液体发酵技术
液体深层发酵的原理和方法

液体深层发酵的原理和方法
液体深层发酵是一种在液体培养基中进行的发酵过程,适用于生产大量微生物代谢产物的工业生产。
液体深层发酵的原理和方法如下:
原理:
1. 选择合适的微生物菌种,培养基和培养条件。
微生物菌种应具有产生目标代谢产物的能力,培养基应提供菌种所需的营养物质,培养条件应满足微生物的生长需求,如温度、pH值、搅拌速率等。
方法:
1. 制备液体培养基。
选择合适的培养基配方,将所需的成分按一定比例混合和溶解。
常用的液体培养基包括复合培养基、大豆蛋白培养基和玉米汁培养基等。
2. 菌种接种和预培养。
将培养基接种适量的菌种,并在预培养条件下使菌种适应培养基中的环境。
3. 液体深层发酵。
将预培养好的菌种转入大型发酵罐中,设置适当的培养条件,如温度、搅拌速率、氧气供应等。
随着发酵的进行,菌种会在培养基中生长和代谢,产生目标代谢产物。
4. 收获代谢产物。
根据实际需要,可以选择适当的时间点对发酵液进行收获。
常用的方法包括离心、过滤和浓缩等。
总之,液体深层发酵通过提供合适的培养条件,使微生物菌株在液体培养基中进行生长和代谢,从而产生所需的代谢产物。
该方法广泛应用于食品、医药、环保等领域。
酒知识:液态发酵工艺

酒知识:液态发酵⼯艺全液态法也叫液体发酵法,俗称“⼀步法”。
该法从原料蒸煮、糖化、发酵直到蒸馏,基本上采⽤酒精⽣产酒精⽣产的设备,⼯艺上吸取了⽩酒的传统操作点,完全摆脱了固态发酵法的⽣产⽅式。
使⽣产过程达到机械化⽔平。
由于蒸馏效果不好,⽤该法酿造的成品酒,酸和酯含量低,⽽杂醇油含量⾼,使醇酸⽐及醇酯等微量成分之间的⽐例失调,酒质较差。
若想改善“⼀步法”⽣产的成品酒的酒质,提⾼档次,还需要串⾹、调⾹等后续⼯艺加⼯。
根据原料在糖化发酵前蒸煮糊化⼯艺步骤的有⽆,液态发酵可分为液态熟料和液态⽣料发酵法。
⼀、液态熟料发酵法液态熟料发酵法是按照与酒精相类似的⽣产⼯艺,将原料液态糊化、液态糖化、液态发酵、液态蒸馏制得液态法⽩酒的过程。
传统的全液态法(⼀步法)即是⼀种液态熟料发酵法。
全液态法⽣产⼯艺的⼀般过程如下。
(⼀)原料粉碎酿酒原料⼤多以⾼粱、⽟⽶为主,薯⼲等原料因为成品酒中甲醇的含量⾼⽽逐渐被淘汰。
原料在进⼊粉碎机前,应将杂质和⾦属等通过相应的装置清除,⽟⽶原料应预先脱去胚芽。
粉碎度要求为能通过40⽬筛孔的占90%以上为宜。
(⼆)配料、蒸煮配料时粮⽔为1:4左右。
可⽤酒糟⽔代替部分配料⽤⽔。
根据⼊池酸度为0.5~0.7来调整酒糟⽔⽤量,以控制杂菌繁殖,有利于糖化、发酵及产酯。
酒糟⽔中的死菌体也提供了氮源等成分,由于原料时粉末状的,所以酒糟的使⽤温度以60℃为宜。
采⽤多种原料有利于成品酒的风味。
蒸煮时以常压蒸煮为好。
若压⼒过⾼,容易发⽣焦糖化,使得成品酒中有焦糊味。
⽽对于薯⼲等原料,⾼温下果胶质易分解为甲醇。
蒸煮设备则仿照酒精⼚的圆柱体圆锥体的⽴式蒸煮锅,进⾏间歇蒸煮。
应设有⼀台带搅拌装置的投料配⽔混合器。
或者先将粉末原料在打浆锅中和糟⽔混均后,在泵⼊蒸煮锅。
也可采⽤附有搅拌器的圆柱形蒸煮锅,其形状基本与糖化锅相同。
酒精⼚采⽤的连续蒸煮设备,也适⽤于液态发酵法⽩酒的原料蒸煮。
(三)糖化⽬前⼤多采⽤间歇糖化法。
