CN114836492A - 发酵生产灵芝多糖和灵芝酸的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及微生物发酵领域,具体公开了一种发酵生产灵芝多糖和灵芝酸的方法,该方法包括:将灵芝菌(Ganodermalingzhi)接种到发酵培养基中进行发酵,生产灵芝多糖和灵芝酸,其中,用于制备所述发酵培养基的原料包含木薯淀粉。本发明采用的原料木薯淀粉来源广、成本低等优点,采用本发明提供的方法,能够有效提高灵芝多糖和灵芝酸产量。
Description
技术领域
本发明涉及微生物发酵领域,具体公开了一种发酵生产灵芝多糖和灵芝酸的方法。
背景技术
灵芝多糖是有三股单糖链构成、具有螺旋状立体构型的葡聚糖,在医药、食品和化妆品行业应用广泛。灵芝多糖有多方面的药理活性:能提高机体免疫力,加速血液微循环,提高血液供氧能力,降低机体静止状态下的无效耗氧量,消除体内自由基,提高机体细胞膜的封闭度,抗放射,提高肝脏、骨髓、血液合成DNA、RNA、蛋白质的能力。
灵芝酸是一种三萜类化合物,目前已分离出一百多种。灵芝酸能抑制细胞组织胺的释放,能增强消化系统各种器官的机能,还具有降血脂、降血压、护肝、调节肝脏功能等作用,是一种具有止痛、镇静、抗癌、解毒等多重效能的天然有机化合物。
灵芝多糖和灵芝酸多以灵芝子实体提取法和微生物发酵法生产。我国多采用微生物深层发酵法,通过微生物生长代谢得到灵芝多糖和灵芝酸。
我国多以灵芝菌的菌丝体发酵得到灵芝多糖和灵芝酸,灵芝菌菌体生长快,产灵芝多糖和灵芝酸能力强。灵芝菌在发酵生长过程中,菌体形态多样,存在球状和菌丝状,还存在结块、贴壁等问题。在液体深层发酵中,灵芝菌的形态受温度、pH、营养物质、搅拌转速等因素的影响较大,使得发酵不稳定,发酵产物含量降低,所产生的能耗、物料损耗较大,成本增加。因此寻找一种高产、低能耗的灵芝菌发酵方法。
发明内容
本发明的目的是为了克服灵芝菌在发酵过程中存在菌体形态难以控制,发酵状态差,能耗和物料损耗高的问题,提供一种灵芝菌发酵的方法。该方法稳定了灵芝菌在发酵液中的菌体形态,降低了由于溶氧所产生的能耗,并提高了灵芝多糖和灵芝酸的产量,节约成本。
为了实现上述目,本发明提供一种灵芝菌发酵生产灵芝多糖和灵芝酸的方法,该方法包括:将灵芝菌(Ganodermalingzhi)接种到发酵培养基中进行发酵得到灵芝多糖和灵芝酸,其中,用于制备所述发酵培养基的原料包含木薯淀粉。
采用木薯淀粉作为发酵培养基的主要原料用于培养灵芝菌时,能够改善菌体的生长情况,使得其以菌丝体的形态均匀的分布在发酵培养基中,基本不出现结块、贴壁和成球的情况,提高了氧气和物料的利用率,大大降低了通氧量和物料的消耗量,减少了相应的能耗和物耗,降低生产成本。
采用本发明的方法培养灵芝菌发酵生产灵芝多糖和灵芝酸时,相比于其他淀粉质原料,能够显著提高发酵效率,还能显著提高灵芝多糖和灵芝酸的含量。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供一种灵芝菌发酵生产灵芝多糖和灵芝酸的方法,该方法包括:将灵芝菌接种到发酵培养基中进行发酵得到灵芝多糖和灵芝酸,其中,用于制备所述发酵培养基的原料包含木薯淀粉。
本发明的发明人在研究过程中发现,使用木薯作为原料用于灵芝菌的发酵产灵芝多糖和灵芝酸时,能够使得菌体形态更好,生长状态更佳,基本不会出现使用其他常用的淀粉质原料(比如,土豆、玉米等)或其他常用的培养基(比如用于真菌培养的PDA培养基)经常出现的结块、成球和贴壁等现象。而且,采用木薯作为原料用于生产灵芝多糖和灵芝酸时,能够使得其产量显著提高,这也是由菌体的活力更高,更充分的与氧气和营养物接触造成的。
