用金针菇废料生产γ‑聚谷氨酸的方法技术

用金针菇废料生产γ‑聚谷氨酸的方法,本发明专利技术涉及农业技术和真菌固体培养料再利用的技术领域。利用金针菇废料接种枯草杆菌,除了生产普通饲料或者活性菌饲料，也可以生产有效成分γ‑聚谷氨酸(γ‑PGA)。γ‑聚谷氨酸(γ‑PGA)是一种新型的绿色生物材料，γ对环境无危害，具有可食用性、无毒性。国内没有大规模的利用金针菇废料提取γ‑PGA的报告。γ‑聚谷氨酸对环境无污染，为绿色生物产品，具有极佳的生物可降解性、成膜性、成纤维性、可塑性、粘结性、保湿性等许多独特的理化和生物学特性。这种功能材料受到人们的青睐，正逐渐地被应用于医药制造、食品加工及蔬菜、水果、海产品 的防冻和保鲜，也可开发应用于化妆品工业、烟草、皮革制造业及植物种子保护等许多领域。本发明专利技术开拓了金针菇废料生物利用的新方法，具有极大开发价值和广阔前景。

【技术实现步骤摘要】
用金针菇废料生产γ-聚谷氨酸的方法
本专利技术涉及农业技术和真菌固体培养料再利用的
，特别是金针菇固体废料处理和加工的
，以及农用无毒性、保湿型、新型的绿色生物材料--聚谷氨酸的生产方法。
技术介绍
金针菇废料(菌渣)经过生物工程菌处理以后，可以减少废料对环境的污染。由于金针菇废料含有蛋白质、氨基酸、糖份、维生素和纤维素，经过生物工程菌发酵，可以生产动物饲料、活性菌肥料和环境工程菌的新产物。江苏、浙江的金针菇日生产量100万瓶的废料没有充分利用。如果利用金针菇废料接种生物工程菌—枯草杆菌,除了生产普通饲料或者活性菌饲料，也可以用枯草杆菌产生有效成分γ-聚谷氨酸(γ-PGA)。γ-聚谷氨酸(γ-PGA)是一种新型的绿色生物材料，对环境无危害，具有可食用性、无毒性、保湿型、可塑性，同时具备极佳的生物可降解性等许多独特的理化和生物学特性，一直是现在高分子材料研究的热点。现在，γ-PGA及其衍生物具有十分广阔的应用前景，具有很大的市场空间，但是其工业化生产还存在很多制约因素，比如生产成本较高，生产工艺需要进一步优化、改良等，与此同时γ-PGA产品的推广往往偏重于基础产品的应用，而在种子包埋、土壤改造等农业领域的应用偏少，因此寻找一种低成本、工艺精良的生产方式，并能推动γ-PGA产品深入应用，是γ-PGA工业化的必由之路。已经有研究报告γ-PGA在不同施用量和不同施用方式，对青菜生长的影响，还通过大田玉米试验对其增效效果进行了验证，初步揭示了其肥料增效的机理。以青菜为研究对象，与对照相比，施用不同量的γ-PGA肥料增效剂可以明显提高青菜的叶绿素含量、地上部鲜重、维生素C(Vc)含量以及土壤铵态氮含量等指标，且γ-PGA的施用量对小青菜的产量和品质有很大的影响。当γ-PGA的施用质量是50mg/kg土时，不仅能增加小青菜产量8.8％，叶绿素相对含量20.8％，肥料利用率10.6％，同时γ-PGA能够显著降低青菜中硝酸盐的含量，同时提高维生素C的含量，明显改善了青菜品质。开展γ-PGA增效肥料的玉米大田施用实验。实验表明γ-PGA增效肥料能够明显提高玉米的产量和品质，可以增加玉米产量11.1％，提高玉米淀粉含量6.54％，玉米粗蛋白含量12.90％，同时还能够使土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶分别对对照提高25.10％、93.35％、12.82％。推测γ-PGA增产的机理为γ-PGA不仅能够螯合肥料养分，减少氮素的流失，还能够改善土壤微环境，提高了植物对养分的吸收利用能力，从而达到了增产和提高品质的效果。因此，本项目有重要的经济价值和社会价值。国内没有大规模的利用金针菇废料提取γ-PGA的报告。γ-聚谷氨酸对环境无污染，为绿色生物产品，具有极佳的生物可降解性、成膜性、成纤维性、可塑性、粘结性、保湿性等许多独特的理化和生物学特性。这种由生物合成的可降解型功能材料受到人们的青睐，正逐渐地被应用于医药制造、食品加工及蔬菜、水果、海产品的防冻和保鲜，也可开发应用于化妆品工业、烟草、皮革制造业及植物种子保护等许多领域。本专利技术开拓了金针菇废料生物利用的新方法，具有极大开发价值和广阔前景的生物技术。本专利技术“用金针菇废料生产γ-聚谷氨酸的方法”涉及金针菇废料的再利用，生产农业使用的聚谷氨酸。本专利技术利用生物工程菌迅速分解金针菇的栽培废物，合成γ-聚谷氨酸的方法，提高了食用菌产业结构和经济效益。经专利文献检索，没有和本专利技术重叠的“用金针菇废料生产γ-聚谷氨酸的方法”。所以，提出本专利技术方法。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是：金针菇废料经过生物工程菌处理以后，产生γ-聚谷氨酸，可以减少废料对环境的污染。由于金针菇废料含有蛋白质、氨基酸、糖份、维生素和纤维素，经过生物工程菌—枯草杆菌的发酵以后，不仅可以生产动物饲料、活性菌肥料，还可以产生γ-聚谷氨酸。以江苏、浙江的金针菇日生产量100万瓶（每瓶900克）计算:饲料的价格调查，普通饲料的价格在3.00元左右/公斤，活性菌饲料的价格在8.00元左右/公斤；γ-聚谷氨酸产品在15.00元左右/公斤。如果利用金针菇废料接种生物工程菌—枯草杆菌提取γ-聚谷氨酸,加上生产普通饲料或者活性菌饲料、肥料的生产，能够显著提高经济价值，预期年产值达到30亿元以上。用金针菇废料生产γ-聚谷氨酸的方法，其特征在于：以培养金针菇以后的废料为原料，采用灭菌处理以后；接种生物工程菌—枯草杆菌，然后获得有效成分γ-聚谷氨酸(γ-PGA)的方法。根据权利要求1所述的，用金针菇废料生产γ-聚谷氨酸的方法，其特征在于：废料培养基的主料有金针菇菌丝体，以及棉籽壳、麸皮、玉米芯、豆饼、木屑组成的剩余培养成分，添加10-20%豆饼粉以后，利用已知的灭菌方法灭菌。已知的灭菌方法灭菌包括蒸汽灭菌和超高温150-200℃灭菌的方法。灭菌以后，冷却至20-85℃使用，最佳条件是80-85℃条件下使用，接种生物工程菌—枯草杆菌；枯草杆菌芽孢可以耐受90℃以下的条件，不会死亡。用金针菇废料生产γ-聚谷氨酸的方法，其特征在于：以培养金针菇以后的废料为原料，接种生物工程菌—枯草杆菌，接种量在1-10%；最佳接种量在5-10%。固体发酵金针菇废料的含水量是重要的影响因素，其特征在于：金针菇废料枯草杆菌固体发酵的含水量在50-66%。固体发酵的特征在于：枯草杆菌固体发酵的时间在24-48小时；检查颜色是否增加，有没有产生枯草杆菌的气味；由于γ-聚谷氨酸的存在，出现拉丝现象；通过测定细菌数量，是否达到一定数量，说明达到了固体发酵的效果。用金针菇废料生产γ-聚谷氨酸的方法，其特征在于：枯草杆菌固体发酵的温度在38-40℃；低于这个温度枯草杆菌生长缓慢，影响生产周期，增加生产成本。在固体发酵物的表面形成细菌菌膜，呈现灰白色的点状、片状的菌膜。固体发酵物干燥以后，细菌数量能够达到200亿/克。用金针菇废料生产γ-聚谷氨酸的方法，其特征在于：培养的设备是温控发酵箱，有空气过滤系统，有新鲜空气输入的管道；枯草杆菌生长需要空气，所以，发酵箱(发酵室)必须有温度控制以外，还需要有通风系统，补充新鲜空气。通过发酵盘实现固态发酵，发酵盘数量根据仪器型号决定。有单门、双门、多门结构；发酵盘数有8、16、24、32、64、128盘。发酵盘利用发酵托盘车运输和移动，每个发酵托盘车可以运输8-24个发酵盘。盘的高度在80-100mm,固体发酵物的充填高度为20mm左右。用金针菇废料生产γ-聚谷氨酸的方法，其特征在于：经过发酵温度38-40℃，24-48小时，空气相对湿度85-95%的条件下管理，金针菇废料经过固态发酵以后γ-聚谷氨酸的产量达5.2%以上。工艺流程：与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：（1）用金针菇废料生产γ-聚谷氨酸为创新技术。（2）本专利技术技术方法使用金针菇废料，安全卫生，对环境无公害，无污染；（3）固态发酵消耗热能少，生产周期短，达到节能低碳、降低生产成本的目的。（4）能够在流水线上进行下一步的工艺，大大降低了生产成本，为实现今后生产开辟了广阔的前景。本专利技术的效果在于:利用金针菇废料接种枯草杆菌,除了生产普通饲料或者活性菌饲料，也可以生产有效成分γ-聚谷氨酸(γ-PGA)，达到5.2%以上，与粮食、大豆获得γ-聚谷氨酸的效果相同。对于金本文档来自技高网...

