一种棕色蘑菇多糖深层液态发酵的控制方法技术

本发明专利技术公开一种棕色蘑菇多糖深层液态发酵的控制方法，属于食品领域，其控制方法，包括如下步骤：菌种活化、种子液的制备、棕色蘑菇多糖深层液态发酵的控制方法；本发明专利技术在发酵过程，通过自动控制流加2mol/L的氢氧化钠将发酵过程的pH恒定为6.0。第一阶段为0‑48小时溶氧控制在50％(0‑24小时，搅拌控制在100转/分钟，结合自动控制通气量调整溶氧。24‑48小时，停止搅拌，通过控制通气量来实现溶氧控制)，第二阶段为48小时之后溶氧控制在30％(停止搅拌，通过控制通气量来实现溶氧控制)，这样既满足了溶氧和营养传递的需要，又减少了菌丝的损伤，利于菌丝生长，从而提高产物的积累。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种提高棕色蘑菇多糖的发酵控制策略。
技术介绍
食用菌多糖以药物身份作为研究始于20世纪50年代，60年代后由于其突出的免疫抑制作用，食用菌源性多糖的研究受到了特别的关注。目前从食用菌子实体、菌丝体和发酵液中已提取得数百种真菌多糖，药理实验证明其具有多种活性功能：免疫调节，抗动脉粥样硬化，抗炎、镇痛、抗肿瘤、预防、化疗和放射防护、促进睡眠、抗菌、抗病毒药物(包括抗HIV)、降血脂、降血糖、抗纤维化、保肝、抗糖尿病、抗雄激素、抗血管生成、抗疱疹性、抗氧化和清除，抗衰老，雌激素活性，抗溃疡和其他特殊的营养和药用价值。棕色蘑菇(AgaricusbrunnescensPeck)是蘑菇中的珍稀类品种，属于担子菌纲(Basidiomycotina)、伞菌目(Agaritales)、蘑菇科(Agaricaceae)、蘑菇属(Agaricus),也称为棕蘑、变褐蘑菇、有色蘑菇、洋菇、美味蘑菇等。棕色蘑菇菌盖呈天然棕褐色，菌柄白色，因其菌盖色泽而得名，该品种肉质致密、紧实、口感鲜嫩。棕色蘑菇与双孢蘑菇相比，在菇质、抗性、营养等方面都具有一定的优势。棕色蘑菇菇质结实、口感韧性强、香味浓郁，更接近于野生口蘑，与双孢蘑菇相比，其菌盖不会随时间延长而氧化褐变导致商品性状的下降，因此无需使用化学护色、漂白剂等处理，食品的营养和安全性更能得到保障。棕色蘑菇多糖的功能性经天津农学院王玉老师研究发现，棕色蘑菇子实体多糖、棕色蘑菇胞外多糖和棕色蘑菇胞内多糖具有一定的抗氧化能力。棕色蘑菇胞内多糖对肝癌K562和结肠癌HCT116有较明显抑制效果，细胞存活率分别为32.09±7.90％和28.50±5.63％。由于棕色蘑菇的培养周期大约需要6个月左右，因此大大制约了棕色蘑菇多糖的生产效率。为了提高棕色蘑菇多糖的生产效率，本研究采用深层液态发酵技术生产棕色蘑菇多糖。深层液态发酵技术与传统固态发酵技术相比，时间缩短为原来的1/6(棕色蘑菇子实体多糖的生产周期6个月，深层液态发酵技术生产棕色蘑菇多糖周期为一个月)，本研究在此基础上，提出了一种棕色蘑菇深层液态发酵的控制策略，可以大大提高棕色蘑菇多糖的生产效率，因此在工业化生产中具有巨大的经济价值。因此本专利获得的提高棕色蘑菇多糖的发酵控制策略具有广阔的市场前景。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出了一种新型的棕色蘑菇多糖深层液态发酵的控制方法，以此提高棕色蘑菇多糖的生产效率。