在本发明中,所述灵芝菌(Ganodermalingzhi)可以是任意的灵芝菌菌种,只要能够生产灵芝多糖和灵芝酸即可。比如,可以为菌种编号CICC 14023、CICC 14042或CICC14029的灵芝菌。
其中,所述灵芝菌优选以种子液的形式接种。
灵芝菌种子液的接种量可以在较宽的范围内选择,优选地,种子液的接种量为8-13体积%。
在本发明中,灵芝菌种子液可以采用本领域常规的培养方法制备。优选地,所述种子液的制备方法包括:将灵芝菌接种到种子培养基中进行扩培,得到种子液。
其中,所述种子培养基可以是本领域常规的培养基,比如PDA培养基。
所述扩培的条件优选包括:温度为26-30℃,pH为5.5-6.5,时间为6-7天。
在本发明中,所述木薯淀粉可以是木薯淀粉,也可以是由木薯粉提供,优选地,所述木薯淀粉以木薯粉的形式提供。
所述木薯粉可以以常规的方式制备,比如可以是木薯块茎经过粉碎和干燥制备得到。优选地,所述木薯粉中木薯淀粉的含量为65-75重量%。
在本发明中,所述发酵培养基中相比于100重量份的发酵培养基,以干物质计,所述木薯粉的重量为3-5重量份,例如可以为3、3.2、3.4、3.6、3.8、4、4.2、4.4、4.6、4.8、5以及任意两个值之间组成的任意范围。
在本发明中,所述发酵培养基中还可以含有辅助碳源。所述辅助碳源可以是本领域现存的其他碳源,包括但不限于葡萄糖、乳糖、淀粉、玉米粉等。优选地,所述辅助碳源为葡萄糖和/或乳糖。在所述优选地情况下,能够进一步提高灵芝多糖和灵芝酸的产量。
在本发明中,所述发酵培养基中还可以含有氮源。所述氮源可以是本领域现存的氮源,包括但不限于有机氮源(比如蛋白胨、酵母膏、酵母粉和玉米浆等)和无机氮源(比如尿素),优选地,所述氮源为蛋白胨、酵母粉、酵母膏和玉米浆中的至少一种。
优选地,所述发酵培养基中,C元素的含量为9-15重量‰,N元素的含量为0.8-1.2重量‰。
在本发明中,计算发酵培养基中的碳元素含量时,仅计算木薯粉和辅助碳源提供的碳元素,其中,木薯粉和辅助原料提供的C元素的质量以木薯淀粉和辅助碳源的干物质的总质量乘以C元素占葡萄糖的百分比计算。
计算发酵培养基中的氮元素含量时,仅计算另外添加的氮源提供的氮元素,木薯粉中的氮元素忽略不计。氮元素的质量以氮源的干物质乘以氮源中氮元素的理论含量计算。其中,氮源中氮元素的理论含量为13-15重量%。
在本发明中,所述发酵培养基的制备方法可以是本领域常规的制备方法,优选地,所述发酵培养基的制备方法包括:将木薯粉制备成木薯糊化液、木薯液化液和木薯糖化液中的至少一种,可选地与辅助碳源和/或氮源混合后,得到发酵培养基。
本发明的发明人发现,在木薯粉在发酵培养基中以木薯糖化液的形式提供时,能够进一步提高灵芝多糖和灵芝酸的产量,优选地与辅助碳源为葡萄糖配合时,可进一步提高灵芝多糖和灵芝酸的产量。
在本发明中,所述木薯糊化液的制备方法可以是本领域常规的制备方法。在本发明的一种优选的实施方式中,所述木薯糊化液的制备方法包括:在高温淀粉酶的选择性存在下,对木薯粉进行糊化,得到木薯糊化液。
在本发明中,所述高温淀粉酶可以是本领域现有的高温淀粉酶,能够用于糊化过程即可,所述高温淀粉酶可以通过商购获得,比如为购自诺维信公司的高温淀粉酶。
其中,所述高温淀粉酶的用量可以在较宽的范围内选择,优选地,所述高温淀粉酶的用量为木薯粉重量的0.5-1重量‰。
