CN104894184B - 一种添加山药皮的姬松茸液体发酵培养基、发酵工艺及发酵制品 - Google Patents

一种添加山药皮的姬松茸液体发酵培养基、发酵工艺及发酵制品 Download PDF

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Abstract

本发明属于生物工程技术领域，具体涉及一种添加山药皮的姬松茸液体发酵培养基、发酵工艺及发酵制品。所述添加山药皮的姬松茸液体发酵培养基是由山药皮处理液和PDA液体培养基按照体积比为1：2~1：5的比例组成，其中山药皮处理液为废弃山药皮超微粉水溶液、废弃山药皮超声波水提取浓缩液和废弃山药皮醇提取浓缩液中的一种或几种的组合。本发明利用加工副产物山药皮渣为基质发酵姬松茸，配方合理、简单易操作、生产成本低，能够显著提高发酵液中多糖黄酮的总含量、姬松茸菌丝体的生物量及菌丝体中多糖黄酮的含量。本发明姬松茸发酵制品包含了姬松茸发酵的胞内提取物和胞外提取物，发酵制品中含有更多的活性物质且活性物质的抗氧化活性强。

Description

一种添加山药皮的姬松茸液体发酵培养基、发酵工艺及发酵 制品
技术领域
本发明属于生物工程技术领域，具体涉及一种添加山药皮的姬松茸液体发酵培养基、发酵工艺及发酵制品。
背景技术
姬松茸(Agaricus blazei Murill)是典型的食药兼用菌。其子实体肉质鲜嫩、气香味美，且富含有蛋白质、核酸、多糖类、甾醇、维生素等多种活性物质，营养价值极高。其中的多糖类物质经试验证明具有显著的抗肿瘤活性，在具有抗癌功效的己知真菌中居首位。其在治疗癌症、糖尿病、高血脂、慢性肝炎等方面也具有显著的医疗保健作用，是一种极具开发价值的食药用真菌。
山药作为药食两用的食品，富含淀粉、氨基酸，还含有黏液多糖、多酚氧化酶、甾体化合物等。甾体化合物具有抗炎、抗过敏、抗肿瘤、解毒等药理作用，在临床上有广泛的用途。山药皮作为生活垃圾丢弃，污染环境浪费资源，不利于资源的综合利用和建设资源节约型环境友好型社会。近年来，有关姬松茸液体培养基的筛选已有研究，但以废弃山药皮为基质发酵姬松茸的有关研究尚未见报道。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，目的在于提供一种添加山药皮的姬松茸液体发酵培养基、发酵工艺及发酵制品。
为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：
一种添加山药皮的姬松茸液体发酵培养基，由山药皮处理液和PDA液体培养基组成，所述山药皮处理液为将山药皮进行超微粉碎处理后的超微粉加水得到的山药皮超微粉悬浊液、将山药皮经水提处理获得的山药皮超声波水提取浓缩液和将山药皮经醇提处理获得的山药皮醇提取浓缩液中的一种或几种的组合。
按上述方案，所述山药皮处理液和PDA液体培养基的体积比为1:2～1:5。
按上述方案，每100ml的山药皮处理液中，所述山药皮的处理量为9g～11g。
按上述方案，所述山药皮处理液组合时，优选为山药皮超微粉悬浊液：山药皮超声波水提取浓缩液体积比＝1:1的组合，或山药皮超微粉悬浊液：山药皮超声波水提取浓缩液：山药皮醇提取浓缩液体积比＝1:1:1的组合，或山药皮超声波水提取浓缩液：山药皮醇提取浓缩液体积比＝1:1的组合。
按上述方案，所述山药皮超声波水提取浓缩液是通过如下方法获得：将废弃山药皮粉碎后加入到水中进行超声波提取，而后浓缩成浓缩液；所述山药皮醇提浓缩液通过如下方法获得：将废弃山药皮粉碎后加入到醇中进行闪式提取，而后浓缩成浓缩液。
按上述方案，所述超声波提取为200w超声波提取1h。
按上述方案，所述闪式提取的转速5000r/min，时间为10min。
