專利名稱：：金針菇菌絲體發(fā)酵工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及金針菇菌絲體發(fā)酵工藝。屬生物制藥生產(chǎn)
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：金針菇學(xué)名毛柄金錢菌，金針菇是秋冬與早春栽培的食用菌，以其菌蓋滑嫩、柄脆、營養(yǎng)豐富、味美適口而著稱于世。據(jù)測定，金針燕氨基酸的含量非常豐富，高于一般菇類，尤其是賴氨酸的含量特別高，賴氨酸具有促進兒童智力發(fā)育的功能。金針菇干品中含蛋白質(zhì)8.87%，碳水化合物60.2%，粗纖維達7.4%,經(jīng)常食用可防治潰瘍病。最近研究乂表明，金針蔬內(nèi)所含的一種物質(zhì)具有很好的抗癌作用。金針菇既是一種美味食品，又是較好的保健食品。真菌入藥在我國有悠久的歷史，從我國最早的藥物書《神農(nóng)本草經(jīng)》及以后的其他許多本草均有記載，如金針菇、茯苓、蟲草等等，至今仍廣泛應(yīng)用。大量藥用真菌都富含多種藥用或保健功能組分，如多糖、三萜類、糖肽等，它們在提高人體免疫力、抑制腫瘤、治療心血管疾病、抗病毒等諸多方面起著重要的生物活性作用。金針菇多糖的生產(chǎn)，目前幾乎都是從子實體中提取。由于藥用菌子實體生物活性物質(zhì)含量和質(zhì)量受產(chǎn)地環(huán)境、栽培基質(zhì)等影響，導(dǎo)致從子實體中提取活性成分難度大、生產(chǎn)周期長、成本高等問題。而通過金針菇菌絲體的發(fā)酵技術(shù)進行工業(yè)化生產(chǎn)，規(guī)模化提取金針菇的生物活性功能組分，則為解決以上問題提供了嶄新的途徑。液體發(fā)酵技術(shù)屬于現(xiàn)代生物技術(shù)之一。深層發(fā)酵技術(shù)直接生產(chǎn)食用菌菌體，同時獲得富含氨基酸等營養(yǎng)成分的發(fā)酵液。食用菌液體深層發(fā)酵技術(shù)研究的關(guān)鍵是培養(yǎng)基。不同食用菌要用不同的培養(yǎng)基進行培養(yǎng)，因此，培養(yǎng)基的選擇與配制是食用菌液體深層發(fā)酵技術(shù)的關(guān)鍵。培養(yǎng)基配方的合理性，直接影響到發(fā)酵產(chǎn)率和生產(chǎn)成本。根據(jù)培養(yǎng)基組成的不同，可分為天然培養(yǎng)基和合成培養(yǎng)基。天然培養(yǎng)基的組成均為天然有機物，合成培養(yǎng)基則是采用一些已知化合成分的營養(yǎng)物質(zhì)作為培養(yǎng)基，無論哪一種培養(yǎng)基，其組成都離不開碳源、氮源、無機鹽、微量元素、維生素和生長素等。目前，食用菌的深層液體發(fā)酵生產(chǎn)主要是采用了抗生素生產(chǎn)的工藝和設(shè)備，其工藝大致是母種--級種子——二級種子——發(fā)酵罐深層發(fā)酵。藥用菌菌絲體發(fā)酵的的培養(yǎng)基的組分結(jié)構(gòu)很大程度上還沿用了氨基酸和抗生素發(fā)酵的配方。金針燕多糖發(fā)酵的培養(yǎng)基組分主要由碳源、氮源和無機鹽等物質(zhì)組成，一些微量因子對金針菇發(fā)酵的也有重要作用。目前，研究和生產(chǎn)上金針菇常規(guī)的培養(yǎng)基配方中碳源多為葡萄糖、蔗糖或果糖，氮源為酵母膏、玉米粉或豆餅粉，無機鹽為MgSO,、&朋04等。這種常規(guī)培養(yǎng)基中的碳源成本較高，微量因子缺乏，對提高金針菇多糖發(fā)酵產(chǎn)量不利。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種生產(chǎn)成本較低，微量因子豐富，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)合理的能有效提高金針菇多糖發(fā)酵產(chǎn)量的金針菇菌絲體發(fā)酵工藝。