CN109337945A - 一种香菇多糖的发酵方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种香菇多糖的发酵方法，主要包括如下步骤：1)配制针对香菇多糖发酵的液体种子培养基；2)将经活化的香菇固体菌种接入液体种子培养基中进行培养；3)将液体种子接入液体发酵培养基进行补糖分批发酵；4)将发酵培养后得到的香菇菌丝体与培养基分离后，进行浸提，烘干，得香菇多糖。本发明通过在液体培养基中同时引入吐温80和黄芪，能够促进香菇菌丝的生长和代谢产物的积累，有效提高香菇生物量、多糖的含量和多糖的抗氧化性，同时在发酵过程中补糖能够延长香菇生长对数期，进一步促进香菇多糖的积累；其涉及的制备方法简单、产量高，成本低，具有重要的工业推广价值。
Description
技术领域
本发明属于食品领域，具体涉及一种香菇多糖的发酵方法。
背景技术
香菇多糖是从香菇获得的一种具有多种生物活性的物质，它具有抗衰老、提高人体免疫力、能抑制肿瘤生长及抵抗感染等多种药理作用。在食品、药品及保健品方面具有广阔的应用前景。
野生或人工栽培的获得香菇子实体，不仅产量少，生产周期长，而且受到产地限制，其品质难以获得一致，无法满足工业及人们的需求。采用液体发酵生产香菇，其生产周期短，不受场地等的限制，易于工业化生产，能显著提高产率等优点，是一种具有广阔前景的技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种香菇多糖的发酵方法，解决现有生产工艺中存在的生产周期长、产量不高、生产成本高等问题。
为实现上述方案，本发明采用的技术方案为：
一种香菇多糖的发酵方法，包括以下步骤：
1)配制针对香菇多糖发酵的液体种子培养基；
2)将经活化的香菇固体菌种接入步骤1)所得液体种子培养基中，进行发酵培养；
3)将液体种子接入液体发酵培养基进行补糖分批发酵；
4)将发酵培养后得到的香菇菌丝体与培养基分离后，进行浸提，烘干，即得香菇多糖。
上述方案中，所述液体种子培养基中各组分及其含量包括：葡萄糖10g/L，酵母浸粉20g/L，玉米粉15g/L，磷酸二氢钾0.3g/L，硫酸镁0.15g/L，维生素B1 0.02g/L
上述方案中，所述液体培养基中各组分及其含量包括：葡萄糖10g/L，酵母浸粉20g/L，玉米粉15g/L，磷酸二氢钾0.3g/L，硫酸镁0.15g/L，维生素B1 0.02g/L，吐温80 0.8-1.2g/L，黄芪粉0.8-1.2g/L。
上述方案中，所述发酵培养步骤包括：首先摇床培养7-8天制得液体种子；然后以8-12％的接种量将所得液体种子接于液体发酵培养基中进行摇床培养，继续培养9-15天，此外，在保证所得培养体系中葡萄糖初浓度为1wt％的条件下，分别在液体种子培养的第5-7天中的一天和第8-10天中的一天，加入浓度为0.2-0.5wt％的葡萄糖溶液。
上述方案中，摇床培养温度为24-26℃，转速均为140-160r/min。
上述方案中，所述玉米粉或黄芪粉的细度要求为过60-120目筛。
上述方案中，步骤4)中所述浸提工艺包括：取干燥的菌丝球研磨，将研磨的菌丝球粉末加入蒸馏水(料液比1:15-20(m/v))，然后置于90℃水浴中2h，过滤。过滤后的滤渣浸提2次，将滤液合并，浓缩，加无水乙醇(使乙醇浓度占总体积70-80％)，然后在4℃的冰箱放置12h，在4000r/min条件下，离心，得到沉淀，然后用乙醇(浓度为75％)洗涤沉淀物，放入已恒重的蒸发皿里(蒸发皿重量为W皿)在60℃条件下，烘干，然后放入干燥器中，等冷却到室温称重得W皿+糖，香菇胞内多糖粗制品重量W＝W皿+糖－W皿。
