食用菌液体深层发酵技术与应用

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液体菌种的制作及使用方法

液体菌种的制作及使用方法

液体菌种的制作及使用方法随着食用菌生产的发展,食用菌制种方法在传统固体制作的基础上在不断的改进和提高,其中液体菌种的制作便是其中之一。

液体发酵技术是现代生物技术之一,起源于美国。

它是指在生化反应器中,模仿自然界将食药用菌在生育过程中所必需的糖类、有机和无机含有氮素的化合物、无机盐等一些微量元素以及其它营养物质溶解在水中作为培养基,灭菌后接入菌种,通入无菌空气并加以搅拌,提供食用菌菌体呼吸代谢所需要的氧气,并控制适宜的外界条件,进行菌丝大量培养繁殖的过程。

工业化大规模的发酵培养即为发酵生产,亦称深层培养或沉没培养。

液体菌种的制作及使用方法液体菌种由于具有生产规模化、控制自动化、生长无菌化、发菌高速化的生产应用优势,为食用菌产业化的发展提供了良好的种源条件,是食用菌产业化发展的必然方向,已被业内人士所看好。

液体菌种是用液体培养基培养而成的菌种。

近年来,国内外正积极研究液体菌种的培养与利用。

与固体菌种相比,它具有菌种生产周期短、菌龄整齐一致、接种方便、接于固体菌料发酵快、适宜于工厂化生产等优点,因而受到了广大栽培者的欢迎。

目前我国已能进行深层发酵的食用菌有:香菇、平菇、凤尾菇、美味侧耳、鲍鱼菇、金针菇、黑木耳、猴头、草菇、蜜环菌、茯苓、滑菇和冬虫夏草等。

一、液体菌种的培养方法常见的有采用摇床来生产的摇瓶培养法和采用发酵罐来生产的深层培养法。

若少量生产,可以用摇瓶培养法。

深层培养需要一整套工业发酵设备,如锅炉、空气压缩机、空气净化系统、发酵罐等,故投资大,只适用于工厂化的大规模生产。

而摇瓶培养投资少,设备技术简单,适合一般菌种厂生产使用。

本节主要介绍摇瓶培养的技术方法。

1、食用菌液体发酵的培养基根据培养基中组成的不同,可分为天然培养基和合成培养基。

天然培养基的组成均为天然有机物。

合成培养基则是采用—些已知化学成分的营养物质作培养基。

在生产上,还根据工艺将培养基分为孢子培养基、种子培养基及发酵培养基。

但无论如何划分,每一种培养基的组成中都离不开碳、氮、无机盐、微量元素、维生素和生长素等。

海鲜菇液体菌种制作技术探究

海鲜菇液体菌种制作技术探究

海鲜菇液体菌种制作技术探究作者:刘宁芳,乐瑰琦来源:《现代食品》 2019年第3期1 液体菌种的优势和发酵流程食用菌液体菌种是生长在液体培养基中,用于繁殖下一代的菌种或栽培菌丝体[1]。

与固体菌种相比,液体菌种在生产实践中具有容易扩散、多点萌发、菌丝生长快、菌龄整齐、接种后发菌迅速、污染低、工艺便于控制等优点。

因此,液体菌种在食用菌工厂化、规模化和集约化生产中,具有先导性的作用。

采用液体培养技术制备液体菌种代替传统的固体菌种,将是食用菌工厂化生产发展的主要方向之一。

液体菌种是由液体培养基经过深层的发酵制得而成,其制作流程一般为:①母种(一级种),由组织分离、孢子分离技术,或引进母种等方法获取。

②原种(二级种),将母种接种在液体培养基上进行摇瓶培养制得。

③栽培种(三级种),由原种接种在液体培养基上再经发酵罐培养制得。

在已有的研究报道中,除白木耳等少数食用菌外,双孢蘑菇、金针菇、杏鲍菇、香菇、猴头菇、黑木耳、平菇、海鲜菇等食用菌品种,我国都能用液体培养制种技术进行工厂化生产。

液体菌种对纯度的要求远远高于固体菌种,故食用菌液体菌种制作时,应特别注重以下4点:①优化原种培养基及培养条件,即摇瓶菌种培养基及培养条件。

②优化栽培种生产工艺,即发酵罐的培养工艺。

③改进完善液体菌种制作设备,即发酵罐的结构与功能。

④防控液体菌种的污染,即每个阶段都要对液体菌种进行检验,发现菌种被污染,必须立即清除。

2 食用菌液体菌种制作常用配方2.1 PDA 液体培养基(1)PDA 固体培养基。

马铃薯20%、麸皮3%、葡萄糖2%、磷酸二氢钾0.1%、硫酸镁0.1%、酵母膏0.3%、琼脂1.5%,pH 自然。

(2)PDA 液体培养基。

除不需加琼脂外,其他成分与固体培养基相同。

2.2 金针菇液体菌种培养淀粉3%、麸皮汁3%、磷酸二氢钾0.1%、硫酸镁0.05%、维生素B1 1 mg/100 mL、维生素B2 0.5 mg/100 mL,最适培养条件为培养温度25 ℃,接种量10%,转速140 r·min-1,培养9d[2]。

