一種快速深層液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)繡球菌菌粉的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于微生物技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種快速利用深層液態(tài)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)真菌 菌絲體的方法，更確切地說是一種快速深層液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)繡球菌菌粉的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 微生物發(fā)酵可分為分批、補(bǔ)料分批、半連續(xù)、連續(xù)等多種模式。分批發(fā)酵的人力、物 力消耗較大，每批發(fā)酵都需要進(jìn)行裝料、滅菌、接種、放料、清洗等操作，工序繁瑣，發(fā)酵周期 較長，生產(chǎn)效率較低;補(bǔ)料分批發(fā)酵雖可通過補(bǔ)料補(bǔ)充養(yǎng)分或前體的不足，但是由于有害代 謝產(chǎn)物的不斷積累，產(chǎn)物合成最終難免受到阻遏;連續(xù)發(fā)酵較分批發(fā)酵和補(bǔ)料分批發(fā)酵生 產(chǎn)強(qiáng)度大大提高，但容易遭受雜菌的污染，菌種易退化，設(shè)備投資較大，且發(fā)酵產(chǎn)物濃度較 低；半連續(xù)發(fā)酵過程中，通過放掉部分發(fā)酵液再補(bǔ)入新鮮培養(yǎng)基，不僅可W補(bǔ)充養(yǎng)分和前 體，而且代謝有害物被稀釋，從而有利于產(chǎn)物的繼續(xù)合成。
[0003] 半連續(xù)發(fā)酵工藝的應(yīng)用可W起到緩解產(chǎn)物抑制和避免代謝副產(chǎn)物積累的作用，改 善了微生物的培養(yǎng)環(huán)境，有助于保持菌體活力的穩(wěn)定，并且對于某些次級代謝產(chǎn)物，其最高 的生產(chǎn)速率僅在某些瞬態(tài)條件下才能達(dá)到。采用半連續(xù)發(fā)酵工藝不僅可W使運種瞬態(tài)條件 反復(fù)出現(xiàn)，而且還可W提高設(shè)備的利用率，因此半連續(xù)發(fā)酵工藝在次級代謝產(chǎn)物的生產(chǎn)方 面有著重要的應(yīng)用。
[0004]繡球菌（Sparassis crispa)，又名繡球茹、繡球葦、繡球磨、白地花、白繡球花，屬 真菌口、擔(dān)子菌距口、層菌綱、無隔擔(dān)子菌亞綱、非權(quán)孔菌目、繡球菌科、繡球菌屬。是一種藥 食兼用的大型真菌，含有十分豐富的多糖。近年來由于它的卓越抗癌、免疫調(diào)節(jié)、提高造血 功能等功效，而逐漸成為研究的熱點。運其中又W日本和韓國為甚，我國的研究相對落后。
[0005] 繡球菌野生產(chǎn)地十分有限，自然生長的繡球菌少，產(chǎn)量低，是一種非常珍稀名貴的 藥食兩用菌，在食用菌中僅次于冬蟲夏草、羊肚菌、塊菌等珍品。因野生繡球菌稀少，而人工 培養(yǎng)難度大，因此在國外有"夢幻之茹"、"萬茹之王"之稱。
[0006] 傳統(tǒng)繡球菌液態(tài)發(fā)酵工藝多為間隙性的分批發(fā)酵工藝，而分批發(fā)酵工藝的人力、 物力消耗較大，每批發(fā)酵都需要進(jìn)行裝料、滅菌、接種、放料、清洗等操作，工序繁瑣，非發(fā)酵 周期較長，生產(chǎn)效率較低;而后續(xù)的分離工藝傳統(tǒng)多用離屯、機(jī)進(jìn)行分離，該方式因受制于離 屯、機(jī)分離因子影響，分離過程中菌絲體遭到剪切力破壞，部分有效成分流失到濾液中導(dǎo)致 產(chǎn)品質(zhì)量和收率下降，分離所得濾液較渾濁，里面含有較多的碎菌絲，導(dǎo)致外排濾液COD偏 高，該濾液若達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)，需要經(jīng)過復(fù)雜的污水處理，污水處理系統(tǒng)工作量太大，給 