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灵芝液体深层发酵技术及产品开发

灵芝液体深层发酵技术及产品开发

食用菌液体深层发酵技术与应用

作者:--来源:互联网点击数:847 更新时间:2010年03月06日【字体:大中小】 液体发酵技术属于现代生物技术之一。深层发酵技术直接生产食用菌菌体,同时获得富含氨基酸等营养成分的发酵液。 深层发酵培养基的选择 1、食用菌液体深层发酵技术研究的关键是培养基。不同食用菌要用不同的培养基进行培养,因此,培养基的选择与配制是食用菌液体深层发酵技术的关键。 食用菌的深层液体发酵生产主要是采用了抗生素生产的工艺和设备,其工艺大致是:母种-一级种子-二级种子-发酵罐深层发酵。 根据培养基组成的不同,可分为天然培养基和合成培养基。天然培养基的组成均为天然有机物,合成培养基则是采用一些已知化合成分的营养物质作为培养基,无论哪一种培养基,其组成都离不开碳源、氮源、无机盐、微量元素、维生素和生长素等。 2、选择培养基时应注意的问题 (1) 氮源过多会引起菌丝生长过于旺盛,不利于代谢产物的积累。碳源不足,又容易引起菌体衰老和自溶,碳、氮比不当,会影响菌丝按比例地吸收营养物质。 (2) 同一种原料因产地不同其营养成分有差异,这在氮源表现得较明显,如大豆、玉米浆、蛋白陈等,必须记下每一种原料的产地、批号、生产厂等,并对原料进行化学成分分析。 (3) 水质对发酵生产的影响也很大,自来水、地表水、河水、并水、雪水等,其中所含溶解氧、金属离子及酸碱度等均有差异。另外,有的水中还含有较多的氯离了。因此应对水质进行化学分析。 (4) 高温(或高压)灭菌会引起某些营养成分的破坏,特别是还原糖、氨基酸和肽类等共同加热时,会形成与—羟甲基糠醛及类黑精等物质。赖氨酸最容易与糖发生反应,形成棕色物。这些在选择培养基及灭菌时都应预先想到。 食用菌的摇瓶培养 将食用菌的试管母种接人已灭菌的三角瓶培养液中,然后置于摇床上振荡培养,这种培养方式即为摇瓶培养。经过摇瓶培养的菌丝体呈球状、絮状等多种形态。培养液可呈糊状,消液状等状态,有或无清香味及其他异味。菌液中有菌株发酵产生的次生代谢产物,可呈不同的颜色。在进行菌株的初期培养或生理生代研究时,一般皆采用摇瓶培养法。 影响摇瓶培养菌丝体及次生代谢产物产生的因素有:培养温度、摇床的振荡频率和瓶子的装料系数、pH值、菌龄、接种量、培养液的粘度和光照等。 食用菌的发酵罐深层培养 发酵罐深层培养具有生产周期短、产量高、效益大等优点,是食用菌进行大量生产的重要途径。 1、深层发酵的一般设备。 深层发酵生产要住发酵罐内不断地输入无菌空气以保证耗氧的需要及维持罐内有一定的压力,防止外界杂菌的侵入,发酵生产必须具有如下设备: (1)灭菌消毒设备 灭菌的方法很多,但食用菌的发酵生产中多采用“空消和实消”灭菌形式:空消即对发酵罐及管道进行空着消毒。实消即培养液置于发酵罐内用高压蒸汽消毒,其优点是只需蒸汽发生器这一专业设备,操作比较简便,其缺点是由于是在高温下且长时间的情况进行灭菌,故培养液极易发生过热而导致营养成分破坏。 (2)空气净化设备 发酵生产要求进入罐体的空气须是洁净无菌的干燥空气,由于空气压缩机输出的空气温度高,且含有杂菌、油、水等,因此必须经过处理后,才能进入罐体。

微生物发酵工艺优化研究进展

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/6e10268227.html, 微生物发酵工艺优化研究进展 作者:张锐 来源:《海外文摘·学术》2017年第03期 摘要:近些年,在有关技术领域中微生物的发酵技术已得到了非常广泛的应用,特别在医药行业内应用此种技术十分普遍。微生物科技发展非常快,因此,人们也有不断深入的研究微生物的发酵工艺。为此,本文对影响微生物发酵的培养条件和培养基进行了分析,又对优化微生物发酵工艺的办法进行了讨论研究,为微生物工程的发展提供参考价值。 关键词:发酵工艺;微生物;培养条件;工艺优化;培养基 中图分类号:TQ920.6 文献标识码:A 文章编号:1003-2177(2017)03-0058-02 1 微生物发酵受培养基的影响 微生物在进行生长、代谢时,培养基能供给微生物发酵所需要的能量与营养物质,对合成发酵产物的效率和产品的质量保障来讲有着重要意义。在进行微生物发酵时,因其发酵条件与菌种的差异和不同的发酵阶段,需要培养基的成分也不同。一般情况下,微生物生长需要的营养要素有生长因子,碳源,无机盐和氮源四类。 1.1 选择氮源与碳源作发酵的培养基 氮源为微生物提供含氮的有机物与蛋白质,并且,还是合成含氮产物的参与者。氮源主要是有机氮源与无机氮源两种,如豆粉,氨盐,蛋白胨与硝酸盐等。碳源能够为微生物提供能量来源,形成产物和构建细胞。碳源的形式有油脂,多糖,单糖,天然复合物,双糖等,如豆油,葡萄糖,淀粉与蔗糖等。选择发酵的培养基中要有均衡的碳源与氮源比,确保其菌体能够正常生长,而且还有利于合成产物的速率。 1.2 无机盐对发酵培养基的影响 微生物的生长和生成的代谢产物都与无机盐有关重要关系。微生物在进行生长代谢时,构成的辅酶中有磷的参与,它是构成微生物生长,代谢的重要因素。有些菌种的发酵产物中包含磷酸根,因此在进行培养基发酵时,添加很多的磷酸盐,这利于产物快速合成。在微生物发酵中钙离子对细胞的生理状况起到了调节作用,例如,使细胞膜的通透性降低,维持细胞状态等。很多酶都用镁来作催化剂。微生物生长所需微量元素有很多,如,钴,铁,锌,锰等。经研究证明,枯草芽孢杆菌的生长中需要锰离子的参与,在发酵培养基中添加适量的氯化锰,可以提升枯草芽孢杆菌生成的发酵物中抑菌物质的活性。 2 微生物发酵受培养条件的影响