液体发酵技术

液体发酵技术

液体发酵技术1. 液体发酵技术简介液体发酵的概念液体发酵技术是现代生物技术之一,它是指在生化反应器中,模仿自然界将食药用菌在生育过程中所必需的糖类、有机和无机含有氮素的化合物、无机盐等一些微量元素以及其它营养物质溶解在水中作为培养基,灭菌后接入菌种,通入无菌空气并加以搅拌,提供食用菌菌体呼吸代谢所需要的氧气,并控制适宜的外界条件,进行菌丝大量培养繁殖的过程。

工业化大规模的发酵培养即为发酵生产,亦称深层培养或沉没培养。

工业化发酵生产必需采用发酵罐,而实验室中发酵培养多采用三角瓶。

得到的发酵液中含有菌体、被菌体分解及未分解的营养成分、菌体产生的代谢产物。

发酵液直接供作药用或供分离提取,也可以作液体菌种。

液体发酵技术的发展简史液体深层发酵技术这一概念是20世纪40年代由美国弗吉尼亚大学生物工程专家Elmer L,设计出培养微生物系统的生物反应器,成为该项技术的创始人。

据资料报道,液体深层发酵技术应用于食药用菌方面的研究始于美国。

1948年,用深层发酵来培养蘑菇(Agaricus campestris)菌丝体,并首先提出了用液体发酵来培养蕈菌的菌丝体。

从此食药用菌的发酵生产在世界范围内兴起;1953年,美国的博士用废苷汁深层培养了野蘑菇(Agaricus arvensis);1958年第一个用发酵罐培养了羊肚菌(Morchella esculenta)。

从此,食药用菌的生产渐渐跨入了大规模工业化生产的领域。

日本的杉森恒武等于1975、1977年用1%的有机酸和%的酵母膏组成液体培养基,取得了大量香菇菌丝体。

我国是在1958年开始研究蘑菇、侧耳等的深层发酵的。

1963年羊肚菌液体发酵开始工业化生产试验。

自此以后,大规模采用液态发酵生产食药用菌逐渐展开。

当时主要研究灵芝(Ganoderma lucidum)、蜜环菌(Armillariella mellea)、银耳(Tremella fuciformis)等的液体发酵应用于医药工业。

(完整)食用菌液体菌种的制作

(完整)食用菌液体菌种的制作

食用菌液体菌种的制作
2009—5-5 8:23:26
在无菌的条件下把菌种投放到培养基里。

安装通气管后用输氧机给培养基输入氧气。

把培养基放置在摇床机上进行振荡培养.
食用菌液体菌种具有生产周期短、菌龄整齐一致、接种方便、发酵快、适宜于工厂化生产等优点。

食用菌液体菌种的生产方式一般可分为电磁搅拌法、摇瓶机法、简易深层发酵(吹氧)法、发酵罐法。

据省农科院食用菌站工作人员介绍,摇瓶机法不仅接种简单,管理方便,而且生产量根据机器的设定而不同,投资20 00~3000元即可。

配制液体培养基先把马铃薯煮到熟而不烂时提取上清液,然后配制3%葡萄糖、1%玉米粉、0。

05%硫酸镁、0。

1%磷酸二氢钾,最后将马铃薯上清液和上述溶液及水混合即可。

液体培养基适用于多种食用菌菌种的培养.
摇瓶振荡培养液体培养基配制好后,装入容量为500毫升的三角烧瓶中,每瓶装入100毫升,并加入1~15粒小玻璃珠,瓶口用棉塞、牛皮纸密封,在1.5千克/平方厘米压强下灭菌30分钟。

然后投入一块约2平方厘米的斜面菌种,于2 3℃~25℃下静置培养24小时。

待菌丝萌发时再放置在往复式摇床上振荡培养,振荡频率为每分钟80~100次,振幅为6~10厘米。

摇床室的温度控制在24℃~2 5℃,培养时间因菌类不同而异,一般是5天左右。

将振荡好的培养基倒入大容器里,经过扩容后,在无菌条件下安装通气管,用输氧机通入适量氧气后培养48小
时.培养结束的标准:培养液清澈透明,其中悬浮着大量小菌丝球,并伴有各种菇类特有的香味。

