CN105385607A - 一种香菇液体深层发酵培养基配方及发酵工艺 - Google Patents

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田少平
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TIANJIN WULIN ZHONGDI AGRICULTURAL TECHNOLOGY Co Ltd
Hubei Wulin Land Agricultural Technology Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种香菇液体深层发酵培养基配方，包括糖蜜、玉米粉、豆粕粉、硫酸镁、磷酸二氢钾、酵母抽提物、消泡油，培养基灭菌前调pH值为5.0。具体工艺是将香菇斜面菌种接入液体培养基的摇瓶中培养得香菇液体菌种；将香菇液体菌种转接入液体培养基中培养；待香菇菌丝球长满液体培养基后，将香菇液体菌种作为一级菌种罐接入500L种子罐中，发酵，再将500L种子罐中的香菇菌种作为二级菌种接入10m3发酵罐中，发酵，即可完成香菇液体菌种深层发酵工艺。

Description

一种香菇液体深层发酵培养基配方及发酵工艺
技术领域
本发明涉及一种香菇液体深层发酵培养基的配置及发酵工艺的制作方法，属于生物发酵领域。
背景技术
香菇(Lentinulaedodes)是一种食药兼用的蕈菌，是我国广泛栽培的食药用菌之一。香菇含有丰富的蛋白质、碳水化合物、脂肪、维生素及微量元素，同时香菇中的香菇多糖、萜类化合物、固醇类等药用成分，具有激活免疫系统、防治肿瘤等功效。
目前香菇在我国湖北、浙江、河南等省份广泛栽培，大面积香菇栽培需要大量优良菌种作为支撑，目前我国香菇生产所用菌种仍为固体菌种，固体菌种的生产需投入大量的人力、物力。随着各学科的交叉发展，发酵工程已被应用于食用菌行业液体深层发酵，相比于固体菌种，液体深层发酵所得液体菌种用于食用菌栽培，具有工艺操作简便、污染率低、发菌快、菌龄一致、出菇整齐、成本低等优点，是发展香菇生产的一条崭新途径。同时食用菌液体深层发酵的菌丝体和代谢产物也可用于提取有效成分。进行液体深层发酵最关键的是所用液体培养基的配方是否优良，发酵工艺是否适合。目前香菇液体深层发酵培养基配置所用材料成本较高，不适合大规模工业生产，同时发酵过程多见于摇瓶阶段，鲜有在较大规模发酵罐中进行，液体深层培养到一定规模时，各种参数的控制对整个发酵的质量起着相当重要的作用，如果将小试(摇瓶或小发酵罐)工艺直接套用到大规模发酵中往往会出现参数控制失调，进而导致发酵产量质量下降。
发明内容：
本申请在配制发酵所用液体培养基时，放弃使用实验室中价格较昂贵的材料用于实际的香菇发酵工业生产，筛选出来源丰富且价格低廉的糖蜜、玉米粉和豆粕粉作为香菇液体深层发酵的碳源氮源，添加少量硫酸镁、磷酸二氢钾为香菇液体深层发酵提供部分必须的矿质元素，添加少量酵母抽提物为发酵过程提供速效氮源和生长因子，添加少量消泡油以减少发酵过程中泡沫的产生。具体培养基的成份及配比为：
糖蜜(处理后总糖浓度为27％)5％，玉米粉0.3％，豆粕粉0.3％，酵母抽提物0.1％，硫酸镁0.03％，磷酸二氢钾0.05％，消泡油0.03％，培养基灭菌前调pH值为5.0。
本发明放弃采用三角瓶摇床培养进行香菇液体培养，仅将三角瓶摇床培养用于一级菌种的扩大培养。在得到足够量的一级菌种后，将一级菌种转移至无菌培养接种罐中，利用无菌培养接种罐将液体菌种压入发酵罐中，避免了在发酵车间利用酒精火焰环，打开发酵罐的接种口，将三角瓶中的一级种倒入发酵罐的方式进行接种，这样可以大大降低接种的污染率。具体的发酵工艺包括如下步骤：
(1).将香菇斜面菌种接入含液体培养基的摇瓶中，摇床转速为160～180rpm，24～26℃培养5～6天；(2).将步骤(1)中所得的香菇液体菌种按2％的接种量转接入装有液体培养基的摇瓶中进行扩大培养，摇床转速为160～180rpm，24～26℃培养4～5天；(3).待步骤(2)中的香菇菌丝球长满液体培养基后，将所得的液体菌种在无菌操作台中转移入无菌培养接种罐，装料系数为70％左右；(4).将无菌培养接种罐中的香菇液体菌种作为一级种子接入生产发酵罐中，发酵过程保持发酵液温度24～26℃，罐压0.13MPa，搅拌速率和通气量随溶氧变化，保证溶氧为90％～95％(转速控制在100～250rpm，通气量控制在6～15m3/h)，结合罐体pH实时监测探头显示数值，通过流加饱和碳酸钠溶液控制整个发酵过程发酵液的pH为4.5左右。
发酵127小时左右，单位体积发酵液菌丝球体积不再增加，pH基本保持不变，无需流加碱液时，发酵结束放罐。整个发酵过程中，前24小时取样一次，后面每隔6小时取样一次，镜检、测离线pH、观察培养基颜色、闻培养基气味，同时测量沉降2小时后单位体积发酵液中香菇菌丝球体积。
本发明中所述的摇瓶和发酵培养基的成份及配比同上所述培养基的成份及配比。单位体积发酵液香菇菌丝球体积计算方法为：取样后将混合均匀的样品倒入100mL量筒中，静置2小时，计算单位体积发酵液中香菇菌丝球体积。
香菇菌种的液体发酵，在国际上本行业中目前还处于实验室摇床或者实验室30-50L发酵罐的发酵水平，就国际现有的金针菇、杏鲍菇工厂化栽培生产中，液体菌种发酵最大的液体菌种生产工艺也只有200-300L发酵罐，不带搅拌，无法控制通风量和菌丝球的大小，不能进行全自动接种。再则小罐发酵，耗时耗能。人工用量大，成本增高。
该工艺可一次性生产7m3香菇液体菌种，设备和工艺先进，发酵参数温度、酸碱度、通风量、搅拌转速等均可控，菌丝球大小可以随时调整。适合工厂化全自动生产线。
在其他的配方生产中，菌丝体的收得率一般为20-30％(发酵液体积比)用该培养基配方进行发酵，收得率高达60-70％(发酵液体积比)。
本申请中筛选出的培养基配方适宜香菇液体菌种深层发酵，发酵工艺周期短，可以大大降低香菇生产中菌种的制作成本和生产周期，可以把该有益效果具体化、扩大化、详细化。
具体实施方式
实施例1
(1).将香菇斜面菌种接入4瓶容量为250mL装有100mL液体培养基的摇瓶中，摇床转速为160～180rpm，24～26℃培养5～6天；(2).将步骤(1)中所得的香菇液体菌种按2％的接种量转接入4瓶容量为5000mL装有2000mL液体培养基的摇瓶中进行扩大培养，摇床转速为160～180rpm，24～26℃培养4～5天；(3).待步骤(2)中的香菇菌丝球长满液体培养基后，将所得的液体菌种在无菌操作台中转移入容积为10L的无菌培养接种罐，装料系数为70％左右；(4).将无菌培养接种罐中的香菇液体菌种接入装料系数为70％容积为500L发酵罐中，接种量为2％左右，发酵过程保持罐温24～26℃，罐压0.13MPa，搅拌速率和通气量随溶氧变化，保证溶氧为90％～95％(转速控制在100～250rpm，通气量控制在6～15m3/h)，通过流加饱和碳酸钠溶液控制整个发酵过程发酵液的pH为4.5左右。
整个发酵过程取样镜检菌丝形态正常；随着发酵的进行，培养基中的营养物质渐渐被消耗，培养基的颜色逐渐变得透亮，培养基有淡淡香菇香味；65小时pH下降至4.44，开始流加碱液将pH调制4.44至4.60之间，69小时至112小时流加碱液频繁，平均每小时加一次，112小时至127小时，碱流加频率明显下降，127小时后无需流加碱液，pH稳定；菌丝球体积增长规律为：36小时单位体积发酵液菌丝球体积开始增多，72～96小时菌丝球体积快速增长，96～114小时增速放缓，126小时单位体积发酵液菌丝球体积达最大值0.955，之后有下降趋势。综合分析流加碱液频率和单位体积发酵液香菇菌丝球体积增长规律，可以将69～127小时这一阶段归结为香菇液体发酵的对数生长期和减速期；结合香菇菌丝球产生量和后续栽培袋接种萌发试验结果，确定香菇液体菌种最佳接种时间为96小时至127小时。

