本發(fā)明涉及菌種培養(yǎng)領(lǐng)域，尤其涉及一種黑曲霉麩曲培養(yǎng)基及其制備方法。
背景技術(shù)：
檸檬酸，學(xué)名2-羥基丙烷-1,2,3-三羧酸，分子式C6H8O7(無水物)，是一種廣泛地應(yīng)用于食品，醫(yī)藥和化工領(lǐng)域的有機(jī)酸。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各行各業(yè)對檸檬酸的需求量將穩(wěn)步上升，當(dāng)然各企業(yè)面對的挑戰(zhàn)與機(jī)遇也越來越多。主要用于食品工業(yè)、醫(yī)藥業(yè)、化學(xué)工業(yè)，并且在電子、紡織、石油、皮革、建筑、攝影、塑料、鑄造和陶瓷等工業(yè)領(lǐng)域中也有十分廣闊的應(yīng)用。
目前在檸檬酸行業(yè)當(dāng)中，黑曲霉是最常用的檸檬酸發(fā)酵菌種，而黑曲霉麩曲培養(yǎng)基的制備多采用小麥麩皮，水分含量在50-65％。因小麥麩皮的固有特性，在滅菌過程中，麩皮培養(yǎng)基容易發(fā)生結(jié)塊，影響滅菌效果，同時對后期黑曲霉麩曲培養(yǎng)過程中熱量的傳遞散失不及時，導(dǎo)致菌種培養(yǎng)質(zhì)量較低，而篩除大量的不合格麩曲，給后續(xù)生產(chǎn)帶來隱患，同時給工人增加了工作量和勞動成本。因此，尋求一種或多種合適的培養(yǎng)基質(zhì)作為檸檬酸發(fā)酵黑曲霉培養(yǎng)基顯得尤為重要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的諸多不足之處，本發(fā)明提供了一種黑曲霉麩曲培養(yǎng)基及其制備方法，該麩曲培養(yǎng)基含有麩皮及蕎麥殼，其中麩皮與蕎麥殼的重量比為1:0.5-1.0，且培養(yǎng)基的pH值為5.0-7.0，本發(fā)明所公布的培養(yǎng)基在前期培養(yǎng)基滅菌過程中滅菌效率高，不結(jié)塊；同時在黑曲霉生長過程當(dāng)中，利于生長產(chǎn)生熱量的散出，能夠提高黑曲霉麩曲的生長質(zhì)量及孢子量，保證生長的穩(wěn)定性，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
本發(fā)明的最主要技術(shù)特點(diǎn)就是將傳統(tǒng)的小麥麩皮作為培養(yǎng)基，修改為以麩皮及蕎麥殼混合而成的培養(yǎng)基，且限定了兩者的比例，其中以蕎麥殼作為整個培養(yǎng)基的骨架，與麩皮相互支撐，防止整個培養(yǎng)基在消毒過程中結(jié)塊，有利于后期黑曲霉麩曲培養(yǎng)過程中熱量的散失，從而提高麩曲的品質(zhì)，同時蕎麥殼中含有大量的微量元素，有利于黑曲霉的快速培養(yǎng)增殖，降低其變異幾率，同樣可以提高菌種培養(yǎng)質(zhì)量。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案是：
一種黑曲霉麩曲培養(yǎng)基，其主要成分為：麩皮及蕎麥殼，其中麩皮與蕎麥殼的重量比為1:0.5-1.0，且培養(yǎng)基的pH值為5.0-7.0；
其中麩皮顆粒大小為0.3-6mm，蕎麥殼顆粒大小為1-6mm；
采用上述用量配比的麩皮及蕎麥殼，可以在達(dá)到培養(yǎng)基基礎(chǔ)營養(yǎng)要求的基礎(chǔ)上盡可能的添加蕎麥殼，利用蕎麥殼所富含的元素為黑曲霉的培養(yǎng)提供更好的環(huán)境，而且根據(jù)黑曲霉的生產(chǎn)要求，將整個培養(yǎng)基的pH值控制在5.0-7.0，優(yōu)選6.0，為后續(xù)黑曲霉的增殖提供更好的條件；而在上述配比下，以及相應(yīng)的顆粒尺寸要求下，蕎麥殼可以很好的與麩皮搭接相互支撐，有利于麩皮中水分的散失，從而避免后續(xù)滅菌時由于水分散失不利而導(dǎo)致培養(yǎng)基結(jié)塊情況的發(fā)生，提高滅菌的效果；
所述麩皮水分含量為50-70wt％，含水量過大會給后續(xù)滅菌帶來不必要的能耗損失，因此一般控制麩皮的水分在上述范圍內(nèi)。
除此之外本發(fā)明還提供了所述的黑曲霉麩曲培養(yǎng)基的制備方法，具體步驟如下：