本發(fā)明為達到以上目的，是通過這樣的技術(shù)方案來實現(xiàn)的提供一種金針菇菌絲體發(fā)酵工藝，各配方組分最適質(zhì)量分數(shù)為苦蕎麥0.8%—2.0%，薏該芒0.5%—2.1%、葡萄糖0.5%—2.0%，黃豆粉0.5%—2.3%，酵母膏0.1%—0.5%，磷酸二氫鉀0.01%—0.2%，硫酸鎂0.01%—0.1%，水97.08%—88.60%，pH自然。所述的金針菇菌絲體發(fā)酵工藝，其配方組分的確定方法為1)選定使用配方的金針菇菌種2)確定常規(guī)培養(yǎng)基的最適配方(配方l)在先期的試驗基礎(chǔ)上，選擇葡萄糖為碳源，豆餅粉和酵母膏為氮源，以磷酸二氫鉀和硫酸鎂為無機鹽，通過四因素三水平的正交試驗，觀察胞外多糖的產(chǎn)量，進行常規(guī)培養(yǎng)基配方選擇；3)確定蕎麥培養(yǎng)基最佳配方(配方2)在配方l的基礎(chǔ)上，以苦蕎麥粉部分地替代葡萄糖，確定蕎麥粉的最適添加量分別以0.1%、0.3%、0.5%、0.8%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%等8個水平的苦蕎麥粉替代葡萄糖，觀察隨著苦蕎麥粉比重在配方中的變化對多糖發(fā)酵的影響，最后確定苦蕎麥粉添加量；4)確定薏攻芒培養(yǎng)基最佳配方(配方3)在配方l的基礎(chǔ)上，以薏攻芒粉部分地替代葡萄糖，確定蕎麥粉的最適添加量分別以0.1%、0.3%、0.5%、0.8%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%等8個水平的薏苡芒粉替代葡萄糖，觀察隨著蕎麥粉比重在配方中的變化對多糖發(fā)酵的影響，最后確定薏苡芒添加量；5)確定在配方l中同時添加蕎麥和薏苡芒兩種新原料后的培養(yǎng)基最佳配方(配方4)參照配方2和配方3的過程中苦養(yǎng)麥薏苡茌各自對金針菇多糖產(chǎn)量的影響走勢，設(shè)計L9(30正交試驗表，4個影響因素分別為苦蕎麥(因素A)、薏苡芒(因素B)、黃豆粉(因素C)、酵母膏(因素D)，每個因素設(shè)3個添加量水平，從正交實驗結(jié)果觀察產(chǎn)生的胞外多糖產(chǎn)量產(chǎn)量最大的發(fā)酵培養(yǎng)基，確定最佳配方4;6)優(yōu)化后的最終配方(配方5)在配方4的基礎(chǔ)上，微調(diào)葡萄糖、磷酸二氫鉀、硫酸鎂三種組分的比重，觀察記錄多糖產(chǎn)量，確定該培養(yǎng)基最終的新型培養(yǎng)基配方(配方5)。原理金針菇菌絲體具有豐富的酶系，能在發(fā)酵過程中利用多種粗糧類底物，而一些粗糧類的底物中的大量的活性因子又可以被這些酶系吸收，轉(zhuǎn)入代謝產(chǎn)物中，并刺激一些活性組分的大量產(chǎn)生?？囵B(yǎng)麥粉除含碳水化合物以外，還含有19種氨基酸，比例接近雞蛋的氨基酸組成。其維生素的含量極為豐富，維生素B和煙酸顯著高于大米。此外，苦蕎麥中含有豐富的被稱作維生素P的黃酮類化合物，還含有多種礦物質(zhì)營養(yǎng)元素，其中鎂元素含量極高，鉀含量分別是小麥粉的2倍、大米的23倍，鐵元素含量是大米的3倍4倍，還含有其它谷類中不具備的人體必需的微量元素一硒。薏苡欄的營養(yǎng)價值很高，含蛋白質(zhì)16.2%，脂肪4.65%，碳水化合物79.1%，還富含多種維生素、氨基酸、薏苡素、薏該脂、三萜化合物等，這些微量因子對金針燕菌絲生長和金針菇發(fā)酵產(chǎn)物清除自由基有重要的促進作用。是剌激藥用菌絲體多糖和三萜類物質(zhì)生成的特殊功效因子。優(yōu)點1、以苦蕎麥、薏苡茌原料作為碳源的主體，既降低了培養(yǎng)基的成本又豐富了底物營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。2、以苦蕎麥、薏苡芒原料形成的復(fù)合型碳源的底物配方，在生產(chǎn)中，操作方便，發(fā)酵中活性組分產(chǎn)量、金針菇多糖產(chǎn)量明顯提高。3、以苦蕎麥、薏苡欄的可溶性淀粉部分替代單糖和雙糖為碳源。