CN104969773B - 利用甘薯渣发酵获得蛹虫草发酵物或子实体的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用甘薯渣发酵获得蛹虫草发酵物或子实体的方法，先将蛹虫草母种转接到由土豆、葡萄糖、黄豆粉、磷酸二氢钾、硫酸镁、琼脂组成的培养基中培养出成熟健壮的菌丝。采用摇瓶液体培养二级种，为了扩大种源及缩短种子培养周期，培养基同母种培养基，但不加琼脂。生长旺盛菌丝即可作液体菌种。甘薯渣清洗过滤，通风干燥后与大米粒、小麦粒或玉米按比例混合后作为蛹虫草发酵原料添加至蛹虫草培养基中，无菌环境冷却后，接入蛹虫草液体菌种静止避光培养，蛹虫草菌丝转色，得菌丝体及发酵物，菌丝体及发酵物低温干燥装袋保存。该发酵物作为康保健功能食品的原料；发酵成蛹虫草子实体，子实体表面密生子囊壳阴干、装袋，作蛹虫草原料。

Description

利用甘薯渣发酵获得蛹虫草发酵物或子实体的方法

技术领域

本发明属加工副产物高值化利用和生物技术领域，具体涉及一种利用甘薯渣发酵获得蛹虫草发酵物或子实体的方法。

背景技术

目前，甘薯除鲜食外，主要用作加工原料，而这其中有绝大部分用于淀粉和淀粉类产品加工，甘薯渣是甘薯淀粉加工过程中产生的残渣，一个年产甘薯淀粉3000t的加工企业，每年甘薯淀粉渣产出高达4000t以上，除少量作为饲料简单利用，通常被当作废弃物露天堆弃，造成资源浪费和严重环境污染，如何对甘薯渣进行高值化综合利用是甘薯行业迫切需要解决的重要问题。

蛹虫草(Cordyceps militaris)又名北虫草、蛹草等，是一种名贵的药食兼用真菌，含有虫草素、虫草多糖、虫草酸等多种生物活性物质，具有抗癌抗肿瘤、抗菌消炎、提高免疫力等作用。目前市场上常见的蛹虫草多为通过人工培育技术，利用谷物为主要营养基质发酵而成，该技术已经比较成熟，部分食用菌生产企业已经开始规模化应用。随着虫草产业的发展，蛹虫草工厂化生产规模也逐渐扩大，蛹虫草发酵原料需求也随之加大，以粮食为主要原料的蛹虫草人工发酵模式已经不能满足生产需求。甘薯渣虽然是甘薯淀粉加工副产物，其实还含有大量淀粉、膳食纤维以及蛋白和脂肪等营养物质。以甘薯渣作为部分替代大米、小麦等粮食原料进行蛹虫草发酵，既可以将甘薯渣副产物转化为具有保健功能的高附加值原料或产品，还可以缓解该产业发展对粮食的需求。

发明内容

本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种能变废为宝，能缓解蛹虫草人工栽培对粮食的依赖，产品虫草素含量和虫草多糖含量高的利用甘薯渣发酵获得蛹虫草发酵物或子实体的方法。

本发明目的的实现方式为，利用甘薯渣发酵获得蛹虫草发酵物或子实体的方法，具体步骤为：

(1)蛹虫草菌种的培养：

①母种转接：

每1L培养基中添加土豆200g，葡萄糖20g，黄豆粉10g，磷酸二氢钾1g、硫酸镁0.5g，煮沸，过滤，添加琼脂粉25g；将上述配方的培养基分装试管，加棉塞于灭菌锅中115℃灭菌30分钟，取出放置斜面备用；在无菌条件下扩种，一支母种扩接100±10支；母种培养条件20-25℃恒温下，培养6-10天，成为成熟健壮的菌丝；