將麩皮與蕎麥殼按照1:0.5-1.0的重量比進(jìn)行混合，將其攪拌均勻后，加入酸度調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值到5.0-7.0；進(jìn)行滅菌處理后即得；
其中所述的酸度調(diào)節(jié)劑為硫酸，檸檬酸中的一種或兩種，
上述方法簡單易行，不需要單獨(dú)購置設(shè)備采用現(xiàn)有設(shè)備即可完成，所采用的酸度調(diào)節(jié)劑為常規(guī)用酸，方便易得成本低廉；
所述滅菌條件為：壓力為0.10-0.16Mpa，溫度控制100-126℃，時間30-60min；
在采用上述配比的培養(yǎng)基后，由于其相互支撐，使得內(nèi)部流通孔道增多，滅菌時的溫度和時間均較之現(xiàn)有技術(shù)有明顯的降低，且滅菌效率顯著提高。
滅菌后獲得的培養(yǎng)基彼此不結(jié)塊，內(nèi)部依然留有大量的孔道，為后續(xù)黑曲霉的培養(yǎng)提供了更多的接觸面積，同時在后續(xù)發(fā)酵培養(yǎng)過程中更加有利于熱量的散失，提高了麩曲的品質(zhì)，為后續(xù)檸檬酸生產(chǎn)提供了更為便利的條件。
利用上述培養(yǎng)基即可進(jìn)行黑曲霉的培養(yǎng)，例如：以每克培養(yǎng)基為標(biāo)準(zhǔn)，接入黑曲霉孢子數(shù)量為5.0×104～1.0×106。進(jìn)行麩曲培養(yǎng)的條件可以為本領(lǐng)域在培養(yǎng)黑曲霉麩曲時常用的條件。例如，溫度為30-38℃，水份50-70％，培養(yǎng)時間為6-12天，發(fā)明人在此不再贅述。
綜上所述，采用本發(fā)明所公布的培養(yǎng)基，在前期培養(yǎng)基滅菌過程中滅菌效率高，不結(jié)塊；同時在黑曲霉生長過程當(dāng)中，利于生長產(chǎn)生熱量的散出，能夠提高黑曲霉麩曲的生長質(zhì)量及孢子量，保證生長的穩(wěn)定性，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例及對比例的結(jié)塊檢測方式為目測，計算公式為：結(jié)塊結(jié)果(％)＝結(jié)塊數(shù)/檢測總瓶數(shù)*100％。
以下實(shí)施例及對比例的無菌檢測方式為：將消毒滅菌后的培養(yǎng)基在無菌環(huán)境下將50ml無菌水添加到培養(yǎng)基內(nèi)，充分搖勻后，將無菌水添加到LB培養(yǎng)基內(nèi)，35℃恒溫培養(yǎng)2天，然后通過顯微鏡鏡檢的方式檢測菌種變異情況。計算公式：變異結(jié)果(％)＝變異菌種瓶數(shù)/檢測總瓶數(shù)*100％。
以下實(shí)施例及對比例的孢子計數(shù)檢測方式:每瓶做3組，取培養(yǎng)好的黑曲霉麩曲1g，加入到含0.1％吐溫的無菌水中，用磁力攪拌器將孢子完全打散，在顯微鏡下用血球計數(shù)板進(jìn)行計數(shù)，取三組平均值作為參考數(shù)值。
實(shí)施例1
將麩皮(顆粒大小0.3-6mm，水分含量60％)與蕎麥殼(顆粒大小1-6mm)按照重量比1:0.5進(jìn)行混合，將其攪拌均勻后，加入硫酸調(diào)節(jié)pH值到6.0；
將上述混合好的培養(yǎng)基分裝為14瓶(每瓶含量100g)，然后在壓力0.14MPa，溫度121℃，恒溫50min滅菌，即得到滅菌后的培養(yǎng)基；
取其中10瓶觀察結(jié)塊情況，并檢測無菌情況；然后剩余4瓶以每克培養(yǎng)基為標(biāo)準(zhǔn)，接入黑曲霉孢子數(shù)量為1×105個/克。在本領(lǐng)域通用的培養(yǎng)環(huán)境下(環(huán)境溫度34℃，濕度65％，每間隔12小時一次翻拍，培養(yǎng)10天)進(jìn)行培養(yǎng)后，進(jìn)行孢子計數(shù)，詳細(xì)檢測情況見表1。
實(shí)施例2
將麩皮(顆粒大小0.3-6mm，水分含量60％)與蕎麥殼(顆粒大小1-6mm)按照重量比1:1進(jìn)行混合，將其攪拌均勻后，加入硫酸調(diào)節(jié)pH值到5.0；
