一种基于膜技术提取虫草头孢菌丝体的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于膜技术提取虫草头孢菌丝体的方法，该方法是将虫草头孢发酵液通过微滤膜处理分离得到虫草头孢菌丝体。本发明专利技术改变了传统虫草头孢分离所用离心方式，采用高效的陶瓷膜进行菌丝体分离，减少进入滤液的菌丝体，既能提高菌丝体的收率，降低滤液的COD，降低污水处理量，又不破坏细胞本身，保证胞内有效成分的全部回收。与传统的工艺相比，本发明专利技术具有显著的经济效益、社会效益和环境效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物工程
，具体涉及一种提取真菌发酵菌丝体的方法，更确切地说是一种基于膜技术提取发酵虫草头孢菌丝体的方法。
技术介绍
虫草头孢菌粉(Cordyceps Cephalosporium Mycelia)是从天然冬虫夏草新鲜标本中分离得到的虫草头孢新菌株，经液体深层发酵所得菌丝体的干燥粉末。通过现代测试手段分析证明其成分与天然冬虫夏草基本一致，富含多种氨基酸和微量元素，其中虫草酸、虫草素、虫草多糖、氨基酸的含量远远高于天然冬虫夏草。虫草头孢菌粉的主要功效为I、能增强青少年的生长发育，促进智力和体力的发展。2、促进代谢、改善心肌营养，增强肌 体的免疫能力。3、对顽固性的神经衰弱、食欲不振、营养不良等症状均有良好效果。4、有明显的抗心律失常功效。以虫草菌粉为主要原料开发的治疗药和保健食品越来越受青睐。添加其它原料及营养成份，经现代科学技术加工精制而成的虫草系列产品，具有增强体质、延缓衰老、保护心脏、改善睡眠、增加食欲、提高人体免疫功能之功效。传统虫草头孢菌丝体分离工艺多采用卧螺离心机进行分离，该方式因受制于离心机分离因子影响，分离过程中菌丝体遭到剪切力破坏，部分有效成分流失到滤液中导致产品质量和收率下降，分离所得滤液较浑浊，里面含有较多的碎菌丝，导致外排滤液COD偏高，需要经过复杂的污水处理，污水处理系统工作量太大，给企业带来了严重的经济负担。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述虫草头孢菌丝体分离提取方法的不足，提供一种基于膜技术分离提取虫草头孢菌丝体的方法，该方法既能提高菌丝体的收率，减少进入滤液的菌丝体，降低滤液的C0D，降低污水处理量；又不破坏细胞本身，保证胞内有效成分的全部回收，显著增加了经济效益和社会效益。本专利技术目的主要是通过以下方式实现的，该方法包括以下步骤I)取残糖小于O. 5，还原糖低于O. 3，发酵液粘度100 150cP的虫草头孢发酵液通过微滤膜，得到发酵液的微滤透析液和菌丝体，收集得到菌丝体；微滤膜孔径在O. 05 I μ m，操作温度为10 70°C，工作压力进压为2 8bar，出压为O 5bar ;微滤透析液经污水处理系统简单处理可以直接排放；2)低温真空烘干将步骤I)所得的菌丝体在真空度为-O. 065 O. 095Mpa, 70 85 0C条件下进行干燥，所得干燥物即为虫草头孢菌丝体。该方法优选微滤膜孔径在O. 05 O. 5 μ m,操作温度为50 60°C，工作压力进压为2 4bar,出压为I 2bar。最优选微滤膜孔径O. 05 μ m,操作温度为50 60°C,工作压力进压为3bar，出压为lbar。微滤膜为陶瓷膜或有机膜。该方法所述的干燥时间为30 35小时，得到的干燥物含水量为3 4%，在本专利技术干燥条件下制备得到的虫草头孢菌丝体质量稳定性较高。本专利技术所述的虫草头孢发酵液可以通过以下方法制备得到的将虫草头孢菌株常规活化后制备得到虫草头孢种子液，制备好的种子液接种到发酵培养基，接种量3% 5%，发酵培养基组成为蔗糖6%，酵母粉5%，蛋白胨I. 5%，磷酸二氢钾O. 4%，硫酸镁O. 09%,消泡剂O. 1%，用水配制，pH值自然，发酵结束后得到发酵液pH值下降至3. 45 3. 55，发酵液残糖小于O. 5，还原糖低于O. 3，发酵液粘度100 150cP。该发酵液也可以通过其他常规方法制备。本专利技术所使用的微滤膜可再生，再生用I 2%硝酸和I 2%液碱，将碱洗水和酸洗水中和得到含有无机盐离子的中性水，该水可作为发酵配料用水。本专利技术所采用的虫草头孢菌菌株不限于某个具体生产厂家，市售均可使用。如已寄存于由中国农业微生物菌种保藏管理中心，虫草头孢菌菌株Cordyceps,保藏号ACCC51700等可自由分让的虫草头孢菌菌种均可以使用。 本专利技术为虫草头孢菌丝体分离提取提供了一种新的方法。该方法具有以下几个突出的优点I、提高收率采用微滤膜孔径O. 05 I μπι，显著提高了菌丝体得率。2、提高产品质量传统卧螺离心机分离过程中虫草头孢菌丝体遭到剪切力破坏，部分有效成分流失到滤液中导致菌丝体有效成分降低，该工艺采用微滤膜过滤，操作过程中不会产生剪切力，有效保证菌丝体有效成分。