第十五章食用菌深层发酵
阐述食用菌深层发酵技术以及该技术的相关运用
阐述食用菌深层发酵技术以及该技术的相关运用【摘要】食用菌深层发酵技术由于具有生产周期较短、经济效益显著等优点，正在社会上被广泛的推广运用，其中医疗保健、食品加工制造等行业更是该技术重点运用的对象之一。
食用菌发酵技术是多学科混合应用技术，其技术实用性高、发展前景良好。
【关键词】食用菌深层发酵技术；经济性；菌种前言：传统食用菌培养方法弊端比较突出，其大量的消耗人力资源、成活率低等缺点已经被社会所摒弃。
所以，食用菌深层发酵技术的出现，有效的弥补了传统培养方法的不足及弊端，有效的为食用菌的食用、使用推广等奠定了坚实的技术保障。
一、对食用菌深层发酵技术的论述该技术的主要原理是通过在特别制定的生化反应器中放入相关培养基，然后通入没有细菌的空气，通过搅拌等方式对外部条件进行控制等，让菌体在培养基中得到生长繁衍，并对其反应的菌丝与代谢产物进行应用。
在整个发酵的过程中，培养基内部的温度、PH值等相关影响因素都会影响该技术操作的最终效果。
整个发酵工艺一般采用逐步递增模式，首先为试管斜面菌种、其次是一级摇瓶培养菌种、接着是二级培养小型发酵堆及大型发酵罐。
该技术使用的最终目标是获得液体菌种与菌丝的代谢产物，这也是当前我国食用菌深层发酵研究的重点方向。
二、食用菌深层发酵的一些特点2.1培育周期短且产量高整个技术采用人工操作实施，相关发酵条件也是人工实际控制，通过人工的控制的方式为菌丝细胞调整出最佳的生长环境。
通过合理的培育，一般在3~10天内就会产生大量的菌丝以及食用菌代谢产物。
并且，该技术还具有不受季节限制的优点，可以广泛推广使用，从而提高了营养成分利用的有效率；在引进自动化生产的基础上，更是提高了实际食用菌产量。
2.2活性物质可以产生的更多通过数据研究发现，基于深层发酵技术获得的菌丝体在营养成分及功能上与野生子实体更加接近，其营养价值甚至还高出野生的一等。
比如说荷叶离褶伞菌丝体的蛋白质含量就高达28.3，而野生的才21.4%。
(精选)食用菌液体深层发酵技术与应用
－－来源：互联网点击数：847 更新时刻：2020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，同时取得富含氨基酸等营养成份的发酵液。
深层发酵培育基的选择一、食用菌液体深层发酵技术研究的关键是培育基。
不同食用菌要用不同的培育基进行培育，因此，培育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若是采纳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。
依照培育基组成的不同，可分为天然培育基和合成培育基。
天然培育基的组成均为天然有机物，合成培育基那么是采纳一些已知化合成份的营养物质作为培育基，不管哪一种培育基，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。
二、选择培育基时应注意的问题(1) 氮源过量会引发菌丝生长过于旺盛，无益于代谢产物的积存。
碳源不足，又容易引发菌体衰老和自溶，碳、氮比不妥，会阻碍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份有不同，这在氮源表现得较明显，如大豆、玉米浆、蛋白陈等，必需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份分析。
(3) 水质对发酵生产的阻碍也专门大，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不同。
另外，有的水中还含有较多的氯离了。
因此应付水质进行化学分析。
(4) 高温(或高压)灭菌会引发某些营养成份的破坏，专门是还原糖、氨基酸和肽类等一起加热时，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映，形成棕色物。
这些在选择培育基及灭菌时都应预先想到。
食用菌的摇瓶培育将食用菌的试管母种接人已灭菌的三角瓶培育液中，然后置于摇床上振荡培育，这种培育方式即为摇瓶培育。
通过摇瓶培育的菌丝体呈球状、絮状等多种形态。
培育液可呈糊状，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。
科技成果——食用菌(金针菇、香菇)深层液体发酵与多糖的提取
科技成果——食用菌（金针菇、香菇）深层液体发酵与多糖的提取技术开发单位北京大学成果简介金针菇和香菇均属于能形成子实体的大型真菌类食用菌，它们都有较高的营养和医药价值，是人类可以利用的宝贵自然资源；但由于它的栽培周期长，限制了对此真菌资源的开发利用。
为此以深层液体发酵，在极短的时间内获得菌丝、微生物蛋白、多糖类物质为代表的功能食品，在医药的开发应用等方面具有广阔的前景。
