多种多样的类 可可脂、代可可脂。利用微生物制取可可脂包含两方面的内容:(1)利用微生物酶作为催化 剂,催化油脂酯交换,达到可可脂要求的甘三酯组成,用这种方法可制得类可可脂。(2)培 养微生物菌株,使其在菌体内产生理化性质或甘三酯组成与可可脂接近的类可可脂和代可可 脂。
莫斯科工业研究所利用红酵母属、红冬孢酵母属、隐球酵母属菌株生产油脂 的一 项研究表明:Rhodotorula gracilis K-76及Rhodosporim sphaerocarpum L-103产生 的2 位为油酸的甘三脂产量很高,经分提得到的油脂理化性质近似于可可脂、橄榄油、棉籽油; 荷兰利用假丝酵母属、类酵母属、红酵母属 油脂酵母属等14个属的酵母变异种生产可可脂 及其代用品,以N-甲基-N-亚硝基胍诱变后得到高产菌种,经培养油脂含量达30%,且其中95 %的甘三酯具有P 37.6%、S 14.3%、O 37.5%的脂酸肪组成〔21〕;加拿大以脱 蛋白乳清为培养基培养酵母,通过添加所需晶型得到了甘三酯组成及含量与可可脂相似的类 可可脂,并且不经分提即可市售,产品均匀稳定〔22〕。
在利用微生物合成可可脂方面研究最多的是日本。在一项专利中,将乳酸杆菌、双歧杆菌菌 种接种到一种由油、脂、发酵的奶粉、糖类制成的混合物中,并按比例添加有全奶粉、蔗糖 、乳糖、磷脂、香料、柠檬酸及天然色素,在低于45℃的条件下发酵后,所得产品经感官检 验具酸奶酪味,可代替可可脂用于食品中〔23〕。
还有一项专利是将一种对苹婆酸及其衍生物敏感的假丝酵母进行摇瓶培养,培养后测得其甘 三酯组成中POP占18.6%、POS占39.0%、SOS占14.6%,可作为可可脂使用〔24〕 。另有一项专利使用被孢霉生产代可可脂,成效也非常显着〔25〕。
综上所述,微生物功能性油脂的研究是21世纪的发展方向,它将使油脂行业的范围更广 ,也将使微生物应用到更为广阔、重要的领域。
作者简介:董欣荣:女,1973年生,硕士研究生
作者单位:郑州粮食学院生物工程系,郑州 450052
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24 Ofuji,etc.Jpn.Kokai Tokkyo Koho JP 61282091 Appl.1985/125.818:605~609
25 Agency of Instrial Sciences and Technology.Jpn.Kokai Tokkyo Koho JP 607529 2 Appl.1983/160753:473~475
26 张秀鲁,陈霄,吴昕等.发酵法生产高含量γ—亚麻酸油脂的研究.中国粮油学报,1993,(2):24~29
27 李小松,余扬帆等.微生物油脂.食品科技,1997(5):8~9
28 杨宏,林娟,欧阳瑞珍.产油微生物的培养.福州大学学报,1997,25(5):103~106
29 陈少洋.酵母菌变异株M413的培养及发酵培养基的优选.福州大学学报,1997,25(5) :107~110
收稿日期 1999-06-25
3. 有没有以油脂为食的微生物
无水的油脂不会有处于代谢活动期的微生物,但是可能会有休眠体、种子之类的东西,例如芽孢和霉菌孢子一旦油脂暴露在含水的空气中,吸潮到一定程度,那么这些微生物就会开始萌发,并开始分泌水解油脂类的功能蛋白,产生甘油、腐败酸等等,而后其它不具有休眠构造的微生物也会介入,利用先锋微生物产生的代谢产物营造的环境进行生命活动,再然后形成丰富的微生物群落,再然后是原生生物,再然后.色拉油星人开始缔造自己的文明(脑洞开大了收不回去)但是最开始的前提是,有水
求采纳
4. 食用植物油要检微生物吗怎样检验
不需要检微生物,食用植物油的检验项目:http://down.foodmate.net/standard/sort/5/15488.html