液体发酵法的应用原理是什么

液体发酵法的应用原理是什么1. 引言液体发酵法是一种常用的生物技术方法,广泛应用于食品、饮料、药物和燃料等领域。
通过在液体培养基中添加适当的微生物菌种,并控制发酵条件,可以使菌种大量繁殖和代谢产生所需的物质。
本文将介绍液体发酵法的应用原理。
2. 液体发酵的基本原理液体发酵法是一种将微生物放置于液体培养基中进行生长和代谢的方法。
其基本原理如下:2.1 微生物生长在液体培养基中添加合适的营养物质,提供微生物所需的能量和营养物质。
微生物在适宜的环境条件下,通过吸收营养物质进行自身的生长和繁殖。
2.2 代谢产物的产生微生物在生长和繁殖过程中,通过代谢产生物质。
这些代谢产物可以是有机物质、酶、蛋白质、酸等。
液体发酵通过调控培养条件,使微生物代谢产物的产生得到最大化。
3. 液体发酵法的应用液体发酵法在许多领域都有广泛的应用。
以下列举了几个常见的应用领域:3.1 食品加工液体发酵法被广泛应用于食品加工业。
例如,制作酸奶、味增、酱油等发酵食品,都是通过液体发酵法进行的。
菌种将食材中的营养物质转化为发酵产物,使食品具有独特的风味和口感。
3.2 药物生产液体发酵法在药物生产中也具有重要的应用。
许多药品,如抗生素、酶制剂等,都是通过微生物的发酵代谢来生产的。
液体发酵法可以使微生物在合适的环境下,大量产生所需的药物成分。
3.3 生物燃料生产液体发酵法也常用于生物燃料生产。
通过将植物基原料转化为液体培养基,添加特定的微生物菌种,使其代谢产生生物燃料。
这种方法被广泛应用于生物柴油和生物乙醇的生产。
3.4 生物饲料生产液体发酵法在养殖业中也有应用。
通过将植物原料发酵处理,提高营养物质的可利用度,生产出高营养价值的饲料。
这种饲料可以提高动物的生长速度和健康状况。
4. 液体发酵法的优势与不足液体发酵法作为一种重要的生物技术方法,具有以下优势:•生产成本低:液体发酵法相对于固体发酵法来说,生产设备和原料成本较低。
•生产效率高:液体培养基提供了更大的接触表面积,使微生物的生长和繁殖更加迅速。
大米液态发酵酿酒步骤

大米液态发酵酿酒步骤酿酒是一项古老而迷人的技艺,而大米液态发酵酿酒是其中一种独特的方法。
这种方法利用大米的淀粉质转化为酒精和二氧化碳,经过一系列步骤,最终产生美味可口的米酒。
下面将介绍大米液态发酵酿酒的步骤。
步骤1:准备材料首先,我们需要准备以下材料和工具:•大米:选择品质好的米种,如糯米或糙米。
•酒曲:用于发酵的酵母菌,可以在酒店或超市购买。
•水:用于煮熟大米和稀释发酵酒液的水。
•大碗或容器:用于混合大米、水和酒曲的容器。
•酒漏斗:用于过滤酿酒过程中产生的渣滓。
步骤2:清洗大米将大米放入碗中,用清水冲洗,直到水变清。
这样可以去除大米表面的尘土和杂质。
步骤3:浸泡大米将清洗过的大米倒入大碗中,加入适量的水,混合均匀。
然后让大米浸泡在水中,时间视大米种类而定,通常为3到4小时。
浸泡的目的是让大米吸水膨胀,以便更好地进行液态发酵。
步骤4:蒸煮大米将浸泡过的大米放入蒸锅中,加入适量的水,然后盖上锅盖。
然后将蒸锅放在燃气灶上,用中火蒸煮大约20分钟,直到大米变软而不黏。
步骤5:冷却大米当大米煮熟后,需要将其冷却到适宜的温度。
将蒸煮好的大米取出,放到容器中,然后用凉水冲洗大米,使其迅速降温至室温。