所述糊化的方式可以按照本领域常规的糊化方式进行操作,比如,可以直接蒸煮,或者在糊化罐中进行糊化,或者通过沸水浴进行糊化。
可选地,所述糊化的方式为在高温淀粉酶的选择性存在下,将木薯粉和水混合后蒸煮,得到木薯糊化液。优选地,所述蒸煮的时间为10-20min。
优选地,所述木薯粉和水的混合物中干物质浓度为70-77重量%。
优选地,所述木薯糊化液的制备方法还包括:对煮沸后的物料进行固液分离处理,得到木薯糊化液。
在本发明中,糊化后的物料还可以进行稀释处理,获得能够直接用于配制发酵培养基的木薯糊化液,优选地,所述木薯糊化液中,干物质浓度为3-5重量%。
所述固液分离的方法可以是本领域常规采用的方法,比如可以为过滤。所述过滤可以通过多层纱布进行,纱布的层数优选为4-8层。
在本发明中,所述木薯液化液的制备方法可以是本领域常规的制备方法,优选地,所述木薯液化液的制备方法包括:对木薯粉依次进行调浆和液化处理,得到木薯液化液。
在本发明中,所述调浆的条件可以是本领域常规调浆的条件,优选地,调浆的条件包括:温度为92-98℃;pH为5.5-6。
优选地,所述调浆后的物料中,干物质浓度为3-5重量%。
在本发明中,所述液化的方法可以是本领域常规的制备方法,优选地,所述液化的方法包括:在高温淀粉酶的存在下,对调浆后的物料进行液化处理。
其中,所述高温淀粉酶的用量可以在较宽的范围内选择,优选地,所述高温淀粉酶的用量为木薯粉重量的0.5-1重量‰。
所述高温淀粉酶和用于糊化的高温淀粉酶可以相同或不同,本领域技术人员可以根据需要进行选择。
在本发明中,所述液化的条件可以是本领域常规液化的条件,优选地,所述液化的条件包括:液化温度为92-98℃,液化时间使得碘试结果无蓝色。
在本发明中,所述木薯糖化液的制备方法可以是本领域常规的制备方法,优选地,所述木薯糖化液的制备方法包括:对木薯粉依次进行调浆、液化和糖化处理,得到木薯糖化液;其中,所述糖化在糖化酶存在的情况下进行。
应当理解的是,所述木薯糖化液也可以是木薯液化液直接糖化得到。
在本发明中,所述糖化酶可以是本领域现有的糖化酶,能够用于糖化即可,所述糖化酶可以通过商购获得,比如为购自诺维信公司的糖化酶。
其中,所述糖化酶的用量可以在较宽的范围内选择,优选地,所述糖化酶的用量为木薯粉重量的0.4-0.8重量‰。
应当理解的是,木薯粉液化液需要冷却至糖化温度,并将其pH调整至糖化pH后,再加入糖化酶进行糖化。
在本发明中,所述糖化的条件可以是本领域常规糖化的条件,优选地,所述糖化的条件包括:pH为4-4.3,糖化温度为55-60℃,糖化时间为3-6h。
在本发明中,所述发酵的条件可以是本领域常规用于灵芝菌发酵的条件,优选地,所述发酵的条件包括:温度为26-30℃,比如可以为26、27、28、29、30℃以及任意两个值之间组成的任意范围;pH为5.5-6.5,比如可以为5.5、5.7、5.9、6.1、6.3、6.5以及任意两个值之间组成的任意范围,时间为6-7天,通气量为0.6-1vvm,比如可以为0.6、0.7、0.8、0.9、1vvm以及任意两个值之间组成的任意范围。
应当理解的是,发酵培养基的pH与发酵pH基本保持一致,或在发酵前调节至发酵pH。
在本发明中,所述发酵过程中的搅拌转速可以根据发酵规模(发酵罐的大小)进行调整。
在本发明中,灵芝多糖可以通过硫酸-苯酚法和DNS法结合检测灵芝多糖的含量。
在本发明中,可以采用香草醛-浓硫酸显色法检测灵芝酸含量。
