專利名稱：一種液體深層培養(yǎng)冬蟲夏草的節(jié)能方法
技術領域：
本發(fā)明屬于真菌發(fā)酵工業(yè)領域，涉及一種液體深層培養(yǎng)冬蟲夏草的節(jié)能方法。
背景技術：
冬蟲夏草[Cordyceps sinensis(Berkeley)Sacc.]是我國傳統(tǒng)的名貴中藥，與人參、鹿茸齊名，并列為三大補品。現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)冬蟲夏草不但具有明顯的提高免疫力和抗癌作用，同時冬蟲夏草富含多種功能性營養(yǎng)成分，是理想的營養(yǎng)滋補佳品。目前冬蟲夏草的主要來源有天然采集、固態(tài)發(fā)酵和液體深層發(fā)酵三種方法，其中液體深層發(fā)酵方法是大規(guī)模獲得冬蟲夏草的主要途徑。
液體深層發(fā)酵方法通常利用傳統(tǒng)通用攪拌式發(fā)酵罐培養(yǎng)冬蟲夏草真菌。其生產工藝是將斜面菌種逐級擴培到發(fā)酵罐，在發(fā)酵生產階段通過控制溫度、罐壓、攪拌、通風量等工藝參數(shù)來培養(yǎng)冬蟲夏草真菌。由于冬蟲夏草是好氧真菌，發(fā)酵過程中通常利用通風和攪拌的組合控制方式來保證菌絲體氧氣供應以及菌絲體和養(yǎng)料的均勻接觸。由于發(fā)酵過程需要開啟攪拌器，攪拌器的電能消耗較大。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是降低發(fā)酵攪拌功率消耗，提供一種液體深層培養(yǎng)冬蟲夏草的節(jié)能方法，本發(fā)明是利用傳統(tǒng)的通用攪拌式發(fā)酵罐對冬蟲夏草真菌進行液體深層培養(yǎng)，通過對發(fā)酵工藝的改進，在不影響冬蟲夏草真菌發(fā)酵的同時，達到了節(jié)能降耗的效果。
本發(fā)明的技術方案概述如下一種液體深層培養(yǎng)冬蟲夏草的節(jié)能方法，包括如下步驟將冬蟲夏草斜面菌種逐級擴培到通用攪拌式發(fā)酵罐，并經過(a)前期發(fā)酵通風量(V/V)1∶0.3～0.6，發(fā)酵溫度18-28℃，罐壓0.03-0.08Mpa，發(fā)酵15-25小時；(b)中期發(fā)酵通風量(V/V)1∶0.5～1.0，發(fā)酵溫度20-30℃，罐壓0.04-0.08Mpa，發(fā)酵20-40小時；(c)后期發(fā)酵通風量體積比1∶0.4～0.9，發(fā)酵溫度20-32℃，罐壓0.03-0.09Mpa，發(fā)酵20-30小時，發(fā)酵液下罐。
前期發(fā)酵的工藝條件以通風量為1∶0.4；發(fā)酵溫度為24℃；罐壓為0.03Mpa為宜。
中期發(fā)酵的工藝條件以通風量為1∶0.8；發(fā)酵溫度25℃；罐壓為0.05Mpa為宜。
后期發(fā)酵的工藝條件通風量為1∶0.5；發(fā)酵溫度26℃；罐壓為0.04Mpa為宜。
本發(fā)明在利用傳統(tǒng)通用攪拌式發(fā)酵罐培養(yǎng)冬蟲夏草真菌的生產工藝控制中，通過對通風量、發(fā)酵溫度、罐壓及時間的控制，為菌絲體提供了生長條件；同時利用通風氣流的上升對發(fā)酵液起到攪拌作用，實現(xiàn)菌絲體和養(yǎng)料的均勻接觸，無需開啟發(fā)酵罐攪拌器，解決了傳統(tǒng)發(fā)酵能耗較高的問題，實現(xiàn)了冬蟲夏草真菌的節(jié)能發(fā)酵生產，以30噸通用攪拌式發(fā)酵罐為例，單罐生產可降低能耗3000-4000KWh。。此方法簡稱為CHYLC節(jié)能控制方法。
本發(fā)明同樣適用于各種規(guī)模利用通用攪拌式發(fā)酵罐進行冬蟲夏草真菌的生產。
本發(fā)明采用的冬蟲夏草菌種購于中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心，菌種編號CICC
具體實施例方式
下面的實施例可以使本專業(yè)技術人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。