培养好的液体菌种应放入培养箱中保存。

液体发酵技术

液体发酵技术

液体发酵技术1. 液体发酵技术简介液体发酵的概念液体发酵技术是现代生物技术之一,它是指在生化反应器中,模仿自然界将食药用菌在生育过程中所必需的糖类、有机和无机含有氮素的化合物、无机盐等一些微量元素以及其它营养物质溶解在水中作为培养基,灭菌后接入菌种,通入无菌空气并加以搅拌,提供食用菌菌体呼吸代谢所需要的氧气,并控制适宜的外界条件,进行菌丝大量培养繁殖的过程。

工业化大规模的发酵培养即为发酵生产,亦称深层培养或沉没培养。

工业化发酵生产必需采用发酵罐,而实验室中发酵培养多采用三角瓶。

得到的发酵液中含有菌体、被菌体分解及未分解的营养成分、菌体产生的代谢产物。

发酵液直接供作药用或供分离提取,也可以作液体菌种。

液体发酵技术的发展简史液体深层发酵技术这一概念是20世纪40年代由美国弗吉尼亚大学生物工程专家Elmer L,设计出培养微生物系统的生物反应器,成为该项技术的创始人。

据资料报道,液体深层发酵技术应用于食药用菌方面的研究始于美国。

1948年,用深层发酵来培养蘑菇(Agaricus campestris)菌丝体,并首先提出了用液体发酵来培养蕈菌的菌丝体。

从此食药用菌的发酵生产在世界范围内兴起;1953年,美国的博士用废苷汁深层培养了野蘑菇(Agaricus arvensis);1958年第一个用发酵罐培养了羊肚菌(Morchella esculenta)。

从此,食药用菌的生产渐渐跨入了大规模工业化生产的领域。

日本的杉森恒武等于1975、1977年用1%的有机酸和%的酵母膏组成液体培养基,取得了大量香菇菌丝体。

我国是在1958年开始研究蘑菇、侧耳等的深层发酵的。

1963年羊肚菌液体发酵开始工业化生产试验。

自此以后,大规模采用液态发酵生产食药用菌逐渐展开。

当时主要研究灵芝(Ganoderma lucidum)、蜜环菌(Armillariella mellea)、银耳(Tremella fuciformis)等的液体发酵应用于医药工业。

食用菌液体菌种技术优势、瓶颈及关键技术分析

食用菌液体菌种技术优势、瓶颈及关键技术分析
液 体 菌 种 制 备 采 用 自 动 化 控 制 ,原 料 来 源 广 泛,因此易于实现高效的规模化、工厂化生产食用 菌。国外食用菌产业已经实现规模化生产,整个食 用菌生产过程采用机械臂,实现了人工智能控制; 栽培环境由智能监控程序自动控制,液体菌种在规 模生产中被普遍应用。国内的食用菌生产技术相 对国外的工厂化食用菌生产还是有差距的。而液 体菌种技术的推广能够促进我国食用菌生产的规 模化发展,缩小与国外食用菌产业的差距[11]。
食用菌是世界公认的健康食品,不仅含有人体 所需的蛋白质、维生素等营养物,而且富含保健或 药用功效的高分子多糖、天然有机锗、三萜类、微量 元 素 硒 等[1],对 人 体 健 康 具 有 重 要 的 意 义 。 菌 种 培 育作为食用菌生产的基础在食用菌产业中尤为重 要。液体菌种是指通过液体培养基经无菌培养得 到的菌丝体或菌种。而液体菌种优点随着食用菌 产业的发展及技术的提升越来越突出,因此液体菌 种被越来越多的生产企业所接受。
1 液体菌种的优势分析
我国食用菌液体菌种研究应用起步较晚,但随 着液体菌种优势的凸显及相关技术的突破,液体菌 种在食用菌产业中逐渐占据重要的地位。目前国内 主要的食用菌企业如中国绿宝、众兴菌业、雪榕生 物、星河生物等均已引入液体菌种生产应用技术。 1.1 生产程序简洁,制种时间短
相 比 繁 琐 固 体 母 种 、原 种 等 制 作 工 序 ,液 体 菌 种只是简单的扩培,且为自动化一键操作,生产程 序简洁,操作方便。液体菌种以菌丝体液体深层次 动 态 培 养 为 基 础 ,能 够 使 营 养 物 与 菌 丝 体 充 分 接 触,提高营养物的利用率,同时可人为控制培养条 件,能够为菌丝生长提供最佳条件,在较短的时间 内积累大量的菌丝体。相比制备固体菌种,液体菌 种的制种周期优势明显。杨庆尧等[2]采用液体菌种 作 为 原 种 进 行 栽 培 双 孢 蘑 菇 研 究 ,制 液 体 种 仅 需

