本發(fā)明涉及菌種培養(yǎng)領域，具體涉及一種衣康酸生產菌種的培養(yǎng)基及其培養(yǎng)方法。
背景技術：
衣康酸學名亞甲基丁二酸、甲叉琥珀酸，是一種不飽和二元有機酸。它含有不飽和雙鍵，具有活潑的化學性質，可進行自身、與其他單體間的聚合，易溶于水，乙醇等其它溶劑，亦能進行各種加成、酯化反應，用途十分廣泛。衣康酸是化學合成工業(yè)的重要原料，也是化工生產的重要原料；此外，衣康酸在醫(yī)藥、化妝品試劑、水處理劑等領域中也具有廣泛用途。
衣康酸國際市場需求量大，目前衣康酸的生產方法有合成法和發(fā)酵法，合成法由于成本高、過程危險復雜，工業(yè)上不宜采用；而發(fā)酵法原料易得，成本較低，工藝技術成熟，是目前國內外工業(yè)生產一致采用的方法。在衣康酸發(fā)酵生產中多采用曲霉作為發(fā)酵菌種，而曲霉麩曲培養(yǎng)基的制備一般采用小麥麩皮，由于小麥麩皮本身的特征導致在滅菌過程中，麩皮培養(yǎng)基易粘在瓶壁上，易結塊，最終影響滅菌及培養(yǎng)效果，不利于培養(yǎng)期間熱量、水分的散出和氧氣的疏通，影響菌絲的生長和麩曲產孢子量，導致麩曲培養(yǎng)時間延長、孢子數量質量下降、麩曲菌種合格率低，不能滿足大規(guī)模發(fā)酵法生產衣康酸的接種需求，給實現生產連續(xù)化帶來了困難，造成了設備、人力等的浪費，增加了生產成本。因此，摸索一種適宜的培養(yǎng)基及其培養(yǎng)方法及時為大規(guī)模發(fā)酵法生產衣康酸提供充足的菌種迫在眉睫。
技術實現要素：
基于上述技術問題，本發(fā)明提供一種衣康酸生產菌種的培養(yǎng)基及其培養(yǎng)方法。
本發(fā)明所采用的技術解決方案是：
一種衣康酸生產菌種的培養(yǎng)基，包含以下成分：麩皮、稻殼和麥芽汁培養(yǎng)基，所述麩皮與稻殼的質量比是1:0.03-1:0.15，麥芽汁培養(yǎng)基的添加量是麩皮與稻殼總質量的0.02％-0.1％。
優(yōu)選的，所述麩皮選自小麥麩皮、大麥麩皮、燕麥麩皮中的一種或多種。
優(yōu)選的，所述培養(yǎng)基的水分含量為60％-80％。
一種衣康酸生產菌種的培養(yǎng)方法，采用上述的培養(yǎng)基，具體包括以下步驟：
步驟a、根據所需菌種量，將麩皮與稻殼按照質量比1:0.03-1:0.15的比例分別進行稱量、充分混合制成干培養(yǎng)基，備用；
步驟b、按照干培養(yǎng)基0.02％-0.1％的添加量，稱量麥芽汁培養(yǎng)基，先將麥芽汁培養(yǎng)基溶解于一定比例的水中，然后倒入干培養(yǎng)基中進行反復攪拌、混勻，制備成含水量60％-80％的麩曲培養(yǎng)基；
步驟c、將步驟b所制得的麩曲培養(yǎng)基按45-65g/瓶分裝至500ml錐形瓶中，密封包扎，高溫蒸汽滅菌，滅菌溫度為115-121℃，滅菌時間為25-30min，滅菌結束后冷卻；
步驟d、將經步驟c滅菌冷卻后的麩曲培養(yǎng)基接種斜面孢子，打散培養(yǎng)基使孢子分散均勻，移入培養(yǎng)室在合適的溫度、濕度下培養(yǎng)6-10天，培養(yǎng)期間定期打散培養(yǎng)基，打斷菌絲，使其平鋪于瓶底，再繼續(xù)培養(yǎng)至孢子布滿整個培養(yǎng)基，麩曲菌種成熟，移入冷藏室儲存?zhèn)溆谩?/p>
優(yōu)選的，步驟c中，培養(yǎng)基滅菌結束后要趁熱充分打散搖勻培養(yǎng)基，再自然冷卻。
優(yōu)選的，步驟d中，培養(yǎng)溫度是35-40℃，培養(yǎng)濕度是55-75％；培養(yǎng)期間打散培養(yǎng)基的時間分別是接種后10-14hr、28-32hr。
本發(fā)明的有益技術效果是：
(1)本發(fā)明培養(yǎng)基疏松透氣性好、營養(yǎng)水分適宜，培養(yǎng)過程中熱量、水分可及時散出，為菌種提供了良好的培養(yǎng)環(huán)境，菌種活力明顯提高，產孢子量大大增加，孢子計數可達1.5×1011個/g干麩曲，極大滿足了發(fā)酵法大規(guī)模生產衣康酸的接種需求，為實現連續(xù)化生產提供了可靠保障。
