CN106148205A - 一种黑曲霉麸曲培养基及其制备方法 - Google Patents

一种黑曲霉麸曲培养基及其制备方法 Download PDF

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李昌涛
刘春山
蒋水星
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Abstract

本发明涉及一种黑曲霉麸曲培养基及其制备方法，该麸曲培养基含有麸皮及荞麦壳，其中麸皮与荞麦壳的重量比为1:0.5‑1.0，且培养基的pH值为5.0‑7.0，本发明所公布的培养基在前期培养基灭菌过程中灭菌效率高，不结块；同时在黑曲霉生长过程当中，利于生长产生热量的散出，能够提高黑曲霉麸曲的生长质量及孢子量，保证生长的稳定性。

Description

一种黑曲霉麸曲培养基及其制备方法
技术领域
本发明涉及菌种培养领域，尤其涉及一种黑曲霉麸曲培养基及其制备方法。
背景技术
柠檬酸，学名2-羟基丙烷-1,2,3-三羧酸，分子式C6H8O7(无水物)，是一种广泛地应用于食品，医药和化工领域的有机酸。随着经济的发展，各行各业对柠檬酸的需求量将稳步上升，当然各企业面对的挑战与机遇也越来越多。主要用于食品工业、医药业、化学工业，并且在电子、纺织、石油、皮革、建筑、摄影、塑料、铸造和陶瓷等工业领域中也有十分广阔的应用。
目前在柠檬酸行业当中，黑曲霉是最常用的柠檬酸发酵菌种，而黑曲霉麸曲培养基的制备多采用小麦麸皮，水分含量在50-65％。因小麦麸皮的固有特性，在灭菌过程中，麸皮培养基容易发生结块，影响灭菌效果，同时对后期黑曲霉麸曲培养过程中热量的传递散失不及时，导致菌种培养质量较低，而筛除大量的不合格麸曲，给后续生产带来隐患，同时给工人增加了工作量和劳动成本。因此，寻求一种或多种合适的培养基质作为柠檬酸发酵黑曲霉培养基显得尤为重要。
发明内容
针对现有技术存在的诸多不足之处，本发明提供了一种黑曲霉麸曲培养基及其制备方法，该麸曲培养基含有麸皮及荞麦壳，其中麸皮与荞麦壳的重量比为1:0.5-1.0，且培养基的pH值为5.0-7.0，本发明所公布的培养基在前期培养基灭菌过程中灭菌效率高，不结块；同时在黑曲霉生长过程当中，利于生长产生热量的散出，能够提高黑曲霉麸曲的生长质量及孢子量，保证生长的稳定性，提高了经济效益。
本发明所采用的技术方案如下：
本发明的最主要技术特点就是将传统的小麦麸皮作为培养基，修改为以麸皮及荞麦壳混合而成的培养基，且限定了两者的比例，其中以荞麦壳作为整个培养基的骨架，与麸皮相互支撑，防止整个培养基在消毒过程中结块，有利于后期黑曲霉麸曲培养过程中热量的散失，从而提高麸曲的品质，同时荞麦壳中含有大量的微量元素，有利于黑曲霉的快速培养增殖，降低其变异几率，同样可以提高菌种培养质量。
本发明的具体技术方案是：
一种黑曲霉麸曲培养基，其主要成分为：麸皮及荞麦壳，其中麸皮与荞麦壳的重量比为1:0.5-1.0，且培养基的pH值为5.0-7.0；
其中麸皮颗粒大小为0.3-6mm，荞麦壳颗粒大小为1-6mm；
采用上述用量配比的麸皮及荞麦壳，可以在达到培养基基础营养要求的基础上尽可能的添加荞麦壳，利用荞麦壳所富含的元素为黑曲霉的培养提供更好的环境，而且根据黑曲霉的生产要求，将整个培养基的pH值控制在5.0-7.0，优选6.0，为后续黑曲霉的增殖提供更好的条件；而在上述配比下，以及相应的颗粒尺寸要求下，荞麦壳可以很好的与麸皮搭接相互支撑，有利于麸皮中水分的散失，从而避免后续灭菌时由于水分散失不利而导致培养基结块情况的发生，提高灭菌的效果；