步骤6:加入酵母菌当大米完全冷却后,将适量的酒曲加入容器中,搅拌均匀。
这些酵母菌会在大米中进行液态发酵,将淀粉转化为酒精。
步骤7:发酵过程将容器盖好,放置在适宜的环境中进行发酵。
发酵过程需要在相对温度较高的环境中进行,通常在25℃到30℃之间。
发酵时间根据个人口味和大米的种类而有所不同,一般为2到3天。
在发酵过程中,容器中的米酒液体会逐渐变浑浊,并产生一些气泡。
步骤8:过滤酿酒液当米酒液体发酵完成后,我们需要将其过滤以去除渣滓。
使用酒漏斗,将酿酒液慢慢倒入干净的容器中,同时使用纱布或滤纸来过滤酿酒液,以保证其清澈透明。
步骤9:储存与品尝最后,将过滤后的米酒液体倒入干净的容器中,封闭并存放在阴凉干燥的地方。
储存时间越长,米酒的口感和香味会更加浓郁醇美。
生料液态发酵酿酒技术

生料液态发酵酿酒技术
生料液态发酵酿酒技术是指利用未经处理的原料进行酿酒的一种方法。
该技术相比其他酿酒方法具有以下优点:
1.节省成本:生料酿酒无需对原料进行任何处理,避免了成本的浪费。
2.保留原味:由于原料未经处理,酿制出的酒保留了原料的天然风味。
3.绿色环保:由于不需要大量能源和化学药剂,生料酿酒是一种更环
保的酿酒技术。
生料液态发酵酿酒技术的具体操作如下:
1.采集新鲜原料:选择新鲜的水果、谷物、蔬菜等原料。
2.破碎和磨碎:将原料切碎或磨碎成小块。
3.混合原料:将不同的原料混合在一起。
4.发酵:将混合好的原料加入麦芽糖和酵母,开始发酵。
发酵过程需
要控制温度和湿度。
5.滤清:发酵结束后,将发酵液通过滤器进行过滤。
过滤后的液体就
成为了酿酒原液。
6.瓶装和储存:将酿酒原液进行瓶装,储存在低温的环境中,等待进
一步处理。
7.可选择的陈酿:若需要,可以将瓶装的酿酒原液进行陈酿,以增强
酒的风味和口感。
总的来说,生料液态发酵酿酒技术是一种简单且具有很多优点的方法。
它可以使酿酒变得更加环保和经济,并且可以对酒的味道和质量进行有效
的控制。
液体深层培养方法生产发酵产品主要工艺过程

液体深层培养方法生产发酵产品主要工艺过程液体深层培养是一种常用的发酵工艺,用于大规模生产各种发酵产品,如酒精、乳酸、酱油等。
它通过在液体培养基中添加适量的发酵菌种,控制温度、氧气供应和pH值等条件,使菌种在液体中快速繁殖和产生目标产物。
液体深层培养的主要工艺过程包括菌种接种、发酵培养、收获和提取等环节。
首先是菌种接种。
选择适宜的菌种,并在无菌条件下将菌种接种到预先配制好的液体培养基中。
菌种接种后,必须严格控制接种量,以确保发酵过程中的菌种数量适宜。
接下来是发酵培养。
在菌种接种后,将培养基装入发酵罐中,并控制好温度、氧气供应和pH值等条件。
温度的控制是非常重要的,不同的菌种对温度有不同的要求。
氧气供应也是必不可少的,因为很多发酵过程需要氧气来进行代谢和生长。
此外,pH值的控制也非常重要,过高或过低的pH值都会对发酵过程产生不利影响。
发酵过程中,菌种会快速繁殖,并在培养基中产生目标产物。
为了保证发酵效果,还需要控制好发酵罐内的搅拌速度和培养基的通气量等参数。
此外,还需要定期对发酵罐进行采样分析,以监测发酵过程中的菌种数量和产物浓度等指标。
当发酵过程达到一定的时间后,就可以进行收获和提取。