②摇瓶液体菌种制备：

采用摇瓶液体培养二级种；每1L二级种培养基中添加土豆200g，葡萄糖20g，黄豆粉10g，磷酸二氢钾1g、硫酸镁0.5g，煮沸，过滤；将液体培养基分装入500ml三角瓶中，每瓶装入培养液250ml，瓶口用透气耐高温聚丙烯膜封好，115℃灭菌30分钟；将步骤(1)①培养成熟的母种菌丝在无菌条件下用接种环接入三角瓶培养基中，1支试管斜面菌种接40-50瓶；接完菌的三角瓶在摇床上培养，温度18-25℃，转速110-150r/min，培养3-6天后，菌丝生长旺盛，即可作为液体菌种；

(2)甘薯渣的处理：

从甘薯淀粉厂收集的甘薯渣先用自来水漂洗，然后用两层纱布过滤，重复2-3次后，于50-60℃通风干燥；

(3)甘薯渣转化蛹虫草培养液的制作：

将100g土豆，10g黄豆粉，加入到800ml蒸馏水中，煮沸15min，两层纱布过滤，得到液体，冷却至室温后，在该液体中加入10g白砂糖，1g磷酸二氢钾、0.5g硫酸镁，1g乳酸钙，定容至1000ml，即得甘薯渣转化蛹虫草所用的培养液；

(4)分装装瓶：

在每个直径10cm，高12cm的罐头瓶中按质量比1-2：1-2放入步骤(2)处理后的甘薯渣和谷物150g，再加入步骤(3)所得的甘薯渣转化蛹虫草所用的培养液50-100ml，混匀后，瓶口用可透气的耐高温聚丙烯膜封好，115℃灭菌30min，取出后放入无菌操作台冷却至室温备用；所述谷物为大米或小麦粒，或玉米粒；

(5)接种：

根据瓶菌种菌丝体浓度，将摇瓶菌种用无菌水稀释至所需倍数倍，在无菌环境下，用喷雾连续接种枪接种6-15mL菌液至步骤(4)的罐头瓶中，接完种的罐头瓶移入可调控温湿度及光照的培养室的培养架上进行培养；

(6)培养：

经步骤(5)接种后于温度18-25℃，湿度50％-70％的条件下避光培养，待白色菌丝长满培养基后，适当调节温湿度及光照至菌丝生长所需要的温湿度及光照，2-5天后白色菌丝转黄；

(7)收获发酵物或者蛹虫草：

菌丝黄后即可收获生长旺盛的菌丝体及发酵物，收获的菌丝体及发酵物低温干燥至水量10-12％后，装入塑料袋保存；或待其发酵成为蛹虫草子实体，当子实体长到瓶口肩部，表面密生子囊壳时采收，将采收的子实体整齐排放在竹帘上阴干、装入塑料袋封存，作为蛹虫草原料。

本发明的主要优点是：

(1)以甘薯淀粉厂废弃的甘薯渣作为蛹虫草发酵的主要原料，不仅可以缓解废弃甘薯渣对环境造成的负面影响，提高甘薯资源利用率，还能变废为宝，将其转化为具有高附加值和保健功能的蛹虫草发酵物及蛹虫草子实体，对提升企业的经济效益和市场竞争力具有显著作用；

(2)以甘薯渣为主要原料进行蛹虫草发酵，改变了蛹虫草人工栽培方式，缓解了蛹虫草人工栽培对粮食(如大米、小麦等)的依赖。

采用本发明可以获得甘薯渣蛹虫草发酵物和蛹虫草子实体，其功能等同于甚至优于普通栽培的蛹虫草和野生虫草。收获的甘薯渣蛹虫草发酵物含有虫草酸、虫草素、虫草多糖和甘薯膳食纤维素等功能成分，可以作为健康保健功能性食品和保健品的原料。

