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摘要 : 固体发酵罐的工作原理：微生物生长在潮湿不溶于水的基质进行发酵，在固体发酵过程中不含任何自由水，随著微生物产出的自由水的增加，固体发酵范围延伸至黏稠发酵以及固体颗粒悬浮发酵。
固体：固态发酵是指没有或几乎没有自由水存在下，在有一定湿度的水下溶性固态基质中，用一种或多种的一个生物反应过程。从生物反应过程中的本质考虑，固态发酵是以气相为连续相的生物反应过程。固体发酵具有操作简便、能耗低、发酵过程容易控制、对无菌要求相对较低、不易发生大面积的污染等优点。真菌是固体发酵最普遍被使用的微生物，因其菌丝如同植物的根能在固态表面生长，并渗透到基质内，产生多样的胞外酵素能力，比起其他单细胞的细菌及，更适合固体发酵的环境。
固体发酵罐的工作原理：微生物生长在潮湿不溶于水的基质进行发酵，在固体发酵过程中不含任何自由水，随著微生物产出的自由水的增加，固体发酵范围延伸至黏稠发酵以及固体颗粒悬浮发酵。可以认为每个之间的生长环境未必相同。为提高培养效率，采用增大表面积的办法。内一般采用试管斜面、培养皿、三角瓶、克氏瓶等培养，工厂大多采用曲盘、帘子以及通风制曲池等，特别是在霉菌的培养中，目前仍采用固体培养法制曲。由于选取农副产品如麸皮等作原料，价格低廉，其颗粒表面积大，疏松通气，原料易大量获得，因此，酿酒行业用得很普遍。但是，由于大规模表面培养技术仍有很多困难，在发酵生产上，能用液体表面培养的，大多采用液体深层培养法来代替。
固体发酵罐的应用：将微生物接种在固体培养基表面生长繁殖的方法，称固体培养法。它是表面培养的一种。广泛用于培养好气性微生物。例如，用于微生物形态观察或保藏的琼脂斜面培养，用于平板分离或活的平板培养，都属于固体表面培养法。用该方法配氧微生物时。固体发酵法目前主要用在传统的发酵工业中。例如：酱油的生产，从菌种培养到制曲，再到发酵都采用固体法。发酵条件相对比较开放，工艺简单，设备要求简单，成本相对比较低。虽然最近有的厂家也采用深层液体发酵，但在口味上明显与固体发酵无法比拟。又如在食醋的生产上有的厂家采用前液后固，目的在于提高食醋的风味。
固体发酵罐的特性：单纯，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，发酵原料成本较经济。基质前处理较液体发酵少，例如简单加水使基质潮湿，或简单磨破基质增加接触面积即可，不需特殊机具，一般家庭即可进行步骤。因获得水分可减少杂菌污染，此种低灭菌步骤即可施行的发酵，适合低技术地区使用。能产生特殊产物，如红麴产生的红色色素是液体发酵的十倍，又Aspergillus在固体发酵所产生的glucosidase较液体发酵产生的酵素更具耐热性。固体发酵相当于使用相当高的培养基，且能用较小的反应器进行发酵，单位体积的产量较液体为高。下游的回收纯化过程及废弃物处理通常较简化或单纯，常是整个基质都被使用，如做为饲料添加物则不需要回收及纯化，无废弃物的问题。固体发酵可食品产生特殊风味，并提高营养价值，如天培可作为肉类的代用品，其胺基酸及脂肪酸易被人体消化吸收。
作者：青岚 点击：次
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液体发酵技术
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液体深层培养法发酵包括哪几个过程
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扫描下载二维码液体深层发酵高纯度灵芝菌丝粉的制备方法
申请号：.3 申请日：
