CN101831471A - 利用食用、药用真菌发酵黄浆水生产多糖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了利用食用、药用真菌发酵黄浆水生产多糖的方法,属于生物提取综合利用技术领域。方法包括:黄浆水的预处理;培养基的配制;种子液、生产培养基的接种培养;从菌丝体中提取真菌胞内多糖;从发酵滤液中提取真菌胞外多糖等步骤。本发明以生产豆制品过程中产生的废弃黄浆水为基础原料,通过食用或药用真菌深层发酵的方法,使其中的营养成分得到最大程度的生物转化。具有投资少,原料成本低,操作简单,降低对环境污染,多糖产量高,且降低生产成本50%左右等优点。本发明可在豆制品与生化企业推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及生物提取综合利用技术领域,具体涉及利用食用、药用真菌发酵黄浆水生产制备活性多糖的方法。
背景技术
我国大豆制品的年消费量接近900万吨,而在豆制品的加工过程中会产生大量废水,主要是黄浆水,总量为豆重的5.5-7倍。黄浆水是一种高浓度可生化性程度高的废水,其COD、BOD分别高达15200mg/L、7700mg/L。由于一般的豆制品企业规模较小,资金和技术力量不足,且对功能因子的回收利用和环境污染问题不够重视,目前大量的大豆黄浆水被作为废水直接排放,给环境带米了巨大的压力。黄浆水中虽含有单糖、维生素、有机酸、水溶性蛋白、氨基酸、脂类等多种营养成分,但其中每一具体成分的含量又偏低,导致回收成本较高,故使黄浆水的开发利用较长时间以来未能实现产业化。因此,当前的任务是如何在治理该项废水的同时,根据其成分特点选择合理的处理方法,既减少对环境的污染,又变废为宝为生产企业增加新的收入。
现在国内外对黄浆水的利用已展开了一定的研究,并已有人申请了一些专利:如申请号为CN1769280A的专利采用先除杂再用活性碳从黄浆水中提取大豆异黄酮;申请号为CN101473885A的专利利用絮凝剂从黄浆水中分离蛋白质;申请号为CN101503469A的专利提供了利用膜分离技术,同时从黄浆水中分离蛋白、低聚糖和大豆异黄酮的方法;刘平等人利用黄浆水发酵来生产VB12的方法。但由于黄浆水中的营养成分含量较低,采用膜分离或其他的方法来分离成本比较高,而且没有改变对环境污染的状况。
根据黄浆水的营养组成,我们通过食用或药用真菌深层发酵的方法,对其中的营养成分进行了生物转化,使其转化为具有高活性的生物活性物质,同时通过发酵后又较好地解决了环境污染的问题,为黄浆水的综合利用提供了新的技术途径。我们在实验的基础上,筛选出了能适合本方法发酵的如香菇、平菇、猴头菇、双孢菇,金针菇、云芝、虫草等食用、药用真菌。本发明的目的就是为了更好的利用黄浆水而提供一种生产食药用菌的方法。
发明内容
本发明目的是,针对传统豆制品加工过程中所产生的大量黄浆水,其虽含营养成份种类丰富,但单位含量很低,导致活性碳、膜分离等方法成本太高,无法回收利用,只能任意排放、污染环境严重等的缺陷,提供一种工艺简单,成本低廉,营养物质回收率高,既能充分利用黄浆水资源,又能降低对环境污染的利用食用、药用真菌发酵黄浆水生产多糖的方法。
本发明目的通过以下技术方案来实现:
利用食用、药用真菌发酵黄浆水生产多糖的方法,该方法按以下步骤进行:
(1)对黄浆水的预处理:将豆制品加工过程中产生的黄浆水,用世韩牌0.2MPa反渗透膜浓缩至固形物含量达30%后,备用;
(2)培养基的配制:包括,
1)种子培养基:按重量葡萄糖1.5%,K2HPO4 0.5%,MgSO4 0.2%,用预处理后的黄浆水补足至100%,调pH为6,灭菌后,备用;
2)生产培养基:按重量葡萄糖、蔗糖或红糖中的任一种或两种的混合物0.5-2%,K2HPO4 0.1-0.5%,MgSO4 0.05-0.2%,用预处理后的黄浆水补足至100%,调pH 6,灭菌后,备用;
(3)菌种活化:将食用或药用真菌的菌种接种在PDA斜面培养基上,于25-28℃恒温培养7-10天后,置4℃冰箱中保存,备用;
