微生物油脂的組成與植物油類似, 主要可分為中性脂肪酸,游離脂肪酸,磷酸及不皂化物。脂肪酸與一般動植物油相日, 大部分為偶數(shù)碳數(shù)。尤其棕櫚酸、油酸、亞池酸和硬脂酸的含量最多。
生產(chǎn)食用微生物油脂的主要原料為下列幾類物質(zhì):碳源,如葡萄糖、果糖、蔗糖、糖蜜及淀粉等;氮源,如胺鹽、尿素和無機氮鹽等及少量無機鹽。這些原料在食品加工和造紙行業(yè)的廢料中十分豐富,可以利用。
影響微生物合成油脂的因素有很多:
首先是菌種。不同的微生物,其合成油脂的數(shù)量及油脂脂肪酸組成均不相同,如表所示。
然后是培養(yǎng)條件,如溫度、培養(yǎng)時間、培養(yǎng)基質(zhì)、酸度等因素。將黑曲菌、米曲菌、根霉、紅酵母、釀酒酵母在20℃ 、25℃ 、30℃ 、35℃ 、40℃ 及50℃ 下培養(yǎng)5天,研究溫度對微生物合成油脂的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),最適宜的溫度是25-30℃ ;當溫度低于20℃ 或超過50℃ 時,所有微生物菌類的油脂產(chǎn)量都將減少。這可能是由于微生物菌體內(nèi)的生物合成酶在高溫條件下部分失活減弱了物質(zhì)合成的反應(yīng)速度;在不適宜的溫度下,微生物的繁殖速度也受到了影響,微生物的個體總數(shù)減少,從而減少了油脂的產(chǎn)量。在適宜的條件下,微生物生長繁殖速度非??欤蠹s20-30分鐘就可以分裂、繁殖1次,菌體數(shù)目呈幾何速度增長;經(jīng)過一段時間的培養(yǎng)后,菌體數(shù)目增長速度保持穩(wěn)定,然后逐漸下降,最后出現(xiàn)負增長。這是由于在培養(yǎng)后期,微生物菌體出現(xiàn)變形、自溶等現(xiàn)象,使微生物個體數(shù)目減少。同時在培養(yǎng)后期,培養(yǎng)基質(zhì)中的營養(yǎng)物質(zhì)逐漸耗盡,微生物開始分解、利用自身已合成了的物質(zhì)來產(chǎn)生能量,以維持生命活動的需要,使微生物合成物質(zhì)的數(shù)量減少。因此,培養(yǎng)時間的長短對微生物油脂的產(chǎn)量影響很大。
黑曲霉、米曲霉、根霉、紅酵母和釀酒酵母的最佳培養(yǎng)時間分別為3天、7天、7天、5天和6天。當培養(yǎng)時間不足時,微生物菌體總數(shù)達不到最大;培養(yǎng)時間過長時,微生物個體發(fā)生變形、自溶,使已形成的油脂進人培中而難于收集,同樣影響了油脂產(chǎn)量。
各類微生物生長、繁殖所需的營養(yǎng)基質(zhì)各不相同。油脂產(chǎn)量高的微生物所需糖類物質(zhì)的濃度較大,當總糖從3%上升到10%時,微生物油脂的合成數(shù)量明顯增加。這可能因為油脂是一種含碳量很豐富的物質(zhì),需要較多糖類作為碳源來合成油脂。除此之外,油脂產(chǎn)量還與培養(yǎng)基中的氮含量、碳氮數(shù)量比、pH值和氮氣供應(yīng)等因素有關(guān)系。國外科學家也正在摸索產(chǎn)油微生物的培養(yǎng)條件,以收到最佳的經(jīng)濟效益。
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