收获时,将发酵液从发酵罐中取出,并进行初步的固液分离。
然后,通过离心、过滤、浓缩等步骤,将目标产物从发酵液中提取出来。
最后,对提取得到的产物进行纯化和检测,以确保产品的质量和纯度。
总结起来,液体深层培养方法是一种常用的发酵工艺,它通过在液体培养基中添加适量的菌种,控制好温度、氧气供应和pH值等条件,使菌种在液体中快速繁殖和产生目标产物。
主要的工艺过程包括菌种接种、发酵培养、收获和提取等环节。
通过严格控制这些环节,可以获得高质量的发酵产品。
液态发酵技术在食品生产中的应用研究

液态发酵技术在食品生产中的应用研究随着人们对健康的日益关注,食品生产也越来越趋向于健康、绿色、优质,以满足消费者的需求。
液态发酵技术(Liquid Fermentation Technology)就是一种新型的食品生产技术,同时也是研究热点之一。
液态发酵技术应用广泛,包括奶制品、酱油、醋、泡菜、酸奶等食品的生产中均可以使用液态发酵技术。
本文将详细介绍液态发酵技术在食品生产中的应用研究。
一、液态发酵技术的基础概念液态发酵技术是将具有发酵特性的微生物接种到液体培养基中,使其在一定条件下进行发酵过程,获得一定的食品成品,具有技术操作简单、发酵周期短、微生物易于保存等优点。
二、液态发酵技术在食品生产中的应用1. 酱油生产酱油是中国传统的调味料,其生产历史悠久。
液态发酵技术在酱油生产中得到了广泛应用,常用的微生物有曲霉、黄酵母等。
液态发酵技术生产的酱油颜色红亮、味道酸甜,且不含有害物质,营养丰富,深受消费者的喜爱。
2. 泡菜生产泡菜是韩国人民的传统食品,具有营养丰富、口感鲜美等优点。
液态发酵技术可以控制泡菜的发酵过程,分解某些物质,产生香味物质,提高食品的营养成分,增强其口感和风味。
3. 酸奶生产酸奶是一种营养丰富的乳制品,可以补充人体所需的营养元素,缓解人体疲劳。
液态发酵技术可以通过控制温度和发酵时间等因素来调控酸奶的酸度,提高酸奶的品质和口感。
三、液态发酵技术的优势液态发酵技术具有一定的优势,如操作简单、生产周期短、微生物的保存容易,利于工业化生产,降低了生产成本。
与传统的发酵技术相比,液态发酵技术不仅能够获得更好的发酵效果,而且对产物的品质和口感的控制也更加精准。
四、液态发酵技术在食品生产中存在的问题液态发酵技术在食品生产中虽然具有很多优点,但是也存在一些问题,如发酵过程需要严格控制,否则会影响食品的品质和安全性;微生物的选择和筛选是液态发酵技术的关键,需要做好相关的筛选工作,以确保食品的质量与安全。
液态发酵工艺流程

液态发酵工艺流程液态发酵是一种通过微生物在液体培养基中进行生长和代谢的工艺。
在过去几十年里,液态发酵工艺已经成为生物技术、制药和食品工业中不可或缺的一部分。
本文旨在介绍液态发酵的工艺流程,包括发酵菌种的选取、培养基的制备、发酵设备的选择以及发酵过程的监控和控制。
一、发酵菌种的选取在液态发酵工艺中,选择合适的发酵菌种是非常重要的。
发酵菌种的选取应考虑以下几个因素:菌株的代谢产物、发酵过程的要求、发酵菌株的生长特性以及菌株的稳定性等。
常用的发酵菌株包括酵母菌、细菌和真菌等。
根据不同的需要,可以选择产酶菌株、产生药物的菌株或者其他合适的菌株。
二、培养基的制备培养基是液态发酵过程中提供营养物质和生长条件的物质。