企業(yè)帶來了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是為了解決上述繡球菌菌粉生產(chǎn)的不足，從而設(shè)計了一種快速深層 液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)繡球菌菌粉的綠色新方法，該方法采用半連續(xù)發(fā)酵工藝既能減少了工藝環(huán) 節(jié)，縮短了非發(fā)酵時間，提高了設(shè)備利用率，降低了生產(chǎn)成本；同時又采用高效的陶瓷膜過 濾，提高菌絲體的收率，減少進(jìn)入濾液的菌絲體，降低濾液的COD,降低污水處理量;又不破 壞細(xì)胞本身，保證胞內(nèi)有效成分的全部回收。該發(fā)明不但能快速得到高品質(zhì)的繡球菌的菌 絲體，又提高了分離過程中菌絲體的收率，增加了經(jīng)濟(jì)效益;又降低了廢水中C0D，減輕了污 水處理系統(tǒng)壓力，增加了社會效益。
[0008] 本發(fā)明目的主要是通過W下方式實現(xiàn)的：
[0009] -種快速深層液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)繡球菌菌粉的方法，該方法按照下述步驟進(jìn)行：
[0010] 1)繡球菌半連續(xù)發(fā)酵液制備:將繡球菌種子液接種到滅菌后的發(fā)酵培養(yǎng)基進(jìn)行深 層液態(tài)發(fā)酵得到繡球菌發(fā)酵培養(yǎng)液，所述的深層液態(tài)發(fā)酵接種量為體積含量的10~20% (￥八），通風(fēng)比為1:0.1-1.0別111，罐壓0.02~0.0519日，在25~30°(：下發(fā)酵培養(yǎng)7-12天后，放 出培養(yǎng)器容積的10-50%的發(fā)酵液，補(bǔ)入同等體積的滅菌后的發(fā)酵培養(yǎng)基，繼續(xù)發(fā)酵2-4天； 如此不斷放料、補(bǔ)料，每次補(bǔ)料繼續(xù)發(fā)酵2-4天，反復(fù)多次，操作周期可W根據(jù)次數(shù)調(diào)整為 11-28天，得到繡球菌發(fā)酵液;將繡球菌種子液接種到滅菌后的發(fā)酵培養(yǎng)基之前可W將將繡 球菌菌株W常規(guī)方法活化后制備得到繡球菌種子液;優(yōu)選深層液態(tài)發(fā)酵條件為通風(fēng)比為1: 0.4vvm，罐壓0.04Mpa，在28 °C下發(fā)酵培養(yǎng)10天；
[0011] 2)繡球菌發(fā)酵液陶瓷膜過濾:將步驟1)中所得的繡球菌發(fā)酵液通過微濾膜得到發(fā) 酵液的微濾透析液和菌絲體，收集菌絲體；
[0012] 3)低溫真空烘干:將步驟2)中所得的菌絲體在真空度為-0.065~-0.095Mpa，70~ 85°C條件下進(jìn)行干燥。
[0013] 所述的繡球菌種子液是通過W下方法制備得到的：繡球菌種子培養(yǎng)基組成為淀粉 1-3%、葡萄糖0.1-1.0%、酵母膏0.1-1.0%、蛋白腺0.1-0.5%、憐酸二氨鐘0.1-0.5%、屯 水硫酸儀0.1-0.5 %、硫酸巧0.1-0.5 %、豆油0.01-0.05 % ;調(diào)節(jié)抑值5.0-7.0;培養(yǎng)條件為： 通風(fēng)比為1:0.1-1. Ovvm，罐壓0.02~0.05Mpa，培養(yǎng)溫度25~30°C，培養(yǎng)周期7-15天。
[0014] 繡球菌種子液優(yōu)選是通過W下方法制備得到的:將經(jīng)活化搖瓶繡球菌菌種接入種 子培養(yǎng)基，繡球菌種子培養(yǎng)基組成為淀粉2%、葡萄糖0.5-0.6%、酵母膏0.5-0.8%、蛋白腺 0.3-0.5 %、憐酸二氨鐘0.2-0.3 %、屯水硫酸儀0.2 %、硫酸巧0.25-0.3 %、豆油0.02- 0.025% ;調(diào)節(jié)抑值5.0-7.0;培養(yǎng)條件為:通風(fēng)比為1:0.4-0.5vvm，罐壓0.03~0.04Mpa，培 養(yǎng)溫度27~28°C，培養(yǎng)周期10-12天。