所述麸皮水分含量为50-70wt％，含水量过大会给后续灭菌带来不必要的能耗损失，因此一般控制麸皮的水分在上述范围内。
除此之外本发明还提供了所述的黑曲霉麸曲培养基的制备方法，具体步骤如下：
将麸皮与荞麦壳按照1:0.5-1.0的重量比进行混合，将其搅拌均匀后，加入酸度调节剂调节pH值到5.0-7.0；进行灭菌处理后即得；
其中所述的酸度调节剂为硫酸，柠檬酸中的一种或两种，
上述方法简单易行，不需要单独购置设备采用现有设备即可完成，所采用的酸度调节剂为常规用酸，方便易得成本低廉；
所述灭菌条件为：压力为0.10-0.16Mpa，温度控制100-126℃，时间30-60min；
在采用上述配比的培养基后，由于其相互支撑，使得内部流通孔道增多，灭菌时的温度和时间均较之现有技术有明显的降低，且灭菌效率显著提高。
灭菌后获得的培养基彼此不结块，内部依然留有大量的孔道，为后续黑曲霉的培养提供了更多的接触面积，同时在后续发酵培养过程中更加有利于热量的散失，提高了麸曲的品质，为后续柠檬酸生产提供了更为便利的条件。
利用上述培养基即可进行黑曲霉的培养，例如：以每克培养基为标准，接入黑曲霉孢子数量为5.0×104～1.0×106。进行麸曲培养的条件可以为本领域在培养黑曲霉麸曲时常用的条件。例如，温度为30-38℃，水份50-70％，培养时间为6-12天，发明人在此不再赘述。
综上所述，采用本发明所公布的培养基，在前期培养基灭菌过程中灭菌效率高，不结块；同时在黑曲霉生长过程当中，利于生长产生热量的散出，能够提高黑曲霉麸曲的生长质量及孢子量，保证生长的稳定性，提高了经济效益。
具体实施方式
以下实施例及对比例的结块检测方式为目测，计算公式为：结块结果(％)＝结块数/检测总瓶数*100％。
以下实施例及对比例的无菌检测方式为：将消毒灭菌后的培养基在无菌环境下将50ml无菌水添加到培养基内，充分摇匀后，将无菌水添加到LB培养基内，35℃恒温培养2天，然后通过显微镜镜检的方式检测菌种变异情况。计算公式：变异结果(％)＝变异菌种瓶数/检测总瓶数*100％。
以下实施例及对比例的孢子计数检测方式:每瓶做3组，取培养好的黑曲霉麸曲1g，加入到含0.1％吐温的无菌水中，用磁力搅拌器将孢子完全打散，在显微镜下用血球计数板进行计数，取三组平均值作为参考数值。
实施例1
将麸皮(颗粒大小0.3-6mm，水分含量60％)与荞麦壳(颗粒大小1-6mm)按照重量比1:0.5进行混合，将其搅拌均匀后，加入硫酸调节pH值到6.0；
将上述混合好的培养基分装为14瓶(每瓶含量100g)，然后在压力0.14MPa，温度121℃，恒温50min灭菌，即得到灭菌后的培养基；
取其中10瓶观察结块情况，并检测无菌情况；然后剩余4瓶以每克培养基为标准，接入黑曲霉孢子数量为1×105个/克。在本领域通用的培养环境下(环境温度34℃，湿度65％，每间隔12小时一次翻拍，培养10天)进行培养后，进行孢子计数，详细检测情况见表1。
实施例2
将麸皮(颗粒大小0.3-6mm，水分含量60％)与荞麦壳(颗粒大小1-6mm)按照重量比1:1进行混合，将其搅拌均匀后，加入硫酸调节pH值到5.0；
将上述混合好的培养基分装为14瓶(每瓶含量100g)，然后在压力0.14MPa，温度121℃，恒温50min灭菌，即得到灭菌后的培养基；
取其中10瓶观察结块情况，并检测无菌情况，然后剩余4瓶以每克培养基为标准，接入黑曲霉孢子数量为2×106个/克。在本领域通用的培养环境下(环境温度37℃，湿度50-70％，每间隔12小时一次翻拍，培养8天)进行孢子计数，详细检测情况见表1。
实施例3
将麸皮(颗粒大小0.3-6mm，水分含量60％)与荞麦壳(颗粒大小1-6mm)按照重量比1:0.6进行混合，加入柠檬酸调节pH值到7.0；
