CN108782022B - 一种利用石榴加工废渣为主要原料培养蝉花孢子粉的方法 - Google Patents

一种利用石榴加工废渣为主要原料培养蝉花孢子粉的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用石榴加工废渣为主要原料培养蝉花孢子粉的方法，以石榴渣废料为原料来生产蝉花孢子粉，比较用大米或大麦粉为原料具有更高的孢子粉产量，可以缓解对大米或大麦粉的需求，有较高的经济效益和社会效益。本发明方法具有孢子产量高，方法简单的特点，实现了石榴渣废料的高附加值利用。

Description

一种利用石榴加工废渣为主要原料培养蝉花孢子粉的方法
技术领域
本发明属于利用废弃物固体发酵培养药用真菌技术领域，具体涉及一种利用石榴加工废渣为主要原料培养蝉花孢子粉的方法。
技术背景
目前石榴的利用除了鲜食以外，还用于果汁产品的加工，其加工过程必然会产生很多的废弃物——石榴渣(皮籽混合物)，不仅造成了农产品资源的严重浪费，而且还可能会产生环境污染问题。研究表明石榴皮中含有较高的鞣质、树脂肪、可溶性糖、甘露醇等物质，石榴籽中含有较高的蛋白质、糖、甾体等成分，如何充分利用这部分的加工废料，是一个值得研究的问题。
蝉花孢子粉俗称为金蝉花的“种子”，其具有繁殖功能，是蝉花完全菌化后，从菌核长出的孢梗束末生发的，蝉花孢子粉是由菌核、孢梗束的活性成分逐渐转化而来，聚集了金蝉花的活性精华，是金蝉花药物活性成分、功效最高的部分。在2011年国际生物医药及生物技术论坛年会上，苏州大学药学院顾振纶教授报道了其科研成果《金蝉花孢子粉及野生金蝉花粗多糖抗肿瘤作用的初步报告》中指出，蝉花孢子粉对胰腺癌、白血病和宫颈癌细胞的凋亡率(有序的癌细胞死亡)分别是广谱抗癌药5-Fu的8.24倍、16.64倍和23.44倍；对癌细胞的坏死率(杀灭)分别是5-Fu的8.67倍、287.75倍和31.50倍。近年来，本课题组为配合淮北当地石榴加工产业与食用菌种植产业，进行了以石榴渣为主要原料栽培食用菌的研究。
发明内容
本发明目的在于提供一种利用石榴加工废渣为主要原料培养蝉花孢子粉的方法，本发明方法工艺简单，孢子粉产量高，能够批量规模化生产。
本发明利用石榴加工废渣为主要原料培养蝉花孢子粉的方法，包括如下步骤：
步骤1：蝉花种子培养液的配制
蝉花种子培养液的配方如下：玉米粉10～20g/L，葡萄糖10～20g/L，豆粕粉5～15g/L，酵母膏5～10g/L，K2PO4 1～3g/L，MgSO4.7H2O 0.5～1.5g/L，溶剂为水；按上述比例调配并混匀后用NaOH溶液调节pH值至5.0～6.5。
步骤2：石榴废渣培养基的制备
取新鲜的石榴榨汁废渣，用滤布过滤控制含水量在20～25％；将50～80质量份石榴榨汁废渣、10～20质量份麸皮粉、5～10质量份蝉花种子培养液和2～5质量份蚕蛹粉混合均匀，分别装入边长为100cm、高3cm的正方形玻璃培养瓶中，铺平并压紧，控制高度为0.5～0.7cm，然后将培养瓶放入蒸汽灭菌锅中于120～125℃灭菌25～35min，冷却至常温，备用；
步骤3：液体种子的制备
从斜面取蝉花菌丝体(市购得到)接种到装有蝉花种子培养液的三角瓶中，置于24～28℃恒温摇床中，以转速120～180rpm培养96～144小时，制备获得一级液体种子；将所述一级液体种子接种到装有蝉花种子培养液的三角瓶中，并置于24～28℃恒温摇床中，以转速120～180rpm培养96～144小时，制备获得二级液体种子；
步骤3中，将蝉花菌丝体接种到装有蝉花种子培养液的三角瓶中时，接种比例为1平方厘米的蝉花菌丝体/100ml蝉花种子培养液；将一级液体种子接种到装有蝉花种子培养液的三角瓶中时，接种的体积比为5％。
步骤4：子实体的培养
4a、菌丝体生长期：将灭菌的吸水纱布浸润于步骤3获得的二级液体种子中，在无菌室中将纱布平铺于步骤2获得的石榴废渣培养基中并压紧，放置10S～30S后取出吸水纱布，随后转移到避光培养室培养3～5天，温度控制在18～24℃，空气湿度为65～75％；
4b、产孢期：步骤4a培养结束后转移到补光培养室进行培养，将培养温度控制在20～25℃，空气湿度控制在75～85％，用250～300LX绿光每天光照10～15小时，用250-300LX红光每天光照9～14小时，连续培养4-6天。
