(精选)食用菌液体深层发酵技术与应用
液体深层发酵技术在食用菌方面的应用研究

农 技 推 广2021年第12期新农民液体深层发酵技术在食用菌方面的应用研究张艳茹(平泉市平北镇人民政府,河北 承德 060506)摘要:通过对液体深层发酵技术进行研究可以发现,将该技术应用到发酵过程中所得到的菌丝体,以及野生子实体,二者之间的营养成分,以及所表现出的生理功效有诸多相似之处。
基于此,将该技术应用到食用菌方面,不但能够实现在市场上销售食用菌菌丝的销售目标,而且还能够从食用菌的发酵液中获得更多真菌多糖,为研制抗肿瘤食品提供更多原材料。
关键词:液体深层发酵技术;食用菌;应用探究食用菌属于高等真菌。
经相关研究人员对其进行研究和分析发现,食用菌具有极高的药用价值和使用价值,是一种极具潜在价值的微生物。
随着其潜在价值的不断挖掘,越来越多的种植人员开始加入到人工栽培食用菌大军中,但是由于人工栽培所用时间较长,而且所需技术较为复杂,极易受到各类因素影响,导致产量及品质大大降低,很多人在历经数次失败后放弃了种植。
在此背景下,液体深层发酵技术应时而生,食用菌的生产方式也由农业生产转变为工业生产,产量及效率都得到了一定提升。
1 液体深层发酵技术在食用菌方面的具体应用1.1 进行液体菌种生产目前,在对食用菌种进行培养的过程中,主要采用的是固体培养方式。
通常情况下,选用传统草质或木质原料,比如常见的玉米芯、木屑等;然后通过固体发酵的方式进行固体菌种培养。
虽然该种方式比较简单,但是整体培养周期较长,灭菌时所采用的栽培袋灭菌效果不佳,进而大大影响到了食用菌的产量及发展。
在液体深层发酵技术推广之后,传统的固体培养方式被取代,所培养出的液体菌种纯度更高,而且所需培养周期也比较短,大大弥补了固体培养方式的不足,同时也有效提升了食用菌的转化率。
1.2 进行新型饲料生产在进行饲料生产的过程中,传统饲料的生产主要以米糠、秸秆等材料为主,这些材料中的蛋白质含量极少,而纤维素含量却异常高,动物食用这样的饲料后极易出现消化不良等问题。
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%。
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。
应用液体发酵技术规模化生产食用菌菌种

应用液体发酵技术规模化生产食用菌菌种王健,徐成生(桂林南方食用菌研究所,广西桂林541100)摘 要:采用“液—固”结合的新技术规模化生产食用菌菌种,即采用先进的液体菌种生产设备规模化生产液体菌种来扩接固体菌种,取得了较好的效果。
生产品种有:平菇、金针菇、蘑菇等11个品种,19个菌株。
共生产液体菌种46罐,扩接三级种约18.97万瓶(袋),生产出菇袋4.96万袋,平均成品率99.5%。
与固体菌种相比:生产周期缩短1/2,生产成本降低1/2。
关键词:液体发酵;食用菌;菌种 传统菌种生产工艺,一般是由试管母种扩繁成二级种、三级种,生产周期长、污染率高、成本高、需要大量人工、管理困难。
应用液体发酵技术生产的液体菌种具有生产规模化、控制自动化、发菌高速化的优势。
与固体菌种相比,液体菌种具有菌种制作程序简单、生产周期短、发菌快、菌龄整齐、接种方便、成本低、适宜工厂化生产等优点,是食用菌生产发展的新方向。
桂林南方食用药研究所于2004年承担了桂林市科技局下达的《应用液体发酵技术规模化生产食用菌菌种》课题,采用“液-固”结合的生产技术规模化生产食用菌菌种,取得了较好的效果。
现将其生产技术介绍如下:1 材料与方法1.1 液体菌种生产设备CQY100型液体菌种培养器。
从大连全禾菌业有限公司引进。
1.2 生产菌株平菇(桂黑3号、710、桂13号、桂黑8号)、金针菇(Fv34、杂交Fv821、Fv26)、鸡腿菇(纯白2004、岩洞1号)、香菇66、秀珍菇1号、黑灵芝-1、茶树菇(茶树菇-8、茶树菇3号)、杏鲍菇3号、蘑菇As2796、草菇(南方1号、南方2号)、姬菇(日本姬菇)等。
所有菌种均由桂林南方食用菌研究所供种。
1.3 液体菌种生产方法1.3.1 生产工艺流程 专用母种的制作→培养基的制作→上料→培养基的灭菌→降温→接种→培养→扩接固体菌种。
1.3.2 培养基的制作1.3.2.1 原材料的选择 主要采用土豆、麸皮等为主要原料,添加少量的红糖、微量元素等。
食用菌液体菌种的生产工艺研发与规模化栽培技术应用

项目中期检查报告食用菌液体菌种的生产工艺研发与规模化栽培技术应用 2016江苏省苏北科技专项(BN2016057 )一、项目进展与成效。
