一种快速深层液态发酵生产桑黄菌粉的方法

文档序号:9904551
一种快速深层液态发酵生产桑黄菌粉的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于微生物技术领域,具体设及一种快速利用深层液态发酵技术生产真菌 菌丝体的方法,更确切地说是一种快速深层液态发酵生产桑黄菌粉的方法。
【背景技术】
[0002] 微生物发酵可分为分批、补料分批、半连续、连续等多种模式。分批发酵的人力、物 力消耗较大,每批发酵都需要进行装料、灭菌、接种、放料、清洗等操作,工序繁琐,发酵周期 较长,生产效率较低;补料分批发酵虽可通过补料补充养分或前体的不足,但是由于有害代 谢产物的不断积累,产物合成最终难免受到阻遏;连续发酵较分批发酵和补料分批发酵生 产强度大大提高,但容易遭受杂菌的污染,菌种易退化,设备投资较大,且发酵产物浓度较 低;半连续发酵过程中,通过放掉部分发酵液再补入新鲜培养基,不仅可W补充养分和前 体,而且代谢有害物被稀释,从而有利于产物的继续合成。
[0003] 半连续发酵工艺的应用可W起到缓解产物抑制和避免代谢副产物积累的作用,改 善了微生物的培养环境,有助于保持菌体活力的稳定,并且对于某些次级代谢产物,其最高 的生产速率仅在某些瞬态条件下才能达到。采用半连续发酵工艺不仅可W使运种瞬态条件 反复出现,而且还可W提高设备的利用率,因此半连续发酵工艺在次级代谢产物的生产方 面有着重要的应用。
[0004] 桑黄为担子菌亚口(Basidlomycotlna),层菌纲化ymenomucetes),多孔菌目 。〇17?0拘1日3),诱革孔茵科巧5〇11日]10日证日日1日。日日),针层孔菌属。11日11;[]1113)。针层孔菌属 (化ell inus)是多孔菌科的一个大属,全球共记载25巧中左右,中国己知62种。桑黄是一种珍 贵的药用真菌,有"森林黄金"之美称。《神农本草经》及W李时珍的《本草纲目》为代表的中 国古代医药学典籍中已经有"桑耳","桑黄","桑臣","胡孙眼"等记述,但对桑黄的定义应 该说是相当模糊的。
[0005] 在日本,具有抗癌功效的桑黄(Phellinus Linteus)被称作"Mesimakobu",写成汉 字就是"女岛瘤",运是因为在日本的长崎县男女群岛的女岛上曾发现过桑黄。由于日本对 桑黄的研究开始的早,进行的也比较深入,所W桑黄的日文名称也在国际上被广泛采用,像 韩国和美国的桑黄制品就有直接W "Mes ima"或"Mes imakobu"来命名的。
[0006] 传统桑黄液态发酵工艺多为间隙性的分批发酵工艺,而分批发酵工艺的人力、物 力消耗较大,每批发酵都需要进行装料、灭菌、接种、放料、清洗等操作,工序繁琐,非发酵周 期较长,生产效率较低;而后续的分离工艺传统多用离屯、机进行分离,该方式因受制于离屯、 机分离因子影响,分离过程中菌丝体遭到剪切力破坏,部分有效成分流失到滤液中导致产 品质量和收率下降,分离所得滤液较浑浊,里面含有较多的碎菌丝,导致外排滤液COD偏高, 该滤液若达到污水排放标准,需要经过复杂的污水处理,污水处理系统工作量太大,给企业 带来了严重的经济负担。