根据不同的发酵菌株和目标产品,制备合适的培养基是非常重要的。
培养基的组成包括碳源、氮源、无机盐、生长因子、调节剂和缓冲剂等。
根据菌株的代谢特点和生长需求,适当地调整培养基的组成和浓度可以提高发酵效果。
三、发酵设备的选择液态发酵设备的选择与发酵工艺的规模和要求有关。
常见的发酵设备包括摇床发酵罐、搅拌发酵罐和曳流罐等。
摇床发酵罐适合小规模的研究和试验,而搅拌发酵罐和曳流罐适合大规模的生产。
选择适当的发酵设备可以提供良好的气体传质和充分的混合效果,同时保证发酵过程的控制和监测。
四、发酵过程的监控和控制发酵过程的监控和控制对于获得高产量和产品质量至关重要。
监控发酵过程包括温度、pH值、溶解氧浓度和搅拌速度等因素的控制。
通过及时调整这些参数,可以保证发酵菌株的生长和代谢处于适宜的条件,提高产酶、产物或其他所需的产物。
五、发酵过程的收获和分离发酵过程完成后,需要对发酵液进行分离和收获。
常见的分离方法包括离心、过滤和萃取等。
离心是通过离心机对发酵液进行分离,得到固体和液体两个相分离的部分。
过滤是通过滤纸、滤膜等材料对发酵液进行过滤,分离出溶液和固体等。
萃取是利用化学药剂将目标产物从发酵液中提取出来,得到高纯度的产品。
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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。
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。
70年代开始研究香菇(Lentinula edodes)、冬虫夏草(Cordyceps sinensis)、黑木耳(Auricularia auricula)、金针菇(Flammulina velutipes)、猴头(Hericium erinaceus)、草菇(Volvariella volvacea)等的液体发酵。
2 液体发酵培养的特点2.1原料来源广泛,价格低廉食药用菌的液体培养所需的碳源可用工业葡萄糖、工业淀粉及山芋粉等;氮源可采用黄豆饼粉、蚕蛹粉、麸皮粉等。
为了降低成本,通常还取用部分工业废水为代用品,如糖蜜废母液、木材水解液、各种大豆深加工废水、玉米深加工废水及淀粉废水等,原料来源相当广泛。
2.2菌丝体生长快速在液体培养中,液体培养基的营养成分分布均匀,有利于菌类营养体的充分接触和吸收。
菌丝细胞能在反应器内处于最适温度、pH、氧气和碳氮比的条件下生长,能及时排放呼吸作用产生的代谢废气,因此新陈代谢旺盛,菌丝生长分裂迅速,能在短时间内积累大量的菌丝体和多糖、多肽等具有生理活性的代谢产物。
2.3生产周期短通过食药用菌液体发酵培养获得大量的菌丝体和生理活性物质一般仅需要2-7天的时间,且菌龄整齐,而固体培养需要30-60天。
2.4 能有效降低菌种污染率液体菌种接入固体培养料时,具有流动快,易分散、发菌点多、萌发快等特点,能有效地降低袋栽食用菌在接种过程中的污染。
2.5 工厂化生产、无季节性生产中的食用菌液体发酵是在发酵罐内、控制最佳条件来培养菌体的,因此不受季节性限制。