(2)采用本發(fā)明制備的生產菌種，質量穩(wěn)定、發(fā)酵性能好，接種發(fā)酵生產衣康酸，產酸可達9.76g/100ml以上，發(fā)酵周期48hr以內，殘?zhí)?.35％以下，產品轉化率可達67.30％以上。提高了衣康酸產量、縮短了發(fā)酵周期、降低了發(fā)酵殘?zhí)?，為后續(xù)提取工序降低了勞動強度，節(jié)約了生產成本，增加了經濟效益。
(3)本發(fā)明配方培養(yǎng)基價格便宜易得，無需專門的菌種培養(yǎng)設備，降低了成本投入。
(4)本發(fā)明培養(yǎng)方法操作簡單易行，培養(yǎng)時間短，培養(yǎng)條件利于控制，減少了人力物力的浪費。
具體實施方式
本發(fā)明提供了一種衣康酸生產菌種的培養(yǎng)基及其培養(yǎng)方法，該培養(yǎng)基由麩皮、稻殼、麥芽汁培養(yǎng)基組成，其中麩皮與稻殼的質量比為1:0.03-1:0.15，麥芽汁培養(yǎng)基的添加量是干培養(yǎng)基質量的0.02％-0.1％，培養(yǎng)基的水分含量為60％-80％。本發(fā)明所述培養(yǎng)基疏松性好、積水少；在菌絲生長過程中，透氣性好，利于培養(yǎng)過程中熱量、水分的散出，促進麩曲的產孢子能力，提高麩曲的孢子質量和數量；同時培養(yǎng)方法有效解決了衣康酸生產菌種麩曲孢子數量低、菌種活力差、供應不及時的難題，簡單易行，極大滿足了大規(guī)模發(fā)酵法生產衣康酸的接種需求，為實現生產連續(xù)化提供了保障，提高了設備、人力等的利用率，節(jié)約了生產成本。
本發(fā)明的主要技術特點就是尋找了一種復合麩曲培養(yǎng)基代替了傳統單一的小麥麩皮培養(yǎng)基，并且摸索出了各培養(yǎng)基的合適配比。其中的主要培養(yǎng)基麩皮可以是小麥、大麥、燕麥麩皮中的一種或幾種，可以任意比例混合；稻殼除了提供少量營養(yǎng)外主要是作為培養(yǎng)基的疏松劑與麩皮相互支撐，防止培養(yǎng)基在滅菌后黏瓶結塊，有利于培養(yǎng)過程中的熱量水分的蒸發(fā)、空氣的流通，并避免產生過多積水，促進菌絲的均勻快速生長，提高孢子產量、縮短培養(yǎng)時間；麥芽汁培養(yǎng)基除了能為菌種提供碳源營養(yǎng)外、其豐富的微量元素能促進菌種產孢子能力，提高孢子的活力性能，從而有效提高了菌種質量。
本發(fā)明培養(yǎng)基中所述麩皮與稻殼的質量比是1:0.03-1:0.15，稻殼添加的過少不利于整個培養(yǎng)基的疏松性，過多則會降低培養(yǎng)基的吸水性，導致產生過多積水，不利于培養(yǎng)基氧氣的供給，影響菌絲的正常生長。所述的麥芽汁培養(yǎng)基，其添加量是干培養(yǎng)基的0.02％-0.1％，麥芽汁培養(yǎng)基除了能為菌種提供部分碳源營養(yǎng)，其豐富的微量元素能促進菌種的產孢子能力，提高孢子的活力性能。其添加量過少則起不到促進產孢子的作用，添加量過多則會導致培養(yǎng)基營養(yǎng)過剩、菌絲生長旺盛，產孢子量下降。所述培養(yǎng)基的水分含量為60％-80％，含水量過少會影響菌種的正常生長，過多則會影響培養(yǎng)基的透氣性，因此，培養(yǎng)基的水分含量一般控制在上述范圍內。
為了更好的理解本發(fā)明，下面結合具體實施例來作進一步說明。
本發(fā)明所采用的麩皮、稻殼、麥芽汁培養(yǎng)基、斜面孢子均可以通過商業(yè)渠道購買獲得。
實施例1
步驟1、將小麥麩皮與稻殼按照1:0.05的質量比例根據所需菌種量分別進行稱量、充分混合制成干培養(yǎng)基，備用。
步驟2、按照干培養(yǎng)基質量的0.03％，稱量麥芽汁培養(yǎng)基，溶解于一定比例的水中，倒入干培養(yǎng)基中進行反復攪拌、混勻，制成含水量65％的麩曲培養(yǎng)基。
步驟3、將步驟2所制得的培養(yǎng)基按50g/瓶分裝至500ml錐形瓶中，密封包扎，高溫蒸汽滅菌，滅菌溫度為121℃，滅菌時間為25min，滅菌結束后趁熱充分打散搖勻培養(yǎng)基，再自然冷卻。