具体实施方式

本发明先将蛹虫草母种转接到由土豆、葡萄糖、黄豆粉、磷酸二氢钾、硫酸镁、琼脂组成的培养基中培养出成熟健壮的菌丝。采用摇瓶液体培养二级种，为了扩大种源及缩短种子培养周期，培养基同母种培养基，但不加琼脂。生长旺盛菌丝即可作为液体菌种使用。甘薯渣通常会含有少量杂质，如沙子等，故需清洗过滤，通风干燥。将处理好的甘薯渣与大米、小麦或玉米按一定比例混合后作为蛹虫草发酵原料添加至蛹虫草培养基中，无菌环境冷却后，接入事先培养好的蛹虫草液体菌种于温度18-23℃，湿度50％-80％条件下静止避光培养，培养过程中根据蛹虫草生长状态，进行温、湿度和光照调节，可使蛹虫草菌丝转色，即可收获生长旺盛的菌丝体及发酵物，菌丝体及发酵物低温干燥至水分含量10-12％后，装入塑料袋保存，该发酵物可用来作为健康保健功能食品的原料；或待其发酵成为蛹虫草子实体，当子实体长到瓶口肩部，表面密生子囊壳时采收，将采收的子实体整齐排放在竹帘上阴干、装入塑料袋封存，作为蛹虫草原料。

本申请人将用本发明培养的甘薯渣蛹虫草及其发酵物与粗大米蛹虫草、粗大米蛹虫草培养物及野生虫草(西藏)的主要功能成分含量作了对比试验，试验结果见表1。

表1

由表中可见：相比普通大米蛹虫草，以甘薯渣为栽培基质的蛹虫草及其发酵物中除虫草素、虫草酸和虫草多糖含量均增加外，膳食纤维素含量显著提高。甘薯渣蛹虫草的虫草酸含量没有西藏野生虫草含量高，但是虫草素含量和虫草多糖含量高于与西藏野生虫草。

下面用具体实施例详述本发明：

例1

(1)蛹虫草菌种的培养：

①母种转接

每1L培养基中添加土豆200g，葡萄糖20g，黄豆粉10g，磷酸二氢钾1g、硫酸镁0.5g，煮沸，过滤，添加琼脂粉25g。将上述配方的培养基分装试管，加棉塞于灭菌锅中115℃灭菌30分钟，取出放置斜面备用。在无菌条件下扩种，一般一支母种可扩接100支左右。母种培养条件20-25℃恒温下，培养6-10天后，成为成熟健壮的菌丝。

②摇瓶液体菌种制备

二级种采用摇瓶液体培养。培养基配方成分除不加琼脂，其余同母种培养基。将液体培养基分装入500ml三角瓶中，每瓶装入培养液250ml，瓶口用透气耐高温聚丙烯膜封好，115℃灭菌30分钟。将培养成熟的母种菌丝在无菌条件下用接种环接入三角瓶培养基中，1支试管斜面菌种接40-50瓶为宜。接完菌的三角瓶在摇床上培养，温度控制在18-25℃，转速110-150r/min，培养3-6天后，菌丝生长旺盛，即可作为液体菌种使用。

(2)甘薯渣的前处理：

从甘薯淀粉厂收集的甘薯渣先用自来水漂洗，然后用两层纱布过滤，重复2-3次后，于50-60℃通风干燥。

(3)甘薯渣转化蛹虫草培养液的制作：

将100g土豆，10g黄豆粉，加入到800ml蒸馏水中，煮沸15min，两层纱布过滤，得到液体，冷却至室温后，在该液体中加入10g白砂糖，1g磷酸二氢钾、0.5g硫酸镁，1g乳酸钙，定容至1000ml，即为甘薯渣转化蛹虫草时所用的培养液。

(4)分装装瓶：

在每个直径10cm，高12cm的罐头瓶中放入上述处理好的甘薯渣100g和大米50g，再加入上述甘薯渣转化蛹虫草时所用的培养液50-60ml，混匀后，瓶口用可透气的耐高温聚丙烯膜封好，115℃灭菌30min，取出后放入无菌操作台冷却至室温备用。