按上述方案，所述PDA液体培养基为：将去皮土豆200份加水煮沸后过滤，再加入蛋白胨2重量份，酵母膏2重量份，磷酸二氢钾3重量份，硫酸镁2重量份，加水定容至1000重量份，pH值自然。
一种基于上述添加山药皮的姬松茸液体发酵培养基的姬松茸发酵工艺，包括如下步骤：
(1)姬松茸菌种的活化；
(2)液体发酵培养：将活化后的姬松茸菌株接种至添加山药皮的姬松茸液体发酵培养基中，调节培养基的pH为4～7，置于20～28℃下摇床培养5～8d，发酵结束后，发酵液经后处理后得到姬松茸发酵制品。
按上述方案，所述姬松茸菌种的活化为：将姬松茸菌株接种到PDA固体培养基中，置于25℃下培养3d。
按上述方案，所述摇床培养的装液量为20％-60％，摇床转速为150r/min。
按上述方案，所述的后处理为：将发酵液离心分离后得上清液①和菌丝体，将菌丝体干燥、粉碎后置于水中进行超声波处理、离心，得上清液②，合并上清液①和②并喷雾干燥。
上述发酵工艺制备得到的姬松茸发酵制品。
本发明的有益效果为：
(1)废弃山药皮中的淀粉含量较高，可作为姬松茸液体发酵的碳源，为姬松茸生长提供充足的碳源，本发明首次将加工副产物废弃山药皮作为发酵基质添加到姬松茸液体发酵培养基中，实现了对废弃副产物山药皮的综合利用，显著降低了生产成本。进一步，本发明利用添加废弃山药皮的液体发酵培养基进行姬松茸液体发酵培养，还可以有效缩短发酵时间，提高发酵效率，还可以显著提高发酵液中多糖黄酮的总含量、姬松茸菌丝体的生物量及菌丝体中多糖黄酮的含量。
(2)本发明发酵制品包含了姬松茸发酵的胞内提取物和胞外提取物，相比常规的姬松茸发酵制品仅包括单一的胞内提取物而言，本发明发酵制品中含有更多的活性物质且活性物质的抗氧化活性强。
(3)本发明所述的发酵制品可作为活性物质加入功能食品。
附图说明
图1为本发明姬松茸发酵工艺路线图。
图2为对比例和实施例的上清液①和上清液②的DPPH自由基、羟基自由基、超氧自由基清除率。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
一种基于添加山药皮的姬松茸液体发酵培养基的姬松茸发酵工艺，具体包括如下步骤：
(1)山药皮处理液：将废弃山药皮进行超微粉碎后，取超微粉30g加入300ml水配置成废弃山药皮超微粉悬浊液；
(2)PDA液体培养基：土豆(去皮)200g加水煮沸半小时过滤，加入蛋白胨2g，酵母膏2g，磷酸二氢钾3g，硫酸镁2g，pH值自然定容到1000ml，取700ml待用；
(3)混合步骤(1)废弃山药皮超微粉水溶液和步骤(2)的PDA液体培养基(山药皮处理液/PDA液体培养基＝3:7)，得到添加山药皮的姬松茸液体发酵培养基，调节培养基pH值为6，分装在250ml三角瓶，每瓶装液量20％(50ml)，121℃灭菌15min；
(4)用已灭菌的镊子取5mm×5mm大小、平板活化好的姬松茸菌株接种于步骤(3)的发酵培养基中，摇床培养温度25℃，转速150r/min，培养7d；
(5)培养结束后分离醪液，得上清液①，抽滤得到菌丝体，干燥至恒重，称重得到姬松茸发酵的菌丝体生物量；
(6)将姬松茸菌丝体干粉粉碎后加入20倍体积水超声波200w超声处理1h后离心，得上清液②，合并上清液①和②，并喷雾干燥，得到姬松茸胞内外提取物制品，即姬松茸发酵制品。
实施例2
一种基于添加山药皮的姬松茸液体发酵培养基的姬松茸发酵工艺，具体包括如下步骤：
(1)山药皮处理液：取粉碎后的山药皮25g，加500ml水200w超声波提取1h，离心取上清液并浓缩到250ml，即为废弃山药皮超声波水提取浓缩液；
