本发明涉及菌丝体培养,具体领域为一种提高蛋白产量的杏鲍菇菌丝体发酵方法及其应用。
背景技术:
1、随着全球人口的快速增长以及人们对优质蛋白需求的增加,传统动植物蛋白资源“缺口”问题已逐渐显现,据经济合作与发展组织预测,我国肉类供给缺口总量将在2030年超过3800万吨,同时,传统畜牧业的生产方式对土地与水资源占用较大,温室气体的排放量占全球总排放量的12%,开发新型的蛋白质资源具有重要战略意义。
2、杏鲍菇因其具有杏仁的香味和菌肉肥厚如鲍鱼的口感而得名,营养丰富,富含蛋白质、碳水化合物、维生素及钙、镁、铜、锌等矿物质,具有开胃健脾、促进消化、降脂降压的功效。杏鲍菇菌丝体具有生长速度快,发酵步骤简单、易于控制等优点,从菌丝体中提取的蛋白质,营养价值较高,必需氨基酸组成齐全,生产流程对环境友好,是一种微生物来源的优质蛋白。
3、现有的杏鲍菇菌丝体生产方法主要包括:优良高产杏鲍菇菌种的选择、固体或液体发酵培养基的配制、发酵培养条件的控制以及收获加工等方面,主要应用于生产栽培和生物技术领域。
4、其中,杏鲍菇菌种的培养方式主要有固体培养和液体培养,固体培养的菌丝体受培养基营养和表面积的影响,生长速度较慢,占用空间大设备要求较高,菌种的污染风险高。液体培养可以缩短菌种的培养周期,配合恒温培养箱、发酵罐等设备,所得菌种活力强、产量高,不受季节环境的限制,所以在大规模的生产应用中,采用液体发酵的方式能更好地提高生产效率和菌种质量。
5、液体发酵所用培养基配方原料繁多,通常比固体培养基的成本更高。而且,通过液体发酵所得菌丝体的蛋白质含量有待提升。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种提高蛋白产量的杏鲍菇菌丝体发酵方法及其应用。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、一种提高蛋白产量的杏鲍菇菌丝体发酵方法,包括以下步骤:
4、(1)组织分离菌种:解剖杏鲍菇子实体并取一小块组织至pda平板培养基中央,进行初步培养;
5、(2)传代培养:将步骤(1)分离出来的杏鲍菇菌种进行传代,挑取生长旺盛的尖端菌丝于pda平板培养基中央;
6、(3)摇瓶种子培养:挑取生长旺盛的杏鲍菇菌丝体于液体培养基中,培养5~6天得到液体菌种;
7、(4)液体深层发酵:将液体摇瓶菌种接种到5l发酵罐中进行深层发酵,接种量为装液量的5%-10%,设置罐压为0.03-0.05mpa,进气量2-4l/min,搅拌转速30-60rpm,培养6~7天收获杏鲍菇菌丝体。
8、其中,所述步骤(1)中,杏鲍菇要求新鲜收获、形态完整、健康无虫,培养温度为25~26℃,时间6-8天。
9、其中,所述步骤(2)中杏鲍菇菌丝体传代培养的条件为25~26℃培养5~7天。
10、其中,所述pda平板培养基为马铃薯葡萄糖琼脂培养基,配方为:蒸馏水1l,马铃薯300g,葡萄糖20g,琼脂20g,蛋白胨3g。
11、其中,步骤(3)中采用的摇瓶种子液培养基的制备方法为,将新鲜马铃薯去皮切块,取200-300g切块后马铃薯,放入1l水中煮沸30-40min,用三层纱布过滤,加入葡萄糖10-30g、蛋白胨3-4g、硫酸镁1-2g、磷酸二氢钾2-4g,定容至1l,按150-200/500ml的装液量分装至摇瓶,121℃高压蒸汽灭菌20min,灭菌结束后待其降温至室温接种,于25~26℃培养6-7天。
12、进一步的,摇瓶种子液培养基的原料为马铃薯300g/l、葡萄糖20g/l、蛋白胨3.5g/l、硫酸镁1.5g/l、磷酸二氢钾3g/l。
13、其中,所述步骤(4)采用的深层发酵培养基配方为葡萄糖40-50g/l,蛋白胨4-5g/l,硫酸镁1-2g/l,磷酸二氢钾2-3g/l,其制备方法为,称取葡萄糖、蛋白胨、硫酸镁、磷酸二氢钾溶于水,充分搅拌至溶解,将培养基倒入5l发酵罐内,发酵罐装液量为罐体容量的60-80%,将发酵罐放入高压蒸汽灭菌锅内121℃灭菌20min,灭菌结束后等待其罐内温度降至25-26℃,在火焰保护下接入摇瓶种子液,接种量为装液量的5-10%。