Claims (2)

1.一种香菇液体深层发酵培养基配方，其特征在于，包括糖蜜、玉米粉、豆粕粉、硫酸镁、磷酸二氢钾、酵母抽提物、消泡油，按重量百分数计，各成分配比为：总糖浓度为27％的糖蜜5％，玉米粉0.3％，豆粕粉0.3％，酵母抽提物(氮源)0.1％，硫酸镁0.03％，磷酸二氢钾0.05％，消泡油(生物消泡油PPE)0.03％，培养基灭菌前调pH值为5.0。
2.一种香菇液体深层发酵工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将香菇斜面菌种接入液体培养基的摇瓶中，摇床转速为160～180rpm，24～26℃培养5～6天；
(2)将步骤(1)中所得的香菇液体菌种按2％的接种量转接入装有液体培养基的摇瓶中进行扩大培养，摇床转速为160～180rpm，24～26℃培养4～5天；
(3)待步骤(2)中的香菇菌丝球长满液体培养基后，将所得的液体菌种在无菌操作台中转移入无菌培养接种罐；
(4)将无菌培养接种罐中的香菇液体菌种作为一级种子接入发酵罐，发酵过程保持发酵液温度24～26℃，罐压0.13MPa，搅拌速率和通气量随溶氧变化，转速控制在100～250rpm，通气量控制在6～15m3/h并保证溶氧为90％～95％，结合罐体pH实时监测探头数值，通过流加饱和碳酸钠溶液控制整个发酵过程发酵液的pH为4.5左右，发酵127小时左右，单位体积发酵液菌丝球体积基本不再增加，pH基本保持不变，无需流加碱液时，发酵结束放罐。
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