5. 微生物能产生油脂吗那个机理是 怎么样的
呵呵,问题提的好啊
首先,应该明确的是:微生物能产生油脂的啊。其理由和运行机理如下:
1.1897年德国学者E.毕希纳发现酵母菌的无细胞提取液能与酵母一样具有发酵糖液产生乙醇的作用,从而认识了酵母菌酒精发酵的酶促过程,将微生物生命活动与酶化学结合起来。G.诺伊贝格等人对酵母菌生理的研究和对酒精发酵中间产物的分析,A.J.克勒伊沃对微生物代谢的研究以及他所开拓的比较生物化学的研究方向,其他许多人以大肠杆菌为材料所进行的一系列基本生理和代谢途径的研究,都阐明了生物体的代谢规律和控制其代谢的基本原理,并且在控制微生物代谢的基础上扩大利用微生物,发展酶学,推动了生物化学的发展。从20世纪30年代起,人们利用微生物进行乙醇、丙酮、丁醇、甘油、各种有机酸、氨基酸、蛋白质、油脂等的工业化生产。
2.微生物油脂
我们平常吃的油脂不是由芝麻、花生和油菜子等油料作物榨取的植物油脂,就是由猪、牛及羊等动物的熬制动物油脂,很少考虑到微生物油脂,其实,在许多微生物中都含有油脂,低的含油率2%~3%,高的竟达60%~70%,因此,利用微生物来生产食用油脂是广开“油路”,造福人类的一条新途径。 不同种类的微生物油脂含量差异很大,一种称作油藻的淡水单细胞藻类含油量达干重的20%~40%,休眠状态含量更高,可达80%以上。细菌中大肠杆菌为19.9%,霉菌中的青霉为35%~40%,酵母中的圆形酵母为50%,而细长红酵母高达61%~74%,油脂系数20~ 60。
运行机理:
油脂在空气中氧气的作用下首先产生氢过氧化物,根据油脂氧化过程中氢过氧化物产生的途径不同可将油脂的化分为:自动氧化,光氧化和酶促氧化.
①自动氧化:自动氧化是一种自由基链式反应.
(1)引发期:油脂分子在光,热,金属催化剂的作用下产生自由基,如RH + Mx+→R +H++M(x-1)+;
(2)传播期:R +3O2→ROO ,ROO +RH→ROOH+R ;
(3)终止期:ROO +ROO →ROOR+O2,ROO +R →ROOR,R +R →R-R.
②光氧化:光氧化是不饱和脂肪酸与单线态氧直接发生氧化反应.单线态氧:指不含未成对电子的氧,有一个未成对电子的称为双线态,有两个未成对电子的成为三线态.所以基态氧为三线态.食品体系中的三线态氧是在食品体系中的光敏剂在吸收光能后形成激发态光敏素,激发态光敏素与基态氧发生作用,能量转移使基态氧转变为单线态氧.单线态氧具有极强的亲电性,能以极快的速度与脂类分子中具有高电子密度的部位(双键)发生结合,从而引发常规的自由基链式反应, 进一步形成氢过氧化物.
光敏素(基态)+hυ→光敏素*(激发态)
光敏素*(激发态)+3O2→光敏素(基态)+1O2
不饱和脂肪酸+1O2→氢过氧化物
③酶促氧化:自然界中存在的脂肪氧合酶可以使氧气与油脂发生反应而生成氢过氧化物,植物体中的脂氧合酶具有高度的基团专一性,他只能作用于1,4-顺,顺-戊二烯基位
置,且此基团应处于脂肪酸的ω-8位.在脂氧合酶的作用下脂肪酸的ω-8先失去质子形成自由基,而后进一步被氧化.大豆制品的腥味就是不饱和脂肪酸氧化形成六硫醛醇.
④氢过氧化物的分解和油脂的酸败:氢过氧化物极不稳定,当食品体系中此类化合物的浓度达到一定水平后就开始分解,主要发生在氢过氧基两端的单键上,形成烷氧基自由基再通过不同的途径形成烃,醇,醛,酸等化合物,这些化合物具有异味,产生所谓的油哈味. 根据油脂发生酸败的原因不同可将油脂酸败分为:
(1)水解型酸败:油脂在一些酶/微生物的作用下水解形成一些具有异味的酸,如丁酸,己酸,庚酸等,造成油脂产生汗臭味和苦涩味;
(2)酮型酸败:指脂肪水解产生的游离饱和脂肪酸在一系列酶的作用下氧化,最后形成酮酸和甲基酮所致.如污染灰绿青霉,曲霉等;
(3)氧化型酸败:油脂氧化形成的一些低级脂肪酸,醛,酮所致.