1、项目的阶段目标完成情况1.1项目合同任务及考核指标时间考核指标2016年7月至2016年12月引进扩繁新品种2-3个,安装调试液体菌种制备系统,设计开展新品种和新配方筛选试验研究,筛选出高效液体菌种培养基配方1个。
2017年1月至2017 年6月优化液体菌种生产工艺,集成关键栽培技术,开展食用菌规模化关键工序技术优化试验研究,缩短制种周期20天以上;产鲜菇3500吨,销售收入2000万元。
2017年7月至2017年12月整理分析试验数据,发表论文1篇,进一步优化和提升关键技术。
2018年1月至2018年6月产鲜菇3500段,收入2000万元,提供就业岗位20个,撰写项目工作总结与技术总结,准备项目验收材料。
为了更好的实施本项目,本项目组从以下几个方面进行项目的组织实施工作:组织形式:本项目的实施将组建专项工作组作为本项目的管理决策机构。
由项目负责人担任组长,统筹协调管理项目建设,直接负责项目的总体建设进度安排和各部门、各环节的协调沟通及对外合作。
研究经费采用专款专用,财务独立核算,确保项目顺利实施。
技术支持:技术支持单位按合同要求开展本项目的相关研究工作,承担单位负责项目的实施地点和相关事宜,落实技术服务单位按合同要求在承担单位开展技术示范,并指导承担单位的技术熟化与推广工作。
承担单位通过筹建相关的合作社,根据生产需求,以“合作社+农户”的方式带动农户从事生产,回收产品统一销售。
技术服务单位定期组织专家赴项目地进行技术支撑;协助开展培训相关技术人员和农户。
对照项目合同,本年度工作主要围绕引进扩繁新品种,安装调试液体菌种制备系统,设计开展新品种和新配方筛选试验研究等内容,目前已经完成了基地建设。
同时完成了10个菌株的引进和筛选,获得了主推品种1个,其生物学效率相对其他品种提高5.8%.完成了液体菌种的培养配方和培养条件、进行了出菇培养基的研究。
食用菌发酵液中功能性成分研究及应用实践

食用菌发酵液中功能性成分研究及应用实践摘要:食用菌作为一种药食两用的新型食品,具有独特的营养、保健和药理作用。
食用菌中的有效成分,如多糖类、甾醇类、氨基酸、蛋白质和多种酶等,是构成生物体的重要组成部分,对人体有多种生理功能,如提高机体免疫力、抗肿瘤、抗疲劳、抗氧化等。
食用菌发酵液可以用于改善营养,提高食品质量;可以用于抗氧化,保护细胞膜;可以用于抗衰老,延长寿命。
食用菌提取物在食品、医药和化妆品等领域具有广阔的应用前景。
我国是世界上食用菌生产和消费大国,目前已形成较为完整的产业链。
关键词:食用菌发酵液;功能性成分;应用实践食用菌发酵液是指以新鲜或干制食用菌为原料,经一定条件进行菌种培养及发酵过程而产生的液体培养物。
它既是一种生物反应体系,也是一种有效成分的提取分离方法。
其主要成分包括:菌丝体代谢产物(多糖、氨基酸、蛋白质和酶),子实体代谢产物(多酚、黄酮和多糖类化合物),培养基代谢产物(多糖和多酚类化合物)。
食用菌发酵液中含有丰富的功能性成分,主要包括:多肽(蛋白质和多肽类)、有机酸(有机酸和酚酸)、多糖(多糖和多糖类化合物)以及维生素(维生素B族和维生素K)等。
本文对食用菌发酵液中功能性成分的种类及提取方法进行总结,以期为食用菌发酵液在食品、医药及化妆品等领域的应用提供参考。
1.多肽多肽是一种由氨基酸组成的蛋白质,它们可以通过微生物发酵或酶法合成得到。
多肽具有多种功能,如调节免疫系统、降血压、抗氧化、抗肿瘤等。
食用菌发酵液中含有大量的蛋白质和多肽类,尤其是菌丝体产生的多糖物质,具有很高的营养价值。
食用菌发酵液中多肽含量很高,大约占发酵液干重的40%~50%。
多肽具有多种生理活性,如抗氧化、抗肿瘤、降血压、降血糖、抗疲劳等。
有研究表明,多肽可以通过降低炎症因子水平来预防和治疗炎症。
食用菌发酵液中富含的活性多肽能够提高机体免疫力,并且具有很好的抗疲劳作用。
食用菌发酵液中含有多种活性多肽,包括小分子肽和大分子肽。
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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--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。
在进行菌株的初期培育或生理生代研究时,一样皆采纳摇瓶培育法。
阻碍摇瓶培育菌丝体及次生代谢产物产生的因素有:培育温度、摇床的振荡频率和瓶子的装料系数、pH值、菌龄、接种量、培育液的粘度和光照等。