上述方案中，所述烘干温度为50-80℃。
本发明的原理为：
1)本发明在培养基中添加吐温80能够改变膜的通过性，并能促进培养基中的营养物质更易吸收，进而促进菌丝生长和提高代谢产物的产量；吐温80也可以作为诱导剂，诱导一些需要酶的产生，从而有利于微生物生长。
2)本发明在培养基中引入中药黄芪，能够有效提高香菇多糖的产量和品质，而且生产出富含有中药成分的香菇多糖，提升香菇多糖的药用保健价值。
3)本发明采用补料分批发酵工艺，在分批发酵过程中间歇补加葡萄糖，能够显著提高产物的含量。
4)本发明将培养基中添加吐温80和中药以及补料发酵进行联合使用，对其综合的优化使香菇多糖的产量和品质提高。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1)本发明在香菇发酵培养基中同时添加了吐温80和中药黄芪，能够促进香菇菌丝的生长和代谢产物的积累，有效提高香菇生物量和多糖的含量，并可生产出富含有中药成分的香菇多糖，提升香菇多糖的药用保健价值。
2)本发明对香菇补料过程中，补料时间和补料浓度的优化，有效提升生物量和多糖产量。
3)本发明将优化培养基和发酵方法联合使用，可有效提高原料利用率，增加产量，并有利于提升多糖的抗氧化性，保证多糖品质；且涉及的发酵工艺简单、易控，为工业化大规模生产香菇提供理论依据。
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。
以下实施例中，采用的原料或试剂，如无具体说明，均从生物或化学公司购买。
以下实施例中，采用的香菇菌种为秋栽品种，可自行分离或购买。
玉米粉依次进行干燥、粉碎、过120目筛得到；黄芪粉通过将黄芪依次进行干燥、粉碎、过120目筛得到。
以下实施例中，所述香菇菌种的活化步骤为：将香菇菌种从斜面挑起1块接入到平板培养基中央，置于24-26℃恒温培养箱中培养5-8天，作为固体菌种。
实施例1
一种香菇多糖的发酵方法，包括以下步骤：
1)将配制液体发酵培养基，各组分及其含量为：葡萄糖10g/L，酵母浸粉20g/L，玉米粉15g/L，磷酸二氢钾0.3g/L，硫酸镁0.15g/L，维生素B1 0.02g/L，吐温80 1g/L，黄芪1g/L；
2)发酵培养：选取活化好的香菇菌种，用打孔器打孔，挑起4块，接入到液体种子培养基中，25℃下，150r/min，摇床培养7-8天，得到液体种子；然后以10％的接种量将所得液体种子接入到液体发酵培养基中，在25℃、150r/min条件下，继续培养10天；此外，在保证所得培养体系中葡萄糖总浓度为1wt％的条件下，分别在液体种子培养的第6天和第9天，加入浓度为0.25wt％的葡萄糖溶液；
3)发酵结束后，取干燥的菌丝球研磨，将研磨的菌丝球粉末加入蒸馏水(料液比1:15(m/v))，然后置于90℃水浴中2h，过滤。过滤后的滤渣浸提2次，将滤液合并，浓缩，加无水乙醇(使乙醇浓度占总体积70％)，然后在4℃的冰箱放置12h，在4000r/min条件下，离心，得到沉淀，然后用乙醇(浓度为75％)洗涤沉淀物，放入已恒重的蒸发皿里(蒸发皿重量为W皿)在60℃条件下，烘干，然后放入干燥器中，等冷却到室温称重得W皿+糖，香菇胞内多糖粗制品重量W＝W皿+糖－W皿。
经测试，本实施例所得香菇胞内多糖含量为2832.4mg/L。当香菇多糖的浓度为1mg/mL时，DPPH清除能力为60.1％。
实施例2
一种香菇多糖的发酵方法，包括以下步骤：
1)将配制液体发酵培养基，各组分及其含量为：葡萄糖10g/L，酵母浸粉20g/L，玉米粉15g/L，磷酸二氢钾0.3g/L，硫酸镁0.15g/L，维生素B1 0.02g/L，吐温80 0.8g/L，黄芪0.8g/L；