(4)种子液的接种培养:将活化菌种按重量1-3%接种量接入步骤(2)种子培养基中,在25-28℃下静止培养6天成种子液;
(5)生产培养基的接种培养:将种子液中的菌丝体在无菌条件下水洗、打碎后,按200mg湿润菌丝体/每升培养基计接入步骤(2)生产培养基中,在25-28℃下震荡培养7天;用离心机分离成菌丝体和发酵滤液后,分别保存;
(6)从菌丝体中提取真菌胞内多糖:将步骤(5)的菌丝体用胶体磨研磨、匀浆后加5倍水,混匀;超声提取30-60分钟后,将该液温度升至90-100℃再浸提60分钟,并重复操作3次;用板框过滤收集滤液,用世韩牌0.2MPa反渗透膜浓缩至滤液较浑浊时,再加入3倍体积的95%乙醇进行醇沉,离心、干燥、粉碎后得真菌胞内多糖;
(7)从发酵滤液中提取真菌胞外多糖:将步骤(5)的发酵滤液超声提取15-30分钟后,用世韩牌0.2MPa反渗透膜浓缩至滤液较浑浊时,加入3倍体积的95%乙醇进行醇沉,于冰箱中静置过夜,离心、干燥、粉碎得真菌胞外多糖。
所述的食用或药用真菌菌种为:香菇、平菇、猴头菇、茶树菇、双孢菇,金针菇、云芝、虫草中任选一种的常用栽培品种为菌种。
本发明的有益效果是:
①本发明以生产豆制品过程中产生的废弃黄浆水为基础原料,通过食用或药用真菌深层发酵的方法,使黄浆水中的营养成分最大程度地生物转化为具有高活性的物质,使获得的食用或药用菌菌丝体和发酵液固形物产量高,进而从中提取的多糖产量也就高。
②本发明在浓缩后的黄浆水中适当添加葡萄糖等营养物质后,有利于食、药用菌的增长,提高多糖的产量;利用反渗透方法浓缩黄浆水,透过液又可用于多糖的提取,达到了资源的循环利用。
③本发明克服了以往黄浆水内所存在的“含营养成份种类虽丰富,但单位含量很低”的缺陷,充分提取利用了黄浆水内的多种营养成份,变废为宝;不仅充分利用了资源,降低对环境的污染,而且使多糖的生产成本降低了50%左右,具有投资少,原料成本低,操作简单,适合规模化生产,具有很高的推广利用价值。
具体实施方式
通过以下实施例对本发明作进一步的详细说明,但应该理解,本发明并不受这些内容所限制。
以下各实施例所涉食用或药用真菌的具体栽培品种为:香菇(香菇135)、平菇(褐平1号)、猴头菇(苏猴19)、茶树菇(茶树菇6号)、双孢菇(双孢菇AS2796),金针菇(金针菇F245)、云芝(云芝1126)、虫草(北虫草1号)
实施例1:(利用香菇(135)菌种生产真菌多糖的方法)
按以下步骤进行:
(1)对黄浆水的预处理:将豆制品加工过程中产生的黄浆水,用世韩牌0.2MPa反渗透膜浓缩至固形物含量达30%后,备用;
(2)培养基的配制:包括,
1)种子培养基:葡萄糖1.5%,K2HPO4 0.5%,MgSO4 0.2%,用预处理后黄浆水补足至100%,pH 6,灭菌,备用;
2)生产培养基:葡萄糖1.5%,K2HPO4 0.5%,MgSO4 0.2%,用预处理后黄浆水补足至100%,pH 6,灭菌,备用;
(3)菌种活化:将香菇栽培菌种接种在PDA斜面培养基上,于25-28℃培养10天后,置4℃冰箱中保存,备用;
(4)种子液的接种培养:将活化菌种按重量1%接种量接入步骤(1)种子培养基中,在25-28℃下静止培养6天成种子液;
(5)生产培养基的接种培养:将种子液用筛网过滤收集该液内菌丝体,在无菌条件下把菌丝体用无菌水洗三次,放入灭菌的含直径2毫米玻璃珠的试管中,在旋涡混合仪内约2分钟把菌丝体打成碎片;按200mg湿润菌丝体/每升培养基计接入步骤(1)生产培养基中,在25-28℃下震荡培养7天;用2500转/分钟离心机分离成菌丝体和发酵滤液后,分别保存;
(6)从菌丝体中提取真菌多糖:将菌丝体用胶体磨研磨、匀浆后加5倍水,混匀;用频率50-500HZ,功率100-2000W的超声波先提取50分钟,再将温度升至90℃浸提60分钟,如此重复操作3次;用板框过滤收集滤液,经世韩牌0.2MPa反渗透膜浓缩滤液至较浑浊时,再加入3倍体积的95%乙醇进行醇沉,离心、干燥、粉碎后得真菌胞内多糖;超声波的频率为50-500HZ,功率为100-2000W。