摘要：本发明提供液体深层发酵高纯度灵芝菌丝粉的制备方法，其解决了现有灵芝菌丝固体发酵周期长、易染菌、最终产品品质不稳定、活性成分含量低等问题。其包括制备培养基、活化菌种、接种及培养、扩大发酵、浓缩、均质、喷雾干燥步骤。制备培养基的步骤包括：A.斜面培养基的制备；B.摇瓶培养基的制备；C.种子罐培养基的制备；D.发酵罐培养基的制备。本发明广泛用于食品工业中灵芝菌丝粉的加工中。
地址： 264513 山东省威海市乳山市徐家镇徐家村
发明(设计)人：
主分类号：
注：本法律状态信息仅供参考，即时准确的法律状态信息须到国家知识产权局办理专利登记簿副本。
&液体深层发酵高纯度灵芝菌丝粉的制备方法，其包括以下步骤：制备培养基、活化菌种、接种及培养、扩大发酵、浓缩、均质、喷雾干燥成粉，其特征在于，所述制备培养基的步骤包括：????A：斜面培养基的制备????按照质量百分比葡萄糖6~8%、黄豆粉15~17%、玉米粉10~12%、小麦粉10~13%、磷酸二氢钾0.1~0.3%、硫酸镁0.08~0.12%、琼脂3~5%、蛋白胨3~7%、余为红薯提取液的比例配置，PH调至7.0，分装至试管中，混匀后高温灭菌，灭菌条件：121~123℃，30~40min；灭菌结束10~15min后取出试管，摆成斜面，将斜面培养基转至28~36℃培养箱中恒温培养18~20h，无菌落长出方可取出备用；????B：摇瓶培养基的制备按照质量百分比葡萄糖6~8%、黄豆粉15~17%、玉米粉10~12%、小麦粉10~13%、磷酸二氢钾0.1~0.3%、硫酸镁0.08~0.12%?、蛋白胨3~7%、余为红薯提取液的比例配置，PH调至6.8~7.2，混匀后高温灭菌，灭菌条件：121~123℃，30~40min，冷却后放入无菌接种室待接种用；????C：种子罐培养基的制备按照质量百分比葡萄糖1~1.5%、黄豆粉3~5%、玉米粉3~5%、小麦粉2~4%、磷酸二氢钾0.1~0.3%、硫酸镁0.08~0.12%?，加水至100L，然后进行高温灭菌，灭菌条件：121~123℃，30~40min；灭菌结束后，待培养基温度降至27~35℃时，放入无菌接种室待接种用；????D:发酵罐培养基的制备?按照质量百分比葡萄糖1~1.5%、黄豆粉3~5%、玉米粉3~5%、小麦粉2~4%、磷酸二氢钾0.1~0.3%、硫酸镁0.08~0.12%?，加水至1000L，对反应罐进行加热，温度升至100~105℃时进行一次排气，继续升温至121~123℃时，关闭呼吸器进出口开关，使混合培养基在121~123℃、0.15~0.17MPa环境中灭菌30~40min，灭菌完毕，关闭加热系统使混合培养基降温至25~28℃保温待用放入无菌接种室待接种用；?所述红薯提取液的制备步骤包括：将红薯洗净去皮；放到蒸煮锅中用水煮，红薯煮至糜烂，用纱布过滤，取其滤液，即为红薯提取液；?所述活化菌种步骤包括：???（1）选用多孔菌科真菌赤芝，接种到斜面培养基进行培养，培养条件为：26~30℃，2~3天，待斜面菌丝长满，即作为大量生产的母种a；???（2）选根霉，接种到斜面培养基进行培养，培养条件为：28~30℃，1~2天，待斜面菌丝长满，即作为大量生产的母种b；???（3）选子囊菌科酵母菌，接种到斜面培养基进行培养，培养条件为：28~30℃，1~2天，待斜面菌丝长满，即作为大量生产的母种c；???（4）取上述母种a、b、c菌块按质量比1：2：1.5的比例接种至摇瓶培养基，26~30℃培养至菌块长成圆形后置于摇床，恒温28~30℃培养60~70h，至有菌丝球形成后即得液体培养菌种；???????所述种子罐培养步骤中，将液体培养菌种按10%接种到已制备好的种子罐培养基中，在通风量为0.3～0.5(m3/m3·s)，搅拌转速为120r/min，温度为28~30℃的条件下避光培养2d，发酵后二级种子罐的种子无杂菌，培养基的菌丝体气味清香，菌丝体球多，稍粘稠；????