14、进一步的,所述步骤(4)采用的深层发酵培养基配方为葡萄糖40g/l、蛋白胨4g/l、硫酸镁2g/l、磷酸二氢钾3g/l。
15、本发明上述提高蛋白产量的杏鲍菇菌丝体发酵方法制备的杏鲍菇菌丝体可用于蛋白制备,具体包括以下步骤:
16、(1)杏鲍菇菌丝体前处理:采用上述所述发酵方法发酵完成后,将料液倒出发酵罐,使用过滤袋或者离心设备分离菌丝体,过滤完成后将获得的菌丝团用清水冲洗2-4次去除残留的培养基组分,菌丝体放于-18℃至-24℃冷冻,将冷冻的菌丝体放入冻干机进行真空冷冻干燥,研磨成细粉过50目筛;
17、(2)菌丝体蛋白的提取:将研磨后的杏鲍菇菌丝体粉与水按料液比1:25-1:35的比例混合,调整溶液ph值为9-10,240-260w超声处理10min,45℃水浴1h;将提取液以7000-8000r/min离心10min,收集上清液,调整ph值为4-5,再次以7000-8000r/min离心10min,取蛋白沉淀复溶,调整溶液ph值为7,冷冻干燥后获得菌丝体蛋白粉。
18、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
19、本发明杏鲍菇菌丝体发酵方法采用的培养基成分简单、成本较低,可以明显提高杏鲍菇菌丝体的蛋白含量。通过本发明发酵方法获得的杏鲍菇菌丝体,其蛋白质干重含量约为49.06%,显著高于现有文献报道的杏鲍菇菌丝体蛋白含量,矿物质组成与杏鲍菇子实体相近,钙、钠、镁等矿质元素的含量高于杏鲍菇子实体。
1.一种提高蛋白产量的杏鲍菇菌丝体发酵方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的提高蛋白产量的杏鲍菇菌丝体发酵方法,其特征在于:所述步骤(1)中,杏鲍菇要求新鲜收获、形态完整、健康无虫,培养温度为25~26℃,时间6-8天。
3.根据权利要求1所述的提高蛋白产量的杏鲍菇菌丝体发酵方法,其特征在于:所述步骤(2)中杏鲍菇菌丝体传代培养的条件为25~26℃培养5~7天。
4.根据权利要求1所述的提高蛋白产量的杏鲍菇菌丝体发酵方法,其特征在于:所述pda平板培养基为马铃薯葡萄糖琼脂培养基,配方为:蒸馏水1l,马铃薯300g,葡萄糖20g,琼脂20g,蛋白胨3g。
5.根据权利要求1所述的提高蛋白产量的杏鲍菇菌丝体发酵方法,其特征在于:步骤(3)中采用的摇瓶种子液培养基的制备方法为,将新鲜马铃薯去皮切块,取200-300g切块后马铃薯,放入1l水中煮沸30-40min,用三层纱布过滤,加入葡萄糖10-30g、蛋白胨3-4g、硫酸镁1-2g、磷酸二氢钾2-4g,定容至1l,按150-200/500ml的装液量分装至摇瓶,121℃高压蒸汽灭菌20min,灭菌结束后待其降温至室温接种,于25~26℃培养6-7天。
6.根据权利要求5所述的提高蛋白产量的杏鲍菇菌丝体发酵方法,其特征在于:摇瓶种子液培养基的原料为马铃薯300g/l、葡萄糖20g/l、蛋白胨3.5g/l、硫酸镁1.5g/l、磷酸二氢钾3g/l。
7.根据权利要求1所述的提高蛋白产量的杏鲍菇菌丝体发酵方法,其特征在于:所述步骤(4)采用的深层发酵培养基配方为葡萄糖40-50g/l,蛋白胨4-5g/l,硫酸镁1-2g/l,磷酸二氢钾2-3g/l,其制备方法为,称取葡萄糖、蛋白胨、硫酸镁、磷酸二氢钾溶于水,充分搅拌至溶解,将培养基倒入5l发酵罐内,发酵罐装液量为罐体容量的60-80%,将发酵罐放入高压蒸汽灭菌锅内121℃灭菌20min,灭菌结束后等待其罐内温度降至25-26℃,在火焰保护下接入摇瓶种子液,接种量为装液量的5-10%。
8.根据权利要求7所述的提高蛋白产量的杏鲍菇菌丝体发酵方法,其特征在于:所述步骤(4)采用的深层发酵培养基配方为葡萄糖40g/l、蛋白胨4g/l、硫酸镁2g/l、磷酸二氢钾3g/l。
9.权利要求1-8任一所述提高蛋白产量的杏鲍菇菌丝体发酵方法在蛋白制备中的应用。
10.根据权利要求9所述杏鲍菇菌丝体发酵方法在蛋白制备中的应用,其特征在于,包括以下步骤:
