真菌固体发酵法制造技术

本发明专利技术属于微生物发酵领域。具体而言，本发明专利技术公开了一种真菌固体发酵法，将真菌按照0.1~0.3%的接种量接种至真菌固体发酵培养基上，在黑暗中于23~28℃的发酵温度下发酵5~10天；真菌固体发酵培养基由以下成分组成：熟小米100g、珍珠岩19~21g和营养液24~26ml；熟小米的制备方法为：在100g生小米中加入55~65ml土豆汁，用灭菌锅于120~122℃加热14~16分钟，得熟小米；营养液的制备方法为：将葡萄糖、脱脂大豆粉、蛋白胨、磷酸二氢钾、硫酸镁用25~50ml的土豆汁溶解后调节pH至6，得营养液。采用本发明专利技术的方法能够快速有效地得到产气霉属真菌固体发酵的产物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微生物发酵领域，提供了一种用于真菌发酵培养，尤其是固体发酵培养的培养基，以及对真菌的发酵工艺进行了优化。
技术介绍
固体发酵(solid-state fermentation, SSF)是在指没有或几乎没有自由水存在下，在有一定湿度固态基质中，用一种或多种微生物进行的一个生物反应过程(Singhaniaet al., 2009)。从生物反应过程的角度考虑，固态发酵是以气相为连续相的生物反应过程，更为具体的，我们可以认为固体发酵是一种在培养基为固体微粒的情况下进行利用的一种发酵手段(Mitchell et al.，2000b)。固体发酵与液体发酵相比有许多显著的优点:培养基更为便宜、低能耗、投入成本低、更容易控制发酵体积、产生的废水较少(Pandey Aet al., 2000; Pandey A et al.，2008)。以培养基的用料为例，用于固体发酵的培养基比较单纯，一般来说，例如谷物类、小麦麸、小麦草、大宗谷物或农产品等均可被使用，所以发酵原料成本较经济。对于大多数的微生物而言，其生长的环境并没有大量的自由水存在。即便是海洋中的微生物，其中有超过98%的种类是生长于水下表层的固体介质中的，对于真菌而言，所有已知的真菌中只有不到1%的种类是在海洋中发现的(Carlile & Watkinson, 1994;Kelecom, 2002)。也正是因为如此，固体发酵能够较好地模拟真菌的生长环境，从而适用于真菌的生物发酵。到目前为止，有许多人研究了影响固体发酵进程的生物化学和工程学的因素(Mitchell et al., 2000a, 2000b; Pandey, 2003)，但是 SSF 中的许多技术问题仍然没有得到解决(H01ker et al.，2004)。即便如此，SSF在生物技术中的运用已经很广泛了(Raimbault, 1998; Pandey et al., 2000, 2001)。在许多综述中可以查到运用SSF技术生产的一些生物 产品或代谢物，如次级代谢产物(Balakrishnan & Pandey,1996; Robinson et al., 2001)、黄曲霉素(Barrios-Gonzalez & Tomasini, 1996)、工程酶(Pandey et al., 1999)、细菌酶(Babu & Satyanarayana, 1996)、淀粉糖化酶(Selvakumar et al., 1998)、纤维素酶(Cen & Xia, 1999)、中国食品(Han et al.,2001)、木质素的生物转化(Tengerdy & Szakacs, 2003)、食用菌种植和天然香料的生产(Wang, 1999)、富蛋白食物(Nigam & Singh, 1996)等。关于固体发酵工艺的优化，一般情况下，都会从温度、培养基、初始pH、含水量、接种量、种龄、发酵时间等角度考虑，而关于培养基，更是涉及了碳源、氮源和无机盐的选择(Davood Mazaheri et al., 2012; Tamires Carvalho dos Santos et al., 2012;Madhuri Narra et al., 2012; Fatma Chaari et al., 2012)。以含水量为例，在蛋白酶和脂肪酶的生产中，高含水量会降低培养基质的多孔性，从而妨碍气体的交换，而低含水量则会减少微生物的生长，从而使酶的产量下降(Mahanta et al.，2008)。再以发酵时间(发酵进程)对固体发酵的影响为例，Biazus等人在采用玉米麦芽糖进行研究的时候发现，发酵开始时，产物的量很低，而随后产物的量就迅速上升直到达到最大值，在达到最大产物量后，产物的生成就受到了抑制，并且产物的活性也会下降(Biazus et al.，2006)。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种真菌固体发酵法，采用该真菌固体发酵法能够快速有效地得到产气霉属真菌固体发酵的产物。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种真菌固体发酵法，将真菌按照0.1~0.3% (质量％)的接种量接种至真菌固体发酵培养基上，在黑暗中于23 28°C的发酵温度下发酵5 10天；真菌固体发酵培养基由以下成分组成:熟小米100g、珍珠岩19 21g和营养液24 26ml ；熟小米的制备方法为:在IOOg生小米中加入55飞5ml 土豆汁，用灭菌锅于12(Tl22°C加热1Γ16分钟，得熟小米；营养液的制备方法为:将葡萄糖0.5 3g、脱脂大豆粉5 7g,蛋白胨(peptone)I 5g，磷酸二氢钾0.3 0.55g，硫酸镁0.15g，用25 50ml的土豆汁溶解后调节pH至6，得营养液(呈糊状)。作为本专利技术的真菌固体发酵法的改进:将真菌按照0.2^0.3% (质量％)的接种量接种至真菌固体发酵培养基上，在黑暗中于24 26°C的发酵温度下发酵5 8天；真菌固体发酵培养基由以下成分组成:熟小米100g、珍珠岩20g和营养液25ml ；熟小米的制备方法为:在IOOg生小米中加入60ml 土豆汁，用灭菌锅于121°C加热15分钟，得熟小米；营养液的制备方法为:将葡萄糖0.5g，脱脂大豆粉7g，蛋白胨1.0g,磷酸二氢钾0.55g，硫酸镁0.15g，用25ml的土豆汁溶解后调节pH至6，得营养液。作为本专利技术的真菌固体发酵法的进一步改进:营养液的制备方法中用浓度为4.8 5.2mol/L (较佳为5 mol/L)的NaOH溶液调节pH。作为本专利技术的真菌固体发酵法的进一步改进:真菌为产气霉属真菌。具体而言:真菌为植物内生真菌。例如可选用保藏号为CGMCC 2864的内生真菌Muscodor sp.ZJLQ070。作为本专利技术的真菌固体发酵法的进一步改进:接种量为0.2^0.3%，发酵温度为25°C，发酵时间为5 8天。作为本专利技术的真菌固体发酵法的进一步改进:用于接种的Z几Q070菌株的种龄为6天。在本专利技术中，土豆汁采用常规方法制备而得，即，土豆汁的制备方法为:将200g新鲜去皮土豆切块，用90(T990 ml的水煮沸30min后用4层纱布过滤，滤液自然冷却至室温后用蒸懼水定容至IL备用，pH为自然pH。本专利技术的真菌固体发酵培养基的制备方法为:将营养液、熟小米和珍珠岩均匀搅拌后，于121°C高压(1.05 X IO5Pa)灭菌锅灭菌20分钟后备用。在本专利技术中:用于制备真菌固体发酵培养基的各项成分可通过市购的方式获得，例如，脱脂大豆粉可购自河北省秦皇岛金海食品工业有限公司生产的食品级的低温脱脂大豆粉；蛋白胨可购自生工公司生产的PN5247型号的P印tone。本专利技术包括优化培养基，温度，种龄和接种量。本专利技术采用正交设计和单因素实验设计，分别从培养基配方、培养基营养液pH、发酵温度、接种量、种龄这五个方面全面探索了ZJLQ070菌株的固体发酵工艺。此外，本专利技术采用DNS法、钥酸铵比色法、中性甲醛法、质量差法测定了固体发酵过程中相关生物量参数(浸出液中的还原糖、总糖、溶磷和氨基氮及氨氮，质量损失率，含水量)在不同发酵时间的水平，最终得到了这些相关生物量参数随发酵进程进行改变的发酵曲线。通过对发本文档来自技高网...