實施例130噸通用攪拌式發(fā)酵罐培養(yǎng)冬蟲夏草真菌的節(jié)能生產方法1.將冬蟲夏草斜面菌種逐級擴培到通用攪拌式發(fā)酵罐(1)一級搖瓶種子培養(yǎng)將冬蟲夏草斜面菌種接入一級種子的搖瓶中，一級搖瓶為500毫升三角瓶，培養(yǎng)基裝量100毫升，旋轉式搖床轉速150轉/分，培養(yǎng)溫度24℃，培養(yǎng)時間60小時；(2)二級搖瓶種子培養(yǎng)一級搖瓶種子以10％的接種量轉接入二級搖瓶種子培養(yǎng)，其培養(yǎng)條件和一級搖瓶種子相同；(3)三級搖瓶種子培養(yǎng)二級搖瓶種子以10％的接種量接入裝有1500毫升培養(yǎng)基的容積為5000毫升三級種子搖瓶中，旋轉式搖床轉速120轉/分，培養(yǎng)溫度24℃，培養(yǎng)時間60小時；(4)一級種子罐培養(yǎng)將三級搖瓶種子以10％接種量轉接入一級種子罐，一級種子罐總容積為0.3噸，培養(yǎng)基裝量0.21噸，培養(yǎng)溫度24℃，通風量(V/V)1∶0.5，罐壓0.05Mpa，培養(yǎng)60小時；(5)二級種子罐培養(yǎng)將一級種子罐菌種以10％接種量轉接入二級種子罐。二級種子罐總容積為3噸，培養(yǎng)基裝量2.3噸，培養(yǎng)條件與一級種子罐相同。
2.通用攪拌式發(fā)酵罐培養(yǎng)發(fā)酵罐總容積30噸，培養(yǎng)基裝量23噸，接種量10％，發(fā)酵生產期間采用CHYLC節(jié)能控制方法(a)前期發(fā)酵通風量(V/V)為1∶0.4；發(fā)酵溫度為24℃；罐壓為0.03Mpa；時間為15小時；(b)中期發(fā)酵通風量(V/V)為1∶0.8；發(fā)酵溫度25℃；罐壓為0.05Mpa；時間為40小時；(c)后期發(fā)酵通風量(V/V)為1∶0.5；發(fā)酵溫度26℃；罐壓為0.04Mpa；時間為20小時。整個發(fā)酵過程中無需開啟攪拌器。
3.發(fā)酵液下罐工序發(fā)酵結束后，開啟發(fā)酵罐的攪拌器，轉速120轉/分鐘，罐內升壓到0.08Mpa，開啟出料閥，開始輸出發(fā)酵液，到罐內發(fā)酵液全部輸出完畢為止。停止攪拌，用清水沖洗發(fā)酵罐。發(fā)酵結束時，發(fā)酵液中濕菌絲體含量25％。
本例規(guī)模下采用CHYLC節(jié)能控制方法與傳統(tǒng)發(fā)酵方法能耗比較a、30噸攪拌式發(fā)酵罐電機功率為40KW，生產周期為3d，傳統(tǒng)發(fā)酵方法發(fā)酵期間攪拌式發(fā)酵罐攪拌器能源消耗為40KW×24h/d×3d＝2880KWh；b、本發(fā)明在發(fā)酵期間攪拌式發(fā)酵罐攪拌器的能源消耗為0KWh；本例中斜面培養(yǎng)基配方為馬鈴薯(煮汁)20％，葡萄糖2％，磷酸二氫鉀0.1％，硫酸鎂0.05％，瓊脂2.0％。
本例中一級搖瓶種子、二級搖瓶種子、三級搖瓶種子、一級種子罐、二級種子罐和發(fā)酵生產所用培養(yǎng)基配方為蔗糖5％，葡萄糖2％，蛋白胨0.4％，大豆蛋白粉0.6％，磷酸二氫鉀0.2％，硫酸鎂0.1％，PH6.0。一級種子罐、二級種子罐和發(fā)酵罐生產過程需添加0.06％豆油用做消泡劑。
本例中濕菌絲體稱重和干菌絲體稱重方法發(fā)酵結束，用潔凈的三角瓶，自發(fā)酵罐取樣口取一定量的發(fā)酵液，搖勻后，取10毫升放入稱好重量的離心管中，把裝有發(fā)酵液的離心管對稱放入離心機中，3000rpm離心10分鐘，取出離心管，倒掉上清液，稱量離心管和沉淀物的重量，用稱取的總重量減去離心管的重量，即得濕菌絲體的重量。然后，取出濕菌絲體，放在一經過精確稱量的濾紙上，60℃烘干到衡重，用總重量減去濾紙重量，即得干菌絲體重量。
實施例230噸通用攪拌式發(fā)酵罐培養(yǎng)冬蟲夏草真菌的節(jié)能生產方法1.將冬蟲夏草斜面菌種逐級擴培到通用攪拌式發(fā)酵罐。(同實施例1)2.通用攪拌式發(fā)酵罐培養(yǎng)發(fā)酵罐總容積30噸，培養(yǎng)基裝量23噸，接種量10％，發(fā)酵生產期間采用CHYLC節(jié)能控制方法(a)前期發(fā)酵通風量(V/V)為1∶0.6；發(fā)酵溫度為18℃；罐壓為0.08Mpa；時間為20小時；(b)中期發(fā)酵通風量(V/V)為1∶1.0；發(fā)酵溫度20℃；罐壓為0.04Mpa；時間為30小時；(c)后期發(fā)酵通風量(V/V)為1∶0.4；發(fā)酵溫度20℃；罐壓為0.09Mpa，時間為25小時。整個發(fā)酵過程中無需開啟攪拌器。
