虫草发酵液

• 3 PH 值 PH 值与温度一样 ,过高和过低对虫草菌的 产量和质量 都有影响 .虫草菌发酵过程中使 PH 上升有四方面的因素, ①虫 草菌菌体自身代谢 过程中产生碱性物质;②发酵培养基中有生 理 碱性盐 ;③含 N 有机物被利用;④培养基中碳 氮比减小 . PH 值 上升, 会使虫草菌代谢活力下降, 虫 草菌生长缓慢, 如果 PH 值过 高, 虫草菌几乎不 生长, 甚至会产生溶菌 ,虫草菌质量、产量都 会 下降.如果 PH 值过低, 虫草菌生长也会缓慢 , 特别是发酵初始 阶段, PH 值过低, 将会产生乳 酸发酵。
• 通气培养 通气装置：无油气体压缩机→一级细菌过滤器→二 级细菌过滤器→培养瓶。培养液的制作：培养液经高压 静置过 夜去沉淀，加适量消泡剂，再转入经干烤灭菌的培养瓶内，高 压后自然冷却。待培养原种充分摇匀，按培养液的百分之八至 百分之十进行接种。 • 分离与干燥 培养中止后，将培养瓶静置，让菌体自沉积，待 菌液分层，缓缓倾其上液，用蒸馏水充分搅拌，淘洗菌体，静 止分层，用抽滤法吸走液体，，如此反复3─5次，尼龙布袋过 滤，所得菌丝体继续烘干，粉碎，即可得人工虫草菌粉
虫草菌液的发酵工艺及参数控 制
发酵营养基质
• 虫草菌发酵生产时, 发酵营养基质要考虑 到营养基质的种类、 浓度 、碳氮比选择和灭菌选 择。营养基质的种类直接影响到 虫草菌的生 长,短链营养基质易被同化利用,增加比生长速 率,提 高最终细胞浓度 ,相对提高产量.营养基 质浓度直接影响着产量 , 生长阶段营养基质浓 度应控制在大于饱和值 , 产物合成阶段 碳 氮比的选择根据动力学原理优化比例 , 营养基质碳氮最佳比例 应分别使比生长速率和 比产物生成速率最大.
• 这时要作降温处理, 降温方法是将冷水通入冷凝管 . 如果在产物 合成阶段 ,温度过高降不下来,除加 大水的流速外, 再用电扇吹 风来降温,温度不能 高于 27℃. 当发酵热小于虫草菌生长适温时 , 即发酵 温度低于 26℃, 虫草菌生长缓慢, 菌丝体生长 得很少 ,如 果温度过低 ,虫草菌会出现负增长 , 特别是产物合成阶段 ,用水 流速度来控制.
• 发酵工艺： • [菌种] 选取菌落张势好，张速快的菌株，在无菌条件下除去附 在其上的培养基，作摇床培养原种。 • [培养液组成]牛肉汤、洋芋汤、葡萄糖等组成、Ph6.4 [工艺流程] 原种→摇床培养→一级培养→二级培养三级培养→ 四级培养→菌液分离→干燥、 [摇床培养 ] 培养液经10分钟至20分钟的高压灭菌，自然冷却后 除去沉淀，再经15至30分钟的高压灭菌，冷至室温待用，接种量 为一个试管接一个三角瓶，接完种置室温静置过夜后，开始震荡 摇瓶。
• 2 发酵温度 温度的高低 ,直接影响着虫草的生长 ,在虫 草菌发 酵过程中产生的热量有生物热(以高能 键贮于生物中, 发酵时大 多数是以热的形式散 发出来造成环境温度升高)、搅拌热(搅拌 器与 液体摩擦产生的热)、蒸发热 、辐射热、显热 ,发 酵热 =生 物热 +搅拌热 +(蒸发热 +辐射热 + 显热).发酵热等于虫草菌生长 适温时是最好 的 ,虫草菌生长适温是 26℃, 当发酵热大于虫 草 生长适温时 ,即发酵温度高于 26℃虫草菌很 快进入对数期, 而且 对数期时间较短, 产量低 , 虫草多糖含量也低,甚至于虫草菌会 死亡
• 由溶解氧与呼吸强度关系和溶解氧与比生 长速率关系对溶解氧 浓度做出选择, 一般情况 下 , 虫草菌发酵生产需氧浓度是 0. 03 0 . 05mg/L .在具体操作时可提高增加通气量, 提 高搅拌功率来达 到,虫草菌发酵后期 ,其粘度略 为提高 .此时提高搅拌功率即可
• . 5 接种量 虫草菌发酵的影响因子除了发酵温度 、PH 值 、溶 解氧之外, 接种量的多少会对发酵产生一 定的影响. 接种量的多 少与虫草菌摇瓶种子的质量密 切相关, 即虫草菌种子密度 、活 力和污染情况 等 .一般虫草菌菌种选择在对数生长期的后期 比 较适宜, 此时的虫草菌菌种活力高 , 密度适 当 ,是接种发酵的最 好时期 ,此时的接种量选择 5%-6%, 如果接种量过少 , 初始发酵 生长缓 慢 ,产量低, 接种量过多 , 增加成本.需特别注 意 ,接种时 避免接入污染的种子 .
• 由此不同阶段的配方如 • 下 : 发酵培养基配方为 :白糖 2%、乳清糖 2%、 蛋白胨 1%、酵 母糖 1%、KH2PO40. 1%、MgSO40 . 05%. 生长阶段的补料基为 :葡 萄糖 1%、乳清糖 1%、KH2PO4 0. 1%、MgSO4 0. 05%、蛋白胨 0 . 5%、酵母糖 0. 5%. 产物合成阶段的补料基配方为:白糖 1%、 乳 清糖 1%。灭菌要求需达到灭菌目的又要使营养物质 不受过多 破坏,由灭菌的对数残存定律数学式 : dN/dt=-KN 得 t=1/KlogNO/Ns K———常数 、NO ———灭菌前菌数、NS ———无 灭菌残存菌数. 由此 ,发酵培养基灭菌温度为 120℃,时间 为 20 分钟 ,冷却至 26℃即可接种.生长阶段得 补料基灭菌温度为 110℃,20 分钟冷 却至 26℃ 时加入 ;产物合成阶段得补料基灭菌温度为 105℃,15 分钟冷却至 26℃时加入
•
• 二组：吴丹、李双、郭欣、尹璐、 • 赵明月、马喆
Biblioteka Baidu
• 4 溶解氧 溶解氧在好气性虫草菌的发酵过程中是一 • 个很重要的影响因子, 特别是在发酵后期 ,其粘 度略有增加时影 响到氧的传递和液料的氧密 度 ,出现氧的限制问题进而影响到 虫草菌的产 量和质量. 虫草菌发酵生产中, 溶解氧与呼吸强度的 关系为 : QO2 =(QO2)max·C2/( K+CL) QO2 ———虫草菌呼吸强度 (QO2)max ———最大呼吸强度 K———米氏 常数 CL ——— 溶解氧量 由上式可得, 当溶解氧小于临近溶解氧浓 度时就影响 虫草菌的生长. 溶解氧与比生长速率的关系 u =QO2( Y0/ K' ) u— 比生长速率 Y0—氧比得率系数 K' — 换算因子, 相当于 103/32 在虫草菌的发酵生产中 ,通气量须使虫草 菌达到最大比 生长速率, 其产量才高 , 质量才 好 .