柠檬酸液态发酵及提取工艺

柠檬酸液态发酵及提取工艺 0802班生物科学饶慧 (指导教师:胡远亮) 0前言 柠檬酸(citric acid)又名枸橼酸,学名2-羟基丙烷三羧酸(2-hydroxytricarboxylic acid)或2-羟基丙烷-l,2,3-三羧酸(2-hydroxy propane-1,2,3-triearboxylic acid)是生物体主要代谢产物之一,在自然界中分布很广,主要存在于柠檬、柑橘、菠萝、梅、李、梨、桃、无花果等果实中,尤以未成熟者含量居多。分子式:C6H8O7(相对分子质量:192.13),无色透明或半透明晶体,或粒状、微粒状粉末,虽有强烈酸味,但令人愉快,稍有涩味。极易溶于水,溶解度随温度的升高而增大;从结构上讲柠檬酸是一种三羧酸类化合物,并因此而与其他羧酸有相似的物理和化学性质,加热至175°C时它会分解产生二氧化碳和水,剩余一些白色晶体。柠檬酸是一种较强的有机酸,有3个H+可以电离;加热可以分解成多种产物,与酸、碱、甘油等发生反应。 柠檬酸被称为第一食用酸味剂,极广泛地用作酸味剂、增溶剂、缓冲剂、抗氧化剂等,用于饮料、糖果、酿造酒、冰淇淋、酸奶、罐头食品、豆制品与调味品等的生产中。另外,在药物、美容品、化妆品工业上也有着重要的应用。它是香料和饮料的酸化剂,在食品和医学上用作多价螯合剂,同时是化学中间体,用于制造药物,也可用于金属清洁剂、媒染剂等。柠檬酸的盐类、酯类和衍生物也各具特点,用途极为广泛而有良好的发展前景。 柠檬酸循环(citric acid cycle)又称三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle),克雷布斯循环(Krebs cycle)。体内物质糖、脂肪或氨基酸有氧氧化的主要过程。通过生成的乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成三羧酸(柠檬酸)开始,再通过一系列氧化步骤产生CO2、NADH及FADH2,最后仍生成草酰乙酸,进行再循环,从而为细胞提供了降解乙酰基而提供产生能量的基础。 实验发酵机理: 1)以薯干粉、玉米粉或淀粉等糖类为原料经黑曲霉柠檬酸产生菌(我们采用黑曲霉M288)糖化后产生高浓度的葡萄糖。 2)黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸:葡萄糖以EMP(糖酵解途径或者)、HMP

灵芝的制剂及其制备方法

第七章灵芝的制剂及其制备方法 市售灵芝类产品种类繁多,包括生药材、药用制剂、保健品、饮品等,本章重点介绍灵芝的制剂及其制备方法。灵芝的子实体、菌丝体及孢子均可制成制剂供药用,灵芝深层发酵培养的菌丝体和发酵液亦要制成制剂使用。应用灵芝的药用制剂前,应注意产品是否经药政部门批准。通常,药政部门批准的灵芝制剂有药准字制剂或药健字制剂,前者可作为临床治疗用药,后者仅作为保健药使用。如作为辅助治疗药或扶正固本药时,二者皆可应用。此外,灵芝制剂的适应证有限,可按产品说明书及前文所叙的临床应用使用。作为治疗药用时,还应注意在医师指导下使用,切莫滥用。 目前常用的灵芝制剂有片剂、胶囊剂、冲剂、糖浆剂、酊剂、注射剂等,除单方外尚有与其他中药配伍组成的复方制剂。由于灵芝制剂多用于慢性疾病的治疗或用于久病体虚及老年保健,需长期服用,加之口服制剂服用方便,价格也相对低,故灵芝的口服制剂值得提倡,并受使用者的欢迎。灵芝的注射剂成本高,不如口服制剂用药方便,只限于特殊需注射给药的病人用。对需长期用药者,不提倡使用注射剂。 除应用灵芝制剂外,亦可自购灵芝子实体或子实体粗加工制成的灵芝饮片(生药材),自制酒剂、水煎剂服用。 以下简介灵芝制剂的提取和制备方法,供参考: 一、灵芝浸膏的制备 凡生产灵芝片剂、胶囊剂、冲剂或糖浆剂均需首先制备灵芝浸膏,其制备方法不外乎醇提水沉、水提醇沉及渗滤提取三种类型。 (一)醇提水沉法 该法为先用乙醇提取,在提取液中加入水出现沉淀,取滤液浓缩后即为灵芝浸膏。 1.原料处理:取干燥合格的灵芝子实体切碎粉碎备用。 2.乙醇回流提取:将粉碎的灵芝用50%医用酒精湿润后,投入具夹层的反应罐中,再加入50%乙醇,以浸没生药为度。夹层加热回流2h,密闭2h时,放出第一次回流液。同法用60%及70%乙醇回流提取2次。 3.回收乙醇:将三次回流液合并,静止48h,轻取上清液减压回收乙醇。浓缩至每毫升含1g 生药量。 4.醇沉:在上述浓缩液中缓缓加入95%乙醇,不断搅拌,使含醇量达70%,室温静置24h以上,待沉淀完全后轻取上清液。减压回收乙醇,浓缩至每毫升含2g生药。 5.水沉:在以上浓缩液中缓缓加入等量新鲜热蒸馏水(70℃)和0.5%苯甲酸钠,不断搅拌,使之充分混合溶解,3~5℃下静置48h以上,待沉淀完全,过滤至滤液澄明,即得每毫升含1g 生药量浓缩液,备用。减压浓缩即成浸膏。 (二)水提醇沉法 该法为先用水提取,然后在水提液中加入醇产生沉淀,取滤液浓缩后即为灵芝浸膏。 1.原料处理:同上法。 2.水提取:将粉碎之灵芝,加水湿润约0.5h,置具夹层反应罐中,加水浸没生药为度,夹层通入蒸汽加热至沸,水提2h,密闭2h,放出水提液。药渣同法进行第二次水提。 3.浓缩:将二次水提液合并,置反应罐中浓缩至每毫升含1g生药。 4.醇沉:在以上浓缩液中缓缓加入95%乙醇,不断搅拌,使含醇量达70%,静24h以上,待