食用菌的发酵与菌种培养技术

食用菌的发酵与菌种培养技术食用菌是指能够供人食用并具有一定经济价值的真菌,如蘑菇、平菇、香菇等。

食用菌的发酵过程中,菌种培养技术起到至关重要的作用。

下面将详细介绍食用菌的发酵与菌种培养技术。

食用菌的发酵是指利用菌丝体在适宜的环境条件下进行代谢,产生有益的物质,如食用菌的生长、发育和产生的营养成分等。

食用菌发酵的基本原理是通过提供适宜的养料、湿度和温度等环境条件,使菌丝体能够进行正常的代谢活动,从而达到产生所需产品的目的。

在食用菌发酵过程中,菌种培养技术是最为关键的一环。

食用菌的菌种培养技术主要包括菌种贮藏、菌种增殖和菌种分离等过程。

首先是菌种贮藏,目的是将菌株保存在适宜的条件下,以便后续的菌种培养和发酵使用。

常用的菌种贮藏方法有鳞片法、石膏板法和液体氮贮藏法等。

其中,液体氮贮藏法是目前最为常用的一种方法,其优点是能够长期保存菌种,并且能够保持菌株的原始特性。

在菌种增殖过程中,首先需要消毒培养基和培养器具,以防止外界杂菌的污染。

然后,将经过贮藏的菌种接种到含有适宜养分的培养基上进行培养。

培养基的成分和配比在不同食用菌的菌种培养中有所不同,需要根据具体情况进行调整。

菌种增殖过程中,还需要控制培养温度、湿度和pH值等因素,以促进菌丝体的生长和繁殖。

菌种分离是指将菌丝体从菌种中分离出来,以便后续的纯培养和发酵使用。

菌种分离主要包括传代分离和单孢分离两种方法。

传代分离是将菌种连续传代培养,通过培养基的选择性和稀释性来分离出单菌种。

而单孢分离是将菌种在培养基上稀释到只有一个孢子的浓度,然后将单个孢子分离出来。

菌种分离的目的是为了获取纯培养的菌种,并消除菌株间的遗传差异。

食用菌的发酵与菌种培养技术在提高食用菌产量和品质方面起到关键作用。

通过科学的菌种培养技术,可以选择和定向培育优良的菌株,提高菌株的生长速度和产量,同时还能够控制食用菌的营养成分和口感等特性。

因此,发酵与菌种培养技术的研究和应用对于食用菌行业的发展具有重要的意义。

液体发酵技术

液体发酵技术-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII液体发酵技术1. 液体发酵技术简介1.1液体发酵的概念液体发酵技术是现代生物技术之一,它是指在生化反应器中,模仿自然界将食药用菌在生育过程中所必需的糖类、有机和无机含有氮素的化合物、无机盐等一些微量元素以及其它营养物质溶解在水中作为培养基,灭菌后接入菌种,通入无菌空气并加以搅拌,提供食用菌菌体呼吸代谢所需要的氧气,并控制适宜的外界条件,进行菌丝大量培养繁殖的过程。

工业化大规模的发酵培养即为发酵生产,亦称深层培养或沉没培养。

工业化发酵生产必需采用发酵罐,而实验室中发酵培养多采用三角瓶。

得到的发酵液中含有菌体、被菌体分解及未分解的营养成分、菌体产生的代谢产物。

发酵液直接供作药用或供分离提取,也可以作液体菌种。

1.2 液体发酵技术的发展简史液体深层发酵技术这一概念是20世纪40年代由美国弗吉尼亚大学生物工程专家Elmer L,Gaden.Jr设计出培养微生物系统的生物反应器,成为该项技术的创始人。

据资料报道,液体深层发酵技术应用于食药用菌方面的研究始于美国。

1948年,H.Humfeld用深层发酵来培养蘑菇(Agaricus campestris)菌丝体,并首先提出了用液体发酵来培养蕈菌的菌丝体。

从此食药用菌的发酵生产在世界范围内兴起;1953年,美国的S.Block博士用废苷汁深层培养了野蘑菇(Agaricus arvensis);1958年J.Szuess第一个用发酵罐培养了羊肚菌(Morchella esculenta)。