[0015] 繡球菌發(fā)酵培養(yǎng)基組成為淀粉1-3%、葡萄糖0.1-1.0%、酵母膏0.1-1.0%、蛋白 腺0.1-0.5%、憐酸二氨鐘0.1-0.5%、屯水硫酸儀0.1-0.5%、硫酸巧0.1-0.5%、豆油0.01- 0.05%;調(diào)節(jié)抑值 5.0-7.0;
[0016] 上述微濾膜為陶瓷膜或有機(jī)膜，其孔徑在0.05~0.5μπι，操作溫度為50~60°C，工 作壓力：進(jìn)壓為2~4bar，出壓為0~化ar。
[0017] 優(yōu)選步驟2)所述的微濾膜為陶瓷膜或有機(jī)膜，其孔徑在50nm，操作溫度為50~60 。(：，工作壓力：進(jìn)壓為3bar，出壓為化ar。
[0018] 本發(fā)明適用于任何繡球菌菌種（Sparassis crispa)，如保藏于中國農(nóng)業(yè)微生物菌 種資源庫，菌種編碼ACCC 51488等均可W使用。
[0019] 本發(fā)明所采用的繡球菌菌株不限于某個具體生產(chǎn)廠家，市售均可使用。
[0020] 本發(fā)明為快速深層液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)繡球菌菌粉提供了一種新的方法。該方法具有W 下幾個突出的優(yōu)點：
[0021] 1、發(fā)酵周期短：傳統(tǒng)的分批發(fā)酵工藝，每批發(fā)酵都需要進(jìn)行裝料、滅菌、接種、放 料、清洗等操作，工序繁瑣，非發(fā)酵周期長，而采用半連續(xù)發(fā)酵工藝減少了工藝環(huán)節(jié)，縮短了 非發(fā)酵時間和發(fā)酵時間，提高了設(shè)備利用率和發(fā)酵強(qiáng)度，降低了生產(chǎn)成本。
[0022] 2、提高收率:采用微濾膜孔徑0.05~ΙΟμπι，顯著提高了菌絲體得率。
[0023] 3、提高產(chǎn)品質(zhì)量:傳統(tǒng)離屯、機(jī)分離過程中繡球菌菌絲體遭到剪切力破壞，部分有 效成分流失到濾液中導(dǎo)致菌絲體有效成分降低，該工藝采用微濾膜過濾，操作過程中不會 產(chǎn)生剪切力，有效保證菌絲體有效成分。
[0024] 3、降低濾出液C0D，減輕環(huán)保壓力：傳統(tǒng)邸螺分離由于菌絲體截留率低，部分菌絲 體進(jìn)入濾液，導(dǎo)致濾液中COD含量增高，本方法分離因子高，對菌絲體截留率大大增加，濾液 澄清，濾液中菌絲體少，得到的透析液COD大大降低，其COD指標(biāo)可W達(dá)到直接排放標(biāo)準(zhǔn)，僅 污水處理每天就為企業(yè)減少30噸處理量，大大降低了污水處理費用。
[0025] 4、清潔連續(xù)生產(chǎn)，能耗低:本發(fā)明方法可連續(xù)生產(chǎn)，膜及其配套設(shè)備使用壽命長， 裝置維護(hù)方便，投資少，操作過程無噪聲污染，易清潔。
【附圖說明】
[00%]圖1為實施例所述傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝路線圖。
【具體實施方式】
[0027] W下通過具體實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。但實施例的具體細(xì)節(jié)僅用于解釋本發(fā) 明，不應(yīng)理解為對本發(fā)明總的技術(shù)方案的限定。
[0028] 實施例1
[0029] 1)繡球菌菌株（Sparassis crispa)，保藏于中國農(nóng)業(yè)微生物菌種資源庫，菌種編 碼ACCC 51488。將培養(yǎng)好的繡球菌菌株種子液種到種子培養(yǎng)基，接種量是10%，種子培養(yǎng)基 組成為淀粉2.0 %、葡萄糖0.5 %、酵母膏0.5 %、蛋白腺0.3 %、憐酸二氨鐘0.2 %、屯水硫酸 儀0.2 %、硫酸巧0.25 %、豆油0.02 % ;調(diào)節(jié)抑值6.0。培養(yǎng)條件為:通風(fēng)比為1:0.5vvm，罐壓 0.03Mpa，培養(yǎng)溫度25-28°C，培養(yǎng)12天左右即可得到種子液。將培養(yǎng)好種子液接種到滅菌后 5化發(fā)酵培養(yǎng)基，接種量15 %，發(fā)酵培養(yǎng)基組成為淀粉2.0 %、葡萄糖