【技术保护点】
真菌固体发酵法，其特征是：将真菌按照0.1~0.3%（质量%）的接种量接种至真菌固体发酵培养基上，在黑暗中于23~28℃的发酵温度下发酵5~10天；所述真菌固体发酵培养基由以下成分组成：熟小米100g、珍珠岩19~21g和营养液24~26ml；所述熟小米的制备方法为：在100g生小米中加入55~65ml土豆汁，用灭菌锅于120~122℃加热14~16分钟，得熟小米；所述营养液的制备方法为：将葡萄糖0.5~3g、脱脂大豆粉5~7g，蛋白胨1~5g，磷酸二氢钾0.3~0.55g，硫酸镁0.15g，用25~50ml的土豆汁溶解后调节pH至6，得营养液。

【技术特征摘要】
1.真菌固体发酵法，其特征是:将真菌按照0.Γ0.3% (质量％)的接种量接种至真菌固体发酵培养基上，在黑暗中于23 28°C的发酵温度下发酵5 10天； 所述真菌固体发酵培养基由以下成分组成:熟小米100g、珍珠岩19 21g和营养液24 26ml ； 所述熟小米的制备方法为:在IOOg生小米中加入55飞5ml 土豆汁，用灭菌锅于12(Tl22°C加热1 Γ16分钟，得熟小米； 所述营养液的制备方法为:将葡萄糖0.5 3g、脱脂大豆粉5 7g，蛋白胨f5g，磷酸二氢钾0.3^0.55g，硫酸镁0.15g，用25 50ml的土豆汁溶解后调节pH至6，得营养液。2.根据权利要求1所述的真菌固体发酵法，其特征是: 将真菌按照0.2^0.3% (质量％)的接种量接种至真菌固体发酵培养基上，在黑暗中于24 26°C的发酵温度下发酵5 8天； 所述真菌固体...

【专利技术属性】
技术研发人员：林福呈，刘诚，章初龙，冯晓晓，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：