从此,食药用菌的生产渐渐跨入了大规模工业化生产的领域。

日本的杉森恒武等于1975、1977年用1%的有机酸和0.5%的酵母膏组成液体培养基,取得了大量香菇菌丝体。

我国是在1958年开始研究蘑菇、侧耳等的深层发酵的。

1963年羊肚菌液体发酵开始工业化生产试验。

自此以后,大规模采用液态发酵生产食药用菌逐渐展开。

食用菌深层发酵技术及其运用研究

食用菌深层发酵技术及其运用研究食用菌不仅能够食用,还能够药用,在人们日常生活中发挥着重要的作用。

但是,食用菌的人工栽培时间长,技术比较复杂,并且容易受到季节、气候等因素的限制,为了降低这些因素的影响,随着人们科研的深入和实际工作经验的总结,食用菌发酵技术诞生并逐渐得到广泛的运用。

而食用菌深层发酵技术是上个世纪四十年代出现的,它的出现,给食用菌的栽培带来了变革,也创造了良好的效益,今后在相关领域值得进—步推广和运用。

1食用菌深层发酵技术的慨念食用菌深层发酵的原理是,在特定的生化反应发生器中加入培养基,并通入无菌空气,加以搅拌和振荡,使菌体在液体深处繁殖和发育,从而获得大量的菌丝体和代谢产物。

在整个过程中,该技术能否成功主要取决于培养基的选择、接种量、温度、PH值等等,而发酵工艺采用的是逐级扩大模式,首先是试管斜面菌种,然后是一级摇瓶培养菌种,再是二级培养小型发酵堆,最后是大型发酵罐。

通过食用菌深层发酵,所获得的目标产物包括两个:液体菌种和菌丝体及其代谢产物。

2食用菌深层发酵技术的特点食用菌深层发酵技术是一种新型的技术,对食用菌的栽培和食用有着重要的作用,其特点主要包括以下几个方面。

21周期短,产量高在食用菌深层培育的过程中,采用人工方式实现对发酵条件的控制,从而使得菌丝细胞处于最适宜的生长环境,一般只需要三天至十天的时间,就能够积累大量的菌丝体和具有生理活性的代谢产物。

此外,栽培还不会受到季节的限制,能够规范生产工艺,提高营养成分的利用效率,实现连续自动化生产,大大提高了食用菌的产量。

22产生的活性物质多研究表明,就营养成分和生理功能相比来说,深层发酵获得的菌丝体和野生子实体相近,在营养价值方面甚至还比野生子实体高。

例如,荷叶离褶伞菌丝体蛋白质含量为283%,粗多糖为3.55%,氨基酸种类为18种,而野生子实体这三类物质的含量分别为21.4%,1.77%,17种,其营养成分高于野生子实体。

对于灵芝、冬虫夏草等名贵食用菌来说,深层发酵获得的菌丝体营养价值不仅高于野生子实体,其重金属含量更低,使用也更为安全。

食用菌深层发酵

食用菌深层发酵技术及应用发酵罐(26℃,39~59千帕,通风1米2发酵液通人1米2份空气,6~7天)。

孢子数为3.5x109个/毫升,多糖含量2540微克/毫升(三)食用菌液体深层发酵在其他方面的应用1.在医药上的应用:食用菌在深层发酵过程中,其发酵产品作为药品,如口服液、软饮料等已被人们接受。

在发酵过程中,产生多糖、多肽、生物碱、萜类化合物、甾醇、甙类、酶、核酸、氨基酸、微生素等多种生理活性物质。

这些物质有对人体心血管、肝脏、神经系统等人体器官的防病治病作用以及抗癌、抗炎、抗衰老、抗菌、抗溃疡等功效。

近30年来已有一些产品投放市场,如马来酸麦角新碱注射液、香菇多糖片(注射液)、猴菇菌片、蜜环菌片、香云片、云芝糖肽胶囊等。

(1)香菇多糖的生产:1)工艺流程:26℃26℃26℃,8天斜面母种————→一级摇瓶种子——————→二级摇瓶种子—————→三级15天静置12~15天60-80转/分26℃,12~15天26℃,5~6天罐压39~59千帕摇瓶种子———————→种子罐—————————————→60~80转/分1米3发酵液通人1米3/分空气2)培养基:①斜面培养基(%):葡萄糖2.0,酵母膏0.5,磷酸二氢钾0.l,7水硫酸镁0.1,琼脂2.0,pH值自然。