2)发酵培养：选取活化好的香菇菌种，接入到液体种子培养基中，25℃下，150r/min，摇床培养7-8天，得到液体种子；然后以10％的接种量将所得液体种子接入到液体发酵培养基中，在25℃、150r/min条件下，继续培养10天；此外，在保证所得培养体系中葡萄糖总浓度为1wt％的条件下，分别在液体种子培养的第6天和第9天，加入浓度为0.25wt％的葡萄糖溶液；
3)发酵结束后，取干燥的菌丝球研磨，将研磨的菌丝球粉末加入蒸馏水(料液比1:15(m/v))，然后置于95℃水浴中2h，过滤。过滤后的滤渣浸提3次，将滤液合并，浓缩，加无水乙醇(使乙醇浓度占总体积70％)，然后在5℃的冰箱放置15h，在4000r/min条件下，离心，得到沉淀，然后用乙醇(浓度为75％)洗涤沉淀物，放入已恒重的蒸发皿里(蒸发皿重量为W皿)在60℃条件下，烘干，然后放入干燥器中，等冷却到室温称重得W皿+糖，香菇胞内多糖粗制品重量W＝W皿+糖－W皿。
经测试，本实施例所得香菇胞内多糖含量为2632.4mg/L。当香菇多糖的浓度为1mg/mL时，当香菇多糖的浓度为1mg/mL时，DPPH清除能力为60％。
实施例3
一种香菇多糖的发酵方法，包括以下步骤：
1)将配制液体发酵培养基，各组分及其含量为：葡萄糖10g/L，酵母浸粉20g/L，玉米粉15g/L，磷酸二氢钾0.3g/L，硫酸镁0.15g/L，维生素B1 0.02g/L，吐温80 1.2g/L，黄芪1.2g/L；
2)发酵培养：选取活化好的香菇菌种，接入到液体种子培养基中，25℃下，150r/min，摇床培养7-8天，得到液体种子；然后以10％的接种量将所得液体种子接入到液体发酵培养基中，在25℃、150r/min条件下，继续培养10天；此外，在保证所得培养体系中葡萄糖总浓度为1wt％的条件下，分别在液体种子培养的第6天和第9天，加入浓度为0.25wt％的葡萄糖溶液；
3)发酵结束后，取干燥的菌丝球研磨，将研磨的菌丝球粉末加入蒸馏水(料液比1:15(m/v))，然后置于90℃水浴中2h，过滤。过滤后的滤渣浸提3次，将滤液合并，浓缩，加无水乙醇(使乙醇浓度占总体积70％)，然后在4℃的冰箱放置12h，在4000r/min条件下，离心，得到沉淀，然后用乙醇(浓度为75％)洗涤沉淀物，放入已恒重的蒸发皿里(蒸发皿重量为W皿)在60℃条件下，烘干，然后放入干燥器中，等冷却到室温称重得W皿+糖，香菇胞内多糖粗制品重量W＝W皿+糖－W皿。
经测试，本实施例所得香菇胞内多糖含量为2842.4mg/L。当香菇多糖的浓度为1mg/mL时，DPPH清除能力为60.2％。
实施例4
一种香菇多糖的发酵方法，包括以下步骤：
1)将配制液体发酵培养基，各组分及其含量为：葡萄糖10g/L，酵母浸粉20g/L，玉米粉15g/L，磷酸二氢钾0.3g/L，硫酸镁0.15g/L，维生素B1 0.02g/L，吐温80 1.2g/L，黄芪0.8g/L；
2)发酵培养：选取活化好的香菇菌种，接入到液体种子培养基中，25℃下，150r/min，摇床培养7-8天，得到液体种子；然后以10％的接种量将所得液体种子接入到液体发酵培养基中，在25℃、150r/min条件下，继续培养10天；此外，在保证所得培养体系中葡萄糖总浓度为1wt％的条件下，分别在液体种子培养的第6天和第9天，加入浓度为0.25wt％的葡萄糖溶液；