(2)PDA液体培养基：土豆(去皮)200g加水煮沸半小时过滤，加入蛋白胨2g，酵母膏2g，磷酸二氢钾3g，硫酸镁2g，pH值自然定容到1000ml，取750ml待用；
(3)混合步骤(1)的废弃山药皮超声波水提取浓缩液和步骤(2)的PDA液体培养基(山药皮处理液/PDA液体培养基＝1:3)，得到添加山药皮的姬松茸液体发酵培养基，调节培养基pH值为4，分装在250ml三角瓶，每瓶装液量30％(75ml)，121℃灭菌15min；
(4)用已灭菌的镊子取5mm×5mm大小、平板活化好的姬松茸菌株接种于步骤(3)的发酵培养基中，摇床培养温度26℃，转速150r/min，培养5d；
(5)培养结束后分离醪液，得上清液①，抽滤得到菌丝体，干燥至恒重，称重得到姬松茸发酵的菌丝体生物量；
(6)将姬松茸菌丝体干粉粉碎后加入20倍体积水超声波200w超声处理1h后离心，得上清液②，合并上清液①和②以后喷雾干燥，得到姬松茸胞内外提取物制品，即姬松茸发酵制品。
实施例3
一种基于添加山药皮的姬松茸液体发酵培养基的姬松茸发酵工艺，具体包括如下步骤：
(1)山药皮处理液：取粉碎后的山药皮20g，加入600ml 30vt％(体积浓度)乙醇闪式提取10min，所述闪式提取的转速5000r/min，离心取上清液挥干乙醇，浓缩到200ml，即为废弃山药皮醇提取浓缩液；
(2)PDA液体培养基：土豆(去皮)200g加水煮沸半小时过滤，加入蛋白胨2g，酵母膏2g，磷酸二氢钾3g，硫酸镁2g，pH值自然定容到1000ml，取800ml待用；
(3)混合步骤(1)的废弃山药皮醇提取浓缩液和步骤(2)的PDA液体培养基(山药皮处理液/PDA液体培养基＝1:4)，得到添加山药皮的姬松茸液体发酵培养基，调节培养基pH值为5，分装在250ml三角瓶，每瓶装液量40％(100ml)，121℃灭菌15min；
(4)用已灭菌的镊子取5mm×5mm大小、平板活化好的姬松茸接种于步骤(3)的发酵培养基中，摇床培养温度28℃，转速150r/min，培养6d；
(5)培养结束后分离醪液，得上清液①，抽滤得到菌丝体，干燥至恒重，称重得到姬松茸发酵的菌丝体生物量；
(6)将姬松茸菌丝体干粉粉碎后加入20倍体积水超声波200w超声处理1h后离心，得上清液②，合并上清液①和②以后喷雾干燥，得到姬松茸胞内外提取物制品，即姬松茸发酵制品。
实施例4
一种基于添加山药皮的姬松茸液体发酵培养基的姬松茸发酵工艺，具体包括如下步骤：
(1)山药皮处理液：将山药皮经过气流式超微粉碎机粉碎，取超微粉15g加入150ml水配置成废弃山药皮超微粉悬浊液；取粉碎后的山药皮15g，加300ml水200w超声波提取1h，离心取上清液浓缩到150ml废弃山药皮超声波水提取浓缩液，合并上述两种液体共300ml；
(2)PDA液体培养基：土豆(去皮)200g加水煮沸半小时过滤，加入蛋白胨2g，酵母膏2g，磷酸二氢钾3g，硫酸镁2g，pH值自然定容到1000ml，取600ml待用；
(3)混合步骤(1)的山药皮处理液和步骤(2)的PDA液体培养基(山药皮处理液/PDA液体培养基＝1:2)，得到添加山药皮的姬松茸液体发酵培养基，调节培养基pH值为7，分装在250ml三角瓶，每瓶装液量50％(125ml)，121℃灭菌15min；
(4)用已灭菌的镊子取5mm×5mm大小、平板活化好的姬松茸接种于步骤(3)的发酵培养基中，摇床培养温度20℃，转速150r/min，培养8d；
(5)培养结束后分离醪液，得上清液①，抽滤得到菌丝体，干燥至恒重，称重得到姬松茸发酵的菌丝体生物量；
(6)将姬松茸菌丝体干粉粉碎后加入20倍体积水超声波200w超声处理1h后离心，得上清液②，合并上清液①和②以后喷雾干燥，得到姬松茸胞内外提取物制品，即姬松茸发酵制品。
实施例5