食用菌液体深层发酵在医药方面的应用

食用菌液体深层发酵在医药方面的应用 食用菌在深层发酵过程中,其发酵产品作为药品,如口服液、软饮料等已被人们接受。在发酵过程中,产生多糖、多肽、生物碱、萜类化合物、甾醇、甙类、酶、核酸、氨基酸、微生素等多种生理活性物质。这些物质有对人体心血管、肝脏、神经系统等人体器官的防病治病作用以及抗癌、抗炎、抗衰老、抗菌、抗溃疡等功效。 近30年来已有一些产品投放市场,如马来酸麦角新碱注射液、香菇多糖片(注射液)、猴菇菌片、蜜环菌片、香云片、云芝糖肽胶囊等。 下面简单介绍下食用菌的液态发酵过程 (1)香菇多糖的生产: 1)工艺流程: 26℃26℃26℃,8天斜面母种————→一级摇瓶种子——————→二级摇瓶种子—————→三级15天静置12~15天60-80转/分 26℃,12~15天26℃,5~6天罐压39~59千帕 摇瓶种子———————→种子罐—————————————→ 60~80转/分1米3发酵液通人1米3/分空气 2)培养基: ①斜面培养基(%):葡萄糖2.0,酵母膏0.5,磷酸二氢钾0.l,7水硫酸镁0.1,琼脂2.0,pH值自然。 ②种子培养基(%):葡萄糖1.0,蛋白胨0.12,酵母膏0.12,磷酸二氢钾0.15,7水硫酸镁0.05,微量元素液0.1,pH值7.00。 ③发酵培养基(%):葡萄糖5.0,蛋白胨0.25,酵母膏0.25,氯化钙0.05,磷酸二氢钾 0.25,7水硫酸镁0.05,微量元素液0.2,pH值7.0。 一般情况下,8天菌龄时香菇多糖产生最多。用水浸提浓缩即可生产香菇多糖粉剂。若要生产饮料,则可在发酵液中加入0.06%~0.1%的柠檬酸,调pH值为5.5,加热至45—55℃,保持5~6小时,再升温至75℃,30分灭酶活,板框过滤,取滤液加入30%白糖液,加柠檬酸调pH值为5.0,加入0.01%山梨酸钾。此液滤后即为香菇保健饮料。 (2)银耳孢子的发酵: 1)生产工艺: 28℃28℃,2天28℃,3天 斜面菌种———→一级摇瓶种子——————→二级摇瓶种子—————→发酵罐4天220转/分220转/分 28℃,60~68小时 —————————————————————→ 280~330转/分,1米3发酵液通入1米3/分空气 2)培养基: ①斜面菌种:PDA。 一级摇瓶种子:马铃薯20%,蔗糖2%,硫酸铵0.2%,pH自然。 二级摇瓶种子:同一级摇瓶种子。

发酵液体饲料

发酵液体饲料 早在19世纪末,来自屠宰场的下脚料和肉屑就被作为最初的液体饲料原料,到21世纪的今天,世界各国已开始广泛使用液体饲料,对液体饲料的应用也日益增长。近年来,研究者们发现,液体饲料经发酵较使用酸化剂可产生更多的酸,至此,饲喂前的精细发酵已成为液体饲料的一个新进展。这使得发酵液体饲料成为人们研究的新热点。 1 发酵液体饲料的优越性 发酵液体饲料(Fermented liquid Feed,简写FLF),作为一种新型饲料,它的最早使用是在20世纪80年代末的荷兰,当时的发酵液体饲料实际上就是湿拌料。之后,丹麦、法国、瑞典、西班牙、瑞士等国也陆续加入到了使用者的行列,发酵液体饲料开始得以探索性的使用,而液体饲料发酵技术也被越来越多的人所接受。相对于液体饲料而言,发酵液体饲料在以下几个方面对断奶仔猪表现了极大的优越性:(1)维持肠绒毛生长,同时提高采食量。小肠绒毛是猪体内生长最快的组织,其生长所需的多种养分直接从肠道吸收而得,即使是短暂的“饥饿”也会使肠绒毛长度迅速下降,从而影响肠道的吸收能力(Plugke等,1996)。而发酵液体饲料解决了固体饲料出现的适口性差的问题,能为断奶仔猪提供适宜的养分,维持了肠绒毛的生长,同时提高了采食量;(2)提高胃中酸度,防御细菌入侵。断奶仔猪缺乏胃酸这一防御细菌入侵的首道防线,使用发酵液体饲料能