3)发酵结束后，取干燥的菌丝球研磨，将研磨的菌丝球粉末加入蒸馏水(料液比1:15(m/v))，然后置于90℃水浴中3h，过滤。过滤后的滤渣浸提2次，将滤液合并，浓缩，加无水乙醇(使乙醇浓度占总体积70％)，然后在4℃的冰箱放置12h，在4000r/min条件下，离心，得到沉淀，然后用乙醇(浓度为75％)洗涤沉淀物，放入已恒重的蒸发皿里(蒸发皿重量为W皿)在60℃条件下，烘干，然后放入干燥器中，等冷却到室温称重得W皿+糖，香菇胞内多糖粗制品重量W＝W皿+糖－W皿。
经测试，本实施例所得香菇胞内多糖含量为2732.4mg/L。当香菇多糖的浓度为1mg/mL时，DPPH清除能力为60％。
实施例5
一种香菇多糖的发酵方法，包括以下步骤：
1)将配制液体发酵培养基，各组分及其含量为：葡萄糖10g/L，酵母浸粉20g/L，玉米粉15g/L，磷酸二氢钾0.3g/L，硫酸镁0.15g/L，维生素B1 0.02g/L，吐温80 0.8g/L，黄芪1.2g/L；
2)发酵培养：选取活化好的香菇菌种，接入到液体种子培养基中，25℃下，150r/min，摇床培养7-8天，得到液体种子；然后以10％的接种量将所得液体种子接入到液体发酵培养基中，在25℃、150r/min条件下，继续培养10天；此外，在保证所得培养体系中葡萄糖总浓度为1wt％的条件下，分别在液体种子培养的第6天和第9天，加入浓度为0.25wt％的葡萄糖溶液；
3)发酵结束后，取干燥的菌丝球研磨，将研磨的菌丝球粉末加入蒸馏水(料液比1:15(m/v))，然后置于90℃水浴中2h，过滤。过滤后的滤渣浸提2次，将滤液合并，浓缩，加无水乙醇(使乙醇浓度占总体积70％)，然后在4℃的冰箱放置12h，在4000r/min条件下，离心，得到沉淀，然后用乙醇(浓度为75％)洗涤沉淀物，放入已恒重的蒸发皿里(蒸发皿重量为W皿)在60℃条件下，烘干，然后放入干燥器中，等冷却到室温称重得W皿+糖，香菇胞内多糖粗制品重量W＝W皿+糖－W皿。
经测试，本实施例所得香菇胞内多糖含量为2792.4mg/L。当香菇多糖的浓度为1mg/mL时，DPPH清除能力为60.2％。
对比例1
一种香菇多糖的发酵方法，包括以下步骤：
1)将配制液体发酵培养基，各组分及其含量为：葡萄糖10g/L，酵母浸粉20g/L，玉米粉15g/L，磷酸二氢钾0.3g/L，硫酸镁0.15g/L，维生素B1 0.02g/L；
2)发酵培养：选取活化好的香菇菌种，接入到液体种子培养基中，25℃下，150r/min，摇床培养7-8天，得到液体种子；然后以10％的接种量将所得液体种子接入到液体发酵培养基中，在25℃、150r/min条件下，继续培养10天；
3)发酵结束后，取干燥的菌丝球研磨，将研磨的菌丝球粉末加入蒸馏水(料液比1:15(m/v))，然后置于90℃水浴中2h，过滤。过滤后的滤渣浸提2次，将滤液合并，浓缩，加无水乙醇(使乙醇浓度占总体积70％)，然后在4℃的冰箱放置12h，在4000r/min条件下，离心，得到沉淀，然后用乙醇(浓度为75％)洗涤沉淀物，放入已恒重的蒸发皿里(蒸发皿重量为W皿)在60℃条件下，烘干，然后放入干燥器中，等冷却到室温称重得W皿+糖，香菇胞内多糖粗制品重量W＝W皿+糖－W皿。
本对比例所得香菇胞内多糖的含量为2037.7mg/L。当香菇多糖的浓度为1mg/mL时，DPPH清除能力为48.1％。
对比例2
一种香菇多糖的发酵方法，包括以下步骤：
1)将配制液体发酵培养基，各组分及其含量为：葡萄糖10g/L，酵母浸粉20g/L，玉米粉15g/L，磷酸二氢钾0.3g/L，硫酸镁0.15g/L，维生素B1 0.02g/L；吐温80 1g/L；
2)发酵培养：选取活化好的香菇菌种，用打孔器打孔，挑起4块，接入到液体种子培养基中，25℃下，150r/min，摇床培养7-8天，得到液体种子；然后以10％的接种量将所得液体种子接入到液体发酵培养基中，在25℃、150r/min条件下，继续培养10天；此外，在保证所得培养体系中葡萄糖总浓度为1wt％的条件下，分别在液体种子培养的第6天和第9天，加入浓度为0.25wt％的葡萄糖溶液；