所述发酵罐扩大培养步骤中，将种子罐培养的菌种按8%接种已制备好的发酵罐培养基中，在通风量为0.3～0.5(m3/m3·s)，搅拌转速为120r/min，温度为28~30℃的条件下避光培养6d；????所述浓缩步骤中，其使用外循环蒸发器，蒸发温度为70℃，在真空度为0.08MPa?以上的条件下，使浓缩后的溶液固形物在25%左右；????所述均质步骤中，将浓缩后的液体经压力150MPa的条件下通过均质机进行均质，使溶液中的固形物达到更加细化，更加均匀的混合；????所述喷雾干燥步骤中，在进风温度为150℃，出风温度为?80～90℃的条件下对浓缩、均质后的灵芝菌丝液进行干燥成粉，使得最终干粉的含水量少于?9%?以下，即得成品。
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进入国家日期亮菌口服液液体深层发酵工艺的研究--《安徽大学》2014年硕士论文
亮菌口服液液体深层发酵工艺的研究
【摘要】：亮菌学名假蜜环菌[Armillariella tabescens (Scop.ex Fr.) Sing],是一种大型的药食兼用型真菌。因菌丝体在暗处发出蓝色的荧光,故称之为亮菌。根据相关文献,该菌对于肝炎、胆囊炎、肿瘤以及放化疗引起的白细胞减少等炎症有一定的疗效,且还具有利肺、醒酒、益肠胃、强筋壮骨、疏风活络等保健功效。亮菌口服液是一款利用现代生物制药工艺将亮菌经培养发酵提取后制得的药品,内含有亮菌甲素、亮菌多糖以及氨基酸、多肽等多种生物活性物质。
目前国内亮菌口服液及胶囊等相关制剂多采用固体发酵的生产工艺。以玉米粉、红薯粉等为原料按一定比例混合制得固体培养基,灭菌接种,然后恒温避光培养两个月左右。此生产工艺优点是发酵程度深,利于多种药用有效成分的表达和积累；缺点是生产周期长,污染的概率大,且一旦染菌则只能全部作废,造成极大浪费,且发酵终了培养基中残糖浓度依然很高,既影响产品的下游提取工作也造成了原料的浪费。因此,固体发酵规模小、周期长、产能低的缺点严重制约了企业的产能和效益。合肥诚志生物制药有限公司在亮菌口服液的生产过程中发现随着亮菌传代次数的增加,菌种逐渐退化减产,降低了企业的产能和及药品的效价。本实验室希望能够找到一种延缓亮菌退化或使其复壮的简单易行的方法和技术。
针对合肥诚志生物制药有限公司提供的生产工艺和亮菌菌种,本实验室已开展了一系列研究。具体如下：(1)亮菌液体种子制备及其应用研究；(2)亮菌液体发酵初步研究；(3)亮菌固体发酵多糖提取工艺的优化；(4)现行工艺亮菌固体发酵条件改良。
在前期工作的基础上,本文对亮菌液体种子深层发酵和静置发酵两种发酵工艺进行初步研究,探究其取代传统的亮菌固体发酵方式的可行性,为亮菌口服液的液体种子发酵生产工艺技术提供参考；以及对亮菌菌种复壮方法进行初步的研究。
本论文主要内容：(1)亮菌液体种子深层发酵工艺的探究；(2)亮菌液体种子静置发酵工艺的探究；(3)发酵液组分的剖析；(4)退化亮菌菌种复壮的初步研究。研究结果为：
(1)亮菌液体种子深层发酵工艺的研究结果：通过14L小型发酵罐液体深层发酵对亮菌液态种子发酵工艺进行优化探究。采用28℃,通气量为1:1v/v·m,200r/min,培养一周,得亮菌干重16.55g/L,其中菌丝体中亮菌多糖含量为5.42%,蛋白含量为1.75%。结果表明,通过发酵罐液体种子深层发酵方式所获得的亮菌生物量高,且周期短,但缺点是发酵程度低,发酵液颜色不深,无法像固体发酵那样产生菌丝体分泌大量棕褐色液体的现象。
(2)亮菌液体种子静置发酵工艺的研究结果：液体静置发酵采用500ml三角瓶,28℃,150r/min,摇瓶3天后静置发酵14天,亮菌干重为10.69g/L,发酵液中亮菌多糖含量为1.016g/L,蛋白含量为0.320g/L。观察发现每一个三角瓶都能分泌大量棕褐色胞外液且形成粗壮多分支的菌索,相对于传统的固体发酵,这大大缩短了发酵周期,且发酵液质量高,杂质少,提取浓缩简单易行,亮菌多糖等活性成分指标均优于传统的固体发酵。
