一種快速深層液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)桑黃菌粉的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于微生物技術領域，具體設及一種快速利用深層液態(tài)發(fā)酵技術生產(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)桑黃菌粉的方法。
【背景技術】
[0002] 微生物發(fā)酵可分為分批、補料分批、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;補料分批發(fā)酵雖可通過補料補充養(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)酵和補料分批發(fā)酵生 產(chǎn)強度大大提高，但容易遭受雜菌的污染，菌種易退化，設備投資較大，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)酵液再補入新鮮培養(yǎng)基，不僅可W補充養(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 反復出現(xiàn)，而且還可W提高設備的利用率，因此半連續(xù)發(fā)酵工藝在次級代謝產(chǎn)物的生產(chǎn)方 面有著重要的應用。
[0004] 桑黃為擔子菌亞口（Basidlomycotlna),層菌綱化ymenomucetes),多孔菌目 。〇17?0拘1日3),誘革孔茵科巧5〇11日]10日證日日1日。日日），針層孔菌屬。11日11；[]1113)。針層孔菌屬 (化ell inus)是多孔菌科的一個大屬，全球共記載25巧中左右，中國己知62種。桑黃是一種珍 貴的藥用真菌，有"森林黃金"之美稱?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》及W李時珍的《本草綱目》為代表的中 國古代醫(yī)藥學典籍中已經(jīng)有"桑耳"，"桑黃"，"桑臣"，"胡孫眼"等記述，但對桑黃的定義應 該說是相當模糊的。
[0005] 在日本，具有抗癌功效的桑黃(Phellinus Linteus)被稱作"Mesimakobu"，寫成漢 字就是"女島瘤"，運是因為在日本的長崎縣男女群島的女島上曾發(fā)現(xiàn)過桑黃。由于日本對 桑黃的研究開始的早，進行的也比較深入，所W桑黃的日文名稱也在國際上被廣泛采用，像 韓國和美國的桑黃制品就有直接W "Mes ima"或"Mes imakobu"來命名的。
[0006] 傳統(tǒng)桑黃液態(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、機進行分離，該方式因受制于離屯、 機分離因子影響，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，導致外排濾液COD偏高， 該濾液若達到污水排放標準，需要經(jīng)過復雜的污水處理，污水處理系統(tǒng)工作量太大，給企業(yè) 帶來了嚴重的經(jīng)濟負擔。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是為了解決上述桑黃菌粉生產(chǎn)的不足，從而設計了一種快速深層液 態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)桑黃菌粉的綠色新工藝，該工藝采用半連續(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)的桑黃的菌絲體，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)桑黃菌粉的方法，該方法按照下述步驟進行：
[0010] 1)桑黃半連續(xù)發(fā)酵液制備:將桑黃種子液接種到滅菌后的發(fā)酵培養(yǎng)基進行深層液 態(tài)發(fā)酵得到桑黃發(fā)酵培養(yǎng)液，接種量為10~20% (v/v)，通風比為1:0.1-1.Ovvm，罐壓0.02 ~0.05Mpa，在20~30 °C下發(fā)酵培養(yǎng)3-7天后，放出培養(yǎng)器容積的10-50 % (v/v)的發(fā)酵液，補 入等同體積的滅菌后的發(fā)酵培養(yǎng)基，繼續(xù)發(fā)酵1-3天;如此不斷放料、補料，每次補料繼續(xù)發(fā) 酵1-3天，反復多次，操作周期可W根據(jù)次數(shù)調(diào)整為5-19天，得到桑黃發(fā)酵液;將桑黃菌種子 液接種到滅菌后的發(fā)酵培養(yǎng)基之前將桑黃菌株W常規(guī)方法活化后制備得到桑黃種子液;優(yōu) 選發(fā)酵條件為通風比為1:0.4vvm，罐壓0.04Mpa，在27 °C下發(fā)酵培養(yǎng)6天；