一种基于添加山药皮的姬松茸液体发酵培养基的姬松茸发酵工艺，具体包括如下步骤：
(1)山药皮处理液：将山药皮经过气流式超微粉碎机粉碎，取超微粉10g加入100ml水配置成废弃山药皮超微粉悬浊液；取粉碎后的山药皮10g，加200ml水200w超声波提取1h，离心取上清液浓缩得到100ml废弃山药皮超声波水提取浓缩液；取粉碎后的山药皮10g，加入300ml 30vt％乙醇闪式提取10min，离心取上清液挥干乙醇，浓缩得到100ml废弃山药皮醇提取浓缩液；合并上述三种液体；
(2)PDA液体培养基：土豆(去皮)200g加水煮沸半小时过滤，加入蛋白胨2g，酵母膏2g，磷酸二氢钾3g，硫酸镁2g，pH值自然定容到1000ml，取700ml待用；
(3)混合步骤(1)的山药皮处理液和步骤(2)的PDA液体培养基(山药皮处理液/PDA液体培养基＝3:7)，得到添加山药皮的姬松茸液体发酵培养基，调节培养基pH值为6，分装在250ml三角瓶，每瓶装液量60％(150ml)，121℃灭菌15min；
(4)用已灭菌的镊子取5mm×5mm大小、平板活化好的姬松茸接种于步骤(3)的发酵培养基中，摇床培养温度22℃，转速150r/min，培养7d；
(5)培养结束后分离醪液，得上清液①，抽滤得到菌丝体，干燥至恒重，称重得姬松茸发酵的菌丝体生物量；
(6)将姬松茸菌丝体干粉粉碎后加入20倍体积水超声波200w超声处理1h后离心，得上清液②，合并上清液①和②以后喷雾干燥，得到姬松茸胞内外提取物制品，即姬松茸发酵制品。
实施例6
一种基于添加山药皮的姬松茸液体发酵培养基的姬松茸发酵工艺，具体包括如下步骤：
(1)山药皮处理液：将山药皮经过气流式超微粉碎机粉碎，取超微粉10g加入100ml水配置成废弃山药皮超微粉悬浊液；取粉碎后的山药皮10g，加入300ml 30vt％乙醇闪式提取10min，离心取上清液挥干乙醇，浓缩到100ml废弃山药皮醇提取浓缩液；合并上述两种液体；
(2)PDA液体培养基：土豆(去皮)200g加水煮沸半小时过滤，加入蛋白胨2.4g，酵母膏2.4g，磷酸二氢钾3.6g，硫酸镁2.4g，pH值自然定容到1000ml，待用；
(3)混合步骤(1)的山药皮处理液和步骤(2)的PDA液体培养基(山药皮处理液/PDA液体培养基＝1:5)，得到添加山药皮的姬松茸液体发酵培养基，调节培养基pH值为6，分装在250ml三角瓶，每瓶装液量30％(75ml)，121℃灭菌15min；
(4)用已灭菌的镊子取5mm×5mm大小、平板活化好的姬松茸接种于步骤(3)的发酵培养基中，摇床培养温度25℃，转速150r/min，培养6d；
(5)培养结束后分离醪液，得上清液①，抽滤得到菌丝体，干燥至恒重，称重得姬松茸发酵的菌丝体生物量。
(6)将姬松茸菌丝体干粉粉碎后加入20倍体积水超声波200w超声处理1h后离心，得上清液②，合并上清液①和②以后喷雾干燥，得到姬松茸胞内外提取物制品，即姬松茸发酵制品。
对比例
一种采用常规发酵培养基的姬松茸发酵工艺，包括如下步骤：
(1)常规发酵培养基的组分：土豆(去皮)200g加水煮沸半小时过滤，加入蛋白胨2g，酵母膏2g，磷酸二氢钾3g，硫酸镁2g，pH值自然定容到1000ml；
(2)液体发酵：将活化后的姬松茸菌株接种至液体发酵培养基中，pH自然，10％装液量，置150r/min转速，于25℃条件下摇床培养10d；
(3)发酵结束后，分离醪液，得上清液①，抽滤得到菌丝体，干燥至恒重，称重得菌丝体生物量；
(4)将姬松茸菌丝体干粉粉碎后加入20倍体积水超声波200w超声处理1h后离心，得上清液②，上清液②即为姬松茸发酵生物制品。
将实施例1、实施例2、实施例3、实施例5和对比例获得的菌体生物量、上清液②中的多糖含量、多糖纯度和黄酮含量进行比较，结果见表1。
