菊粉酶可通过一步法水解菊粉生产高纯度的低聚果糖和超高果糖浆。目前菊粉酶的生产主要通过微生物发酵法获得,但该方法菊粉酶产率低,未得到工业化推广。超声波技术作为一种物理手段,近年来在微生物发酵产酶方面表现出良好的效果。为了探索超声波对黑曲霉发酵产菊粉酶的影响,以提高产酶活力,论文以微波诱变后的黑曲霉菌种为研究对象,考察了超声处理时间、超声频率、超声处理时期对黑曲霉发酵产菊粉酶的影响,并从超声处理前后黑曲霉细胞形态、胞内蛋白质含量、发酵液粘度、发酵液pH值、发酵液电导率、微生物细胞死亡率等方面的变化,探讨了超声对黑曲霉发酵产菊粉酶的作用机制。主要结论如下:1.超声对黑曲霉菌株产菊粉酶条件的影响采用pH值测定法、菌丝干重法和吸光度法,确定了黑曲霉的发酵曲线为: 0-16 h为延滞期,16-88 h为对数增长期,88-112 h为稳定期,112 h之后为衰亡期。以功率200 W,频率40 kHz的超声条件对产菊粉酶菌株进行处理,确定了合适的超声处理时间为4 h。黑曲霉发酵培养18 h后用频率59 kHz、功率200 W的超声处理4 h,测得菊粉酶活力降低最大,达47.4 %;而发酵54 h后用频率40 kHz、功率200 W的超声处理4 h,测得菊粉酶活力提高最大,高达29.3 %。分别用频率为40 kHz、59 kHz的超声处理黑曲霉,在延滞期及对数增长期的初级阶段(0-24 h),超声处理的负效应较大,各试验点菊粉酶活力均降低,而在对数增长期的中后期(30-88 h),所得菊粉酶活力均提高;在延滞期及对数增长期频率为59 kHz的超声处理对黑曲霉产菊粉酶的影响比频率为40 kHz的大,而在稳定期及衰亡期进行处理菊粉酶活力提高幅度不大或出现降低。2.超声对黑曲霉产菊粉酶的作用机制在超声对黑曲霉细胞形态影响方面,超声功率在200-500 W内,用200 W超声处理后黑曲霉细胞形态接近圆形,轮廓清晰,未见明显的细胞碎片,随着超声功率的增大,部分细胞出现不连续的轮廓线,细胞碎片增多;在超声对胞内蛋白质含量、发酵液粘度、发酵液pH值、发酵液电导率及细胞死亡率影响方面,当超声功率<350 W时,随着超声功率的增强,黑曲霉胞内蛋白质含量升高,发酵液粘度、pH值、电导率均降低,微生物细胞的死亡率呈缓慢增长趋势,超声具有促进黑曲霉细胞生长的作用;当超声功率>350 W时,随着超声功率的增强,超声对微生物的杀灭效应增强,胞内蛋白质合成受影响,导致黑曲霉细胞胞内蛋白的含量下降,发酵液粘度、电导率降低,pH值增大,细胞死亡率增大,超声作用抑制了黑曲霉细胞的生长。