关注三大因素 提升食品用微生物发酵生产脂肪酶的效果

目前，包括乳制品增香领域、食用油加工以及其他食品加工等方面均大量涉及脂肪酶的应用。为进一步提升脂肪酶的利用率，满足市场使用需要，有必要对食品用微生物发酵生产脂肪酶进行探讨。

一、脂肪酶的来源

1.微生物固态发酵。霉菌是固态发酵脂肪酶最为常用的菌种之一，包括曲酶、根毛霉等。此类可以得到脂肪酶的霉菌，绝大多数源自牛奶加工行业、植物油加工行业等。有关学者基于青霉固态发酵机制，设计了最为理想的实验条件，并实现了40U/gds的酶活性，其菌种主要源自食用油行业。

2.微生物液体发酵。酵母以及细菌等主要是基于液态生成发酵技术，一部分霉菌也支持液态的发酵技术。常见的液态发酵的酵母包括皱褶假丝酵母、南极假丝酵母、畸形假丝酵母以及星状毛狍子菌等，其中应用最为普遍的是地丝菌属以及假丝酵母属等。常见的液态形式发酵的细菌则包含相关杆属菌，常见的有枯草芽孢杆菌、嗜碱芽孢杆菌以及凝结芽孢杆菌等，假单胞细菌以及溶酪葡萄球菌也多出现在脂肪酶生产应用方面。在相当一部分情况下，因为细菌对于水活度有着一定的要求，故而培养主要以SMF形式进行，对于SSF的使用则并不多。不过，也有相关细菌能够开展固体发酵，酶的活性也并不低，如Mahanta及其團队利用SSF培养方式对绿脓假单胞菌进行探究，其最大活性可以达到1084U/mL。

二、影响固态发酵的要素

1.基质。培养基是固体发酵期间最为主要的能源来源基础，科学、合理的培养基对于固态发酵作用尤为关键。微生物在基质环境下的生长以及代谢等各种活动，势必会由于基质物化环境等的不同而影响其活性。往往基质颗粒越小，越能够支持更大面积的微生物生长，可以大大提升固态发酵反应速度。大颗粒因为较大间隙情况，可以大大提高传质以及传热情况，也能提供更有力的呼吸与通气效果，但由于表面积不大，不利于菌体等的活动以及脂肪酶的产生。

2.温度。绝大多数真菌的固态发酵温度主要集中于27bc-29bc范围内，实际温度对于菌体各项生命活动开展、脂肪酶分泌等均有一定的影响，是脂肪酶固态发酵期间的关键物理参量。散热问题是固态发酵考量的关键内容，在针对相关反应设备的研究过程中，应当尽可能地规避温度对于整个发酵过程的影响。

3.空气。在固体发酵期间，因为单位空间中的基质浓度以及菌体的浓度往往远大于液体深层发酵有关数据，热量情况也远大于液体发酵形式。此外，固态的发酵形式水分含量更小，热容量也更小，不易传热。因此，固体发酵的温度控制相较于液态形式更为艰难，在厚层大体量培养期间尤为明显。常见的固体散热形式主要是空气流通控制，通常低温以及较高的空气流动可以大大提增脂肪酶产量。在发酵温度较高的情况下，立即增加通风效果；在温度较低的情况下，则进一步降低空气流动，或者暂停通风。

作者简介：杨扬（1994.05.1-），女，新疆伊宁，硕士，安琪酵母（伊犁）有限公司，职务：研发专员，职称：中级，研究方向：微生物发酵。