②种子培养基(%):葡萄糖1.0,蛋白胨0.12,酵母膏0.12,磷酸二氢钾0.15,7水硫酸镁0.05,微量元素液0.1,pH值7.00。

③发酵培养基(%):葡萄糖5.0,蛋白胨0.25,酵母膏0.25,氯化钙0.05,磷酸二氢钾0.25,7水硫酸镁0.05,微量元素液0.2,pH值7.0。

一般情况下,8天菌龄时香菇多糖产生最多。

用水浸提浓缩即可生产香菇多糖粉剂。

若要生产饮料,则可在发酵液中加入0.06%~0.1%的柠檬酸,调pH值为5.5,加热至45—55℃,保持5~6小时,再升温至75℃,30分灭酶活,板框过滤,取滤液加入30%白糖液,加柠檬酸调pH值为5.0,加入0.01%山梨酸钾。

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作者:--来源:互联网点击数:847 更新时间:2010年03月06日【字体:大中小】液体发酵技术属于现代生物技术之一。

深层发酵技术直接生产食用菌菌体,同时获得富含氨基酸等营养成分的发酵液。

深层发酵培养基的选择1、食用菌液体深层发酵技术研究的关键是培养基。

不同食用菌要用不同的培养基进行培养,因此,培养基的选择与配制是食用菌液体深层发酵技术的关键。

食用菌的深层液体发酵生产主要是采用了抗生素生产的工艺和设备,其工艺大致是:母种-一级种子-二级种子-发酵罐深层发酵。

根据培养基组成的不同,可分为天然培养基和合成培养基。

天然培养基的组成均为天然有机物,合成培养基则是采用一些已知化合成分的营养物质作为培养基,无论哪一种培养基,其组成都离不开碳源、氮源、无机盐、微量元素、维生素和生长素等。

2、选择培养基时应注意的问题(1) 氮源过多会引起菌丝生长过于旺盛,不利于代谢产物的积累。

碳源不足,又容易引起菌体衰老和自溶,碳、氮比不当,会影响菌丝按比例地吸收营养物质。

(2) 同一种原料因产地不同其营养成分有差异,这在氮源表现得较明显,如大豆、玉米浆、蛋白陈等,必须记下每一种原料的产地、批号、生产厂等,并对原料进行化学成分分析。

(3) 水质对发酵生产的影响也很大,自来水、地表水、河水、并水、雪水等,其中所含溶解氧、金属离子及酸碱度等均有差异。

另外,有的水中还含有较多的氯离了。

因此应对水质进行化学分析。

(4) 高温(或高压)灭菌会引起某些营养成分的破坏,特别是还原糖、氨基酸和肽类等共同加热时,会形成与—羟甲基糠醛及类黑精等物质。

赖氨酸最容易与糖发生反应,形成棕色物。

这些在选择培养基及灭菌时都应预先想到。

食用菌的摇瓶培养将食用菌的试管母种接人已灭菌的三角瓶培养液中,然后置于摇床上振荡培养,这种培养方式即为摇瓶培养。

经过摇瓶培养的菌丝体呈球状、絮状等多种形态。

培养液可呈糊状,消液状等状态,有或无清香味及其他异味。

菌液中有菌株发酵产生的次生代谢产物,可呈不同的颜色。

在进行菌株的初期培养或生理生代研究时,一般皆采用摇瓶培养法。

影响摇瓶培养菌丝体及次生代谢产物产生的因素有:培养温度、摇床的振荡频率和瓶子的装料系数、pH值、菌龄、接种量、培养液的粘度和光照等。

食用菌的发酵罐深层培养发酵罐深层培养具有生产周期短、产量高、效益大等优点,是食用菌进行大量生产的重要途径。

1、深层发酵的一般设备。

深层发酵生产要住发酵罐内不断地输入无菌空气以保证耗氧的需要及维持罐内有一定的压力,防止外界杂菌的侵入,发酵生产必须具有如下设备:(1)灭菌消毒设备灭菌的方法很多,但食用菌的发酵生产中多采用“空消和实消”灭菌形式:空消即对发酵罐及管道进行空着消毒。

实消即培养液置于发酵罐内用高压蒸汽消毒,其优点是只需蒸汽发生器这一专业设备,操作比较简便,其缺点是由于是在高温下且长时间的情况进行灭菌,故培养液极易发生过热而导致营养成分破坏。