本项目为大型食用真菌、深层发酵法工业规模生产提供了技术基础，并取得其多糖，然后以多糖为基础，研究其在营养品、医学方面的应用。
技术优势金针菇富含蛋白质、多种氨基酸和维生素，其所含人体必需氨基酸均高于一般菇类，其中赖氨酸及精氨酸特别丰富，能促进儿童智力发育，健康成长。
金针菇还含有“朴菇素”，具有明显的抗癌和预防高血压及治疗胃溃荡的作用，是一种很好的保健食品。
在国际市场上仅次于蘑菇、香菇而成为第三位的主要食用菇。
香菇除含有丰富的蛋白质和维生素B1、B2、D，微量元素钙、钠、磷等外，还含有香菇腺嘌呤和酶氨酸转化酶，能降低人的血压，降低胆固醇，防止肝硬化。
香菇对干扰素的生成具有诱导作用，因香菇中含干扰素抑制作用剂，即诱导剂，诱导人体产生干扰素，干扰素起了抗癌作用，特别是香菇多糖具有良好的抗癌效果。
综上所述，开发金针菇、香菇的工业规模的生产，以发酵法获得菌丝，进一步提取多糖，研制其各种功能食品，市场上需求量大，前景看好。
本技术的优势在于以液体深层发酵法来生产金针菇、香菇菌丝，提取其多糖，不受季节和土地的限制，有着很好的应用前景。
项目所处阶段本项目属小试技术，目前正在研究开发制取功能食品和药品。
投资估算主要设备：种子罐、发酵罐、空气过滤系统、压力为2kg/cm2的蒸汽锅炉、离心机、蒸馏塔、真空浓缩设备、100千伏安/小时的电力系统，供给量为0.5-1吨/小时。
主要原料：黄豆粉、玉米粉和无机盐等。
投资估算：约150万元。
接产条件1、具有高中以上文化的工人，大专以上的工程技术人员及熟悉发酵知识的技术人员。
第十五章食用菌病虫害及其防治PPT课件
如有污染即刻弃除；
• 控制菌种试管棉塞受潮，菌瓶、菌袋搬运过程中
避免破损，严防污染；
• 生长期控制适宜的环境条件，加强通风，避免高
温高湿
• 要及时清除污染的培养料，用0.2%多菌灵或克霉
灵、3-5%石灰水喷施被感染部位，也可以在患处撒
石灰粉覆盖，要把污染的料运往远离菇房处深层埋
掉。
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曲霉类：病害称为黄霉病、黑霉病
污染原因：雨季，接种室接种箱内黑根霉孢子密度 增加，消毒不彻底所致。
防治：严格无菌操作，生料栽培必须采用无霉 变的料，环境要通风，降低空气湿度。
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毛霉：又叫黑霉、长毛菌，病害称为黑霉病、黑面包 霉病
广泛分布在土壤、空气、粪便、陈旧稻草及 堆 肥上，孢子通过空气和水滴传播。
菌丝白色，生长迅速，呈现散生小黑点。
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4
一、竞争性杂菌
特点 ➢ 主要是侵染培养料，不直接 侵染菌丝体及子实体，间接破坏。 ➢ 外部形态和药物反应上与食 用菌类似，防治难。
危害
➢ 与食用菌争夺水分、养料、氧气 ➢ 改变培养料pH，分泌毒素 ➢ 导致烂料、菌丝萎缩、子实体变 色、畸形、甚至腐烂。
主要种类
非丝状杂菌 酸等
丝状杂菌
细菌
使培养料变粘、臭、
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酵母菌
• 为单细胞真核微生物，菌落表面润湿、粘滑， 多呈乳白色，少数为红色。常见种有酵母菌， 红酵母菌，橙色红酵母菌等。
• 多发生于培养料水分大、高温情况下，引起培 养料发酵变质，散发出酒酸气味。
• 污染原因：灭菌不彻底。
• 防治：保证菌种纯正、无污染，培养料进行堆 积发酵处理，控制培养料含水量，出现症状时 喷洒2%石灰水，并保持菇房通风干燥。
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。
第十五章食用菌深层发酵
第十五章食用菌深层发酵食用菌深层发酵可以用做液体菌种、药品原料、食品和饲料等，用途广泛，价格低廉，是食用菌发展的新途径。
一、深层发酵概述1、深层发酵定义深层发酵：又称深层培养或沉没式培养，是在发酵罐中采用液体培养基通入无菌空气并加以搅拌，以增加培养基中溶解氧含量，控制发酵工艺参数，获得大量菌体或代谢产物。
2、优点（1）原料来源广泛（2）生产周期短食用菌深层发酵一般仅需3-5d就可获得大量的菌丝体，而固体培养则需30-60d。
（3）产量高（4）工厂化生产、无季节性食用菌深层发酵是在发酵罐内、控制最佳条件来培养菌体的，不受季节性限制。
3、缺点：只能利用其菌丝体和代谢产物，尚无法形成子实体。
二、深层发酵的应用1、液体菌种食用菌经深层发酵2-7d的菌丝体，可以用来作为食用菌栽培用的原种和栽培种。
2、药品原料许多食用菌种类，其深层发酵培养的菌丝体可作为提取药物成分或生化制品的材料。
3、食品和饲料三、深层发酵原理在发酵罐中，采用液体培养基通入无菌空气并加以搅拌，增加培养基中溶氧含量，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，获得大量的菌丝体或代谢产物。