而固体培养往往需要有很大的培养空间,条件难以控制,且受季节影响较大3 食药用菌液体发酵的培养基在食药用菌的液体培养中,影响发酵成败的关键因素有两个:第一是菌种,第二是培养基。
优良的培养基应该具备以下特点:①目的物产生率高;②产生目的物的菌丝体生长良好,发酵周期短;③培养基成本低、原料来源广;④培养基对目的物的提取干扰少,目的物后处理工艺简单、得率高。
液体培养基的组成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。
(一)碳源碳源的含义为营养物化学成分中必需含有大量的“C”元素,即含有“碳水化合物”。
碳源主要用于供应菌株生命活动所需要的能量,构成菌体细胞及代谢产物,是食药用菌液体培养的主要营养成分。
碳源包括糖类(单糖、双糖、多糖)、脂肪和某些有机酸。
双糖及多糖首先由菌体产生的酶分解为单糖后再被利用。
食药用菌利用单糖、一般通过有氧分解、最终产物是二氧化碳、水和能量。
为降低培养基成本,药用真菌的发酵常用—些粗粮、杂粮或粮食加工之后的下脚料作为原料,如玉米粉、蔗糖糖蜜、甜菜糖蜜等。
还可利用野生植物淀粉的水解产物代替粮食作发酵原料。
不同的菌种对碳源种类的要求及利用亦不—样,但绝大多数药用真菌都能利用葡萄糖、麦芽糖、蔗糖和淀粉。
实际生产时,首先要通过实验了解菌株所能利用的几种碳源是什么,然后选出利用最好、来源较广、成本较低的原料作碳源。
必须指出,同一菌种在固体培养与液体培养时,所能利用的碳源是不同的。
例如香菇、金针菇、凤尾菇等在固体培养时可利用木质素、半纤维素及纤维素作为碳源,而在液体培养时就不宜用这些碳源。
(二)氮源氮源指营养物化学成分中必需大量含“N”的物质。
氮源主要用于构成菌体细胞物质和含氮代谢物,是食药用菌液体培养的主要营养成分。
常用的氮源可分为有机氮源和无机氮源两大类。
黄豆饼粉、花生饼粉、棉籽饼粉、玉米浆、蛋白胨、酵母粉、鱼粉、蚕蛹粉、麦麸、酒糟、菌丝体等属于有机氮源;氨水、硫酸铵、尿素、硝酸铵、硝酸钠、磷酸氢二铵、氯化铵等为无机氮源。
有机氮源除含有丰富的蛋白质、多肽和游离氨基酸之外,往往还含有少量糖、脂肪、微量元素及维生素、生长素等。
对绝大多数食药用菌,有机氮源比无机氮源更适合菌体的生长。
某些菌则只能利用铵盐和硝酸盐。
一般,铵盐能较快被菌体利用,NH4+进入细胞中可直接掺入有机化合物中;而NO3-被细胞吸收后,先还原成NH4+,才用于合成有机化合物。
NH4+或NO3-被吸收后.会引起培养基酸化或碱化,因此在配制这类培养基时,应在培养基中加入少量缓冲物质。
不同菌种对氮源种类的要求及利用程度亦不一致,因此在确定培养基前应在实验中设法找到菌种所能利用的几种较好氮源及最佳氮源,然后根据成本、原料来源是否容易等因素确定氮源组成。
同—菌种在固体培养及液体培养时,可利用的最佳氮源不同三)碳、氮比(C/N)碳、氮比指碳源及氮源在培养基中的含量比。
构成菌丝细胞的碳、氮比通常是:8~12:1。
由于菌丝生长过程中,一般需50%的碳源作为能量供给菌丝呼吸,另50%的碳源组成菌体细胞。
因此培养基中理想碳、氮比的理论值为16~24:1。
多数食药用菌的固体培养,在营养菌丝生长阶段,含氮量以0.016%~0.064%为宜,即C:N=20:1;在子实体生长阶段以0.016%~0.032%为宜,即C:N=30~40:1为好。
