专利名称：灵芝18吨罐发酵工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种灵芝18吨罐液体深层发酵工艺。
灵芝是一种具有很高经济价值的真菌，自古以来就是滋补、强身、防病、治病的珍品。现代医学证明，灵芝的药效十分广泛，对癌症、心脏病、脑血栓、哮喘、慢性肝炎、肾炎、胃病、神经衰弱等疾病都有十分显著的疗效，且几乎无毒副作用。同时灵芝还含有大量的微量元素，可促进人体摄氧能力，使血液循环畅通，防止色斑、皱纹、血栓的形成，并可促进细胞新陈代谢，延缓机体的衰老，是一种天然的美容健身佳品。正是因为灵芝具有如此神奇的医疗保健作用，目前在国际市场上，尤其在亚洲的日本、韩国、中国、台湾、香港、东南亚等国家和地区已掀起一股灵芝开发热。灵芝产品已不再局限于药物，而是更多地进入食品、饮料、化妆品、洗涤用品等行业。随着人民生活水平和生活质量的提高，社会上对灵芝的需求量将越来越大。但是灵芝的野生资源很少，难以满足需要，所以目前工业生产上所需的灵芝主要是通过人工栽培和菌丝体的液体深层发酵获得。由于人工栽培具有占地大，周期长，受气候影响大、成本高、不同批次不同产地所种植的灵芝质量差异较大因而质量难以保证等诸多缺点，尤其严重的是人工种植的灵芝有时会喷洒或污染一些农药和杀虫剂，在服用时会对人体造成严重的危害。而菌丝体液体深层发酵具有占地少、周期短、不受气候影响、成本低、质量好、不同批次的灵芝菌粉质量差异小、不含农药和杀虫剂、适于工业化生产等优点，所以液体深层发酵技术将会逐步取代人工栽培，成为今后生产灵芝的主要方式。但到目前为止对灵芝工业化发酵的研究还不多，仅有一些小规模的发酵技术，缺乏对大规模发酵技术的研究。特别是当发酵增加到一定规模时，各种参数的控制对整个发酵的质量甚至成败起着相当重要的作用。不同规模的发酵，所需的综合控制参数不同，如果将小规模发酵工艺直接套用于大规模发酵上，往往会出现参数控制失调，导至大量菌丝体衰老或自溶。使菌丝体产量很低，而且质量差，达不到工业化生产的要求。正是由于上述原因，造成已有的灵芝发酵生产都局限于较小的规模(10吨以下)，这难以满足市场止.对灵芝日益增长的需求。
本发明的目的是通过对灵芝发酵工艺的研究和改进，提供一种大规模(18吨)的灵芝液体深层发酵工艺，使灵芝菌丝体的产量、产率和质量都得到明显提高，从而解决已有技术所存在的上述问题。
本发明的灵芝18吨罐发酵工艺包括以下步骤(1)将灵芝斜面菌种分别接入两个2L三角瓶(装有摇瓶培养基)中，在22-28℃下，160-220转/分的摇床上培养72-96小时；(2)将两瓶2L三角瓶中的菌种转接入一个30L母种罐(装有发酵培养基)中，调pH至5.0-7.0，保持罐温24-28℃，罐压10-40kPa，搅拌速率80-120转/分，通气量1∶0.1-0.4，发酵36-60小时；(3)将母种罐中的菌种转接入一个300L的一级种子罐(装有发酵培养基)中，调pH至5.0-7.0，保持罐温24-28℃，罐压15-60kPa，搅拌速率90-140转/分，通气量1∶0.2-0.6，发酵36-48小时；(4)将一级种子罐中的菌种转接入一个3吨的二级种子罐(装有发酵培养基)中，调pH至5.0-7.0，保持罐温22-28℃，罐压25-70kPa，搅拌速率140-200转/分，通气量1∶0.4-0.8，发酵48-72小时；(5)将二级种子罐中的菌种转接入一个18吨的发酵罐(装有发酵培养基)中，调pH至5.0-7.0，保持罐温22-28℃，罐压20-40kpa，搅拌速率180-250转/分，通气量1∶0.6-1.2，发酵72-120小时，然后放罐，将发酵液压滤，得灵芝湿菌丝体。