(5)接种：

根据瓶菌种菌丝体浓度，将摇瓶菌种用无菌水稀释数倍，在无菌环境下，用喷雾连续接种枪接种6-8mL菌液至上述罐头瓶中，接完种的罐头瓶移入可调控温湿度及光照的培养室的培养架上进行培养。

(6)培养：

接种后于温度18-25℃，湿度50％-70％的条件下避光培养，待白色菌丝长满培养基后，适当调节温湿度及光照，2-5天后白色菌丝转黄。

(7)收获发酵物或者蛹虫草：

菌丝黄后即可收获生长旺盛的菌丝体及发酵物，收获的菌丝体及发酵物低温干燥至水分含量10-12％后，装入塑料袋保存，该发酵物可用来作为健康保健功能食品的原料；或待其发酵成为蛹虫草子实体，当子实体长到瓶口肩部，表面密生子囊壳时采收，将采收的子实体整齐排放在竹帘上阴干、装入塑料袋封存，作为蛹虫草原料。

例2、同例1，不同的是，

(4)分装装瓶：

在罐头瓶中放入甘薯渣75g和小麦粒75g，再加入上述甘薯渣转化蛹虫草时所用的培养液60-80ml，混匀后，瓶口用可透气的耐高温聚丙烯膜封好。

(5)接种：

根据瓶菌种菌丝体浓度，将摇瓶菌种用无菌水稀释数倍，在无菌环境下，用喷雾连续接种枪接种7-9mL菌液至上述罐头瓶中。

例3、同例1，不同的是，

(4)分装装瓶：

在罐头瓶中放入甘薯渣50g和玉米粒100g，再加入上述甘薯渣转化蛹虫草时所用的培养液70-90ml，混匀后，瓶口用可透气的耐高温聚丙烯膜封好。

(5)接种：

根据瓶菌种菌丝体浓度，将摇瓶菌种用无菌水稀释数倍，在无菌环境下，用喷雾连续接种枪接种8-10mL菌液至上述罐头瓶中。

例4、同例1，不同的是，

(4)分装装瓶：

在罐头瓶中放入甘薯渣80g和小麦粒120g，再加入上述甘薯渣转化蛹虫草时所用的培养液70-90ml，混匀后，瓶口用可透气的耐高温聚丙烯膜封好。

(5)接种：

根据瓶菌种菌丝体浓度，将摇瓶菌种用无菌水稀释数倍，在无菌环境下，用喷雾连续接种枪接种9-12mL菌液至上述罐头瓶中。

例5、同例1，不同的是，

(4)分装装瓶：

在罐头瓶中放入甘薯渣120g和小麦粒90g，再加入上述甘薯渣转化蛹虫草时所用的培养液90-100ml，混匀后，瓶口用可透气的耐高温聚丙烯膜封好。

(5)接种：

根据瓶菌种菌丝体浓度，将摇瓶菌种用无菌水稀释数倍，在无菌环境下，用喷雾连续接种枪接种12-15mL菌液至上述罐头瓶中。

例6、同例1，不同的是，

(4)分装装瓶：

在每个直径10cm，高12cm的罐头瓶中放入上述处理好的甘薯渣和大米或小麦粒或玉米粒，再加入上述甘薯渣转化蛹虫草时所用的培养液80-90ml，混匀后，瓶口用可透气的耐高温聚丙烯膜封好。甘薯渣和大米或小麦粒或玉米粒的质量(按50-100g计算)比见表2、3、4，不同比例的主要功能成分含量见表2、3、4.