食用菌的发酵罐深层培育发酵罐深层培育具有生产周期短、产量高、效益大等优势,是食用菌进行大量生产的重要途径。
一、深层发酵的一样设备。
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必然的压力,避免外界杂菌的侵入,发酵生产必需具有如下设备:(1)灭菌消毒设备灭菌的方式很多,但食用菌的发酵生产中多采纳“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。
实消即培育液置于发酵罐内用高压蒸汽消毒,其优势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刻的情形进行灭菌,故培育液极易发生过热而致使营养成份破坏。
(2)空气净化设备发酵生产要求进入罐体的空气须是干净无菌的干燥空气,由于空气紧缩机输出的空气温度高,且含有杂菌、油、水等,因此必需通过处置后,才能进入罐体。
生产上紧缩空气的净化进程大同小异,多数处置方式为:(1)紧缩空气通过一冷却器降温。
(2)通过一个油、水分离器,除去空气中的大部份油和水。
(3)空气进人一个较大容积的空气贮罐,空气贮罐一那么可使紧缩空气进一步冷却,二那么对整个空气系统的压力起到缓冲和平稳作用。
(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。
紧缩空气的净化进程为先通过一个总过滤器(其过滤介质必需按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纳二级发酵与三级发酵。
假设按接种量10%计算,那么最终利用的发酵罐为: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,一样以二个种子罐以上配一个发酵罐,如此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。
假设用10L、25L的发酵罐,且多采纳三级发酵,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)后处置设备深层液体发酵中,后处置设备名目繁多,选择何种设备视菌株的不同及所得产物的需要而定。
若是是生产食用菌的液体菌种用于栽培生产,那么只需要将菌液打入已灭菌的密闭器内,没必要进行后处置;若是目的产物是菌丝体,那么第一利用板框压滤机、离心机等使发酵液中的菌丝分离出来,再进行烘干,粉碎以后取得菌体干粉末。
若是欲取得除去菌丝体的发酵清液,那么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,然后取得浓缩液,再置于夹层蒸煮锅中进一步取得膏状物,若是目的产物是菌种中或发酵中的某种次生代谢产物,那么必需依照次生代谢产物的不同提取工艺选择蒸煮罐离子互换器,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育是完全不同的培育方式。
摇瓶实验中取得的代谢曲线及各类参数,只能供发酵生产时参考。
在摇瓶实验中能够取得的菌丝含量及次生代谢产物含量,一旦放大到发酵罐中实验,条件可完全一致。
因此,深层液体发酵时,应参照发酵罐生产的有关参数操纵生产。
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。
一、物理参数(1)温度可阻碍发酵进程中基质的反映速度及氧的溶解度。
温度和菌体代谢、代谢产物的产生有紧密的关系。
不同的菌种及同一菌种在不同的代谢时期,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)压力发酵罐内维持必然的压力可操纵压力为0时杂菌的污染,而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,罐压一样操纵在—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育液中氧的溶解速度,还可破碎菌体,有利菌丝增殖。
但转速太高,菌体机械破坏过大,也无益于菌丝生长、转速可通过改变变速电动机来调剂。
(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时期所需要的通气量不同。