加强对日粮的酸化作用,显著提高胃中的酸度(大约降低2个pH值),从而可以控制日粮和肠道中的病原菌;(3)有益后肠微生物菌群,增强抑菌作用。饲喂发酵液体饲料未能明显改变整个消化道的乳酸菌数量,但能显著降低小肠后部后肠和结肠中大肠杆菌的数量(Jense n等,1998),从而可使大肠杆菌隐性感率大辐度降低,具有较好的杀菌效果。 2 发酵液体饲料在断奶仔猪生产中的应用 近几年来,发酵液体饲料在欧洲已广泛使用,并成为人们研究的热点。然而,关于发酵液体饲料的研究也只是集中在养猪生产中,更确切地说是对断奶仔猪的研究,而对生长猪、母猪等却鲜有报道。迄今为止,研究者认为,发酵液体饲料在断奶仔猪生产中的应用主要表现在对仔猪生产性能的影响和对猪胃酸度及肠道菌群的影响两个方面。 2.1 对断奶仔猪生产性能的影响 发酵液体饲料对断奶仔猪生产性能的影响主要是促进仔猪采食,提高日增重。Russel等(1996)在研究中发现,使用乳酸菌发酵液体饲料显著提高了断奶仔猪的采食量和生长速度,与对照组(颗粒饲料,含乳清粉,适口性好对)相比较,采食量增加了20%,日增重提高了25%,而且仔猪对发酵液体饲料饲喂效果良好,没有出现断奶仔猪的腹泻现象。丹麦农业部Foulum研究中心的Jensen于1998

发酵工程研究新进展

题目:发酵工程研究新进展 摘要:发酵工程是现代生物工程的重要组成部分。它由早期的酿造工艺衍化至今,至今已进入高科技领域,是生物工程技术走向产业化的关键技术。随着对发酵技术的研究的深入,比如发酵工程中运用的基因工程技术,使得发酵越来越向我们期望的方向发展,从而使得发酵工程与我们的生活之间的联系越来越密切。 正文: 发酵工程,顾名思义,是发酵原理与工程学的结合,是研究生物细胞(包括微生物,动植物细胞)参与的工艺过程的原理和科学,是研究利用生物材料生产有用物质,服务于人类的一门综合科学技术。生物材料包括来自于自然界的微生物,基因重组微生物,各种来源的动植物细胞。因此,发酵工程是生物工程的基础和支柱。是采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。 从广义上讲,发酵工程由三部分组成:是上游工程,中游工程和下游工程。其中上游工程包括优良种株的选育,最适发酵条件(pH、温度、溶氧和营养组成)的确定,营养物的准备等。中游工程主要指在最适发酵条件下,发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术。这里要有严格的无菌生长环境,包括发酵开始前采用高温高压对发酵原料和发酵罐以及各种连接管道进

行灭菌的技术;下游工程指从发酵液中分离和纯化产品的技术:包括固液分离技术(离心分离,过滤分离,沉淀分离等工艺),细胞破壁技术(超声、高压剪切、渗透压、表面活性剂和溶壁酶等),蛋白质纯化技术(沉淀法、色谱分离法和超滤法等),最后还有产品的包装处理技术(真空干燥和冰冻干事燥等)。 深层了解了发酵工程之后,我们应该继续研究发酵工程的进展 1国际上的研究进展情况 传统的酿造食品,如奶类、豆类、酒类都是用微生物把自然食品发酵成味美、易消化的可口食品。现代提倡的添加氨基酸、维生素的强化食品都是生物工程,特别是发酵工程带来的新成果。国际上用发酵工程法或酶法已开发并生产出了18种氨基酸,年产量接近百万吨。用淀粉酶、糖化酶和异构酶生产的高果糖浆已都进入规模化生产阶段。 日本协和发酵工业公司运用生物工程技术,制得了苯基丙氨酸。苯基丙氨酸是甜味物质不可缺少的氨基酸。协和发酵工业公司使用微生物体内存在的一种被称为“构架淀粉酶”的物质,把苯基丙酮酸成功地转化为苯基丙氨酸。 英国的科学工作者运用遗传工程技术,对单细胞蛋白质生产菌——甲基养嗜甲基杆菌进行了基因工程改造。他们切除了这种蛋白质生产菌的谷氨酸合成酶基因,把它与大肠杆菌的谷氨酸脱氢酶基因进行重组。结果使重组后的新菌种转化效率提高了

液态发酵年产10000吨米醋厂生产工艺设计

液态发酵年产10000吨米醋厂生产工艺设计

年产5000吨食醋设计说明书1 设计任务书 设计项目:液态发酵年产10000吨米醋厂生产工艺设计 设计规模:33.34吨 生产工艺:液态深层发酵 工作制度:全年工作发酵日300天,三班作业,连续生产 主要原料:玉米 辅助原料:谷糠,麸皮 成品:4度酿造米醋 理化指标:总酸(以乙酸计):g/100ml≥3.50 不挥发酸(以乳酸计):无 可溶性无盐固形物:g/100ml≥0.50 微生物指标:菌落总数:(个/ml)≤10000 大肠菌群:(MPN/100ml)≤3 致病菌(系指肠道治病菌);不得检出 产品相关标准:要符合GB2719-1996《米醋卫生标准》,GB18187-2000《酿 造米醋》,ZBX66004-86《米醋质量标准》 感官指标:具有正常的米醋色泽,气味和滋味,不涩,无其他不良气味和 异味,无悬浮物,不浑浊,无沉淀,无异物,无醋鳗,醋 虱。 2 产品方案 2.1 生产规模 醋厂年产量为5000t,厂设计采取统一的规划布局,规范化建设,科学化管理,规模化生产。一体化经营,完全采用现代化企业管理模式 将逐渐形成规模。 2.2主要原料的规格 粮食:应符合GB2715的规定 酿造用水:应符合GB5749的规定 食用盐:应符合GB5461的规定 食用酒精:应符合GB10343的规定 糖类:应符合相应国家标准或行业标准规定 食品添加剂:应选用GB2760中允许使用的添加剂,还应符合 相应的食品添加剂的产品标准 2.3 工期设定 生产品种为4度酿造米醋,年产量5000t,采用瓶装生产,设

计日产 量为16.7t 2.4 产品质量及标准 GB/T601-1988 化学试剂滴定分析(容量分析)用标准溶液的 制备 GB2715-1981 粮食卫生标准 GB2719-1996 米醋卫生标准 GB2760-1996 食品添加剂使用卫生标准 GB4789.22-1994 食品卫生微生物检验调味品检验 GB/T5009.41-1996食品卫生标准分析方法 GB5461—2000 食用盐 GB5749—1985 生活饮用水卫生标准 GB/T6682—1992 分析实验室用水规格和试验方法 GB7718—1994 食品标签通用标准 GB10343—1989 食用酒精 3 生产工艺流程设计 3.1工艺流程选择论证 3.2 工艺流程图