灵芝酸提取和检测方法:取发酵液20mL,加入60mL的水饱和正丁醇溶液。在温度60℃左右下超声1h左右,取正丁醇溶液,旋蒸仪蒸干,加入95%乙醇进行溶解,采用香草醛-浓硫酸显色法检测灵芝酸含量。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例中,灵芝多糖通过硫酸-苯酚法和DNS法结合检测灵芝多糖的含量,具体的步骤包括:吸取稀释后的样品2.0ml,然后加入1.0ml5%苯酚,混匀,再加入5.0ml浓硫酸混匀,放入沸水浴中反应30min,反应结束后,放入冷水中冷却至室温,在490nm处用酶标仪测量其吸光度值,根据葡萄糖标准曲线计算其总糖含量;将样品适当稀释,使糖浓度在0.1-1.0mg/ml之间,取稀释后的样品1.0ml于15ml刻度试管中,加DNS试剂2.0ml,沸水浴2min,冷却后补水至15ml,在540nm波长下测定吸光度。通过标准曲线求出还原糖含量;通过总糖含量减去还原糖含量得到灵芝多糖含量。
灵芝酸提取和检测方法:取发酵液20mL,加入60mL的水饱和正丁醇溶液。在温度60℃左右下超声1h左右,取正丁醇溶液,旋蒸仪蒸干,加入95%乙醇进行溶解,采用香草醛-浓硫酸显色法检测灵芝酸含量。
木薯粉为购自陕西金康泰生物科技有限公司的木薯粉,其中,木薯淀粉的含量为65-70重量%。
高温淀粉酶为购自诺维信公司的高温淀粉酶,糖化酶为购自诺维信公司的糖化酶。
以下实施例中,如无特殊说明,实际操作中,实际温度会在设定温度的上下波动,控制波动温度为±2℃。
如无特殊说明,实施例和对比例中的试剂和材料均可商购得到。
制备例1
本制备例用于说明灵芝菌种子液的制备方法
取保藏平板上的灵芝菌菌丝体,接入配置的PDA液体摇瓶培养基中,摇床转速150-200rpm、温度28-30℃,培养7天后得到种子液。
实施例1
本实施例用于说明本发明所述的发酵生产灵芝多糖和灵芝酸的方法。
(1)按照制备例1所述方法制备种子液,菌种为保藏编号为CICC14023的灵芝菌(Ganodermalingzhi)。
(2)配置发酵培养基——木薯粉糖化液为碳源
称取木薯粉180g,加水并调整pH为5.5-6.0,干物浓度为4.5重量%,在95℃调浆,得到调浆后的物料。
向调浆后的物料中加入高温淀粉液化酶,在95℃水浴下进行液化,待液化液碘试合格后,得到液化液。其中,所述高温淀粉酶的用量为木薯粉重量的0.8重量‰。
将液化液冷却至60℃左右,调整pH在4.0-4.3之间,加入木薯粉干基质量0.8重量‰的糖化酶,在60℃左右的水浴下进行糖化4h,得到木薯粉糖化液。
取蛋白胨20g、酵母粉10g加入配制好的木薯粉糖化液中,调整pH在5.5-6.5之间,定容4L,得到发酵培养基,将配制好的发酵培养基加入罐中进行灭菌。
(3)发酵
将种子液按照10体积%的接种量接种到发酵罐中,调整pH为6±0.2,通气为0.8vvm,温度28±1℃,搅拌转速200rpm,发酵7天结束发酵,并测定发酵液中灵芝多糖和灵芝酸的含量,具体结果见表1。
发酵过程中,发酵初期0-48h期间灵芝菌呈小菌球状存在于发酵液中,耗糖速率较慢,48-120h期间发酵液逐渐变得粘稠,液体流动性变差,耗糖速率增加,120h后直至终点发酵状态几乎不变,灵芝菌生长聚集。
实施例2
本实施例用于说明本发明所述的发酵生产灵芝多糖和灵芝酸的方法。
(1)按照制备例1所述方法制备种子液,菌种为保藏编号为CICC 14029的灵芝菌(Ganodermalingzhi)。
(2)配置发酵培养基——木薯粉糖化液为碳源
称取木薯粉200g,加水并调整pH为5.5-6.0,干物浓度为5重量%,在92-98℃调浆,得到调浆后的物料。