同時加入對發(fā)酵結(jié)果產(chǎn)生明顯影響的輔助成分，明顯改善了發(fā)酵液物理條件的表面活性。具體實施例方式實施例l、金針菇菌絲體發(fā)酵工藝其配方的確定方法為1)選用市面上代號為"金針菇9號"的金針燕菌種。2)確定常規(guī)培養(yǎng)基的最適配方(配方l)在先期的試驗基礎(chǔ)上，選擇葡萄糖為碳源，豆餅粉和酵母膏為氮源，以磷酸二氫鉀和硫酸鎂組合為分析因素，通過四因素三水平的正交試驗，觀察胞外多糖的產(chǎn)量，進行常規(guī)培養(yǎng)基配方選擇。發(fā)酵條件為接種量為10%，在250ml三角瓶中裝液量80ml，在轉(zhuǎn)速為180r/min、溫度為28。C的恒溫搖床中培養(yǎng)7天，pH自然。多糖的提取方式為發(fā)酵完成后，將發(fā)酵液離心去除菌絲體，上清液以3倍體積的95%乙醇浸提1次，真空干燥后獲胞外粗多糖，稱量。四因素三水平正交試驗完成后，確定常規(guī)的培養(yǎng)基配方(簡稱配方l)各組分最適質(zhì)量分數(shù)為葡萄糖3.5%，黃豆粉1.0%，酵母膏0.2%，磷酸二氫鉀0.1%，硫酸鎂0.05%，水95.15%，pH自然。用配方l進行金針菇液體發(fā)酵，其胞外粗多糖產(chǎn)量為1.65g/L。3)確定苦蕎麥培養(yǎng)基最佳配方(配方2)在配方l的基礎(chǔ)上，以苦蕎麥粉部分地替代葡萄糖，確定苦蕎麥粉的最適添加量。分別以0.1%、0.3%、0.6%、0.8%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%等8個水平的苫蕎麥粉替代葡萄糖，觀察隨著^蕎麥粉比，:在配方中的變化對多糖發(fā)酵的影響，設(shè)后確定:」H蕎麥粉添加量為1.0。/。吋，金針—能液休發(fā)酵的胞外粗多糖產(chǎn)量最高，達到2.12g/L。因此，配方2各組分質(zhì)量分數(shù)為苦蕎麥粉1.0%，葡萄糖2.5%，黃豆粉1.0%，酵母膏0.2%，磷酸二氫鉀O.l%，硫酸鎂0.05%，水95.15%，pH自然。4)確定薏苡茌培養(yǎng)基最佳配方(配方3)在配方l的基礎(chǔ)上，以薏苡芒粉部分地替代葡萄糖，確定蕎麥粉的最適添加分別以0.1%、0.3%、0.5%、0.8%、1.0%、1.5%、2,0%、2.5%等8個水平的薏苡茌粉替代葡萄糖，觀察隨著薏苡茌比重在配方中的變化對多糖發(fā)酵的影響，最后確定當(dāng)薏苡欄添加量為1.5%時，金針菇液體發(fā)酵的胞外粗多糖產(chǎn)量最高，達至(j2.33g/L因此，配方3各成分質(zhì)量分數(shù)為薏苡芒1.5%，葡萄糖2.0%，黃豆粉1.0%，酵母膏0.2%，磷酸二氫鉀0.1%，硫酸鎂0.05%，水95.15%，pH自然。5)確定在配方l中同吋添加苦蕎麥和薏苡茌兩種新原料后的培養(yǎng)基最佳配方(配方4)參照配方2和配方3的過程中苦蕎麥和薏苡茌各自對金針菇多糖產(chǎn)量的影響走勢，設(shè)計"(34)正交試驗表，4個影響因素分別為苦蕎麥(因素A)、薏苡芒(因素B)、黃豆粉(因素C)、酵母膏(因素D)，它們的添加量水平分別如下<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>從實驗結(jié)果可知，A^GDi組合的發(fā)酵培養(yǎng)基胞外多糖產(chǎn)量達2.78，產(chǎn)量最大，因此，配方4的最佳組分應(yīng)為苦蕎麥1.0%、薏苡芒1.0%、葡萄糖1.5%，黃豆粉1.2%，酵母膏0.1%，磷酸二氫鉀0.1%，硫酸鎂0.05%，水95.05%，pH自然。6)優(yōu)化后的最終配方(配方5)。在配方4的基礎(chǔ)上，微調(diào)葡萄糖、磷酸二氫鉀、硫酸鎂三種組分的比重，觀察記錄多糖產(chǎn)量，最高產(chǎn)量達3.36g/L，與常規(guī)培養(yǎng)基配方(配方l)的產(chǎn)量1.65g/L相比，提高了一倍以上。"