3.發(fā)酵液下罐工序。(同實施例1)實施例330噸通用攪拌式發(fā)酵罐培養(yǎng)冬蟲夏草真菌的節(jié)能生產方法1.將冬蟲夏草斜面菌種逐級擴培到通用攪拌式發(fā)酵罐同實施例12.通用攪拌式發(fā)酵罐培養(yǎng)發(fā)酵罐總容積30噸，培養(yǎng)基裝量23噸，接種量10％，發(fā)酵生產期間采用CHYLC節(jié)能控制方法(a)前期發(fā)酵通風量(V/V)為1∶0.3；發(fā)酵溫度為28℃；罐壓為0.03Mpa；時間為25小時；(b)中期發(fā)酵通風量(V/V)為1∶0.5；發(fā)酵溫度30℃；罐壓為0.08Mpa；時間為20小時；(c)后期發(fā)酵通風量(V/V)為1∶0.9；發(fā)酵溫度32℃；罐壓為0.03Mpa，時間為30小時。整個發(fā)酵過程中無需開啟攪拌器。
3.發(fā)酵液下罐工序。(同實施例1)
權利要求
1.一種液體深層培養(yǎng)冬蟲夏草的節(jié)能方法，包括如下步驟將冬蟲夏草斜面菌種逐級擴培到通用攪拌式發(fā)酵罐，并經過(a)前期發(fā)酵通風量體積比1∶0.3～0.6，發(fā)酵溫度18-28℃，罐壓0.03-0.08Mpa，發(fā)酵15-25小時；(b)中期發(fā)酵通風量體積比1∶0.5～1.0，發(fā)酵溫度20-30℃，罐壓0.04-0.08Mpa，發(fā)酵20-40小時；(c)后期發(fā)酵通風量體積比1∶0.4～0.9，發(fā)酵溫度20-32℃，罐壓0.03-0.09Mpa，發(fā)酵20-30小時，發(fā)酵液下罐。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種液體深層培養(yǎng)冬蟲夏草的節(jié)能方法，其特征是所述前期發(fā)酵的通風量為1∶0.4；發(fā)酵溫度為24℃；罐壓為0.03Mpa。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種液體深層培養(yǎng)冬蟲夏草的節(jié)能方法，其特征是所述中期發(fā)酵的通風量為1∶0.8；發(fā)酵溫度25℃；罐壓為0.05Mpa。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種液體深層培養(yǎng)冬蟲夏草的節(jié)能方法，其特征是所述后期發(fā)酵的通風量為1∶0.5；發(fā)酵溫度26℃；罐壓為0.04Mpa。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液體深層培養(yǎng)冬蟲夏草的節(jié)能方法，步驟如下將冬蟲夏草斜面菌種逐級擴培到通用攪拌式發(fā)酵罐，并經過(a)前期發(fā)酵通風量體積比1∶0.3～0.6，發(fā)酵溫度18℃－28℃，罐壓0.03－0.08MPa，發(fā)酵15－25小時；(b)中期發(fā)酵通風量體積比1∶0.5～1.0，發(fā)酵溫度20－30℃，罐壓0.04－0.08MPa，發(fā)酵20－40小時；(c)后期發(fā)酵通風量體積比1∶0.4～0.9，發(fā)酵溫度20℃－32℃，罐壓0.03－0.09MPa，發(fā)酵20－30小時，發(fā)酵液下罐，本發(fā)明在發(fā)酵時，通過對通風量、發(fā)酵溫度、罐壓的控制，無需開啟發(fā)酵罐攪拌器，滿足了菌體生長的條件，實現(xiàn)了節(jié)能發(fā)酵。
文檔編號C12N1/14GK1570076SQ20041001909
公開日2005年1月26日 申請日期2004年4月28日 優(yōu)先權日2004年4月28日
發(fā)明者蔡永峰, 程池, 黃宇彤, 岳國海, 李勣 申請人:中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院