一種香菇液體菌種深層發(fā)酵工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及適合香菇液體菌種深層發(fā)酵的10m3攪拌式發(fā)酵罐液體發(fā)酵培養(yǎng)參數(shù)和與之配套的發(fā)酵工藝，屬于生物發(fā)酵領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]香燕(Lentinula edodes)是一種食藥兼用的蕈菌，是我國廣泛栽培的食藥用菌之一。香菇含有豐富的蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、維生素及微量元素，同時(shí)香菇中的香菇多糖、萜類化合物、固醇類等藥用成分，具有激活免疫系統(tǒng)、防治腫瘤等功效。
[0003]目前香菇在我國的湖北、浙江、河南等省份廣泛栽培。大面積香菇栽培需要大量優(yōu)良菌種作為支撐，目前我國香菇生產(chǎn)所用菌種為固體菌種，固體菌種的的生產(chǎn)需投入大量的人力、物力。隨著各學(xué)科的交叉發(fā)展，發(fā)酵工程已被應(yīng)用于食用菌行業(yè)液體深層發(fā)酵。相比于固體菌種，液體深層發(fā)酵所得的液體菌種具有工藝操作簡便、污染率低、發(fā)菌快、菌齡一致、出菇整齊、成本低等優(yōu)點(diǎn)，是發(fā)展香菇生產(chǎn)的一條嶄新途徑。同時(shí)食用菌液體深層發(fā)酵的菌絲體和代謝產(chǎn)物可用于提取有效成分。進(jìn)行液體深層發(fā)酵最關(guān)鍵的是所用的液體培養(yǎng)基的配方是否優(yōu)良，發(fā)酵工藝是否適合，液體深層培養(yǎng)到一定規(guī)模時(shí)，各種參數(shù)的控制對整個(gè)發(fā)酵的質(zhì)量起著相當(dāng)重要的作用。目前香菇液體深層發(fā)酵培養(yǎng)基配置所用材料成本較高，不適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，同時(shí)發(fā)酵過程多見于搖瓶階段，鮮有在大規(guī)模發(fā)酵罐中進(jìn)行，如果將小試(搖瓶或小發(fā)酵罐)工藝直接套用到大規(guī)模發(fā)酵中往往會出現(xiàn)參數(shù)控制失調(diào)，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)酵產(chǎn)量質(zhì)量下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本申請?jiān)谂渲瓢l(fā)酵所用液體培養(yǎng)基時(shí)，放棄使用實(shí)驗(yàn)室中價(jià)格較昂貴的材料用于實(shí)際的香菇發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)，篩選出來源豐富且價(jià)格低廉的糖蜜、玉米粉和豆柏粉作為香菇液體深層發(fā)酵的碳源氮源，同時(shí)添加少量的酵母抽提物為發(fā)酵過程提供速效氮源和生長因子。具體培養(yǎng)基的成份及配比為:
[0005]糖蜜(處理后總糖濃度為27% )5%，玉米粉0.3%，豆柏粉0.3%，酵母抽提物0.1%，硫酸鎂0.03%，磷酸二氫鉀0.05%，消泡油0.03%，培養(yǎng)基滅菌前調(diào)pH值為5.0。
[0006]本發(fā)明放棄采用三角瓶搖床培養(yǎng)進(jìn)行香菇菌種液體培養(yǎng)，僅將三角瓶搖床培養(yǎng)用于一級菌種的擴(kuò)大培養(yǎng)。在得到足夠量的一級菌種后，將一級菌種轉(zhuǎn)移至旁氏罐中，利用旁氏罐將液體菌種壓入500L種子罐中，這樣避免了在發(fā)酵車間利用酒精火焰環(huán)，打開發(fā)酵罐的接種口，將三角瓶中的一級種倒入500L種子罐的方式進(jìn)行接種，這樣可以大大降低接種的污染率。在得到足夠多的二級菌種后，將菌種轉(zhuǎn)移至10m3發(fā)酵罐中。具體的發(fā)酵工藝包括如下步驟:
[0007](1)將香菇斜面菌種接入液體培養(yǎng)基的搖瓶中，搖床轉(zhuǎn)速為160?180rpm，24?26°C溫度培養(yǎng)5?6天；(2)將步驟(1)中所得的香菇液體菌種按2%的接種量轉(zhuǎn)接入裝有液體培養(yǎng)基的搖瓶中進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，搖床轉(zhuǎn)速為160?180rpm，24?26°C溫度培養(yǎng)4?5天；(3)待步驟(2)中的香菇菌絲球長滿液體培養(yǎng)基后，將所得的液體菌種在無菌操作臺中轉(zhuǎn)移入旁氏罐，裝液量為70%左右；(4)將旁氏罐中的香菇液體菌種作為一級菌種罐接入500L種子罐中，發(fā)酵過程中保持發(fā)酵液溫度24?26°C，罐壓0.03MPa，攪拌速率和通氣量隨溶氧變化，保證溶氧為90%?95% (轉(zhuǎn)速控制在100?250rpm，通氣量控制在6?15m3/h)，結(jié)合罐體pH實(shí)時(shí)檢測探頭數(shù)值，通過流加飽和碳酸鈉溶液控制整個(gè)發(fā)酵過程發(fā)酵液的pH為4.5左右，發(fā)酵周期為96小時(shí)。整個(gè)發(fā)酵過程中，前24小時(shí)取樣一次，后面每隔6小時(shí)取樣一次，鏡檢、測離線PH、觀察培養(yǎng)基顏色、聞培養(yǎng)基氣味，同時(shí)測量沉降2小時(shí)后單位體積發(fā)酵液香菇菌絲球的體積。(5)將500L種子罐中的香菇菌種作為二級菌種接入10m3發(fā)酵罐中，發(fā)酵過程中保持發(fā)酵液溫度24?26°C，罐壓0.03MPa，攪拌速率和通氣量隨溶氧變化，保證溶氧為90%?95% (轉(zhuǎn)速控制在100?250rpm，通氣量控制在6?15m3/h)，結(jié)合罐體pH實(shí)時(shí)檢測探頭數(shù)值，通過流加飽和碳酸鈉溶液控制整個(gè)發(fā)酵過程發(fā)酵液的pH為
4.5左右，發(fā)酵102小時(shí)左右，單位體積發(fā)酵液菌絲球體積基本不再增加，pH基本保持不變，無需流加堿時(shí)，發(fā)酵結(jié)束放罐。整個(gè)發(fā)酵過程中，前24小時(shí)取樣一次，后面每隔6小時(shí)取樣一次，鏡檢、測離線PH、觀察培養(yǎng)基顏色、聞培養(yǎng)基氣味，同時(shí)測量沉降2小時(shí)后單位體積發(fā)酵液香燕菌絲球的體積。
[0008]本發(fā)明中所述的搖瓶和發(fā)酵培養(yǎng)基的成份及配比同上所述培養(yǎng)基的成份及配比。單位體積發(fā)酵液香菇菌絲球體積計(jì)算方法為:取樣后將混合均勻的100mL樣品倒入100mL量筒中，靜置2小時(shí)后，菌絲體體積不再減少，計(jì)算單位體積發(fā)酵液香菇菌絲球的體積。
[0009]香菇菌種的液體發(fā)酵，在國際上本行業(yè)中目前還處于實(shí)驗(yàn)室搖床或者實(shí)驗(yàn)室30-50L發(fā)酵罐的發(fā)酵水平，就國際現(xiàn)有的金針菇、杏鮑菇工廠化栽培生產(chǎn)中，液體菌種發(fā)酵最大的液體菌種生產(chǎn)工藝也只有200-300L發(fā)酵罐，不帶攪拌，無法控制通風(fēng)量和菌絲球的大小，不能進(jìn)行全自動(dòng)接種。再則小罐發(fā)酵，耗時(shí)耗能。人工用量大，成本增高。
[0010]該工藝可一次性生產(chǎn)7m3香菇液體菌種，設(shè)備和工藝先進(jìn)，發(fā)酵參數(shù)溫度、酸堿度、通風(fēng)量、攪拌轉(zhuǎn)速等均可控，收得率高，發(fā)酵液菌絲體體積比可達(dá)到60-70%，菌絲球大小可以隨時(shí)調(diào)整。適合工廠化全自動(dòng)生產(chǎn)線。
[0011]本申請中的發(fā)酵工藝可以大大降低香菇生產(chǎn)中菌種的制作成本和生產(chǎn)周期，可以把該有益效果具體化、擴(kuò)大化、詳細(xì)化。
【具體實(shí)施方式】
[0012]實(shí)施例1
[0013](1)將香菇斜面菌種接入4瓶容量為250mL裝有100mL液體培養(yǎng)基的搖瓶中，搖床轉(zhuǎn)速為160?180rpm，24?26°C溫度培養(yǎng)5?6天；(2)將步驟⑴中所得的香菇液體菌種按2%的接種量轉(zhuǎn)接入4瓶容量為5000mL裝有2000mL液體培養(yǎng)基的搖瓶中進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，搖床