步骤5：采收
将40目的铁丝网紧贴于孢子培养基，防止培养基掉落，再将白色孢子利用小扫把轻轻从石榴渣基质上扫下，得到最终产品。
与现有技术相比本发明具有的有益效果如下：
1、本发明以石榴渣废料为原料来生产蝉花孢子粉，比较用大米或大麦粉为原料具有更高的孢子粉产量，可以缓解对大米或大麦粉的需求，有较高的经济效益和社会效益。
2、本发明用不同光交替照射为培养条件，较白光促进了孢子粉的产量，而且方法简便、可行。
3、本发明方法不仅可以缓解废弃石榴渣对环境可能的污染，还能变废为宝，将其转化为附加值高的孢子粉。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行更加详细的说明。
本实施例中使用的蝉花菌丝体购自东台市弶港镇健尔美食用菌专业合作社。
实施例1：
本实施例中利用石榴加工废渣为主要原料培养蝉花孢子粉的方法如下：
1、蝉花种子培养液的配制
蝉花种子培养液的配方如下：玉米粉10g/L，葡萄糖10g/L，豆粕粉5g/L，酵母膏5g/L，K2PO4 1g/L，MgSO4.7H2O 0.5g/L，溶剂为水；按上述比例调配并混匀后用NaOH溶液调节pH值至5.0。
2、石榴废渣培养基的制备
取淮北市石榴果汁厂新鲜石榴渣废料(可溶性总糖含量为25±2％，粗蛋白含量为12±2％，粗脂肪含量为11±2％)，用滤布过滤控制含水量在20～25％；将50质量份石榴榨汁废渣、10质量份麸皮粉、5质量份蝉花种子培养液和2质量份蚕蛹粉混合均匀，分别装入边长为100cm、高3cm的正方形玻璃培养瓶中，铺平并压紧，控制高度为0.5～0.7cm，然后将培养瓶放入蒸汽灭菌锅中于120℃灭菌25min，冷却至常温，备用；
3、液体种子的制备
从斜面取蝉花菌丝体接种到装有50mL蝉花种子培养液的250mL三角瓶中，接种比例为1平方厘米的蝉花菌丝体/100ml蝉花种子培养液，置于24℃恒温摇床中，以转速120rpm培养96小时，制备获得一级液体种子；将所述一级液体种子接种到装有50mL蝉花种子培养液的250mL三角瓶中，接种体积比为5％，并置于24℃恒温摇床中，以转速120rpm培养96小时，制备获得二级液体种子；
4、子实体的培养
4a、菌丝体生长期：将灭菌的吸水纱布浸润于步骤3获得的二级液体种子中，在无菌室中将纱布平铺于步骤2获得的石榴废渣培养基中并压紧，放置10S～30S后取出吸水纱布，随后转移到避光培养室培养3天，温度控制在18～24℃，空气湿度为65～75％；
4b、产孢期：步骤4a培养结束后转移到补光培养室进行培养，将培养温度控制在20～25℃，空气湿度控制在75～85％，用250～300LX绿光每天光照10小时，用250-300LX红光每天光照14小时，连续培养4天。
5、采收
将40目的铁丝网紧贴于孢子培养基，防止培养基掉落，再将白色孢子利用小扫把轻轻从石榴渣基质上扫下，得到最终产品。
鉴于一些已公开的专利技术(CN 103598014 A和CN 106069195 A)，常采用大米或大麦粉为产孢培养基，产孢过程中均用白光光照。将本实施例中的石榴渣替换为等同含水量范围的大米或大麦粉，另外也将本实施例中产孢子期用250～300LX绿光每天光照10小时，每天用250～300LX红光光照14小时,培养4天，替换为用250～300LX的白光光照，培养4天，测定产量(结果见表1)。从表1可知，用石榴渣为主要原料的蝉花孢子粉产量要明显高于以大米或大麦粉主要原料培养的蝉花孢子粉产量。用红光和绿光交替培养要明显高于仅用白光进行培养的孢子粉的产量。
表1比较不同技术的孢子粉产量
Figure BDA0001717096640000041
实施例2：
本实施例中利用石榴加工废渣为主要原料培养蝉花孢子粉的方法如下：
1、蝉花种子培养液的配制
蝉花种子培养液的配方如下：玉米粉20g/L，葡萄糖20g/L，豆粕粉15g/L，酵母膏10g/L，K2PO4 3g/L，MgSO4.7H2O 1.5g/L，溶剂为水；按上述比例调配并混匀后用NaOH溶液调节pH值至6.5。
2、石榴废渣培养基的制备