【发明内容】

[0007] 本发明的目的是为了解决上述桑黄菌粉生产的不足,从而设计了一种快速深层液 态发酵生产桑黄菌粉的绿色新工艺,该工艺采用半连续发酵工艺既能减少了工艺环节,缩 短了非发酵时间,提高了设备利用率,降低了生产成本;同时又采用高效的陶瓷膜过滤,提 高菌丝体的收率,减少进入滤液的菌丝体,降低滤液的COD,降低污水处理量;又不破坏细胞 本身,保证胞内有效成分的全部回收。该发明不但能快速得到高品质的桑黄的菌丝体,又提 高了分离过程中菌丝体的收率,增加了经济效益;又降低了废水中C0D,减轻了污水处理系 统压力,增加了社会效益。
[0008] 本发明目的主要是通过W下方式实现的:
[0009] -种快速深层液态发酵生产桑黄菌粉的方法,该方法按照下述步骤进行:
[0010] 1)桑黄半连续发酵液制备:将桑黄种子液接种到灭菌后的发酵培养基进行深层液 态发酵得到桑黄发酵培养液,接种量为10~20% (v/v),通风比为1:0.1-1.Ovvm,罐压0.02 ~0.05Mpa,在20~30 °C下发酵培养3-7天后,放出培养器容积的10-50 % (v/v)的发酵液,补 入等同体积的灭菌后的发酵培养基,继续发酵1-3天;如此不断放料、补料,每次补料继续发 酵1-3天,反复多次,操作周期可W根据次数调整为5-19天,得到桑黄发酵液;将桑黄菌种子 液接种到灭菌后的发酵培养基之前将桑黄菌株W常规方法活化后制备得到桑黄种子液;优 选发酵条件为通风比为1:0.4vvm,罐压0.04Mpa,在27 °C下发酵培养6天;
[0011] 2)桑黄发酵液陶瓷膜过滤:将步骤1)中所得的桑黄发酵液通过微滤膜得到发酵液 的微滤透析液和菌丝体,收集得到菌丝体;
[0012] 3)低溫真空烘干:将步骤2)中所得的菌丝体在真空度为-0.065~-0.095Mpa,70~ 85°C条件下进行干燥。
[0013] 所述的桑黄种子液是通过W下方法制备得到的:桑黄种子培养基组成为葡萄糖1- 3 %、蚕蛹粉0.1-0.5 %、黄豆饼粉0.5-2 %、憐酸二氨钟0.1 -0.5 %、屯水硫酸儀0.1-0.5 %、 硫酸铜0.1-0.5%、豆油0.01-0.05 % ;调节pH值5.0-7.0;培养条件为:通风比为1:0.1- 1. Ovvm,罐压0.02~0.05Mpa,培养溫度20~30°C,培养周期3-7天。
[0014] 优选桑黄种子液是通过W下方法制备得到的:桑黄种子培养基组成为葡萄糖1- 3 %、蚕蛹粉0.1-0.5 %、黄豆饼粉0.5-2 %、憐酸二氨钟0.1 -0.5 %、屯水硫酸儀0.1-0.5 %、 硫酸铜0.1-0.5%、豆油0.01-0.05 % ;调节pH值5.0-7.0;培养条件为:通风比为1:0.1- 1. Ovvm,罐压0.02~0.05Mpa,培养溫度20~30°C,培养周期3-7天。
[0015] 所述的桑黄发酵培养基组成为葡萄糖1-3%、酵母粉0.1-1%、黄豆饼粉0.5-2%、 憐酸二氨钟0.1-0.5 %、屯水硫酸儀0.1-0.5 %、硫酸铜0.1-0.5 %、豆油0.01-0.05 % ;调节 抑值 5.0-7.0。
[0016] 该方法步骤2)所述的微滤膜为陶瓷膜或有机膜,其孔径在0.05~0.5μπι,操作溫度 为50~60°C,工作压力:进压为2~4bar,出压为0~加 ar。优选该方法所述的微滤膜为陶瓷 膜或有机膜,其孔径在50nm,操作溫度为50~60°C,工作压力:进压为3bar,出压为化ar。
[0017] 本发明适用于任何桑黄菌种(Phellinus igniarius),如保藏于中国科学院微生 物研究所普通微生物中屯、,菌种编码CGMCC NO. 50095等均可W使用。
[0018] 本发明所采用的桑黄菌株不限于某个具体生产厂家,市售均可使用。
[0019] 本发明为快速深层液态发酵生产桑黄菌粉提供了一种新的方法。该方法具有W下 几个突出的优点:
[0020] 1、发酵周期短:传统的分批发酵工艺,每批发酵都需要进行装料、灭菌、接种、放 料、清洗等操作,工序繁琐,非发酵周期长,而采用半连续发酵工艺减少了工艺环节,缩短了 非发酵时间和发酵时间,提高了设备利用率和发酵强度,降低了生产成本。
[0021] 2、提高收率:采用微滤膜孔径0.05~ΙΟμπι,显著提高了菌丝体得率。
[0022] 3、提高产品质量:传统离屯、机分离过程中桑黄菌丝体遭到剪切力破坏,部分有效 成分流失到滤液中导致菌丝体有效成分降低,该工艺采用微滤膜过滤,操作过程中不会产 生剪切力,有效保证菌丝体有效成分。
[0023] 3、降低滤出液C0D,减轻环保压力:传统邸螺分离由于菌丝体截留率低,部分菌丝 体进入滤液,导致滤液中COD含量增高,本方法分离因子高,对菌丝体截留率大大增加,滤液 澄清,滤液中菌丝体少,得到的透析液COD大大降低,其COD指标可W达到直接排放标准,仅 污水处理每天就为企业减少30吨处理量,大大降低了污水处理费用。
[0024] 4、清洁连续生产,能耗低:本发明方法可连续生产,膜及其配套设备使用寿命长, 装置维护方便,投资少,操作过程无噪声污染,易清洁。
【附图说明】
[0025] 图1为实施例所述传统工艺路线图。
【具体实施方式】
[0026] W下通过具体实施例进一步说明本发明。但实施例的具体细节仅用于解释本发 明,不应理解为对本发明总的技术方案的限定。
[0027] 实施例1
[00%] 1)桑黄菌株(Phellinus igniarius)由中国科学院微生物研究所提供并鉴定,保 藏编号CGMCC NO.50095。将培养好的桑黄菌株种子液种到种子培养基,接种量是10%,种子 培养基组成为葡萄糖2.5%、蚕蛹粉0.5%、黄豆饼粉1.6%、憐酸二氨钟0.3%、屯水硫酸儀 0.2 %、硫酸铜0.25 %、豆油0.02
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