通过减少空间异质性来改善接种生麦曲质量

作     者：董国琛 罗意 吴梦尧 廖辉 黄鑫磊 夏小乐 DONG Guochen;LUO Yi;WU Mengyao;LIAO Hui;HUANG Xinlei;XIA Xiaole

作者机构：工业生物技术教育部重点实验室(江南大学)江苏无锡214122 江南大学生物工程学院江苏无锡214122 

出 版 物：《食品与发酵工业》 (Food and Fermentation Industries)

年 卷 期：2023年第49卷第12期

页      面：33-39页

核心收录：

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 0836[工学-生物工程] 082203[工学-发酵工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 083203[工学-农产品加工及贮藏工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(319972064) 国家重点基础研究发展计划项目(2017YFC1600401) 

主　　题：空间异质性 模拟 工艺优化 接种生麦曲 固态发酵 

摘      要：探究生麦曲发酵过程中的空间参数差异规律,解析同一批次曲房各层空间异质性对提高接种生麦曲的质量有重要意义。针对同批次生麦曲发酵过程中存在空间质量差异的关键问题,该研究以曲房内不同空间位置制作的接种生麦曲为研究对象,对不同空间位置曲块的理化生化指标进行测定,并应用多物理场仿真软件(COMSOL Multiphysics)将经验衍生的微生物生长动力学与传质传热现象相结合,解析理化性质与群落结构的关联性,探讨麦曲发酵过程中空间温度变化及其分布规律,最终利用该模拟结果优化后续接种生麦曲实验。结果显示,接种生麦曲的糖化酶活力、液化酶活力相比较优化前分别提高10.2%、54.1%;相比较于传统生麦曲糖化酶活力提高30.1%,液化酶活力提高106.8%,表明了通过减少空间异质性能够稳定和提高麦曲质量。该研究首次在接种生麦曲中将微生物生长动力学与空间因子相结合,解析了不同发酵阶段曲层温湿度分布的规律和差异性,为开发接种生麦曲新的空间控制模型以及其他传统固态发酵产品奠定理论基础。