取淮北市石榴果汁厂新鲜石榴渣废料(可溶性总糖含量为25±2％，粗蛋白含量为12±2％，粗脂肪含量为11±2％)，用滤布过滤控制含水量在20～25％；将80质量份石榴榨汁废渣、20质量份麸皮粉、10质量份蝉花种子培养液和5质量份蚕蛹粉混合均匀，分别装入边长为100cm、高3cm的正方形玻璃培养瓶中，铺平并压紧，控制高度为0.5～0.7cm，然后将培养瓶放入蒸汽灭菌锅中于125℃灭菌35min，冷却至常温，备用；
3、液体种子的制备
从斜面取蝉花菌丝体接种到装有50mL蝉花种子培养液的250mL三角瓶中，接种比例为1平方厘米的蝉花菌丝体/100ml蝉花种子培养液，置于28℃恒温摇床中，以转速180rpm培养144小时，制备获得一级液体种子；将所述一级液体种子接种到装有50mL蝉花种子培养液的250mL三角瓶中，接种体积比为5％，并置于28℃恒温摇床中，以转速180rpm培养144小时，制备获得二级液体种子；
4、子实体的培养
4a、菌丝体生长期：将灭菌的吸水纱布浸润于步骤3获得的二级液体种子中，在无菌室中将纱布平铺于步骤2获得的石榴废渣培养基中并压紧，放置10S～30S后取出吸水纱布，随后转移到避光培养室培养5天，温度控制在18～24℃，空气湿度为65～75％；
4b、产孢期：步骤4a培养结束后转移到补光培养室进行培养，将培养温度控制在20～25℃，空气湿度控制在75～85％，用250～300LX绿光每天光照15小时，用250-300LX红光每天光照9小时，连续培养6天。
5、采收
将40目的铁丝网紧贴于孢子培养基，防止培养基掉落，再将白色孢子利用小扫把轻轻从石榴渣基质上扫下，得到最终产品。
鉴于一些已公开的专利技术(CN 103598014 A和CN 106069195 A)，常采用大米或大麦粉为产孢培养基，产孢过程中均用白光光照。申请者将实例2方案中的石榴渣替换为等同含水量范围的大米或大麦粉，另外也将实例2中的产孢子期用250-300LX间绿光每天光照15小时，每天用250-300LX间红光光照9小时,培养6天，替换为用250-300LX间的白光光照，培养6天，测定产量(结果见表2)。从表2可知，用石榴渣为主要原料的蝉花孢子粉产量要明显高于以大米或大麦粉主要原料培养的蝉花孢子粉产量。用红光和绿光交替培养要明显高于仅用白光进行培养的孢子粉的产量。
表2比较不同技术的孢子粉产量
Figure BDA0001717096640000051
实施例3：
本实施例中利用石榴加工废渣为主要原料培养蝉花孢子粉的方法如下：
1、蝉花种子培养液的配制
蝉花种子培养液的配方如下：玉米粉15g/L，葡萄糖15g/L，豆粕粉10g/L，酵母膏7.5g/L，K2PO4 2g/L，MgSO4.7H2O 1g/L，溶剂为水；按上述比例调配并混匀后用NaOH溶液调节pH值至6.0。
2、石榴废渣培养基的制备
取淮北市石榴果汁厂新鲜石榴渣废料(可溶性总糖含量为25±2％，粗蛋白含量为12±2％，粗脂肪含量为11±2％)，用滤布过滤控制含水量在20～25％；将60质量份石榴榨汁废渣、15质量份麸皮粉、8质量份蝉花种子培养液和4质量份蚕蛹粉混合均匀，分别装入边长为100cm、高3cm的正方形玻璃培养瓶中，铺平并压紧，控制高度为0.5～0.7cm，然后将培养瓶放入蒸汽灭菌锅中于120℃灭菌35min，冷却至常温，备用；
3、液体种子的制备
从保藏斜面取蝉花菌丝体接种到装有50mL蝉花种子培养液的250mL三角瓶中，接种比例为1平方厘米的蝉花菌丝体/100ml蝉花种子培养液，置于26℃恒温摇床中，以转速180rpm培养144小时，制备获得一级液体种子；将所述一级液体种子接种到装有50mL蝉花种子培养液的250mL三角瓶中，接种体积比为5％，并置于26℃恒温摇床中，以转速180rpm培养144小时，制备获得二级液体种子；
4、子实体的培养
4a、菌丝体生长期：将灭菌的吸水纱布浸润于步骤3获得的二级液体种子中，在无菌室中将纱布平铺于步骤2获得的石榴废渣培养基中并压紧，放置10S～30S后取出吸水纱布，随后转移到避光培养室培养4天，温度控制在18～24℃，空气湿度为65～75％；
4b、产孢期：步骤4a培养结束后转移到补光培养室进行培养，将培养温度控制在20～25℃，空气湿度控制在75～85％，用250～300LX绿光每天光照12小时，用250-300LX红光每天光照12小时，连续培养5天。
5、采收
将40目的铁丝网紧贴于孢子培养基，防止培养基掉落，再将白色孢子利用小扫把轻轻从石榴渣基质上扫下，得到最终产品。