(2)空气净化设备发酵生产要求进入罐体的空气须是洁净无菌的干燥空气,由于空气压缩机输出的空气温度高,且含有杂菌、油、水等,因此必须经过处理后,才能进入罐体。

生产上压缩空气的净化过程大同小异,多数处理方法为:(1)压缩空气通过一冷却器降温。

(2)通过一个油、水分离器,除去空气中的大部分油和水。

(3)空气进人一个较大容积的空气贮罐,空气贮罐一则可使压缩空气进一步冷却,二则对整个空气系统的压力起到缓冲和平衡作用。

(4)通过一个冷却器和塞有棉塞介质的去污器。

(5)空气进人总过滤器内进行过滤除菌。

压缩空气的净化过程为先通过一个总过滤器(其过滤介质必须定期进行高压蒸汽灭菌),再通过小型的分过滤器,再一次进行过滤除菌。

(3)发酵生产设备食用菌的发酵生产多采用二级发酵与三级发酵。

若按接种量10%计算,则最终使用的发酵罐为:一级种子罐50升,二级种子罐500升。

发酵罐5000升。

种子罐100升,发酵罐1000升,一般以二个种子罐以上配一个发酵罐,这样一旦一个种子罐染菌了,还有一个种子罐可供备用。

种子罐容积越小,摇瓶菌种的接种量越小,污染杂菌的机率也越小。

若用10L、25L的发酵罐,且多采用三级发酵,故10L发酵罐(按75%计算)所对应的二级种子罐为750m1,一级种子罐为75ml。

同理,25L的发酵罐所对应的二级种子罐为1800m1,一级种子罐为180ml。

(4)后处理设备深层液体发酵中,后处理设备名目繁多,选择何种设备视菌株的不同及所得产物的需要而定。

如果是生产食用菌的液体菌种用于栽培生产,则只需要将菌液打入已灭菌的密闭器内,不必进行后处理;如果目的产物是菌丝体,则首先使用板框压滤机、离心机等使发酵液中的菌丝分离出来,再进行烘干,粉碎之后得到菌体干粉末。

如果欲得到除去菌丝体的发酵清液,则将过滤或压滤后的发酵清液通过薄膜浓缩器或减压浓缩器,然后得到浓缩液,再置于夹层蒸煮锅中进一步得到膏状物,如果目的产物是菌种中或发酵中的某种次生代谢产物,则必须根据次生代谢产物的不同提取工艺选择蒸煮罐离子交换器,萃取罐等设备。