(7)从发酵滤液中提取真菌多糖:将发酵滤液超声提取15分钟,经世韩牌0.2MPa反渗透膜浓缩至滤液较浑浊时,加入3倍体积的95%乙醇沉淀多糖,于冰箱中静置过夜,离心收集,干燥、粉碎得真菌胞外多糖。
在上述工艺条件下,香菇胞内多糖得率为7.69g/L,香菇胞外多糖得率为0.84g/L。
实施例2:(利用平菇(褐平1号)菌种生产真菌多糖的方法)
本例中,步骤(2)2)生产培养基配方为:蔗糖0.5%,K2HPO4 0.4%,MgSO4 0.05%;步骤(3)菌种活化:将平菇栽培菌种接种在PDA斜面培养基上,于25-28℃培养9天;步骤(4)种子液的接种培养:活化菌种接种量为2%;步骤(5)生产培养基的接种培养:在25-28℃下震荡培养7天;步骤(6)从菌丝体中提取真菌多糖:超声提取时间为60分钟,将温度升至95℃后浸提60分钟;步骤(7)从发酵滤液中提取真菌多糖:发酵滤液超声提取时间为20分钟;其余工艺步骤同实施例1;
在上述工艺条件下,平菇胞内多糖得率为8.66g/L,胞外多糖得率为0.58g/L。
实施例3:(利用猴头菇(苏猴19)菌种生产真菌多糖的方法)
本例中,步骤(2)2)生产培养基配方为:红糖0.8%,K2HPO4 0.3%,MgSO4 0.08%;步骤(3)菌种活化:将猴头菇栽培菌种接种在PDA斜面培养基上,于25-28℃培养8天;步骤(4)种子液的接种培养:活化菌种接种量为3%;步骤(5)生产培养基的接种培养:在25-28℃下震荡培养7天;步骤(6)从菌丝体中提取真菌多糖:超声提取时间为40分钟,将温度升至100℃后浸提60分钟;步骤(7)从发酵滤液中提取真菌多糖:发酵滤液超声提取时间为25分钟;其余工艺步骤同实施例1;
在上述工艺条件下,猴头菇胞内多糖得率为5.49g/L,胞外多糖得率为0.66g/L。
实施例4:(利用茶树菇(6号)菌种生产真菌多糖的方法)
本例中,步骤(2)2)生产培养基配方为:葡萄糖+蔗糖1.0%,K2HPO4 0.2%,MgSO4 0.10%;步骤(3)菌种活化:将茶树菇栽培菌种接种在PDA斜面培养基上,于25-28℃培养7天;步骤(4)种子液的接种培养:活化菌种接种量为3%;步骤(5)生产培养基的接种培养:在25-28℃下震荡培养7天;步骤(6)从菌丝体中提取真菌多糖:超声提取时间为30分钟,将温度升至100℃后浸提60分钟;步骤(7)从发酵滤液中提取真菌多糖:发酵滤液超声提取时间为30分钟;其余工艺步骤同实施例1;
在上述工艺条件下,茶树菇胞内多糖得率为7.81g/L,胞外多糖得率为1.02g/L。
实施例5:(利用双孢菇(AS2796)菌种生产真菌多糖的方法)
本例中,步骤(2)2)生产培养基配方为:葡萄糖+红糖1.2%,K2HPO4 0.1%,MgSO4 0.12%;步骤(3)菌种活化:将双孢菇栽培菌种接种在PDA斜面培养基上,于25-28℃培养8天;步骤(4)种子液的接种培养:活化菌种接种量为2%;步骤(5)生产培养基的接种培养:在25-28℃下震荡培养7天;步骤(6)从菌丝体中提取真菌多糖:超声提取时间为40分钟,将温度升至95℃后浸提60分钟;步骤(7)从发酵滤液中提取真菌多糖:发酵滤液超声提取时间为15分钟;其余工艺步骤同实施例1;
在上述工艺条件下,双孢菇胞内多糖得率为9.62g/L,胞外多糖得率为0.89g/L。
实施例6:(利用金针菇(F245)菌种生产真菌多糖的方法)
本例中,步骤(2)2)生产培养基配方为:蔗糖+红糖1.7%,K2HPO4 0.3%,MgSO4 0.15%;步骤(3)菌种活化:将金针菇栽培菌种接种在PDA斜面培养基上,于25-28℃培养7天;步骤(4)种子液的接种培养:活化菌种接种量为1%;步骤(5)生产培养基的接种培养:在25-28℃下震荡培养7天;步骤(6)从菌丝体中提取真菌多糖:超声提取时间为50分钟,将温度升至90℃后浸提60分钟;步骤(7)从发酵滤液中提取真菌多糖:发酵滤液超声提取时间为20分钟;其余工艺步骤同实施例1;