本工艺所采取的放罐标准为1、菌体形态镜检有大量菌丝体，灵芝菌丝上无明显的芽头和锁状联合，菌丝变细，菌丝原生质凝集，发酵液变得非常粘稠，且多数菌丝体开始衰老，少数菌丝有自溶现象；2、酸碱度一般pH值下降到2.5-3.0之间时放罐。
本发明发酵工艺中所用摇瓶培养基的成份及其配比按重量百分比为马铃薯20，葡萄糖2，硫酸镁0.02，磷酸二氢钾0.1，维生素B10.005，其余为水。
本发明发酵工艺中所用发酵培养基的成份及其配比按重量百分比为豆饼粉1-3，麸皮0.1-1.0，玉米粉2-4，葡萄糖2-5，蛋白胨0.5-1.5，硫酸镁0.02-0.04，磷酸二氢钾0.1-0.3，维生素B10.001-0.005，其余为水。
本发明的发酵工艺适宜和于现有的各种灵芝菌种。
本发明通过对灵芝发酵工艺的综合改进，成功地建立了18吨罐大规模灵芝深层发酵工艺，解决了以往大规模灵芝发酵产率低、质量差的问题，从而打破了以往灵芝发酵只限于较小规模(10吨以下)的局限，这对推动灵芝发酵及灵芝应用于产业的发展具有重要的意义。本发明工艺一次发酵规模即达到18吨，大大提高了灵芝发酵的单位时间产量，同时，产率(单位培养基的菌丝产量)和菌丝质量均得到明显提高，达到了1.0-1.5％的菌丝干粉得率，菌丝干粉的灵芝多糖含量达到每百克菌丝干粉7-9g，均比以往的技术有显著提高。
以下通过实施例对本发明作进一步说明实施例1将新鲜的灵芝斜面菌种分别接入两个2L三角瓶(装有摇瓶培养基)中，在24℃下，180转/分的摇床上培养72小时。然后将两瓶2L三角瓶中的菌种转接入一个30L母种罐(装有发酵培养基)中，调pH至6.0，保持罐温24℃，罐压10kPa，搅拌速率120转/分，通气量1∶0.1，发酵48小时。再将母种罐中的菌种转接入一个300L的一级种子罐(装有发酵培养基)中，调pH至5.8，保持罐温24℃，罐压20kPa，搅拌速率130转/分，通气量1∶0.2，发酵36小时。然后将一级种子罐中菌种转接入一个3吨的二级发酵罐(装有发酵培养基)中，调pH至5.5，保持罐温24C，罐压25kPa，搅拌速率160转/分，通气量1∶0.8，发酵72小时。最后将二级种子罐中的菌种转接入一个18吨发酵罐(装有发酵培养基)中，调pH至6.0，保持罐温24℃，罐压30kPa，搅拌速率180转/分，通气量1∶0.6，发酵108小时，然后放罐，将发酵液压滤，得灵芝湿菌丝体。湿菌丝体烘干后粉碎，得到菌丝干粉，其得率为1.26％。取少量菌丝干粉样品，按照苯酚-硫酸法测得干粉中灵芝多糖的含量为8.56g/100g灵芝干粉。
实施例2将新鲜的灵芝斜面菌种分别接入两个2L三角瓶(装有摇瓶培养基)中，在27℃下，160转/分的摇床上培养72小时。然后将两瓶2L三角瓶中的菌种转接入一个30L母种罐(装有发酵培养基)中，调pH至6.5，保持罐温27℃，罐压30kPa，搅拌速率110转/分，通气量1∶0.4，发酵36小时。再将母种罐中的菌种转接入一个300L的一级种子罐(装有发酵培养基)中，调pH至6.0，保持罐温27℃，罐压40kPa，搅拌速率140转/分，通气量1∶0.6，发酵48小时。