一種快速深層液態發酵生產灰樹花菌粉的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于微生物技術領域，具體設及一種快速利用深層液態發酵技術生產真菌 菌絲體的方法，更確切地說是一種快速深層液態發酵生產灰樹花菌粉的方法。
【背景技術】
[0002] 微生物發酵可分為分批、補料分批、半連續、連續等多種模式。分批發酵的人力、物 力消耗較大，每批發酵都需要進行裝料、滅菌、接種、放料、清洗等操作，工序繁瑣，發酵周期 較長，生產效率較低;補料分批發酵雖可通過補料補充養分或前體的不足，但是由于有害代 謝產物的不斷積累，產物合成最終難免受到阻遏;連續發酵較分批發酵和補料分批發酵生 產強度大大提高，但容易遭受雜菌的污染，菌種易退化，設備投資較大，且發酵產物濃度較 低；半連續發酵過程中，通過放掉部分發酵液再補入新鮮培養基，不僅可W補充養分和前 體，而且代謝有害物被稀釋，從而有利于產物的繼續合成。
[0003] 半連續發酵工藝的應用可W起到緩解產物抑制和避免代謝副產物積累的作用，改 善了微生物的培養環境，有助于保持菌體活力的穩定，并且對于某些次級代謝產物，其最高 的生產速率僅在某些瞬態條件下才能達到。采用半連續發酵工藝不僅可W使運種瞬態條件 反復出現，而且還可W提高設備的利用率，因此半連續發酵工藝在次級代謝產物的生產方 面有著重要的應用。
[0004] 灰樹花[Grifola f;rondosa(Dicks.Fr. )S.F.Gray]隸屬擔子菌亞口、層菌綱、非權 菌目、多孔菌科、樹花菌屬，又名貝葉多孔菌、千佛菌、栗子菌、云葦、蓮花菌等，日本稱之為 舞茸，美國稱之為林雞。其肉質脆嫩，味如雞絲，能烹調成多種美味佳肴，且含有多種生理活 性物質，是一種極具開發和研究價值的食、藥兼用葦菌。
[0005] 夏秋間常野生于栗樹周圍。子實體肉質，柄短呈珊瑚狀分枝，重疊成叢，其外觀，炯 娜多姿、層疊似菊;其氣味、清香四溢，沁人屯、脾;其肉質脆嫩爽口，百吃不厭;其營養具有很 好的保健作用和很高的藥用價值。近年來作為一種高級保健食品，風行日本、新加坡等市 場。
[0006] 傳統灰樹花液態發酵工藝多為間隙性的分批發酵工藝，而分批發酵工藝的人力、 物力消耗較大，每批發酵都需要進行裝料、滅菌、接種、放料、清洗等操作，工序繁瑣，非發酵 周期較長，生產效率較低;而后續的分離工藝傳統多用離屯、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 產品質量和收率下降，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，需要經過復雜的污水處理，污水處理系統工作量太大，給 企業帶來了嚴重的經濟負擔。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的是為了解決上述灰樹花菌粉生產的不足，從而設計了一種快速深層 液態發酵生產灰樹花菌粉的綠色新工藝，該工藝采用半連續發酵工藝既能減少了工藝環 節，縮短了非發酵時間，提高了設備利用率，降低了生產成本；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，保證胞內有效成分的全部回收。該發明不但能快速得到高品質的灰樹花的菌 絲體，又提高了分離過程中菌絲體的收率，增加了經濟效益;又降低了廢水中COD，減輕了污 水處理系統壓力，增加了社會效益。
[0008] 本發明目的主要是通過W下方式實現的：
[0009] -種快速深層液態發酵生產灰樹花菌粉的方法，該方法按照下述步驟進行：
[0010] 1)灰樹花半連續發酵液制備:將灰樹花種子液接種到滅菌后的發酵培養基進行深 層液態發酵得到灰樹花發酵培養液，接種量為體積含量10~20%，通風比為1:0.1-1 .Ovvm， 罐壓0.02~0.05Mpa，在25~30°C下發酵培養4-8天后，放出培養器容積的10-50%的發酵 液，補入等同體積的滅菌后的發酵培養基，繼續發酵1-3天;如此不斷放料、補料，每次補料 繼續發酵1-3天，反復多次，得到灰樹花發酵液;將灰樹花種子液接種到滅菌后的發酵培養 基之前可W將將灰樹花菌株W常規方法活化后制備得到灰樹花菌種子液;優選發酵條件為 通風比為1:0.3-0.4vvm，罐壓0.04Mpa，在27 °C下發酵培養6天；
[0011] 2)灰樹花發酵液陶瓷膜過濾:將步驟1)中所得的灰樹花發酵液通過微濾膜得到發 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] 灰樹花種子液是通過W下方法制備得到的：灰樹花種子培養基組成為葡萄糖1- 3 %、蛋白腺0.2-0.8 %、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 %、 豆油0.01-0.05 % ;調節pH值5.0-7.0;培養條件為：通風比為1:0.1-1. Ovvm，罐壓0.02~ 0.05Mpa，培養溫度25~30°C，培養周期4-9天。
[0014] 優選灰樹花種子液是通過W下方法制備得到的：灰樹花種子培養基組成為葡萄糖 1.7-2 %、蛋白腺0.5 %、黃豆餅粉1.4-1.7 %、憐酸二氨鐘0.3-0.4 %、屯水硫酸儀0 . Ι? ο. 2%、豆油 0.02-0.03% ; 調節 pH 值 6.0-6. 5; 培養條件為：通風比為 1:0.4-0. 5vvm，罐壓 0.04Mpa，培養溫度26-28 °C，培養周期6-7天。
[0015] 上述灰樹花發酵培養基組成為葡萄糖1-3 %、蛋白腺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%、豆油0.01-0.05% ;調節抑值5.0-7.0。
[0016] 該方法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~化ar。
[0017] 優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 。(：，工作壓力：進壓為3bar，出壓為化ar。
[0018] 本發明適用于任何灰樹花菌種(Grifola打ondosa)，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. 4179等均可W使用。
[0019] 本發明所采用的灰樹花菌株不限于某個具體生產廠家，市售均可使用。
[0020] 本發明為快速深層液態發酵生產灰樹花菌粉提供了一種新的方法。該方法具有W 下幾個突出的優點：
[0021] 1、發酵周期短：傳統的分批發酵工藝，每批發酵都需要進行裝料、滅菌、接種、放 料、清洗等操作，工序繁瑣，非發酵周期長，而采用半連續發酵工藝減少了工藝環節，縮短了 非發酵時間和發酵時間，提高了設備利用率和發酵強度，降低了生產成本。
[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、提高產品質量:傳統離屯、機分離過程中灰樹花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，減輕環保壓力：傳統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減少30噸處理量，大大降低了污水處理費用。
[0025] 4、清潔連續生產，能耗低:本發明方法可連續生產，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】
[00%]圖1為實施例所述傳統工藝路線圖。
【具體實施方式】
[0027] W下通過具體實施例進一步說明本發明。但實施例的具體細節僅用于解釋本發 明，不應理解為對本發明總的技術方案的限定。
[0028] 實施例1
[0029] 1)灰樹花菌株(Grifola frondosa)由中國科學院微生物研究所提供并鑒定，保藏 編號CGMCC NO.4179。將培養好的灰樹花菌株種子液種到種子培養基，接種量是10%，種子 培養基組成為葡萄糖2.0%、蛋白腺0.5%、黃豆餅粉1.4%、憐酸二氨鐘0.4%、屯水硫酸儀 0.2%、豆油0.02%;調節pH值6.0。培養條件為:通風比為