向调浆后的物料中加入高温淀粉液化酶,在92-98℃水浴下进行液化,待液化液碘试合格后,得到液化液。其中,所述高温淀粉酶的用量为木薯粉重量的0.8重量‰。
将液化液冷却至60℃左右,调整pH在4.0-4.3之间,加入木薯粉干基质量0.8重量‰的糖化酶,在60℃左右的水浴下进行糖化4h,得到木薯粉糖化液。
取蛋白胨20g、酵母粉10g加入配制好的木薯粉糖化液中,调整pH在5.5-6.5之间,定容4L,将配制好的发酵培养基加入罐中进行灭菌。
(3)发酵
将种子液按照10体积%的接种量接种到发酵罐中,调整pH为6±0.2,通气为0.8vvm,温度28℃,搅拌转速200-500rpm,发酵7天结束发酵,并测定发酵液中灵芝多糖和灵芝酸的含量,具体结果见表1。
发酵过程中,发酵初期0-48h期间灵芝菌呈小菌球状存在于发酵液中,耗糖速率较慢,48-120h期间发酵液逐渐变得粘稠,液体流动性变差,耗糖速率增加,120h后直至终点发酵状态几乎不变,灵芝菌生长聚集。
实施例3
本实施例用于说明本发明所述的发酵生产灵芝多糖和灵芝酸的方法。
(1)按照制备例1所述方法制备种子液,菌种为保藏编号为CICC 14042的灵芝菌(Ganodermalingzhi)。
(2)配置发酵培养基——木薯粉糖化液为碳源
称取木薯粉160g,加水并调整pH为5.8-6.0,干物浓度为4.5重量%,在92-98℃调浆,得到调浆后的物料。
向调浆后的物料中加入高温淀粉液化酶,在92-98℃水浴下进行液化,待液化液碘试合格后,得到液化液。其中,所述高温淀粉酶的用量为木薯粉重量的0.8重量‰。
将液化液冷却至60℃左右,调整pH在4.0-4.3之间,加入木薯粉干基质量0.8重量‰的糖化酶,在60℃左右的水浴下进行糖化4h,得到木薯粉糖化液。
取蛋白胨20g、酵母粉10g加入配制好的木薯粉糖化液中,调整pH在5.5-6.5之间,定容4L,将配制好的发酵培养基加入罐中进行灭菌。
(3)发酵
将种子液按照10体积%的接种量接种到发酵罐中,调整pH为6±0.2,通气为0.8vvm,温度28℃,搅拌转速200-500rpm,发酵7天结束发酵,并测定发酵液中灵芝多糖和灵芝酸的含量,具体结果见表1。
发酵过程中,发酵初期0-48h期间灵芝菌呈小菌球状存在于发酵液中,耗糖速率较慢,48-120h期间发酵液逐渐变得粘稠,液体流动性变差,耗糖速率增加,120h后直至终点发酵状态几乎不变,灵芝菌生长聚集。
实施例4
本实施例用于说明本发明所述的发酵生产灵芝多糖和灵芝酸的方法。
按照实施例1所述的方法进行操作,不同的是,使用木薯糊化液替换木薯糖化液且不添加辅助碳源,木薯粉的重量不变。
具体的,木薯糊化液的制备方法为:称取木薯粉用水调浆,加入高温淀粉酶,煮沸30min,煮沸过程中用玻璃棒不停的搅拌防止糊底,其中,所述高温淀粉酶的用量为木薯粉重量的0.8重量‰。将煮好的木薯粉匀浆定容,控制匀浆中干物含量在3-5重量%,然后用4层纱布过滤,制备得到木薯糊化液。
测定发酵液中灵芝多糖和灵芝酸的含量,具体结果见表1。
发酵过程中,以木薯糊化液为主要碳源,发酵初始还原糖较低,发酵初期0-72h期间灵芝菌呈小菌球状存在于发酵液中,耗糖速率较慢,72-144h期间发酵液逐渐变得粘稠,液体流动性变差,耗糖速率增加,144h后直至终点发酵状态几乎不变,灵芝菌生长聚集。
实施例5
本实施例用于说明本发明所述的发酵生产灵芝多糖和灵芝酸的方法。
按照实施例1所述的方法进行操作,不同的是,得到木薯液化液后不进行糖化,直接配制发酵培养基。