液体深层发酵

液体深层发酵 一、液体深层发酵的操作方式。根据操作方式的不同,液体深层发酵主要有分批发酵、连续发酵和补料分批发酵三种类型。 1、分批发酵。营养物和菌种一次加入进行培养,直到结束放出,中间除了空气进入和尾气排出,与外部没有物料交换。特点:一次性;发酵过程中,营养不断减少,微生物不断增殖,环境非稳态;微生物生长的四个时期明显。应用:广泛。 2、连续发酵。连续发酵是指以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基,同时以相同的速度流出培养液,从而使发酵罐内的液量维持恒定,微生物在稳定状态下生长。稳定状态可以有效地延长分批培养中的对数期。特点:培养基等量流入流出;各种变化=0;微生物群体生长的四个时期不存在。应用:常用于废水处理、葡萄糖酸、酒精、氨基酸发酵等工业中。优点:操作稳定;利于机械、自动化;提高设备的利用率;减少灭菌次数;易于过程优化。缺点:易染菌;微生物易变异;对产品类型的适应性不广;对设备及附件要求高。 3、补料分批发酵。补料分批发酵又称半连续发酵,是介于分批发酵和连续发酵之间的一种发酵技术,是指在微生物分批发酵中,以某种方式向培养系统补加一定物料的培养技术。通过向培养系统中补充物料,可以使培养液中的营养物浓度较长时间地保持在一定范围内,既保证微生物的生长需要,又不造成不利影响,从而达到提高产率的目的。特点:可以解除底物抑制、产物抑制、分解阻遏或克服微生物过度生长;提高有用产物的转化率;应用:应用广泛,用于面包酵母、氨基酸、抗生素等工业;二、发酵工艺控制。发酵过程中,为了能对生产过程进行必要的控制,需要对有关工艺参数进行定期取样测定或进行连续测量。反映发酵过程变化的参数可以分为两类:(1)直接参数:可以直接采用特定的传感器检测的参数。它们包括反映物理环境和化学环境变化的参数,如温度、压力、搅拌功率、转速、泡沫、发酵液粘度、浊度、pH、离子浓度、溶解氧、基质浓度等。(2)间接参数:至今尚难于用传感器来检测的参数,包括细胞生长速率、产物合成速率和呼吸嫡等。这些参数需要根据一些直接参数,借助于电脑计算和特定的数学模型才能得到。上述参数中,对发酵过程影响较大的有温度、pH、溶解氧浓度等。 1、温度:温度能影响酶的活性,也能影响生物合成的途径。温度还会影响发酵液的物理性质,以及菌种对营养物质的分解吸收等。应采用具备热交换装置发酵罐。 2、pH:pH能够影响酶的活性,以及细胞膜的带电荷状况。还会影响培养基中营养物质的分解等。常用的控制方法有:①调整生理碱性和酸性盐类的比例;②选择不同C、N的种类和比例;③添加缓冲剂。 3、溶解氧:在发酵过程中菌种只能利用溶解氧。因此,必须向发酵液中连续补充大量的氧,并要不断地进行搅拌,以提高氧在发酵液中的溶解度。 4、泡沫:发酵过程中,通气、搅拌、微生物的代谢过程及培养基中某些成分的分解等,都有可能产生泡沫。过多的持久性泡沫对发酵是不利的。常采用机械消泡和消泡剂消沫。 5、营养物质的浓度:发酵液中各种营养物质的浓度,特别是碳氮比、无机盐和维生素的浓度,会直接影响菌体的生长和代谢产物的积累。三、发酵设备。进行微生物深层培养的设备统称发酵罐。由于微生物有好氧与厌氧之分,所以其培养装置也相应地分为好氧发酵设备与厌氧发酵设备。(1)液态好氧发酵罐。特点:有冷却装置。有通风装置。代表:机械搅拌发酵罐、通气搅拌发酵罐。(2)液态厌氧发酵罐。特点:有冷却装置。没有通风装置。代表:酒精发酵罐、啤酒发酵罐。 1、机械搅拌式发酵罐。它是利用机械搅拌器的作用,使空气和发酵液充分混合,促进氧的溶解,以保证供给微生物生长繁殖和代谢所需的溶解氧。类型:通用式发酵罐、自吸

发酵中药研究进展

发酵中药研究进展 摘要:本文通过发酵中药的历史研究概况,不同发酵物料、不同发酵微生物和发酵基质对发酵中药的影响,发酵中药的研究现状及应用现状进行论述。 关键词:发酵;中药;微生物; 中药发酵是借助于酶和微生物的作用,在一定的环境条件下(如温度、湿度、空气、水分等),使药物通过发酵过程,改变其原有性能,增强或产生新的功效,扩大用药品种,以适应临床用药的需要[1]。中药发酵制药技术继承了中药炮制学发酵法的基础上,吸取了微生态学研究成果,结合现代生物工程的发酵技术而形成的高科技中药制药新技术,是从中药(天然药物)制药方面寻找药物的新疗效。随着人们对中药的认识不断深入及使用范围的不断扩大,对中药研究也不断地深入,通过先进的检测手段对发酵前后的药物组分进行研究,如通过高效液相检测就发现发酵转化的组分及转化的量,从而更加深入的研究发酵的原理。与此同时,随着现代生物技术的不断进步,特别是酶工程和组织细胞的体外培养的成功,又为中药的新型炮制提供了先进的手段。 1、中药发酵的历史概况 我国人民早在四千多年以前就开始利用微生物发酵来酿酒,我们现在常用的酱、醋、豆豉和臭豆腐等食品也是古人用微生物发酵来生产的。发酵中药的应用在我国具有悠久的历史,是传统中药加工炮制的重要方法之一,发酵中药作为一种炮制、加工工艺,不但改变了煎、煮、熬、炼、蒸、浸的传统工艺,而且使药效提高、药性发生改变。一些传统中药如六神曲、淡豆豉、半夏曲、红曲豆黄等,也是通过利用自然界微生物固体(如霉菌、酵母等)发酵而成的。但是由于当时认知和条件的限制,传统的中药发酵仅对自然界的菌种进行简单利用,且菌种不纯,针对性不强,不能利用现代研究成果定向改变药物的性能或有意识地根据药物之间的特性进行有目的的组合。同时,对那些在自然界中不占优势、生长条件又要求比较严格的微生物来说,就不可能用来中药发酵[2]。 2、中药发酵的种类 2.1根据发酵物料的状态,中药发酵,也有固态发酵和液态发酵两种类型。 2.1.1中药固态发酵