[0011] 2)桑黃發(fā)酵液陶瓷膜過濾:將步驟1)中所得的桑黃發(fā)酵液通過微濾膜得到發(fā)酵液 的微濾透析液和菌絲體，收集得到菌絲體；
[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條件下進行干燥。
[0013] 所述的桑黃種子液是通過W下方法制備得到的：桑黃種子培養(yǎng)基組成為葡萄糖1- 3 %、蠶蛹粉0.1-0.5 %、黃豆餅粉0.5-2 %、憐酸二氨鐘0.1 -0.5 %、屯水硫酸儀0.1-0.5 %、 硫酸銅0.1-0.5%、豆油0.01-0.05 % ;調(diào)節(jié)pH值5.0-7.0;培養(yǎng)條件為：通風比為1:0.1- 1. Ovvm，罐壓0.02~0.05Mpa，培養(yǎng)溫度20~30°C，培養(yǎng)周期3-7天。
[0014] 優(yōu)選桑黃種子液是通過W下方法制備得到的：桑黃種子培養(yǎng)基組成為葡萄糖1- 3 %、蠶蛹粉0.1-0.5 %、黃豆餅粉0.5-2 %、憐酸二氨鐘0.1 -0.5 %、屯水硫酸儀0.1-0.5 %、 硫酸銅0.1-0.5%、豆油0.01-0.05 % ;調(diào)節(jié)pH值5.0-7.0;培養(yǎng)條件為：通風比為1:0.1- 1. Ovvm，罐壓0.02~0.05Mpa，培養(yǎng)溫度20~30°C，培養(yǎng)周期3-7天。
[0015] 所述的桑黃發(fā)酵培養(yǎng)基組成為葡萄糖1-3%、酵母粉0.1-1%、黃豆餅粉0.5-2%、 憐酸二氨鐘0.1-0.5 %、屯水硫酸儀0.1-0.5 %、硫酸銅0.1-0.5 %、豆油0.01-0.05 % ;調(diào)節(jié) 抑值 5.0-7.0。
[0016] 該方法步驟2)所述的微濾膜為陶瓷膜或有機膜，其孔徑在0.05~0.5μπι，操作溫度 為50~60°C，工作壓力:進壓為2~4bar，出壓為0~加 ar。優(yōu)選該方法所述的微濾膜為陶瓷 膜或有機膜，其孔徑在50nm，操作溫度為50~60°C，工作壓力:進壓為3bar，出壓為化ar。
[0017] 本發(fā)明適用于任何桑黃菌種(Phellinus igniarius)，如保藏于中國科學院微生 物研究所普通微生物中屯、，菌種編碼CGMCC NO. 50095等均可W使用。
[0018] 本發(fā)明所采用的桑黃菌株不限于某個具體生產(chǎn)廠家，市售均可使用。
[0019] 本發(fā)明為快速深層液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)桑黃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：
[0020] 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，提高了設備利用率和發(fā)酵強度，降低了生產(chǎn)成本。
[0021] 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。
[0022] 3、提高產(chǎn)品質(zhì)量:傳統(tǒng)離屯、機分離過程中桑黃菌絲體遭到剪切力破壞，部分有效 成分流失到濾液中導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。
[0023] 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 體進入濾液，導致濾液中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指標可W達到直接排放標準，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。
[0024] 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)，膜及其配套設備使用壽命長， 裝置維護方便，投資少，操作過程無噪聲污染，易清潔。
【附圖說明】
[0025] 圖1為實施例所述傳統(tǒng)工藝路線圖。
【具體實施方式】
[0026] W下通過具體實施例進一步說明本發(fā)明。但實施例的具體細節(jié)僅用于解釋本發(fā) 明，不應理解為對本發(fā)明總的技術方案的限定。
[0027] 實施例1
[00%] 1)桑黃菌株(Phellinus igniarius)由中國科學院微生物研究所提供并鑒定，保 藏編號CGMCC NO.50095。將培養(yǎng)好的桑黃菌株種子液種到種子培養(yǎng)基，接種量是10%，種子 培養(yǎng)基組成為葡萄糖2.5%、蠶蛹粉0.5%、黃豆餅粉1.6%、憐酸二氨鐘0.3%、屯水硫酸儀 0.2 %、硫酸銅0.25 %、豆油0.02