然后将一级种子罐中菌种转接入一个3吨的二级发酵罐(装有发酵培养基)中，调pH至6.5，保持罐温27℃，罐压55kPa，搅拌速率180转/分，通气量1∶0.8，发酵72小时。最后将二级种子罐中的菌种转接入一个18吨发酵罐(装有发酵培养基)中，调pH至6.0，保持罐温27℃，罐压40kPa，搅拌速率200转/分，通气量1∶1，发酵84小时，然后放罐，将发酵液压滤，得灵芝湿菌丝体。湿菌丝体烘干后粉碎，得到菌丝干粉，其得率为1.06％。取少量菌丝干粉样品，按照苯酚-硫酸法测得干粉中灵芝多糖的含量为7.78g/100g灵芝干粉。
实施例3将新鲜的灵芝斜面菌种分别接入两个2L三角瓶(装有摇瓶培养基)中，在28℃下，170转/分的摇床上培养84小时。然后将两瓶2L三角瓶中的菌种转接入一个30L母种罐(装有发酵培养基)中，调pH至5.5，保持罐温28℃，罐压20kPa，搅拌速率180转/分，通气量1∶0.3，发酵48小时。再将母种罐中的菌种转接入一个300L的一级种子罐(装有发酵培养基)中，调pH至6.0，保持罐温28℃，罐压20kPa，搅拌速率130转/分，通气量1∶0.2，发酵36小时。然后将一级种子罐中菌种转接入一个3吨的二级发酵罐(装有发酵培养基)中，调pH至6.0，保持罐温28℃，罐压30kPa，搅拌速率180转/分，通气量1∶0.6，发酵60小时。最后将二级种子罐中的菌种转接入一个18吨发酵罐(装有发酵培养基)中，调pH至5.5，保持罐温28℃，罐压20kPa，搅拌速率220转/分，通气量1∶0.8，发酵120小时，然后放罐，将发酵液压滤，得灵芝湿菌丝体。湿菌丝体烘干后粉碎，得到菌丝干粉，其得率为1.45％。取少量菌丝干粉样品，按照苯酚-硫酸法测得干粉中灵芝多糖的含量为8.15g/100g灵芝干粉。
实施例4将新鲜的灵芝斜面菌种分别接入两个2L三角瓶(装有摇瓶培养基)中，在25℃下，200转/分的摇床上培养96小时。然后将两瓶2L三角瓶中的菌种转接入一个30L母种罐(装有发酵培养基)中，调pH至6.5，保持罐温25℃，罐压40kPa，搅拌速率100转/分，通气量1∶0.2，发酵48小时。再将母种罐中的菌种转接入一个300L的一级种子罐(装有发酵培养基)中，调pH至6.5，保持罐温25℃，罐压30kPa，搅拌速率120转/分，通气量1∶0.4，发酵36小时。然后将一级种子罐中菌种转接入一个3吨的二级发酵罐(装有发酵培养基)中，调pH至6.0，保持罐温25℃，罐压35kPa，搅拌速率160转/分，通气量1∶0.7，发酵60小时。最后将二级种子罐中的菌种转接入一个18吨发酵罐(装有发酵培养基)中，调pH至5.8，保持罐温25℃，罐压30kPa，搅拌速率200转/分，通气量1∶0.8，发酵108小时，然后放罐，将发酵液压滤，得灵芝湿菌丝体。湿菌丝体烘干后粉碎，得到菌丝干粉，其得率为1.35％。取少量菌丝干粉样品，按照苯酚-硫酸法测得干粉中灵芝多糖的含量为8.45g/100g灵芝干粉。