液态深层发酵制醋的研究及发展方向

液态深层发酵制醋的研究及发展方向 醋酸发酵可以说起源于食醋的发酵,而食醋发酵在古代最早只是酿酒受细菌污 染的结果,即所谓"酒酸变醋"。因此醋酸发酵的历史几乎与酿酒一样悠久,可以追 溯至一万年前。能生产食醋的原料很多如葡萄、苹果、青菜等果蔬原料,大米、玉 米、高粱等天然含糖原料,食用酒精等。早先 获得醋酸的方法有天然发酵醋的蒸馏和木材的分解蒸馏,即所谓"木酸"。真正的醋 酸发酵应该是从快速制醋法开始发展起来的。它是现代淋醋工艺的前身,此法在国 外称为"德国工艺",由德国波恩的弗林斯公司(Heinrich Frings)做了许多改进 ,他们采用强制通气、控制温度、酒醪喷淋等 措施提高了传热优质效率,大大提高了发酵速率,这种工艺采用12%~15%高浓度 的乙醇,其醋酸的转化率可达98%,产酸速率可达5L/立方米.d,一个半世纪以来 ,此法一直是工业生产食醋的重要方法。 深层发酵的工艺是上世纪50年代发展起来的一种新工艺,当时德国的Hromatk a和Ebner在1994年和1951年报道了对于工业深层发酵工艺的初步研究,与淋醋工艺 相比,深层发酵的乙醇氧化速率提高了约30倍,生产可以高度自动化,经济效益 明显提高。 深层发酵又称全面发酵,这一方法最早应用于抗生素的工业生产,工业规模生 产大设备完成于西德的Frings公司的醋化器,其生产能力为该公司所设计的循环醋 化器法的6~7倍。不久,美国的Cohee和Burgoon 以及Magor设计出了连续发酵装置Cavicator。我国起步较晚,自上世纪70年代 开始研究以来,目前,在全国许多地方得到推广应用。这一工艺劳动生产效率高, 液化、糖化、酒精发酵、醋酸发酵都可在液态下进行,醋酸发酵的要点是将酒液及 扩培的醋酸菌借强大的无菌空气或自吸的气流进行充分搅拌,使气、液面积尽量加 大,进行全面酒精的氧化以生产醋酸。由于反 应迅速,生产周期大大缩短,全部工艺仅用50~70小时,同时产生大量热能,须迅 速冷却,保持菌种最适作用温度,因而能源消耗提高,所以通气条件及冷却条件是 本工艺的关键因素。 深层发酵的特点在于接入大量纯菌种的醋酸菌在较短时间稳定地生产大量食醋 ,在一定条件下生产出质量一致的产品及高酸度的食醋产品。 用酒精稀释液生产酸度11 %~12 %酒精醋时,要将酒精稀释至5 %~6.5%

液体发酵技术

液体发酵技术 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

液体发酵技术 1. 液体发酵技术简介 1.1液体发酵的概念 液体发酵技术是现代生物技术之一,它是指在生化反应器中,模仿自然界将食药用菌在生育过程中所必需的糖类、有机和无机含有氮素的化合物、无机盐等一些微量元素以及其它营养物质溶解在水中作为培养基,灭菌后接入菌种,通入无菌空气并加以搅拌,提供食用菌菌体呼吸代谢所需要的氧气,并控制适宜的外界条件,进行菌丝大量培养繁殖的过程。工业化大规模的发酵培养即为发酵生产,亦称深层培养或沉没培养。工业化发酵生产必需采用发酵罐,而实验室中发酵培养多采用三角瓶。得到的发酵液中含有菌体、被菌体分解及未分解的营养成分、菌体产生的代谢产物。发酵液直接供作药用或供分离提取,也可以作液体菌种。 1.2 液体发酵技术的发展简史 液体深层发酵技术这一概念是20世纪40年代由美国弗吉尼亚大学生物工程专家Elmer L,Gaden.Jr设计出培养微生物系统的生物反应器,成为该项技术的创始人。据资料报道,液体深层发酵技术应用于食药用菌方面的研究始于美国。1948年,H.Humfeld用深层发酵来培养蘑菇(Agaricus campestris)菌丝体,并首先提出了用液体发酵来培养蕈菌的菌丝体。从此食药用菌的发酵生产在世界范围内兴起;1953年,美国的S.Block博士用废苷汁深层培养了野蘑菇(Agaricus arvensis);1958年J.Szuess第一个用发酵罐培养了羊肚菌(Morchella esculenta)。从此,食药用菌的生产渐渐跨入了大规模工业化生产的领域。日本的杉森恒武等于1975、1977年用1%的有机酸和0.5%的酵母膏组成液体培养基,取得了大量香菇菌丝体。我国是在1958年开始研究蘑菇、侧耳等的深层发酵的。1963年羊肚菌液体发酵开始工业化生产试验。自此以后,大规模采用液态发酵生产食药用菌逐渐展开。当时主要研究灵芝(Ganoderma lucidum)、蜜环菌(Armillariella mellea)、银耳(Tremella fuciformis)等的液体发酵应用于医药工业。70年代开始研究香菇(Lentinula edodes)、冬虫夏草(Cordyceps sinensis)、黑木耳(Auricularia auricula)、金针菇(Flammulina velutipes)、猴头(Hericium erinaceus)、草菇(Volvariella volvacea)等的液体发酵。 2 液体发酵培养的特点 2.1原料来源广泛,价格低廉 食药用菌的液体培养所需的碳源可用工业葡萄糖、工业淀粉及山芋粉等;氮源可采用黄豆饼粉、蚕蛹粉、麸皮粉等。为了降低成本,通常还取用部分工业废水为代用品,如糖蜜废母液、木材水解液、各种大豆深加工废水、玉米深加工废水及淀粉废水等,原料来源相当广泛。 2.2菌丝体生长快速