表1 发酵培养菌体生物量、多糖含量、多糖纯度、黄酮含量的比较
对比例 实施例1 实施例2 实施例3 实施例5
生物量(g/100ml) 1.05 1.66 1.07 1.49 1.72
多糖含量(mg/g) 45.2 55.2 53.6 52.1 54.8
多糖纯度(％) 14.10 19.40 18.60 17.60 19.61
黄酮含量(mg/g) 2.12 4.71 4.66 4.69 4.88
表1的结果说明了：实施例1、实施例2、实施例3、实施例5获得的姬松茸生物量，其上清液②中的多糖含量、多糖纯度和黄酮含量明显高于对比例，说明添加了山药皮处理液能有效提高姬松茸生物量，胞内多糖含量、多糖纯度和黄酮含量。
图2为实施例1～6获得的上清液①和上清液②和对比例的上清液①和上清液②的DPPH自由基清除率、羟基自由基清除率、超氧自由基清除率的对比分析，结果说明了本发明所述发酵制品中活性物质的抗氧化活性强。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的实例，而并非对实施方式的限制。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而因此所引申的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种添加山药皮的姬松茸液体发酵培养基，其特征在于，由山药皮处理液和PDA液体培养基组成，所述山药皮处理液为将山药皮进行超微粉碎处理后的超微粉加水得到的山药皮超微粉悬浊液、将山药皮经水提处理获得的山药皮超声波水提取浓缩液和将山药皮经闪式醇提处理获得的山药皮醇提取浓缩液中的一种或几种的组合；所述山药皮处理液和PDA液体培养基的体积比为1:2~1:5，每100ml的山药皮处理液中，所述山药皮的处理量为9g~11g。
2.根据权利要求1所述的添加山药皮的姬松茸液体发酵培养基，其特征在于，所述山药皮超声波水提取浓缩液是通过如下方法获得：将废弃山药皮粉碎后加入到水中进行超声波提取，而后浓缩成浓缩液；所述山药皮醇提浓缩液通过如下方法获得：将废弃山药皮粉碎后加入到醇中进行闪式提取，而后浓缩成浓缩液。
3.根据权利要求2所述的添加山药皮的姬松茸液体发酵培养基，其特征在于，所述超声波提取为200w超声波提取1h；所述闪式提取的转速5000r/min，时间为10min。
4.根据权利要求1所述的添加山药皮的姬松茸液体发酵培养基，其特征在于，所述PDA液体培养基为：将去皮土豆200份加水煮沸后过滤，再加入蛋白胨2重量份，酵母膏2重量份，磷酸二氢钾3重量份，硫酸镁2重量份，加水定容至1000重量份，pH值自然。
5.基于权利要求1~4任一所述添加山药皮的姬松茸液体发酵培养基的姬松茸发酵工艺，其特征在于，包括如下步骤：（1）姬松茸菌种的活化；（2）液体发酵培养：将活化后的姬松茸菌株接种至添加山药皮的姬松茸液体发酵培养基中，调节培养基的pH为4~7，置于20~28℃下摇床培养5~8d，发酵结束后，发酵液经后处理后得到姬松茸发酵制品。
6.根据权利要求5所述的姬松茸发酵工艺，其特征在于，所述摇床培养的装液量为20%-60%，摇床转速为150r/min。
7.根据权利要求5所述的姬松茸发酵工艺，其特征在于，所述的后处理为：将发酵液离心分离后得上清液①和菌丝体，将菌丝体干燥、粉碎后置于水中进行超声波处理、离心，得上清液②，合并上清液①和②并喷雾干燥。
8.根据权利要求5~7任一所述的发酵工艺制备得到的姬松茸发酵制品。
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