四、深层发酵主要设备包括两个部分：空气净化设备和培养设备空气净化设备：空气压缩机、空气过滤器、油水分离器等。
培养设备：摇床、种子罐、发酵罐1、摇床往复式播床：振荡方式为来回振荡旋转式摇床：振荡方式为旋转2、种子罐和发酵罐五、液体菌种制作的主要工艺1、种子制备种子制备的目的是大量繁殖足够数量的、健壮的、高纯度的种子。
（1）斜面菌种制备（2）摇瓶种子制备（3）一级、二级种子制备一级种子罐通常为50-100L，二级种子罐为500-1000L。
2、发酵六、液体菌种制作的主要参数1、接种量一般地，食用菌深层发酵时的接种量为10-20%。
2、温度绝大多数食用菌都属于中温型，通常在22-30℃生长最快，得率最高。
3、溶氧食用菌在深层发酵过程中需大量的氧气，且只能利用溶解的氧，而氧是难溶于水的气体，目前普遍采用具有搅拌和连续通入空气的深层培养装置。
食用菌深层发酵技术及其应用
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食用菌的液体深层发酵技术
食用菌的液体深层发酵技术2007-12-04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。
一、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。
二、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。
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第十五章食用菌深层发酵
食用菌深层发酵可以用做液体菌种、药品原料、食品和饲料等，用途广泛，价格低廉，是食用菌发展的新途径。
一、深层发酵概述
1、深层发酵定义
深层发酵：又称深层培养或沉没式培养，是在发酵罐中采用液体培养基通入无菌空气并加以搅拌，以增加培养基中溶解氧含量，控制发酵工艺参数，获得大量菌体或代谢产物。
2、优点
（1）原料来源广泛
（2）生产周期短
食用菌深层发酵一般仅需3-5d就可获得大量的菌丝体，而固体培养则需
30-60d。
（3）产量高
（4）工厂化生产、无季节性
食用菌深层发酵是在发酵罐内、控制最佳条件来培养菌体的，不受季节性限制。
3、缺点：
只能利用其菌丝体和代谢产物，尚无法形成子实体。
二、深层发酵的应用
1、液体菌种
食用菌经深层发酵2-7d的菌丝体，可以用来作为食用菌栽培用的原种和栽培种。
2、药品原料
许多食用菌种类，其深层发酵培养的菌丝体可作为提取药物成分或生化制品的材料。
3、食品和饲料
三、深层发酵原理
在发酵罐中，采用液体培养基通入无菌空气并加以搅拌，增加培养基中溶氧含量，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，获得大量的菌丝体或代谢产物。
四、深层发酵主要设备
包括两个部分：空气净化设备和培养设备
空气净化设备：空气压缩机、空气过滤器、油水分离器等。
培养设备：摇床、种子罐、发酵罐
1、摇床
往复式播床：振荡方式为来回振荡
旋转式摇床：振荡方式为旋转
2、种子罐和发酵罐
五、液体菌种制作的主要工艺
1、种子制备
种子制备的目的是大量繁殖足够数量的、健壮的、高纯度的种子。
（1）斜面菌种制备
（2）摇瓶种子制备
（3）一级、二级种子制备
一级种子罐通常为50-100L，二级种子罐为500-1000L。
2、发酵
六、液体菌种制作的主要参数
1、接种量
一般地，食用菌深层发酵时的接种量为10-20%。
2、温度
绝大多数食用菌都属于中温型，通常在22-30℃生长最快，得率最高。
3、溶氧
食用菌在深层发酵过程中需大量的氧气，且只能利用溶解的氧，而氧是难溶于水的气体，目前普遍采用具有搅拌和连续通入空气的深层培养装置。
（1）搅拌速度
搅拌速度一般是200r/min左右。
（2）通气量
食用菌深层发酵的通气量以0.2-1.5通气体积/培养液体积/min为宜。
一般来说，发酵初期，菌种需氧量小，耗氧速度相应较低，发酵罐的通气量和搅拌速度较小；当菌丝进入生长繁殖期，菌体浓度增加，耗氧速度加快，溶氧浓度下降，相应提高发酵罐的通气量和搅拌速度。
4、酸碱度
大多数食用菌菌丝体最适pH值为5.0-6.5。
在培养过程中，当菌体生长处于旺盛期时，由于菌体代谢产酸，导致pH值下降；到了后期，菌体衰老和逐渐自溶，氨基氮回升，pH值也回升。
5、泡沫控制
在发酵过程中泡沫过多不利于发酵，目前大多数是加入0.006%的泡敌做消泡剂消除泡沫。
6、罐压
在发酵过程中罐压通常为0.2-0.7Kg/cm。
7、菌龄
菌龄与种子的活力密切相关。
通常，摇瓶种子菌龄控制在4-10d，一级种子和二级种子菌龄为48-96h。
8、发酵特点
发酵终点是否准确，应参考产物浓度、过滤浓度、氨基酸含量、残糖量、菌丝形态、pH、发酵液的外观粘度和培养液气味检查等因素才能决定。
思考题：
1．食用菌深层发酵定义、原理？。