因此,降低培养基中的氮源是产生子实体的前体。
但在液体培养中就不存在这个问题,以菌丝增殖为目的的培养,通常碳、氮比以20:1为宜。
虽然药用真菌的液体培养一般要求较高的碳与氮比,即C:N=20:1左右生长较好,但许多菌种也能在较宽的碳、氮比范围内生长。
不同的菌种所要求合适的碳、氮比,可通过实验求得。
(四)无机盐与微量元素许多无机盐及微量元素对菌种的生理过程的影响与其浓度有关。
不同的菌种,对无机盐及微量元素要求的最适浓度也不同。
1.磷磷是细胞中核酸、核蛋白等重要物质的组成部分,又是许多辅酶(或辅基)高能磷酸键的组成部分。
磷是食药用菌液体发酵不可缺少的物质,常加入磷酸二氢钾以提供磷,加入量大约为0.1%~0.15%。
2.镁镁在细胞中起着稳定核蛋白、细胞膜和核酸的作用,而且是—些重要酶的活化剂,是药用真菌液体培养中不可缺少的营养成分。
一般通过加入硫酸镁以提供镁,浓度通常是0.05%~0.075%。
3.钾、钙、钠钾不参与细胞结构物质的构成,但控制原生质的胶态和细脑膜的透性。
钙离子与细胞透性有关。
钠离子能维持细胞渗透压,钠离子可以部分代替钾离子的作用。
三种物质需求量甚微,若采用天然培养基,可不必另加。
4.硫、铁硫是菌体细胞蛋白质的组成部分(胱氨酸、半胱氨酸及蛋氨酸中皆含硫),铁是细胞色素、细胞色素氧化酶和过氧化氢酶的组成部分,亦是菌体有氧代谢中不可缺少的元素。
5.锌、锰、钴、铜锌、锰、钴等离子是某些酶的辅基或激活剂。
铜是多元酚氧化酶的活性基。
在配制培养基时应注意,镁和磷的添加不宜过多,否则会带来危害。
菌体对锌、锰、钴、铜等微量元素的需求量甚少,一般天然有机原料中均有,不必另加。
碳酸钙本身不溶于水,但可以调节培养其中的酸碱度。
磷酸盐与碳酸钙不宜混合灭菌,否则会形成不溶于水的磷酸盐,使可溶性的磷酸盐浓度大大降低。
(五)维生素与生长素维生素在细胞中作为辅酶的成分,具有催化功能。
大多数药用真菌的培养都与B族维生素有关,而与维生素A、K关系不大。
水溶性维生素对菌体的影响比脂溶性维生素大。
维生素B1是目前已知对绝大多数药用真菌生长有利的维生素。
其适宜浓度在50~1000μg/L之间。
由于药用真菌对维生素的需求量甚微,因此在使用天然有机原料为培养基时—般不需另加。
有时也可加入少量维生素B1。
生长素包括三十烷醇、吲哚乙酸、赤霉素、α-萘乙酸、激动素等,在植物细胞的组织培养中用的较多。
在食用菌的固体栽培中,目前还用一些菌丝生长促进剂及子实体增产促进剂等.但在食药用真菌的液体培养中应用较少。
六)化合物利用食药用菌具有生物转化的特点,在培养基中加入某种化合物,经过生物合成后成为我们所需要的化合物。
在合成甾体激素(如可的松)时,利用某些食药用真菌进行氧化,往往能在专一位置上导入所需要的含氧基团,大大缩减了合成步骤,并加快合成速度。
利用药用真菌的生物氧化作用合成药物,是一广阔的应用领域。
这一应用的前提是必须搞清药用真菌的生物合成特性及生物转化的能力。
具有生物合成能力的药用真菌,目前已知的多是些黑曲霉、黄曲霉、华根霉及酵母菌等,而非一些能产生子座及子实体的子囊菌或担子菌。
这方面的工作还有待深入研究。
在液体培养基中加入—些药性基质,经过药用真菌发酵后观察药性基质的变化,这是一个新开拓的讲究领域,其发展前景十分远大。