⑤影响油脂氧化的因素
(1)油脂的脂肪酸组成:不饱和脂肪酸的氧化速度比饱和脂肪酸快,花生四烯酸:亚麻酸:亚油酸:油酸=40:20:10:1.顺式脂肪酸的氧化速度比反式脂肪酸快,共轭脂肪酸比非共轭脂肪酸快,游离的脂肪酸比结合的脂肪酸快,Sn-1和Sn-2位的脂肪酸氧化速度比Sn-3的快;
(2)温度:温度越高,氧化速度越快,在21-63℃范围内,温度每上升16℃,氧化速度加快1倍;
(3)氧气:有限供氧的条件下,氧化速度与氧气浓度呈正比,在无限供氧的条件下氧化速度与氧气浓度无关;
(4)水分:水分活度对油脂的氧化速度,见水分活度;
(5)光和射线:光,紫外线和射线都能加速氧化;
(6)助氧化剂:过渡金属:Ca,Fe,Mn,Co等,他们可以促进氢过氧化物的分解,促进脂肪酸中活性亚甲基的C-H键断裂,使样分子活化,一般的助氧化顺序为Pb>Cu>Se>Zn>Fe>Al>Ag.
油脂的自动氧化自动氧化,是化合物和空气中的氧在室温下,未经任何直接光照,未加任何催化剂等条件下的完全自发的氧化反应,随反应进行,其中间状态及初级产物又能加快其反应速度,故又称自动催化氧化。脂类的自动氧化是自由基的连锁反应,其酸败过程可以分为诱导期、传播期、终止期和二次产物的形成四个阶段。饲料中常常存在变价金属(Fe、Cu、Zn等)或由光氧化所形成的自由基和酶等物质(Waters,W.A,1971;Schaich,K.W,1980),这些物质成为饲料氧化酸败启动的诱发剂,脂类物质和氧气在这些诱发剂的作用下反应,生成氢过氧化物和新的自由基,又诱发自动氧化反应,如此循环,最后由游离基碰撞生成的聚合物形成了低分子产物醛、酮、酸和醇等物质。
期待你的满意啊~~天天快乐啊~~
6. 油测微生物不加液体石蜡行吗
不行。在油测项目中,如果样品含有油脂性的成分,如精油,在样品前处理中需加入液体石蜡、吐温80、生理盐水进行均质,使样品能够均匀分散开来。
7. 动物脂肪在自然条件下能不能被微生物分解
动物性脂肪在长期保藏或运输时,会受某些因素的影响而导致变质败坏.脂肪组织中含有足量的含氮
物质和水分,促使微生物很快地繁殖,且以酶类分解脂肪分子.因此,蛋白质的腐败分解也是脂肪组织
败坏的表现形式之一.。
能产生脂肪酶的微生物是可以分解动物脂肪的。
8. 食用油中能生长出微生物么
一般不会,但是有可能,在水分足够的情况下,油脂是能够滋生微生物的,而且不饱和脂肪酸会发生酸败,更容易加速油脂变质。而且不合格的食用油中蛋白等杂质含量会偏高,滋生微生物的可能性会加大。
不过。油毕竟是疏水物质,本身含水量低的可怜,加上本身与空气作用缓慢,所以只要保存良好,基本不用担心。
9. 食用油里面为什么不生虫
食用油里面不生虫是因为, 植物油是液体, 只会变质的, 不会生虫。长不出来微生物是细胞结构,细胞膜是脂溶性的,在油中细胞膜不完整,细胞结构不完整,自然微生物无法生存了。
食用油也称为食油,是指在制作食品过程中使用的,动物或者植物油脂,常温下为液态,由于原料来源,加工工艺以及品质等原因,常见的食用油多为植物油脂,包括菜籽油,花生油,火麻油,玉米油,橄榄油,大豆油,芝麻油,亚麻籽油,葡萄籽油,核桃油,牡丹籽油等等。
食用油的传热作用
使菜肴呈现出鲜嫩或酥脆的特点,在烹调过程中,用油脂作为传热媒介的应用很广,由于油脂的燃点较高,加热后能加快烹调速度,缩短食物的烹调时间,使原料保持鲜嫩,适当地掌握加热时间和油的温度,还能使菜肴酥松香脆,因此常用于油炸菜点。
10. 油中是否会产生微生物有指的是原料油,如棕榈仁油,棕榈仁液油。99.5%的甘油中是否会产生微生物
╮(╯﹏╰)╭不会,甘油超级稳定,普通的微生物无法利用甘油来生长。
因此甘油都是用于微生物保藏的防冻剂。
特殊情况下有个别的微生物可以分解甘油。但是一般空气中和样品中都没有这些微生物,因此甘油可以存放5-10年之久。注意密封