步驟4、將步驟3所得的培養(yǎng)基接種斜面孢子，打散培養(yǎng)基使孢子分散均勻，移入培養(yǎng)室在37-40℃，60-75％的濕度條件下培養(yǎng)；并在接種后分別在12hr、28hr分別打散培養(yǎng)基，打斷菌絲，充分搖勻培養(yǎng)基，使其平鋪于瓶底繼續(xù)培養(yǎng)7天；整個培養(yǎng)基內外布滿孢子，麩曲菌種成熟，移入12-15℃冷藏室儲存?zhèn)溆谩?/p>
以本實施例培養(yǎng)的生產菌種，進行孢子計數為1.52×1011個/g干麩曲；用于接種衣康酸發(fā)酵生產，在發(fā)酵培養(yǎng)基初糖濃度14.3％、發(fā)酵溫度40℃、溶氧75％、罐壓0.12mpa、發(fā)酵ph4.8條件下進行發(fā)酵，發(fā)酵周期46hr，產酸為9.78g/100ml，殘?zhí)?.29％，產品轉化率為67.89％。
實施例2
步驟1、將小麥、燕麥麩皮與稻殼按照質量比1:0.07的比例根據所需菌種量分別進行稱量、充分混合制成干培養(yǎng)基，備用；小麥麩皮與燕麥麩皮的質量比為0.5∶0.5。
步驟2、按照干培養(yǎng)基質量的0.02％，稱量麥芽汁培養(yǎng)基，溶解于一定比例的水中，倒入干培養(yǎng)基中進行反復攪拌、混勻，制成含水量75％的麩曲培養(yǎng)基。
步驟3、將步驟2所制得的培養(yǎng)基按55g/瓶分裝至500ml錐形瓶中，密封包扎，高溫蒸汽滅菌，滅菌溫度為120℃，滅菌時間為30min，滅菌結束后趁熱充分打散搖勻培養(yǎng)基，再自然冷卻。
步驟4、將步驟3所得的培養(yǎng)基接種斜面孢子，打散培養(yǎng)基使孢子分散均勻，移入培養(yǎng)室在38-40℃，65-75％的濕度條件下培養(yǎng)；并在接種后分別在14hr、30hr分別打散培養(yǎng)基，打斷菌絲，充分搖勻培養(yǎng)基，使其平鋪于瓶底繼續(xù)培養(yǎng)6天；整個培養(yǎng)基內外布滿孢子，麩曲菌種成熟，移入12-15℃冷藏室儲存?zhèn)溆谩?/p>
以本實施例培養(yǎng)的生產菌種，進行孢子計數為1.55×1011個/g干麩曲；用于接種衣康酸發(fā)酵生產，在發(fā)酵培養(yǎng)液初糖濃度14.5％、發(fā)酵溫度39℃、溶氧75％、罐壓0.12mpa、發(fā)酵ph4.8條件下進行發(fā)酵，發(fā)酵周期47.5hr，產酸為9.86g/100ml，殘?zhí)?.31％，糖酸轉化率為67.66％。
實施例3
步驟1、將小麥、大麥麩皮與稻殼按照1:0.09的質量比例根據所需菌種量分別進行稱量、充分混合制成干培養(yǎng)基，備用；小麥麩皮與大麥麩皮的質量比為0.2∶0.8。
步驟2、按照干培養(yǎng)基質量的0.05％，稱量麥芽汁培養(yǎng)基，溶解于一定比例的水中，倒入干培養(yǎng)基中進行反復攪拌、混勻，制成含水量80％的麩曲培養(yǎng)基。
步驟3、將步驟2所制得的培養(yǎng)基按60g/瓶分裝至500ml錐形瓶中，密封包扎，高溫蒸汽滅菌，滅菌溫度為121℃，滅菌時間為30min，滅菌結束后趁熱充分打散搖勻培養(yǎng)基，再自然冷卻。
步驟4、將步驟3所得的培養(yǎng)基接種斜面孢子，打散培養(yǎng)基使孢子分散均勻，移入培養(yǎng)室在37-40℃，65-70％的濕度條件下培養(yǎng)；并在接種后分別在13hr、32hr分別打散培養(yǎng)基，打斷菌絲，充分搖勻培養(yǎng)基，使其平鋪于瓶底繼續(xù)培養(yǎng)8天；整個培養(yǎng)基內外布滿孢子，麩曲菌種成熟，移入12-15℃冷藏室儲存?zhèn)溆谩?/p>
以本實施例培養(yǎng)的生產菌種，進行孢子計數為1.56×1011個/g干麩曲；用于接種衣康酸發(fā)酵生產，在發(fā)酵培養(yǎng)液初糖濃度14.7％、發(fā)酵溫度39℃、溶氧80％、罐壓0.12mpa、發(fā)酵ph4.82條件下進行發(fā)酵，發(fā)酵周期48hr，產酸為9.93g/100ml，殘?zhí)?.30％，糖酸轉化率為67.40％。
以上實施例僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，在本說明書的指導下本領域技術人員所做出的任何等同方式或明顯變型方式均應在本發(fā)明的保護范圍內。