表2

表3

表4

从表2、3、4可见，以甘薯渣、小麦粒、玉米粒或大米为主要原料按照适当比例进行混合发酵时，这些原料添加比例不同时蛹虫草生长速度和收获蛹虫草的质量与功能成分含量是不同的。蛹虫草菌丝长满培养料的时间为144-240小时，添加甘薯渣比例较多时，菌丝长满培养料的时间多12-24小时；甘薯渣与玉米粒进行混合发酵时其菌丝生长速度、蛹虫草质量及主要功能成分含量均优于其他发酵方式。也说明甘薯渣完全可替代谷物栽培蛹虫草，可解决蛹虫草人工栽培对粮食(如大米、小麦等)的依赖。同时说明玉米粒的栽培效果优于大米、小麦粒。

Claims (1)

1.利用甘薯渣发酵获得蛹虫草发酵物或子实体的方法，其特征在于：具体步骤为：

(1)蛹虫草菌种的培养：

①母种转接：

每1L培养基中添加土豆200g，葡萄糖20g，黄豆粉10g，磷酸二氢钾1g、硫酸镁0.5g，煮沸，过滤，添加琼脂粉25g；将上述配方的培养基分装试管，加棉塞于灭菌锅中115℃灭菌30分钟，取出放置斜面备用；在无菌条件下扩种，一支母种扩接100±10支；母种培养条件20-25℃恒温下，培养6-10天，成为成熟健壮的菌丝；

②摇瓶液体菌种制备：

采用摇瓶液体培养二级种；每1L二级种培养基中添加土豆200g，葡萄糖20g，黄豆粉10g，磷酸二氢钾1g、硫酸镁0.5g，煮沸，过滤；将液体培养基分装入500ml三角瓶中，每瓶装入培养液250ml，瓶口用透气耐高温聚丙烯膜封好，115℃灭菌30分钟；将步骤(1)①培养成熟的母种菌丝在无菌条件下用接种环接入三角瓶培养基中，1支试管斜面菌种接40-50瓶；接完菌的三角瓶在摇床上培养，温度18-25℃，转速110-150r/min，培养3-6天后，菌丝生长旺盛，即可作为液体菌种；

(2)甘薯渣的处理：

从甘薯淀粉厂收集的甘薯渣先用自来水漂洗，然后用两层纱布过滤，重复2-3次后，于50-60℃通风干燥；

(3)甘薯渣转化蛹虫草培养液的制作：

将100g土豆，10g黄豆粉，加入到800ml蒸馏水中，煮沸15min，两层纱布过滤，得到液体，冷却至室温后，在该液体中加入10g白砂糖，1g磷酸二氢钾、0.5g硫酸镁，1g乳酸钙，定容至1000ml，即得甘薯渣转化蛹虫草所用的培养液；

(4)分装装瓶：

在每个直径10cm，高12cm的罐头瓶中按质量比1-2：1-2放入步骤(2)处理后的甘薯渣和谷物150g，再加入步骤(3)所得的甘薯渣转化蛹虫草所用的培养液50-100ml，混匀后，瓶口用可透气的耐高温聚丙烯膜封好，115℃灭菌30min，取出后放入无菌操作台冷却至室温备用；所述谷物为大米或小麦粒，或玉米粒；

(5)接种：

根据瓶菌种菌丝体浓度，将摇瓶菌种用无菌水稀释至所需倍数倍，在无菌环境下，用喷雾连续接种枪接种6-15mL菌液至步骤(4)的罐头瓶中，接完种的罐头瓶移入可调控温湿度及光照的培养室的培养架上进行培养；

(6)培养：

经步骤(5)接种后于温度18-25℃，湿度50％-70％的条件下避光培养，待白色菌丝长满培养基后，适当调节温湿度及光照至菌丝生长所需要的温湿度及光照，2-5天后白色菌丝转黄；

(7)收获发酵物或者蛹虫草：

菌丝黄后即可收获生长旺盛的菌丝体及发酵物，收获的菌丝体及发酵物低温干燥至水量10-12％后，装入塑料袋保存；或待其发酵成为蛹虫草子实体，当子实体长到瓶口肩部，表面密生子囊壳时采收，将采收的子实体整齐排放在竹帘上阴干、装入塑料袋封存，作为蛹虫草原料。