将其搅拌均匀后将上述混合好的培养基分装为14瓶(每瓶含量100g)，然后在压力0.14MPa，温度121℃，恒温60min灭菌，即得到灭菌后的培养基；
取其中10瓶观察结块情况，并检测无菌情况，然后剩余4瓶以每克培养基为标准，接入黑曲霉孢子数量为7×105个/克。在本领域通用的培养环境下(环境温度34℃，湿度70％，每间隔12小时一次翻拍，培养11天)进行孢子计数，详细检测情况见表1。
实施例4
将麸皮(颗粒大小0.3-6mm，水分含量60％)与荞麦壳(颗粒大小1-6mm)按照重量比重1:0.5进行混合，将其搅拌均匀后，加入柠檬酸调节pH值到6.0；
将上述混合好的培养基分装为14瓶(每瓶含量100g)，然后在压力0.14MPa，温度121℃，恒温50min灭菌，即得到灭菌后的培养基；
取其中10瓶观察结块情况，并检测无菌情况，然后剩余4瓶以每克培养基为标准，接入黑曲霉孢子数量为9×105个/克。在本领域通用的培养环境下(环境温度32℃，湿度58％，每间隔12小时一次翻拍，培养8天)进行孢子计数，详细检测情况见表1。
对比例1
将麸皮(颗粒大小0.3-6mm，水分含量60％)搅拌均匀，然后分装为14瓶(每瓶含量100g)，加入盐酸调节pH值到6.0；后在压力0.14MPa，温度121℃，恒温50min灭菌，即得到灭菌后的培养基。取其中10瓶观察结块情况，并检测无菌情况，然后剩余4瓶以每克培养基为标准，接入黑曲霉孢子数量为4×105个/克。在本领域通用的培养环境下(环境温度33℃，湿度55％，每间隔12小时一次翻拍，培养11天)进行孢子计数，详细检测情况见表1。
对比例2
将麸皮(颗粒大小0.3-6mm，水分含量60％)搅拌均匀，然后分装为14瓶(每瓶含量100g)，然后在压力0.14MPa，温度121℃，恒温50min灭菌，即得到灭菌后的培养基。取其中10瓶观察结块情况，并检测无菌情况，然后剩余4瓶以每克培养基为标准，接入黑曲霉孢子数量为6.5×105个/克。在本领域通用的培养环境下(环境温度34℃，湿度60％，每间隔12小时一次翻拍，培养10天)进行孢子计数，详细检测情况见表1。
表1实施实例与对比实例结果对比
以上实施例及对比例详细描述了本培养基的实施方法。通过表1可以看出本发明所述的培养基在灭菌过程中不结块，且灭菌效果要好。同时数据显示本培养基条件下较传统使用的小麦麸皮培养基所培养的黑曲霉菌种变异率低，大大提高了菌种质量，且最终孢子产量明显高于现有技术。

Claims (5)

1.一种黑曲霉麸曲培养基，其特征在于：其主要成分为：麸皮及荞麦壳，其中麸皮与荞麦壳的重量比为1:0.5-1.0，且培养基的pH值为5.0-7.0；
其中麸皮颗粒大小为0.3-6mm，荞麦壳颗粒大小为1-6mm。
2.根据权利要求1所述的黑曲霉麸曲培养基，其特征在于：所述麸皮水分含量为50-70wt％。
3.权利要求1所述的黑曲霉麸曲培养基的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
将麸皮与荞麦壳按照1:0.5-1.0的重量比进行混合，将其搅拌均匀后，加入酸度调节剂调节pH值到5.0-7.0；进行灭菌处理后即得。
4.根据权利要求3所述的黑曲霉麸曲培养基的制备方法，其特征在于：
所述的酸度调节剂为硫酸，柠檬酸中的一种或两种。
5.根据权利要求3所述的黑曲霉麸曲培养基的制备方法，其特征在于：
所述灭菌条件为：压力为0.10-0.16Mpa，温度控制100-126℃，时间30-60min。
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