將上述混合好的培養(yǎng)基分裝為14瓶(每瓶含量100g)，然后在壓力0.14MPa，溫度121℃，恒溫50min滅菌，即得到滅菌后的培養(yǎng)基；
取其中10瓶觀察結(jié)塊情況，并檢測無菌情況，然后剩余4瓶以每克培養(yǎng)基為標(biāo)準(zhǔn)，接入黑曲霉孢子數(shù)量為2×106個/克。在本領(lǐng)域通用的培養(yǎng)環(huán)境下(環(huán)境溫度37℃，濕度50-70％，每間隔12小時一次翻拍，培養(yǎng)8天)進(jìn)行孢子計數(shù)，詳細(xì)檢測情況見表1。
實(shí)施例3
將麩皮(顆粒大小0.3-6mm，水分含量60％)與蕎麥殼(顆粒大小1-6mm)按照重量比1:0.6進(jìn)行混合，加入檸檬酸調(diào)節(jié)pH值到7.0；
將其攪拌均勻后將上述混合好的培養(yǎng)基分裝為14瓶(每瓶含量100g)，然后在壓力0.14MPa，溫度121℃，恒溫60min滅菌，即得到滅菌后的培養(yǎng)基；
取其中10瓶觀察結(jié)塊情況，并檢測無菌情況，然后剩余4瓶以每克培養(yǎng)基為標(biāo)準(zhǔn)，接入黑曲霉孢子數(shù)量為7×105個/克。在本領(lǐng)域通用的培養(yǎng)環(huán)境下(環(huán)境溫度34℃，濕度70％，每間隔12小時一次翻拍，培養(yǎng)11天)進(jìn)行孢子計數(shù)，詳細(xì)檢測情況見表1。
實(shí)施例4
將麩皮(顆粒大小0.3-6mm，水分含量60％)與蕎麥殼(顆粒大小1-6mm)按照重量比重1:0.5進(jìn)行混合，將其攪拌均勻后，加入檸檬酸調(diào)節(jié)pH值到6.0；
將上述混合好的培養(yǎng)基分裝為14瓶(每瓶含量100g)，然后在壓力0.14MPa，溫度121℃，恒溫50min滅菌，即得到滅菌后的培養(yǎng)基；
取其中10瓶觀察結(jié)塊情況，并檢測無菌情況，然后剩余4瓶以每克培養(yǎng)基為標(biāo)準(zhǔn)，接入黑曲霉孢子數(shù)量為9×105個/克。在本領(lǐng)域通用的培養(yǎng)環(huán)境下(環(huán)境溫度32℃，濕度58％，每間隔12小時一次翻拍，培養(yǎng)8天)進(jìn)行孢子計數(shù)，詳細(xì)檢測情況見表1。
對比例1
將麩皮(顆粒大小0.3-6mm，水分含量60％)攪拌均勻，然后分裝為14瓶(每瓶含量100g)，加入鹽酸調(diào)節(jié)pH值到6.0；后在壓力0.14MPa，溫度121℃，恒溫50min滅菌，即得到滅菌后的培養(yǎng)基。取其中10瓶觀察結(jié)塊情況，并檢測無菌情況，然后剩余4瓶以每克培養(yǎng)基為標(biāo)準(zhǔn)，接入黑曲霉孢子數(shù)量為4×105個/克。在本領(lǐng)域通用的培養(yǎng)環(huán)境下(環(huán)境溫度33℃，濕度55％，每間隔12小時一次翻拍，培養(yǎng)11天)進(jìn)行孢子計數(shù)，詳細(xì)檢測情況見表1。
對比例2
將麩皮(顆粒大小0.3-6mm，水分含量60％)攪拌均勻，然后分裝為14瓶(每瓶含量100g)，然后在壓力0.14MPa，溫度121℃，恒溫50min滅菌，即得到滅菌后的培養(yǎng)基。取其中10瓶觀察結(jié)塊情況，并檢測無菌情況，然后剩余4瓶以每克培養(yǎng)基為標(biāo)準(zhǔn)，接入黑曲霉孢子數(shù)量為6.5×105個/克。在本領(lǐng)域通用的培養(yǎng)環(huán)境下(環(huán)境溫度34℃，濕度60％，每間隔12小時一次翻拍，培養(yǎng)10天)進(jìn)行孢子計數(shù)，詳細(xì)檢測情況見表1。
表1實(shí)施實(shí)例與對比實(shí)例結(jié)果對比
以上實(shí)施例及對比例詳細(xì)描述了本培養(yǎng)基的實(shí)施方法。通過表1可以看出本發(fā)明所述的培養(yǎng)基在滅菌過程中不結(jié)塊，且滅菌效果要好。同時數(shù)據(jù)顯示本培養(yǎng)基條件下較傳統(tǒng)使用的小麥麩皮培養(yǎng)基所培養(yǎng)的黑曲霉菌種變異率低，大大提高了菌種質(zhì)量，且最終孢子產(chǎn)量明顯高于現(xiàn)有技術(shù)。