3)发酵结束后，取干燥的菌丝球研磨，将研磨的菌丝球粉末加入蒸馏水(料液比1:15(m/v))，然后置于90℃水浴中2h，过滤。过滤后的滤渣浸提2次，将滤液合并，浓缩，加无水乙醇(使乙醇浓度占总体积70％)，然后在4℃的冰箱放置12h，在4000r/min条件下，离心，得到沉淀，然后用乙醇(浓度为75％)洗涤沉淀物，放入已恒重的蒸发皿里(蒸发皿重量为W皿)在60℃条件下，烘干，然后放入干燥器中，等冷却到室温称重得W皿+糖，香菇胞内多糖粗制品重量W＝W皿+糖－W皿。
本对比例所得香菇胞内多糖的含量为2492.5mg/L。当香菇多糖的浓度为1mg/mL时，DPPH清除能力为55.3％。
上述结果表明：本发明在培养基中添加吐温80和黄芪，同时在发酵过程中采用添加0.25％的葡萄糖溶液的补料发酵方式，其香菇胞内多糖的含量提高了29.2-39.5％，有效提高了原料的利用率，提高了香菇多糖的产量，香菇多糖的DPPH清除能力提高了24.7-25.2％，使香菇多糖的抗氧能力有所增加，香菇多糖的品质得到有效提高。
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)
1.一种香菇多糖的发酵方法，包括以下步骤：
1)配制针对香菇多糖发酵的液体种子培养基；
2)将经活化的香菇固体菌种接入步骤1)所得液体种子培养基中，进行发酵培养；
3)将液体种子接入液体发酵培养基进行补糖分批发酵；
4)将发酵培养后得到的香菇菌丝体与培养基分离后，进行浸提，烘干，即得香菇多糖。
2.根据权利要求1所述的发酵方法，其特征在于，所述液体种子培养基中各组分及其含量包括：葡萄糖10g/L，酵母浸粉20g/L，玉米粉15g/L，磷酸二氢钾0.3g/L，硫酸镁0.15g/L，维生素B1 0.02g/L。
3.根据权利要求1所述的发酵方法，其特征在于，所述液体培养基中各组分及其含量包括：葡萄糖10g/L，酵母浸粉20g/L，玉米粉15g/L，磷酸二氢钾0.3g/L，硫酸镁0.15g/L，维生素B1 0.02g/L，吐温80 0.8-1.2g/L，黄芪粉0.8-1.2g/L。
4.根据权利要求1所述的发酵方法，其特征在于，所述发酵培养步骤包括：首先摇床培养7-8天制得液体种子；然后以8～12％的接种量将所得液体种子接于液体发酵培养基中进行摇床培养，继续培养9-15天，此外，在保证所得培养体系中葡萄糖初浓度为1wt％的条件下，分别在液体种子培养的第5-7天和第8-10天，加入浓度为0.2-0.5wt％的葡萄糖溶液。
5.根据权利要求1所述的发酵方法，其特征在于，摇床培养温度为24-26℃，转速均为140-160r/min。
6.根据权利要求2或3所述的发酵方法，其特征在于，所述玉米粉或黄芪粉的细度要求为过60-120目筛。
7.根据权利要求1所述的发酵方法，其特征在于，步骤3)中所述浸提工艺包括：取干燥的菌丝球研磨，将研磨的菌丝球粉末加入水，控制料液比为1:(15-20)m/v，然后置于90-95℃水浴2-3h，过滤；过滤后所得滤渣浸提2-3次，将滤液合并，浓缩，加无水乙醇，使乙醇浓度占总体积70-80％，然后在4-5℃的冰箱放置12-15h，在4000-5000r/min条件下，离心，得到沉淀，然后进行洗涤、烘干。
8.根据权利要求1所述的发酵方法，其特征在于，所述烘干温度为50-80℃。
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