在上述工艺条件下,金针菇胞内多糖得率为5.68g/L,胞外多糖得率为0.43g/L。
实施例7:(利用云芝(1126)菌种生产真菌多糖的方法)
本例中,步骤(2)2)生产培养基配方为:蔗糖2.0%,K2HPO4 0.2%,MgSO4 0.17%;步骤(3)菌种活化:将云芝栽培菌种接种在PDA斜面培养基上,于25-28℃培养10天;步骤(4)种子液的接种培养:活化菌种接种量为2%;步骤(5)生产培养基的接种培养:在25-28℃下震荡培养7天;步骤(6)从菌丝体中提取真菌多糖:超声提取时间为60分钟,将温度升至100℃后浸提60分钟;步骤(7)从发酵滤液中提取真菌多糖:发酵滤液超声提取时间为25分钟;其余工艺步骤同实施例1;
在上述工艺条件下,云芝胞内多糖得率为7.54g/L,胞外多糖得率为0.88g/L。
实施例8:(利用虫草(北虫草1号)菌种生产真菌多糖的方法)
本例中,步骤(2)2)生产培养基配方为:红糖1.8%,K2HPO4 0.5%,MgSO4 0.18%;步骤(3)菌种活化:将虫草栽培菌种接种在PDA斜面培养基上,于25-28℃培养9天;步骤(4)种子液的接种培养:活化菌种接种量为3%;步骤(5)生产培养基的接种培养:在25-28℃下震荡培养7天;步骤(6)从菌丝体中提取真菌多糖:超声提取时间为40分钟,将温度升至95℃后浸提60分钟;步骤(7)从发酵滤液中提取真菌多糖:发酵滤液超声提取时间为30分钟;其余工艺步骤同实施例1;
在上述工艺条件下,虫草胞内多糖得率为6.47g/L,胞外多糖得率为0.59g/L。
Claims (2)
1.利用食用、药用真菌发酵黄浆水生产多糖的方法,其特征在于该方法按以下步骤进行:
(1)对黄浆水的预处理:将豆制品加工过程中产生的黄浆水,用世韩牌0.2MPa反渗透膜浓缩至固形物含量达30%后,备用;
(2)培养基的配制:包括,
1)种子培养基:按重量葡萄糖1.5%,K2HPO4 0.5%,MgSO4 0.2%,用预处理后的黄浆水补足至100%,调pH为6,灭菌后,备用;
2)生产培养基:按重量葡萄糖、蔗糖或红糖中的任一种或两种的混合物0.5-2%,K2HPO4 0.1-0.5%,MgSO4 0.05-0.2%,用预处理后的黄浆水补足至100%,调pH 6,灭菌后,备用;
(3)菌种活化:将食用或药用真菌的菌种接种在PDA斜面培养基上,于25-28℃恒温培养7-10天后,置4℃冰箱中保存,备用;
(4)种子液的接种培养:将活化菌种按重量1-3%接种量接入步骤(2)种子培养基中,在25-28℃下静止培养6天成种子液;
(5)生产培养基的接种培养:将种子液中的菌丝体在无菌条件下水洗、打碎后,按200mg湿润菌丝体/每升培养基计接入步骤(2)生产培养基中,在25-28℃下震荡培养7天;用离心机分离成菌丝体和发酵滤液后,分别保存;
(6)从菌丝体中提取真菌胞内多糖:将步骤(5)的菌丝体用胶体磨研磨、匀浆后加5倍水,混匀;超声提取30-60分钟后,将该液温度升至90-100℃再浸提60分钟,并重复操作3次;用板框过滤收集滤液,用世韩牌0.2MPa反渗透膜浓缩至滤液较浑浊时,再加入3倍体积的95%乙醇进行醇沉,离心、干燥、粉碎后得真菌胞内多糖;
(7)从发酵滤液中提取真菌胞外多糖:将步骤(5)的发酵滤液超声提取15-30分钟后,用世韩牌0.2MPa反渗透膜浓缩至滤液较浑浊时,加入3倍体积的95%乙醇进行醇沉,于冰箱中静置过夜,离心、干燥、粉碎得真菌胞外多糖。
2.按权利要求1所述生产多糖的方法,其特征在于所述的食用或药用真菌菌种为:香菇、平菇、猴头菇、茶树菇、双孢菇,金针菇、云芝、虫草中任选一种的常用栽培品种为菌种。
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CN101831471B (zh) | 2012-10-17 |
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