鉴于一些已公开的专利技术(CN 103598014 A和CN 106069195 A)，常采用大米或大麦粉为产孢培养基，产孢过程中均用白光光照。申请者将实例3方案中的石榴渣替换为等同含水量范围的大米或大麦粉，另外也将实例3中的产孢子期用250～300LX绿光每天光照12小时，每天用250～300LX间红光光照12小时,培养5天，替换为用250～300LX的白光光照，培养5天，测定产量(结果见表3)。从表3可知，用石榴渣为主要原料的蝉花孢子粉产量要明显高于以大米或大麦粉主要原料培养的蝉花孢子粉产量。用红光和绿光交替培养要明显高于仅用白光进行培养的孢子粉的产量。
表3比较不同技术的孢子粉产量
Figure BDA0001717096640000071

Claims (6)

1.一种利用石榴加工废渣为主要原料培养蝉花孢子粉的方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1：蝉花种子培养液的配制
蝉花种子培养液的配方如下：玉米粉10～20g/L，葡萄糖10～20g/L，豆粕粉5～15g/L，酵母膏5～10g/L，K 2PO4 1～3g/L，MgSO4.7H 2O 0.5～1.5g/L，溶剂为水；按上述比例调配并混匀后用NaOH溶液调节pH值至5.0～6.5；
步骤2：石榴废渣培养基的制备
取新鲜的石榴榨汁废渣，用滤布过滤控制含水量在20～25％；将石榴榨汁废渣、麸皮粉、蝉花种子培养液和蚕蛹粉混合均匀，分别装入边长为100cm、高3cm的正方形玻璃培养瓶中，铺平并压紧，然后将培养瓶放入蒸汽灭菌锅中灭菌，冷却至常温，备用；
步骤3：液体种子的制备
从斜面取蝉花菌丝体接种到装有蝉花种子培养液的三角瓶中，置于恒温摇床中，以转速120～180rpm培养获得一级液体种子；将所述一级液体种子接种到装有蝉花种子培养液的三角瓶中，并置于恒温摇床中，以转速120～180rpm培养获得二级液体种子；
步骤4：子实体的培养
4a、菌丝体生长期：将灭菌的吸水纱布浸润于步骤3获得的二级液体种子中，在无菌室中将纱布平铺于步骤2获得的石榴废渣培养基中并压紧，放置10S～30S后取出吸水纱布，随后转移到避光培养室培养；
4b、产孢期：步骤4a培养结束后转移到补光培养室进行培养；
步骤5：采收
将40目的铁丝网紧贴于孢子培养基，防止培养基掉落，再将白色孢子利用小扫把轻轻从石榴渣基质上扫下，得到最终产品；
步骤2中，将50～80质量份石榴榨汁废渣、10～20质量份麸皮粉、5～10质量份蝉花种子培养液和2～5质量份蚕蛹粉混合均匀；
步骤4a中，避光培养室培养3～5天，温度控制在18～24℃，空气湿度为65～75％；
步骤4b中，补光培养室的培养温度控制在20～25℃，空气湿度控制在75～85％，用250～300LX绿光每天光照10～15小时，用250-300LX红光每天光照9～14小时，连续培养4-6天。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
步骤2中，正方形玻璃培养瓶的填充高度控制为0.5～0.7cm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
步骤2中，灭菌温度为120～125℃，灭菌时间为25～35min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
步骤3中，将蝉花菌丝体接种到装有蝉花种子培养液的三角瓶中时，接种比例为1平方厘米的蝉花菌丝体/100ml蝉花种子培养液。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
步骤3中，将一级液体种子接种到装有蝉花种子培养液的三角瓶中时，接种的体积比为5％。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
步骤3中，一级液体种子的培养温度为24～28℃，培养时间为96～144小时；二级液体种子的培养温度为24～28℃，培养时间为96～144小时。
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