姬松茸发酵条件优化及动力学分析.doc

姬松茸发酵条件优化及动力学分析 赵迎庆，曹新志*，熊俐，李琳琳 （四川理工学院生物工程学院，四川自贡 643000）关键词：；； Optimization of Submerge Fermentation Conditions of Agaricus Blazei Muril and Dynamics Analysis Zhao Yingqing，Cao Xinzhi*, Xiong Li, Li Linlin (Deptment of Bioengineering, Sichuan University of Science and Engineering, Zigong 643000, Sichuan) Abstract: On the basis of above results, Agaricus Blazei Murill was further studied in 3L stirred tank fermentation and the suitable conditions were:temperature 24-25℃,stirring rate 152 r/min, ventilation quantity 0.58 m3/h, pH6.4, inoculation amount 6%. At this basis, dry weight of mycelium was 1.420 g/100mL, exopolysaccharides 6.955 g/L.The kinetic model of cell growth, exopolysaccharides and substrate consumption in batch fermentation process. Key words: Agaricus blazei Murill; submerged cultivation; optimization of fermentation condition; dynamic analysis 姬松茸（Agaricus blazei Murill）又称“巴西蘑菇”、“小松菇”、“柏氏蘑菇”，在分类学上隶属于真菌门（Aumycota）、担子菌亚门（Basidiomycotina）、层菌纲（Hymenomycetes），伞菌目(Agaricales)，蘑菇科(Agaricaceae)，蘑菇属(Agaricus)[1]，是1种珍稀的食药兼用真菌[2]。在巴西圣保罗市周边的草原、秘鲁、美国加利福尼亚州、福罗里达州都有自然生长的姬松茸。1945年首次被美国真菌学家A.Murrill发现。1967年比利时的海涅曼博士鉴定其为新种与双孢菇同属[3]。随后，姬松茸传到日本。1992年我国福建省从日本引进了姬松茸并进行栽培。此后才由福建传到其他各个省份[4]。由于栽培姬松茸的温度、湿度等条件比较苛刻，所以我国北方很少栽培姬松茸。 在以往对姬松茸液体发酵的研究中，大都停留在摇瓶发酵阶段，但是要实现其大规模发酵生产就必须经历发酵罐的放大实验，所以从摇瓶到发酵罐的放大是发酵产品开发过程中的一个重要环节。但与摇瓶发酵相比发酵罐的发酵温度、pH、罐压、溶氧、转速等发酵参数更容易检测和控制，二者的区别主要体现在发酵罐可以对各项指标实时监控，同时两者在供氧能力和剪切力上也有较大的差别。本章节的研究在摇瓶发酵工艺的基础上进行了3L发酵罐的发酵条件优化，期望为进一步工艺放大提供依据。 同时本文还研究了姬松茸的菌体生长动力学和基质消耗动力学以及胞外多糖产生动力学，应用动力学模型可以预测菌丝体的生长状态，可以更为方便的通过动力学模型实现对发酵过程的优化控制，同时这也为姬松茸液体发酵进一步放大培养奠定基础。 1 材料与方法 1.1 试验材料 姬松茸菌种Agaricus Blazei Murill)，由华中农业大学菌种保藏中心提供 ②液体发酵培养基：蔗糖57.5 g/L，工业玉米浆2.05 g/L，KH2PO4 2 g/L，MgSO4.5H2O 0.2 g/L，VB1 0.01 g/L，蒸馏水1000 mL，pH自然。 ③麦粒培养基：煮熟的麦粒200 g，蔗糖10 g，KH2PO4 2 g，MgSO4.5H2O 0.2 g，碳酸钙10 g，pH自然。 1.3 残糖测定 参照周选围 苯酚-硫酸法[8] 1.6溶氧(DO)消耗的测定 发酵液溶氧采用溶氧电极进行测定。培养基灭菌结束循环水浴降温至发酵温度，向培养基通风搅拌至溶解氧达到饱和，此时溶氧电极读数定义为100.0。 1.7发酵液pH值的测定 发酵过程中pH的变化采用pH电极进行测定测定。 1.8发酵设备及培养基的灭菌 实验选用食用油作为消泡剂，灭菌前往发酵罐内滴加几滴食用油，然后用牛皮纸