深层发酵生产的有关参数深层发酵生产与摇瓶液体培养是完全不同的培养方式。

摇瓶试验中得到的代谢曲线及各种参数,只能供发酵生产时参考。

在摇瓶试验中可以得到的菌丝含量及次生代谢产物含量,一旦放大到发酵罐中试验,条件可完全一致。

所以,深层液体发酵时,应参照发酵罐生产的有关参数控制生产。

参数为物理参数及生物参数,物理参数有温度、压力、搅拌速度、空气流量、溶解氧、排气中氧及二氧化碳含量等;化学参数有pH值、糖、氧及次生代谢产物的含量等。

生物参数包括菌丝形态、发酵液中菌体含量等。

1、物理参数(1)温度可影响发酵过程中基质的反应速率及氧的溶解度。

温度和菌体代谢、代谢产物的产生有密切的关系。

不同的菌种及同一菌种在不同的代谢阶段,其适宜的温度也不同,温度可从温度自动显示器或从温度计中读出。

(2)压力发酵罐内维持一定的压力可控制压力为0时杂菌的污染,并且可增加溶液中的溶解氧。

但二氧化碳在水中的溶解度比氧大很多,因此罐压不宜太高,食用茵的发酵生产,罐压一般控制在0.3—0.5MPa左右,罐压可在压力表上显示。

(3)搅拌速度提高罐体搅拌器的搅拌速度可增强培养液中氧的溶解速率,还可破碎菌体,有利菌丝增殖。

但转速过高,菌体机械破坏过大,也不利于菌丝生长、转速可通过改变变速电动机来调节。

(4)空气流量无菌空气是食用菌发酵生产中氧的来源。

不同菌种及同一菌种在不同的生长阶段所需要的通气量不同。

培养基装量愈多,通气情况愈差,菌丝生长也愈慢。

如增加通气量,可提高菌丝体产量。

实践证明,灵芝的菌丝生长对氧气的要求要比其它食用菌高一点。

一般采用空气流量为0.5:1—1:1V/Vmin。

(5)溶解氧发酵过程中的溶解氧浓度大小和氧的传递速率与菌株的耗氧相关。

溶解氧用于了解发酵菌株对氧的利用规律,指示发酵的异常情况。

溶解氧用插入发酵液中的溶解氧电极测定。

(6)排气中氧及二氧化碳含量测定排气中氧的含量,可以计算出菌体耗氧率。

测定排气中二氧化碳,再结合产生菌的耗氧率,可以了解菌体的呼吸规律。

2、化学参数(1)pH值发酵液的pH值是发酵过程中各种生化反应的综合指标。

了解该值的变化规律,可了解茵体的生长规律及代谢特征,pH值一般通过取样测定。

(2)糖发酵液中总糖和还原糖的变化规律,可通过化学测定法测得。

通过对还原糖的变化规律的分析可了解菌体对碳源的吸收利用情况,而发酵液中多糖的含量高低是反应发酵好坏的一个指标。

(3)氧发酵液中氨基氯的变化显示出发酵液中氮源的变化规律,其含量的测定主要是通过取样后采用化学方法进行测定。

但随着发酵工业中的膜分离技术的推广,将代替以前那复杂而繁琐的化学方法。

(4)次生代谢产物如果发酵生产的目的产物是某种次生代谢产物,那么通过对该产物的化学测定,可判断次生代谢产物与菌体生长关系以及与各参数之间的联系,为确定最佳生产工艺提供科学依据。

3、生物参数(1)菌丝形态通过发酵的取样液的镜检,观察菌丝形态的变化,从中可以了解菌丝的长势及是否已经衰老或自溶。

(2)菌丝含量可通过菌丝含量的测定,了解菌丝生长状况以及和各参数之间的关系。

为确定最佳生产条件及生产工艺也提供了科学依据。

4、深层发酵生产中某些参数的控制由于各参数之间存在内在的联系,所以实际生产中对发酵过程的控制,主要是对以下几个参数的控制。

(1)温度的控制发酵过程中,影响发酵液温度变化的因素很多。

温度是各因素综合作用的结果。

菌体生长代谢过程中会消耗养分,释放能量。

其中一部分能量供自身消耗,一部分则以热的形式散发出来,称为生物热(Q生物) 。

搅拌是因机械摩擦产生热,称为搅拌热(Q搅),发酵液中水会蒸发会吸收热,称蒸发热(Q蒸),排出气体会带走热量,称显热(Q显) 。

发酵罐内外温度不同,发酵液中有部分热通过罐体向外辐射,称辐射热(Q辐射) 因此,发酵液中体现温度变化的发酵热(Q发酵)应该符合下述公式:Q发酵=Q生物+Q搅拌-Q蒸发-Q显-Q辐射如果发酵过程中,温度出现异常情况,可根据此公式,进行相应的调整。

一般情况下,控制发酵生产的温度均采用往发酵罐夹层中注入热水或冷水的方式升温或降温,比较先进的控温设备是由电脑控制的。

(2)溶氧浓度的控制溶氧浓度是发酵生产中十分敏感的一个参数,由于影响供氧及耗氧的因素都会使发酵液中溶氧浓度发生变化,所以通过溶氧浓度的变化来了解发酵过程中菌丝生长及生化反应变化是十分有效的。

如果设备的供氧不变,那么溶解氧的变化就反映出发酵菌体呼吸量的增减。

一般情况下,在发酵前期,由于菌体大量繁殖,耗氧增加,表现为溶氧浓度明显下降,到了中期,溶氧浓度逐渐回升,发酵后期,耗氧减少,溶氧上升。

一旦菌体自溶,溶氧浓度明显上升。

菌液中的溶氧浓度,除了和通气量密切相关外,还和氧在液体中的溶解及传递相关联。

而氧的传递和溶解,也受到某些因素的制约。

如温度越低,氧的溶解度越高。

搅拌速度增快,有助于溶氧浓度的增加,培养基中溶质越多,氧的溶解度越小等。

由于无法测定菌体中的溶氧浓度,则无法提供每一时期精确的通气量,在食用茵的发酵生产中,采取了前期通气量小,中期通气量大,后期通气量小的方式,小通气量,一般为0.5V/Vmin,大通气量一般为1.5V/Vmin。

(3)搅拌速度的控制通过搅拌,能把从空气分布管中引入的空气力成气泡,增加气—液的接触面积,从而增加氧的传递还可使液体形成涡流,延长气泡在液体中的停留时间,增加液体的湍动程度,降低气泡周围的液膜E力,增大氧的传递系数,此外,还可减少菌丝结团现象,改善细胞对氧的吸收。

据报道,在食用菌液体深层培养中,采用通气搅拌的方式比机械搅拌好;采用间歇搅拌方式比连续搅拌效果更好。

搅拌速度大,溶解氧就多,但过大的搅拌速度,对菌体的破坏会很厉害。

显然,对某些菌种,由于搅拌带来的破坏作用将超过因镕氧增加带来的促进生长作用,因此不搅拌反而更好。

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