实施例5将新鲜的灵芝斜面菌种分别接入两个2L三角瓶(装有摇瓶培养基)中，在26℃下，180转/分的摇床上培养76小时。然后将两瓶2L三角瓶中的菌种转接入一个30L母种罐(装有发酵培养基)中，调pH至6.0，保持罐温26℃，罐压15kPa，搅拌速率110转/分，通气量1∶0.2，发酵48小时。再将母种罐中的菌种转接入一个300L的一级种子罐(装有发酵培养基)中，调pH至6.0，保持罐温26℃，罐压25kPa，搅拌速率140转/分，通气量1∶0.3，发酵36小时。然后将一级种子罐中菌种转接入一个3吨的二级发酵罐(装有发酵培养基)中，调pH至5.5，保持罐温26℃，罐压35kPa，搅拌速率160转/分，通气量1∶0.7，发酵72小时。最后将二级种子罐中的菌种转接入一个18吨发酵罐(装有发酵培养基)中，调pH至6.0，保持罐温26℃，罐压35kPa，搅拌速率180转/分，通气量1∶0.7，发酵120小时，然后放罐，将发酵液压滤，得灵芝湿菌丝体。湿菌丝体烘干后粉碎，得到菌丝干粉，其得率为1.20％。取少量菌丝干粉样品，按照苯酚-硫酸法测得干粉中灵芝多糖的含量为7.69g/100g灵芝干粉。
权利要求
1.一种灵芝18吨罐发酵工艺，其特征包括以下步骤(1)将灵芝斜面菌种分别接入两个2L三角瓶(装有摇瓶培养基)中，在22-28℃下，160-220转/分的摇床上培养72-96小时；(2)将两瓶2L三角瓶中的菌种转接入一个30L母种罐(装有发酵培养基)中，调pH至5.0-7.0，保持罐温24-28℃，罐压10-40kPa，搅拌速率80-120转/分，通气量1∶0.1-0.4，发酵36-60小时；(3)将母种罐中的菌种转接入一个300L的一级种子罐(装有发酵培养基)中，调pH至5.0-7.0，保持罐温24-28℃，罐压15-60kPa，搅拌速率90-140转/分，通气量1∶0.2-0.6，发酵36-48小时；(4)将一级种子罐中的菌种转接入一个3吨的二级种子罐(装有发酵培养基)中，调pH至5.0-7.0，保持罐温22-28℃，罐压25-70kPa，搅拌速率140-200转/分，通气量1∶0.4-0.8，发酵48-72小时；(5)将二级种子罐中的菌种转接入一个18吨的发酵罐(装有发酵培养基)中，调pH至5.0-7.0，保持罐温22-28℃，罐压20-40kPa，搅拌速率180-250转/分，通气量1∶0.6-1.2，发酵72-120小时，然后放罐，将发酵液压滤，得灵芝湿菌丝体。
2.权利要求1中所述方法，其特征是所用摇瓶培养的成份及其配比按重量百分比为马铃薯20，葡萄糖2，硫酸镁0.02，磷酸二氢钾0.1，维生素B10.005，其余为水。
3.权利要求1中所述方法，其特征是所用发酵培养基的成份及其配比按重量百分比为豆饼粉1-3，麸皮0.1-1.0，玉米粉2-4，葡萄糖2-5，蛋白胨0.5-1.5，硫酸镁0.02-0.04，磷酸二氢钾0.1-0.3，维生素B10.001-0.005，其余为水。
全文摘要
本发明涉及一种灵芝大规模液体深层发酵工艺,通过对灵芝发酵的培养基配方、工艺步骤和发酵参数等的综合改进,成功建立了灵芝18吨罐发酵工艺。由于本工艺解决了灵芝大规模发酵中的溶氧差、易染菌、发酵参数缺乏协同性等常见问题,因而克服了灵芝大规模发酵中存在的菌粉产率低,质量差等困难,打破了以往灵芝发酵只限于10吨以下较小规模的局限,有利于提高灵芝生产的规模和潜力。本发明工艺的灵芝菌丝干粉得率达到1.0—1.5%,每百克菌丝干粉的灵芝多糖含量达到7—9克。
文档编号C12N1/14GK1266897SQ9911351
公开日2000年9月20日 申请日期1999年3月10日 优先权日1999年3月10日
发明者李宝健, 李刚 申请人:上海中祥生物制品有限公司