(3)发酵液组分的分析研究结果：虽然静置发酵得到的亮菌生物量不及发酵罐液体深层发酵,但后者的发酵程度深,能够产生菌丝体分泌大量棕褐色胞外液的现象,培养基利用率高,优于传统的固体发酵。对液体静置发酵工艺进一步研究发现其发酵液中亮菌甲素含量可达3.118mg/L。
(4)亮菌菌种复壮的初步研究结果：通过在普通的培养亮菌的PDA固体培养基中分别添加不同浓度柳木屑提取液、稻草提取液和不同种类的微量元素,探索其对亮菌菌种的复壮效果高低,初步研究发现亮菌在添加了稻草提取液的PDA固体培养基上生长旺盛,复壮效果明显。进一步研究发现添加1%浓度稻草提取液对亮菌复壮效果最明显。
静置发酵法不仅在发酵成本方面优于发酵罐液体深层发酵法,而且静置发酵法操作简便,可以取代传统的固态发酵工艺；以及在PDA固体培养基中添加稻草提取液对亮菌菌种进行复壮的研究,为合肥诚志生物制药有限公司生产亮菌口服液相关工艺的优化和改进提供参考,具有一定的实践和应用价值。
【关键词】：
【学位授予单位】：安徽大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2014【分类号】：TQ920.6;TQ460.1【目录】：
摘要3-5Abstract5-10第一章 绪论10-19 1.1 前言10-17
1.1.1 亮菌的生物学特性10-11
1.1.2 亮菌的药用成分及生物学功能11-14
1.1.3 亮菌的发酵工艺14-15
1.1.4 亮菌菌种的退化15-16
1.1.5 亮菌的研究现状及展望16-17 1.2 本课题研究意义及内容17-19
1.2.1 课题的研究目的意义17
1.2.2 课题研究内容及技术路线17-19第二章 亮菌液体种子深层发酵工艺的研究19-26 2.1 材料与方法19-22
2.1.1 实验材料19-20
2.1.2 实验方法20-22 2.2 结果和讨论22-25
2.2.1 发酵罐中发酵液粘度变化和菌丝体生物量的测定结果22-23
2.2.2 亮菌多糖和蛋白含量的测定结果23-25 2.3 小结25-26第三章 亮菌液体种子静置发酵工艺的研究26-31 3.1 材料与方法26-29
3.1.1 实验材料26-27
3.1.2 实验方法27-29 3.2 结果与讨论29-30
3.2.1 静置发酵亮菌菌丝体生物量的实验结果29-30
3.2.2 亮菌多糖和蛋白含量的测定结果30 3.3 小结30-31第四章 发酵液组分的分析及研究31-36 4.1 材料与方法31-32
4.1.1 实验材料31-32
4.1.2 实验方法32 4.2 结果与讨论32-34
4.2.1 亮菌甲素标准曲线的测定结果32-33
4.2.2 样品中亮菌甲素的测定结果33-34 4.3 小结34-36第五章 亮菌菌种复壮的初步研究36-51 5.1 材料与方法36-42
5.1.1 实验材料36-38
5.1.2 实验方法38-42 5.2 结果与讨论42-50
5.2.1 添加柳木屑提取液对亮菌复壮的研究结果与分析42-43
5.2.2 添加稻草提取液对亮菌复壮的初步研究结果与分析43-44
5.2.3 添加微量元素对亮菌复壮的初步研究结果与分析44-45
5.2.4 添加稻草提取液浓度的复筛结果及分析45-47
5.2.5 复壮的亮菌菌株工业化固体发酵试验结果47
5.2.6 TTC法检测亮菌复壮效果的结果及分析47-49
5.2.7 亮菌液体种子的复壮及静置发酵的初步研究49-50 5.3 小结50-51第六章 结论及创新点51-53 6.1 结论51-52 6.2 创新点52-53参考文献53-58致谢58-59攻读硕士学位期间发表论文59
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