培育基装量愈多,通气情形愈差,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。
一样采纳空气流量为:1—1:1V/Vmin。
(5)溶解氧发酵进程中的溶解氧浓度大小和氧的传递速度与菌株的耗氧相关。
溶解氧用于了解发酵菌株对氧的利用规律,指示发酵的异样情形。
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,能够计算出菌体耗氧率。
测定排气中二氧化碳,再结合产生菌的耗氧率,能够了解菌体的呼吸规律。
二、化学参数(1)pH值发酵液的pH值是发酵进程中各类生化反映的综合指标。
了解该值的转变规律,可了解茵体的生长规律及代谢特点,pH值一样通过取样测定。
(2)糖发酵液中总糖和还原糖的转变规律,可通过化学测定法测得。
通过对还原糖的转变规律的分析可了解菌体对碳源的吸收利用情形,而发酵液中多糖的含量高低是反映发酵好坏的一个指标。
(3)氧发酵液中氨基氯的转变显示动身酵液中氮源的转变规律,其含量的测定主若是通过取样后采纳化学方式进行测定。
但随着发酵工业中的膜分离技术的推行,将代替以前那复杂而繁琐的化学方式。
(4)次生代谢产物若是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,可判定次生代谢产物与菌体生长关系和与各参数之间的联系,为确信最正确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,观看菌丝形态的转变,从中能够了解菌丝的长势及是不是已经衰老或自溶。
(2)菌丝含量可通过菌丝含量的测定,了解菌丝生长状况和和各参数之间的关系。
为确信最正确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操纵由于各参数之间存在内在的联系,因此实际生产中对发酵进程的操纵,主若是对以下几个参数的操纵。
(1)温度的操纵发酵进程中,阻碍发酵液温度转变的因素很多。
温度是各因素综合作用的结果。
菌体生长代谢进程中会消耗养分,释放能量。
其中一部份能量供自身消耗,一部份那么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,称蒸发烧(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,发酵液中有部份热通过罐体向外辐射,称辐射热(Q辐射) 因此,发酵液中表现温度转变的发酵热(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辐射若是发酵进程中,温度显现异样情形,可依照此公式,进行相应的调整。
一样情形下,操纵发酵生产的温度均采纳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操纵的。
(2)溶氧浓度的操纵溶氧浓度是发酵生产中十分灵敏的一个参数,由于阻碍供氧及耗氧的因素都会使发酵液中溶氧浓度发生转变,因此通过溶氧浓度的转变来了解发酵进程中菌丝生长及生化反映转变是十分有效的。
若是设备的供氧不变,那么溶解氧的转变就反映动身酵菌体呼吸量的增减。
一样情形下,在发酵前期,由于菌体大量繁衍,耗氧增加,表现为溶氧浓度明显下降,到了中期,溶氧浓度慢慢上升,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,除和通气量紧密相关外,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,培育基中溶质越多,氧的溶解度越小等。
由于无法测定菌体中的溶氧浓度,那么无法提供每一时期精准的通气量,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,一样为Vmin,大通气量一样为Vmin。
(3)搅拌速度的操纵通过搅拌,能把从空气散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刻,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,另外,还可减少菌丝结团现象,改善细胞对氧的吸收。
据报导,在食用菌液体深层培育中,采纳通气搅拌的方式比机械搅拌好;采纳间歇搅拌方式比持续搅拌成效更好。
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增进生长作用,因此不搅拌反而更好。