【技术保护点】
用金针菇废料生产γ‑聚谷氨酸的方法，其特征在于：以培养金针菇以后的废料为原料，采用灭菌处理以后；接种生物工程菌—枯草杆菌，然后获得有效成分γ‑聚谷氨酸(γ‑PGA)的方法。

【技术特征摘要】
1.用金针菇废料生产γ-聚谷氨酸的方法，其特征在于：以培养金针菇以后的废料为原料，采用灭菌处理以后；接种生物工程菌—枯草杆菌，然后获得有效成分γ-聚谷氨酸(γ-PGA)的方法。2.根据权利要求1所述的用金针菇废料生产γ-聚谷氨酸的方法，其特征在于：废料培养基的主料有金针菇菌丝体，以及棉籽壳、麸皮、玉米芯、豆饼、木屑组成的剩余培养成分，添加10-20%豆饼粉以后，利用已知的灭菌方法。3.根据权利要求1所述的用金针菇废料生产γ-聚谷氨酸的方法，其特征在于：冷却至20-85℃使用，最佳条件是80-85℃条件下使用，接种生物工程菌—枯草杆菌。4.根据权利要求1所述的用金针菇废料生产γ-聚谷氨酸的方法，其特征在于：以培养金针菇以后的废料为原料，接种生物工程菌—枯草杆菌，接种...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈顺志，王林，王信超，
申请(专利权)人：镇江市天益生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32