液体酿酒技术

继承和发展传统酿造技术,“君明生物”已成为液态酿酒行业的中坚。在有效地吸收我国传统固态酿酒技术和液态酿酒技术的基础上,引进国际上先进的酿酒理论和工艺,“君明生物”独创的“液态酿酒新技术”在保持了“液态生料酿酒技术”出酒率高,酒糟(饲料)含蛋白质高,营养全面的同时,使所产白酒的酒质更好,口感更佳,具有:纯粮原浆,醇香浓郁,清澈透明如矿泉水,好喝不上头的特点。这一新技术投资少,见效快,效益高,风险低,产品大众化易销售,市场开发空间广阔,更适合农村、乡镇利用当地自然资源和人力资源,开创中、小型酿酒、养殖业。该技术优势明显已成农村经济发展中,快速致富的首选项目! “君明液态酿酒及高蛋白糖化饲料生产技术”对粮食进行有效的生物深加工,使粮食的附加值成倍的增长,绿色无污染。可同时从几个行业中(如:酿酒、饲料、养殖、能源、种植等)获得可观的经济效益和社会效益。通过扩大的养殖业可为土地改良、减少板结、提高使用率提供更多的“有机肥类”,实现农村立体化养殖业、种植业的良性循环和发展。 让山更绿,水更清,民更富,造福子孙! ★【功能卓越,物美价廉的新型酿酒设备】 科学的技术,更要依靠与其相配套的先进设备,来体现其巨大的经济效益内涵。 “君明牌”新型液态酿酒设备(又名:“饲料发生器”),以现代液态酿酒理论为指导,采用国际食品设备加工标准,采用0Ri18Ni9Ti进口不锈钢为原料,精心设计加工而成。它具有:结构简单、合理、轻便、成本低(仅为同类产品的2/3),生产操作简单、稳定,常温常压,运行安全可靠,经济耐用,使用寿命十年以上。设备终身保修,常年提供免费技术指导。 ★【优质瓶装品牌酒的最佳伙伴-基酒】 科学的技术,更要依靠与其相配套的先进设备,来体现其巨大的经济效益内涵。 “君明牌”新型液态酿酒设备(又名:“饲料发生器”),以现代液态酿酒理论为指导,采用国际食品设备加工标准,采用0Ri18Ni9Ti进口不锈钢为原料,精心设计加工而成。它具有:结构简单、合理、轻便、成本低(仅为同类产品的2/3),生产操作简单、稳定,常温常压,运行安全可靠,经济耐用,使用寿命十年以上。设备终身保修,常年提供免费技术指导。 ★【优质的高产“酒曲”,是成功的保证】 “君明生物”以现代酿酒理念为指导,以科技生物工程为手段,独家研创的“液态增香型高产酒曲”、“液态复合香型高产曲种”,是微生物超浓缩群体。具有活性强,淀粉转化率高,性能稳定,出酒率高的特点。百斤大米可以生产50%白酒95斤以上,百斤玉米可以生产50%白酒75斤以上。酒的口感好,酒质高。该酒曲用量少(0.58-0.68市斤/百斤粮),操作简单,劳动强度低,发酵周期短(2-12天),成本低,利润高,安全卫生,是液态生、熟料酿酒,膨化发酵酿酒等工艺最理想的发酵用曲种。由于该酒曲科技含量高,生物活性强,也成为广大液态生料酿酒厂和用户,更新换代,提升技术的理想酒曲。 “君明液态复合香型高产酒曲”同时还可以应用于米酒、涝糟、食用醋、桔杆发酵等行