金針菇9號"的金針菇菌種的發(fā)酵培養(yǎng)基最終的新型培養(yǎng)基配方(配方5)為苦蕎麥1.0%、薏孩芒1.0%、葡萄糖1.8%，黃豆粉1.2%，酵母膏0.1%，磷酸二氫鉀0.05%，硫酸鎂0.02%，水94.83%。權(quán)利要求1.金針菇菌絲體發(fā)酵工藝，其特征在于各配方組分最適質(zhì)量分數(shù)為苦蕎麥0.8％--2.0％，薏苡芢0.5％--2.1％、葡萄糖0.5％--2.0％，黃豆粉0.5％--2.3％，酵母膏0.1％--0.5％，磷酸二氫鉀0.01％--0.2％，硫酸鎂0.01％--0.1％，水97.08％--88.60％，pH自然。2.按照權(quán)利要求1所述的金針燕菌絲體發(fā)酵工藝的配方的確定方法，其特征在于1)選定使用配方的金針菇菌種；2)確定常規(guī)培養(yǎng)基的最適配方1在先期的試驗基礎(chǔ)上，選擇葡萄糖為碳源，豆餅粉和酵母膏為氮源，以磷酸二氫鉀和硫酸鎂為無機鹽，通過四因素三水平的正交試驗，觀察胞外多糖的產(chǎn)量，進行常規(guī)培養(yǎng)基配方選擇；3)確定蕎麥培養(yǎng)基最佳配方2在配方l的基礎(chǔ)上，以苦蕎麥粉部分地替代葡萄糖，確定蕎麥粉的最適添加量，分別以0.1%、0.3%、0.5%、0.8%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%等8個水平的苦蕎麥粉替代葡萄糖，觀察隨著苦蕎麥粉比重在配方中的變化對多糖發(fā)酵的影響，最后確定苦蕎麥粉添加量；4)確定薏苡欄培養(yǎng)基最佳配方3在配方l的基礎(chǔ)上，以薏苡芒粉部分地替代葡萄糖，確定蕎麥粉的最適添加量，分別以0.1%、0.3%、0.5%、0.8%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%等8個水平的薏苡欄粉替代葡萄糖，觀察隨著蕎麥粉比重在配方中的變化對多糖發(fā)酵的影響，最后確定薏苡芒添加量；5)確定在配方1中同時添加蕎麥和薏苡芒兩種新原料后的培養(yǎng)基最佳配4參照配方2和配方3的過程中苦蕎麥和薏苡芒各自對金針菇多糖產(chǎn)量的影響走勢，設(shè)計U(34)正交試驗表，4個影響因素分別為苦蕎麥(因素A)、薏苡茌(因素B)、黃豆粉(因素C)、酵母膏(因素D)，每個因素設(shè)3個添加量水平，從正交實驗結(jié)果觀察產(chǎn)生的胞外多糖產(chǎn)量產(chǎn)量最大的發(fā)酵培養(yǎng)基，確定最佳配方4;6)優(yōu)化后的最終配方5在配方4的基礎(chǔ)上，微調(diào)葡萄糖、磷酸二氫鉀、硫酸鎂三種組分的比重，觀察記錄多糖產(chǎn)量，確定該培養(yǎng)基最終的新型培養(yǎng)基配方5。全文摘要本發(fā)明涉及生物制藥生產(chǎn)技術(shù)，具體地說是金針菇菌絲體發(fā)酵工藝，其配方按質(zhì)量百分比計，其成分由苦蕎麥0.8％-2.0％，薏苡芢0.5％-2.1％、葡萄糖0.5％-2.0％，黃豆粉0.5％-2.3％，酵母膏0.1％-0.5％，磷酸二氫鉀0.01％-0.2％，硫酸鎂0.01％-0.1％，水97.08％-88.60％，pH自然。其配方確定方法按以下順序操作確定金針菇菌種；確定常規(guī)培養(yǎng)基的最適配方1；確定蕎麥培養(yǎng)基最佳配方2；確定薏苡芢培養(yǎng)基最佳配方3；確定在配方1中同時添加蕎麥和薏苡芢兩種新原料后的培養(yǎng)基最佳配方4；優(yōu)化后的最終配方5。其目的在于提供一種生產(chǎn)成本較低，微量因子豐富，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)合理的能有效提高金針菇多糖發(fā)酵產(chǎn)量的金針菇多糖發(fā)酵的新型培養(yǎng)基配方和優(yōu)化方法。文檔編號A01G1/04GK101558721SQ20091009891公開日2009年10月21日申請日期2009年5月25日優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日發(fā)明者唐劍飛申請人:唐劍飛