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种新型的棕色蘑菇多糖深层液态发酵的控制方法，包括如下步骤：1)菌种活化：将棕色蘑菇菌种转接入试管固体培养基斜面中，放入恒温培养箱25℃培养至满管。2)种子液的制备：取3块0.5cm2新鲜斜面菌种接种于种子培养基(100mL/500mL三角瓶)中，25℃，150r/min摇床培养5d。斜面培养基(g/L)：葡萄糖20，蛋白胨2，磷酸二氢钾1，七水硫酸镁1.5，菜园土600，麦粒100，琼脂25。种子培养基(g/L)：葡萄糖20，蛋白胨2，磷酸二氢钾2，七水硫酸镁1，谷氨酰胺0.1。以上培养基配好后，121℃灭菌20min；3)棕色蘑菇多糖深层液态发酵的控制方法：采用5L全自动发酵罐，发酵培养基的装液量为3L，初始葡萄糖为50g/L，接种量3％，25℃，通气量为1L/min发酵。在发酵过程，通过自动控制流加2mol/L的氢氧化钠将发酵过程的pH恒定为6.0。第一阶段为0-48小时溶氧控制在50％(0-24小时，搅拌控制在100转/分钟，结合自动控制通气量调整溶氧。24-48小时，停止搅拌，通过控制通气量来实现溶氧控制)，第二阶段为48小时之后溶氧控制在30％(停止搅拌，通过控制通气量来实现溶氧控制)，培养时间100-160小时。发酵培养基(g/L)组成为：葡萄糖20，蛋白胨10，磷酸二氢钾2，七水硫酸镁1，配好后，121℃灭菌20min。有益效果：本专利技术利用低转速搅拌结合通气的方式对棕色蘑菇多糖深层液态发酵的控制，优点在于，棕色蘑菇的菌丝非常脆弱。前期实验证明，转速高于150转/分钟，不锈钢搅拌桨会打碎棕色蘑菇菌丝，造成菌丝死亡，无法继续生长。采用100转/分钟的搅拌速度既可以满足菌丝生长的对氧气、营养传递的需要，同时不至于大量打断菌丝体，造成菌丝死亡。，第二阶段为48小时之后溶氧控制在30％，停止搅拌，通过控制通气量来实现溶氧控制。在第二阶段的培养过程中，由于对溶氧的需求较低，因此停止搅拌，仅通过控制通气量边可以实现溶氧控制。这样既满足了溶氧和营养传递的需要，又减少了菌丝的损伤，利于菌丝生长，从而提高产物的积累，培养时间总长为100-160小时。附图说明图1棕色蘑菇在二阶式溶氧控制策略下胞外多糖的代谢曲线.具体实施方式实施例1：一种新型的棕色蘑菇多糖深层液态发酵的控制方法，包括以下步骤：1)菌种活化：将棕色蘑菇菌种(中国农业微生物菌种保藏管理中心ACCC51579)转接入试管固体培养基斜面中，放入恒温培养箱25℃培养至满管。斜面培养基(g/L)：葡萄糖20，蛋白胨2，磷酸二氢钾1，七水硫酸镁1.5，菜园土600，麦粒100，琼脂25，配好后，121℃灭菌20min。2)种子液的制备：取3块0.5cm2新鲜斜面菌种接种于种子培养基(100mL/500mL三角瓶)中，25℃，150r/min摇床培养5d，配好后，121℃灭菌20min。种子培养基(g/L)：葡萄糖20，蛋白胨2，磷酸二氢钾2，七水硫酸镁1，谷氨酰胺0.1，配好后，121℃灭菌20min。3)棕色蘑菇多糖深层液态发酵的控制方法：采用5L全自动发酵罐，发酵培养基(发酵培养基(g/L)：葡萄糖20，蛋白胨10，磷酸二氢钾2，七水硫酸镁1；以上培养基配好后，121℃灭菌20min)的装液量为3L，初始葡萄糖为50g/L，接种量3％，25℃，通气量为1L/min发酵。在发酵过程，通过自动控制流加2mol/L的氢氧化钠将发酵过程的pH恒定为6.0。第一阶段为0-48小时溶氧控制在50％(0-24小时，搅拌控制在100转/分钟，结合自动控制通气量调整溶氧。