3、降低滤出液C0D，减轻环保压力传统卧螺分离由于菌丝体截留率低，部分菌丝体进入滤液,导致滤液中COD含量增高，本方法分离因子高，对菌丝体截留率大大增加，滤液澄清，滤液中菌丝体少，得到的透析液COD大大降低，其COD指标可以达到直接排放标准，仅污水处理每天就为企业减少30吨处理量，大大降低了污水处理费用。4、清洁连续生产，能耗低本专利技术方法可连续生产，膜及其配套设备使用寿命长，装置维护方便，投资少，操作过程无噪声污染，易清洁。总之，本专利技术采用适宜的虫草头孢发酵液结合合适孔径的膜材料，可以最大限度的提取发酵液中的虫草头孢菌丝体，得率最高达到3. 6g/L，产品品质也有很大提升，其中腺苷含量最高达到O. 40%,甘露醇含量最高达到12. 6%，较传统方法分别提高了 O. 13和2. 2个百分比；以孔径O. 05 μπι膜计算，膜过滤所得菌丝体较之前卧螺离心得率提高I. 5g/L，每天所放罐批次增加虫草头孢菌丝体200Kg (干料计)，分离所得滤液清澈透亮,COD含量大大降低，减轻了环保压力，给企业带来了显著的经济效益、社会效益和环保效益。具体实施例方式以下通过具体实施例进一步说明本专利技术。但实施例的具体细节仅用于解释本专利技术，不应理解为对本专利技术总的技术方案的限定。实施例II)虫草头孢菌菌株(Cordyc印s)由中国农业微生物菌种保藏管理中心提供，保藏编号ACCC 51700。将菌株按照常规方法活化后制备虫草头孢种子液，接种环取活化的菌株2 3环接种到种子培养基，26 28°C培养30h左右，摇床转速120r/min，种子培养基为蔗糖8%，酵母粉4%，蛋白胨3%，磷酸二氢钾O. 4%，硫酸镁O. 09%,消泡剂O. 1%，用水配制，pH值自然。将种子液接种到发酵培养基，接种量3% 5%，发酵培养基组成为蔗糖6%，酵母粉5%，蛋白胨I. 5%，磷酸二氢钾O. 4%，硫酸镁O. 09%，消泡剂O. 1%，用水配制，pH值自然，发酵结束后检测得到的虫草头孢发酵液浓稠，PH值下降至3. 5左右，镜检菌丝变细，着色浅，孢子明显增多，无杂菌污染，发酵液残糖小于O. 5，还原糖低于O. 3，发酵液粘度100 150cP。2)微滤过滤将上述虫草头孢发酵液7500Kg (虫草头孢菌丝体折干含量为3. 7%)通过微滤过滤，得到虫草头孢湿菌丝体1130kg(含水量76%)，微滤透析液6370Kg，透析液的透光率为82%，COD为50mg/L。微滤过滤所用的膜材料是孔径为50nm的陶瓷膜，具体工艺条件是操作温度为50 60°C，进压为3. Obar,出压为I. Obar，压力差为2. Obar。其中，微滤膜再生用浓度为1%硝酸水溶液和1%氢氧化钠水溶液冲洗微滤膜，酸碱洗水中和后打入发酵配料罐，再添加相应培养基及少量无机盐作为发酵培养基。3)低温干燥将步骤2得到的1130kg虫草头孢湿菌丝体进入双锥干燥器进行·烘干，具体工艺条件是干燥温度70 75°C，真空度为-O. 085Mpa,干燥时间32h。得到268kg水分含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于膜技术提取虫草头孢菌丝体的方法，其特征是该方法包括下述步骤：1）取残糖小于0.5，还原糖低于0.3，发酵液粘度100～150cP的虫草头孢发酵液通过微滤膜，得到发酵液的微滤透析液和菌丝体，收集得到菌丝体；微滤膜孔径在0.05～1μm，操作温度为10～70℃，工作压力：进压为2～8bar，出压为0～5bar；2）低温真空烘干：将步骤1）所得的菌丝体在真空度为？0.065～？0.095Mpa，70～85℃条件下进行干燥，所得干燥物即为虫草头孢菌丝体。

【技术特征摘要】
1.一种基于膜技术提取虫草头孢菌丝体的方法，其特征是该方法包括下述步骤 1)取残糖小于O.5，还原糖低于O. 3，发酵液粘度100 150CP的虫草头孢发酵液通过微滤膜，得到发酵液的微滤透析液和菌丝体，收集得到菌丝体；微滤膜孔径在O. 05 I μ m，操作温度为10 70°C，工作压カ进压为2 8bar，出压为O 5bar ； 2)低温真空烘干将步骤I)所得的菌丝体在真空度为-O.065 -O. 095Mpa，70 85°C条件下进行干燥，所得干燥物即为虫草头孢菌丝体。2.根据权利要求I所述的基于膜技术提取虫草头孢菌丝体的方法，其特征是该方法所述的微滤膜孔径在O. 05 O. 5 μ m,操作温度为50 60°C，工作压カ进压为2 4bar，出压为I 2bar。3.根据权利要求I所述的基于膜技术提取虫草头孢菌丝体的方法，其特征是该方法所述的微滤膜孔径O. 05 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文风，徐国华，袁兵兵，徐玲，张瑞华，王金恒，
申请(专利权)人：江苏神华药业有限公司，
类型：发明
国别省市：