测定发酵液中灵芝多糖和灵芝酸的含量,具体结果见表1。
发酵过程中,发酵初期0-72h期间灵芝菌呈小菌球状存在于发酵液中,耗糖速率较慢,72-144h期间发酵液逐渐变得粘稠,液体流动性变差,耗糖速率增加,144h后直至终点发酵状态几乎不变,灵芝菌生长聚集。
实施例6
本实施例用于说明本发明所述的发酵生产灵芝多糖和灵芝酸的方法。
按照实施例1所述的方法进行操作,不同的是,木薯粉的重量为240g。
测定发酵液中灵芝多糖和灵芝酸的含量,具体结果见表1。
发酵过程中,发酵初期0-48h期间灵芝菌呈小菌球状存在于发酵液中,耗糖速率较慢,48-120h期间发酵液逐渐变得粘稠,液体流动性变差,耗糖速率增加,120h后直至终点发酵状态几乎不变,灵芝菌生长聚集。
实施例7
本实施例用于说明本发明所述的发酵生产灵芝多糖和灵芝酸的方法。
按照实施例1所述的方法进行操作,不同的是,木薯粉的重量为120g。
测定发酵液中灵芝多糖和灵芝酸的含量,具体结果见表1。
发酵过程中,发酵初期0-48h期间灵芝菌呈小菌球状存在于发酵液中,耗糖速率较慢,48-120h期间发酵液逐渐变得粘稠,液体流动性变差,耗糖速率增加,120h后直至终点发酵状态几乎不变,灵芝菌生长聚集。
实施例8
本实施例用于说明本发明所述的发酵生产灵芝多糖和灵芝酸的方法。
按照实施例4所述的方法进行操作,不同的是,添加辅助碳源葡萄糖,葡萄糖的添加量为20g。
测定发酵液中灵芝多糖和灵芝酸的含量,具体结果见表1。
发酵过程中,发酵初期0-48h期间灵芝菌呈小菌球状存在于发酵液中,耗糖速率较慢,48-120h期间发酵液逐渐变得粘稠,液体流动性变差,耗糖速率增加,120h后直至终点发酵状态几乎不变,灵芝菌生长聚集。
实施例9
本实施例用于说明本发明所述的发酵生产灵芝多糖和灵芝酸的方法。
按照实施例1所述的方法进行操作,不同的是,培养温度为30℃,pH为5.5,通气量为1vvm。
测定发酵液中灵芝多糖和灵芝酸的含量,具体结果见表1。
发酵过程中,发酵初期0-48h期间灵芝菌呈小菌球状存在于发酵液中,耗糖速率较慢,48-120h期间发酵液逐渐变得粘稠,液体流动性变差,耗糖速率增加,120h后直至终点发酵状态几乎不变,灵芝菌生长聚集。
实施例10
本实施例用于说明本发明所述的发酵生产灵芝多糖和灵芝酸的方法。
按照实施例1所述的方法进行操作,不同的是,培养温度为26℃,pH为6.5,通气量为0.6vvm。
测定发酵液中灵芝多糖和灵芝酸的含量,具体结果见表1。
发酵过程中,发酵初期0-48h期间灵芝菌呈小菌球状存在于发酵液中,耗糖速率较慢,48-120h期间发酵液逐渐变得粘稠,液体流动性变差,耗糖速率增加,120h后直至终点发酵状态几乎不变,灵芝菌生长聚集。
对比例1
本对比例用于说明其他淀粉质原料用于发酵生产灵芝多糖和灵芝酸的方法。
按照实施例1所述的方法进行操作,不同的是,发酵培养基不同。
其中,对比例1-1采用等质量的土豆粉替换木薯粉;
对比例1-2采用等质量的玉米粉替换木薯粉;
对比例1-3采用PDA培养基(其中,土豆粉200g/L,葡萄糖20g/L)替换实施例1中的发酵培养基。
测定发酵液中灵芝多糖和灵芝酸的含量,具体结果见表1。
发酵过程中,发酵初期0-48h期间灵芝菌呈小菌球状存在于发酵液中,耗糖速率较慢,48-144h期间菌体生长较慢,后期菌体出现结块贴壁等现象,144h后直至终点菌体流动性变差,发酵液较为澄清,其中,对比例1-1(土豆粉)的发酵状态稍好于其他对比例的结果。
表1