24-48小时，停止搅拌，通过控制通气量来实现溶氧控制)，第二阶段为48小时之后溶氧控制在30％(停止搅拌，通过控制通气量来实现溶氧控制)，培养时间140小时。棕色蘑菇胞外多糖和生产效率分别达到了4.98±0.13g/L和0.04g/h/L，与不控制发酵参数(89h时棕色蘑菇胞外多糖的最高产量和生产效率分别为0.409±0.02g/L和0.005g/h/L)相比，分别提高了12.18倍和8倍。上述生产效率指每升发酵液，每小时生产的多糖量，所以单位是0.005g/h/L。实施例2：一种新型的棕色蘑菇多糖深层液态发酵的控制方法，包括以下步骤：1)菌种活化：将棕色蘑菇菌种(中国农业微生物菌种保藏管理中心ACCC51579)转接入试管固体培养基斜面中，放入恒温培养箱25℃培养至满管。斜面培养基(g/L)：葡萄糖20，蛋白胨2，磷酸二氢钾1，七水硫酸镁1.5，菜园土600，麦粒100，琼脂25。2)种子液的制备：取3块0.5cm2新鲜斜面菌种接种于种子培养基(100mL/500mL三角瓶)中，25℃，150r/min摇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型的棕色蘑菇多糖深层液态发酵的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：1)菌种活化：2)种子液的制备：3)高效棕色蘑菇多糖深层液态发酵的控制策略：采用5L全自动发酵罐，发酵培养基的装液量为3L，初始葡萄糖为50g/L，接种量3％，25℃，通气量为1L/min发酵；在发酵过程，通过自动控制流加2mol/L的氢氧化钠将发酵过程的pH恒定为6.0；第一阶段为0‑48小时溶氧控制在50％第一阶段为0‑48小时溶氧控制在50％，0‑24小时，搅拌控制在100转/分钟，结合自动控制通气量调整溶氧；24‑48小时，停止搅拌，通过控制通气量来实现溶氧控制，第二阶段为48小时之后溶氧控制在30％，停止搅拌，通过控制通气量来实现溶氧控制，第二阶段为48小时之后溶氧控制在30％，停止搅拌，通过控制通气量来实现溶氧控制；总培养时间100‑160小时。

【技术特征摘要】
1.一种新型的棕色蘑菇多糖深层液态发酵的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：1)菌种活化：2)种子液的制备：3)高效棕色蘑菇多糖深层液态发酵的控制策略：采用5L全自动发酵罐，发酵培养基的装液量为3L，初始葡萄糖为50g/L，接种量3％，25℃，通气量为1L/min发酵；在发酵过程，通过自动控制流加2mol/L的氢氧化钠将发酵过程的pH恒定为6.0；第一阶段为0-48小时溶氧控制在50％第一阶段为0-48小时溶氧控制在50％，0-24小时，搅拌控制在100转/分钟，结合自动控制通气量调整溶氧；24-48小时，停止搅拌，通过控制通气量来实现溶氧控制，第二阶段为48小时之后溶氧控制在30％，停止搅拌，通过控制通气量来实现溶氧控制，第二阶段为48小时之后溶氧控制在30％，停止搅拌，通过控制通气量来实现溶氧控制；总培养时间100-160小时。2.根据权利要求1所述新型的棕色蘑菇多糖深层液态发酵的控制方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉，班立桐，李政，黄亮，杨红澎，孙宁，
申请(专利权)人：天津农学院，
类型：发明
国别省市：天津;12