通过表1的结果可以看出,采用木薯粉作为原料用于灵芝菌的发酵产灵芝多糖和灵芝酸,相比于其他原料,具有显著提高灵芝多糖和灵芝酸的效果,且同时能够获得较高的生物量。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种发酵生产灵芝多糖和灵芝酸的方法,其特征在于,该方法包括:将灵芝菌接种到发酵培养基中进行发酵,生产灵芝多糖和灵芝酸,其中,用于制备所述发酵培养基的原料包含木薯淀粉。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述木薯淀粉以木薯粉的形式提供,相比于100重量份的发酵培养基,以干物质计,所述木薯粉的重量为3-5重量份;
优选地,所述木薯粉中木薯淀粉的含量为65-75重量%。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述发酵培养基的制备方法包括:将木薯粉制备成木薯糊化液、木薯液化液和木薯糖化液中的至少一种,可选地与辅助碳源和/或氮源混合后,得到发酵培养基。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述木薯糊化液的制备方法包括:在高温淀粉酶的选择性存在下,对木薯粉进行糊化,得到木薯糊化液;
优选地,所述高温淀粉酶的用量为木薯粉重量的0.5-1重量‰;
优选地,所述木薯糊化液中,干物质浓度为3-5重量%;
优选地,所述糊化的方式还包括:对糊化后的物料进行固液分离处理,得到木薯糊化液。
5.根据权利要求3所述的方法,其中,所述木薯液化液的制备方法包括:对木薯粉依次进行调浆和液化处理,得到木薯液化液;
优选地,调浆的条件包括:温度为92-98℃;pH为5.5-6;
优选地,所述调浆后的物料中,干物质浓度为3-5重量%。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述液化的方法包括:在高温淀粉酶的存在下,对调浆后的物料进行液化处理;
优选地,所述高温淀粉酶的用量为木薯粉重量的0.5-1重量‰;
优选地,所述液化的条件包括:液化温度为92-98℃,液化时间使得碘试结果无蓝色。
7.根据权利要求3所述的方法,其中,所述木薯糖化液的制备方法包括:对木薯粉依次进行调浆、液化和糖化处理,得到木薯糖化液;
其中,所述糖化在糖化酶存在的情况下进行;
优选地,所述糖化酶的用量为木薯粉重量的0.4-0.8重量‰;
优选地,所述糖化的条件包括:pH为4-4.3,糖化温度为55-60℃,糖化时间为3-6h。
8.根据权利要求3-7中任意一项所述的方法,其中,所述辅助碳源选自葡萄糖、乳糖、小麦淀粉和玉米粉中的至少一种;和/或
所述氮源为有机氮源,优选包含蛋白胨、酵母粉、酵母膏和玉米浆中的至少一种;
优选地,所述发酵培养基中,C元素的含量为9-15重量‰,N元素的含量为0.8-1.2重量‰。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的方法,其中,所述发酵的条件包括:温度为26-30℃,pH为5.5-6.5,时间为6-7天,通气量为0.6-1vvm。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的方法,其中,所述灵芝菌以种子液的形式接种,种子液的接种量为8-13体积%。
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