液体发酵技术

液体发酵技术 1. 液体发酵技术简介 1.1液体发酵的概念 液体发酵技术是现代生物技术之一,它是指在生化反应器中,模仿自然界将食药用菌在生育过程中所必需的糖类、有机和无机含有氮素的化合物、无机盐等一些微量元素以及其它营养物质溶解在水中作为培养基,灭菌后接入菌种,通入无菌空气并加以搅拌,提供食用菌菌体呼吸代谢所需要的氧气,并控制适宜的外界条件,进行菌丝大量培养繁殖的过程。工业化大规模的发酵培养即为发酵生产,亦称深层培养或沉没培养。工业化发酵生产必需采用发酵罐,而实验室中发酵培养多采用三角瓶。得到的发酵液中含有菌体、被菌体分解及未分解的营养成分、菌体产生的代谢产物。发酵液直接供作药用或供分离提取,也可以作液体菌种。 1.2 液体发酵技术的发展简史 液体深层发酵技术这一概念是20世纪40年代由美国弗吉尼亚大学生物工程专家Elmer L,Gaden.Jr设计出培养微生物系统的生物反应器,成为该项技术的创始人。据资料报道,液体深层发酵技术应用于食药用菌方面的研究始于美国。1948年,H.Humfeld用深层发酵来培养蘑菇(Agaricus campestris)菌丝体,并首先提出了用液体发酵来培养蕈菌的菌丝体。从此食药用菌的发酵生产在世界范围内兴起;1953年,美国的S.Block博士用废苷汁深层培养了野蘑菇(Agaricus arvensis);1958年J.Szuess第一个用发酵罐培养了羊肚菌(Morchella esculenta)。从此,食药用菌的生产渐渐跨入了大规模工业化生产的领域。日本的杉森恒武等于1975、1977年用1%的有机酸和0.5%的酵母膏组成液体培养基,取得了大量香菇菌丝体。我国是在1958年开始研究蘑菇、侧耳等的深层发酵的。1963年羊肚菌液体发酵开始工业化生产试验。自此以后,大规模采用液态发酵生产食药用菌逐渐展开。当时主要研究灵芝(Ganoderma lucidum)、蜜环菌(Armillariella mellea)、银耳(Tremella fuciformis)等的液体发酵应用于医药工业。70年代开始研究香菇(Lentinula edodes)、冬虫夏草(Cordyceps sinensis)、黑木耳(Auricularia auricula)、金针菇(Flammulina velutipes)、猴头(Hericium erinaceus)、草菇(V olvariella volvacea)等的液体发酵。 2 液体发酵培养的特点 2.1原料来源广泛,价格低廉 食药用菌的液体培养所需的碳源可用工业葡萄糖、工业淀粉及山芋粉等;氮源可采用黄豆饼粉、蚕蛹粉、麸皮粉等。为了降低成本,通常还取用部分工业废水为代用品,如糖蜜废母液、木材水解液、各种大豆深加工废水、玉米深加工废水及淀粉废水等,原料来源相当广泛。 2.2菌丝体生长快速 在液体培养中,液体培养基的营养成分分布均匀,有利于菌类营养体的充分接触和吸收。菌丝细胞能在反应器内处于最适温度、pH、氧气和碳氮比的条件下生长,能及时排放呼吸作用产生的代谢废气,因此新陈代谢旺盛,菌丝生长分裂迅速,能在短时间内积累大量的菌丝体和多糖、多肽等具有生理活性的代谢产物。

灵芝多糖的研究进展_张卫国

中图分类号:R979.1 R730.53;文献标识号:A ;文章篇号:1007-2764(2003)03-0036-85  灵芝多糖的研究进展 张卫国1 刘欣2 陈永泉2  (1韶关大学英东生物工程学院 韶关 512005)(2华南农业大学食品学院 广州510642) 摘 要: 灵芝多糖是灵芝中含有的一种高分子活性多糖,具有多种生理功能,国内外对此开展了广泛的研究。本文对其生理功能、结构特点、发酵生产等方面的研究进行了综述。  关键词:多糖;生理功能;结构;发酵    Research advance of G.japonicum polysaccharide Zhang Weiguo1, Liuxin 2, Chen Yongquan2 (1 Food Department , Shaoguan University, Shaoguan ,512005) (2 Food college, South-China Agricultural University, Guangzhou 510642) Abtract: G.japonicum Polysaccharide is a high-molecule active material that has many functions. Its research has done widely at home and abroad. The paper reviews its function, structure and fermenting production.。 Key words: polysaccharide; function; structure; fermentation   1 灵芝及其医疗保健作用  灵芝是一种营养、保健价值极高的大型担子菌。目前已知灵芝属约有100多种,其中以赤芝和紫芝的药理价值最高,临床上主要也是使用这两种灵芝[1]。我国是灵芝真菌资源丰富的国家,它们多生长在浙江、江西、湖南、广西、云南、贵州、福建、海南等地区,紫芝是中国特有的灵芝种类[2]。灵芝含有有机锗、高分子多糖、灵芝酸及腺嘌呤核苷等生物活性成分。 灵芝与人类健康有极其密切的关系。关于灵芝的药效作用,历代本草学家都有所论述,早在2千多年前的春秋战国时期,《列子、汤问》列御寇中云“朽壤之一,有菌之者”,并总结当时利于灵芝治病保健的经验:“煮百沸其味清芳,饮之明目,脑清、心静、肾坚,其宝物也”[3]。 最早的药学著作《专著神农本草经》把灵芝列为上品,谓其“久味苦平,主治胸中结,益心气,补中,增智慧,不忘,久服轻身不老”。 李时珍在《本草纲目》中对灵芝药性和功效作了详尽的记述:赤芝,苦平无毒,主治胸中结、益心收稿日期:2003-5-2 气、补中、增智慧、不忘;紫芝,甘温无毒,好颜色、治虚劳、治痔[4]。 现代医学药理研究和临床上都已证明:灵芝可增强机体对自由基的清除能力,故能减少自由基对机体的损伤,有延缓衰老之功效,还可以提高免疫力、抗炎症、降低血液中胆固醇含量、降血脂、降血糖等药效[6]。 2 活性多糖的研究概述 活性多糖是一种具有某些特殊生理功能的多糖类高分子化合物,广泛存在于植物、动物和微生物组织中。按照来源分类,活性多糖分为植物多糖、动物多糖、微生物多糖等,还可以进一步细分,如微生物多糖再分为细菌多糖和真菌多糖等。按照化学结构分类,多糖分为均多糖和杂多糖[7]。活性多糖作为药物始于1943年,六十年代后,活性多糖作为广谱免疫促进剂引起了人们极大的兴趣[8]。八十年代又发现活性多糖的糖链在分子生物学中具有决定性的作用,能控制细胞分裂和分化,调节细胞的生长和衰老[9]。近年来,多糖结构与功能的关系以及多糖复合物疫苗等研究在国际上受到了较多的关注。 85

抗生素研究进展

文献综述 抗生素发酵研究进展 专业年级13生物工程学院环资学院学生姓名王先府学号2013125142 指导教师常海军日期2016.4.30

抗生素发酵研究进展 王先府 (重庆工商大学环资学院2013级生物班2013125142) 摘要:抗生素是由微生物(包括细菌、真菌、放线菌属)或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或 其它活性的一类次级代谢产物,能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质,由于其在自然条件下不易获得,现可 利用发酵来生产抗生素,本文对抗生素发酵研究过程多方面进行综述。 关键词:抗生素;菌渣;过程优化 Advances in antibiotic fermentation Jeff (College of environment and resources, Industrial and Commercial University Of Chongqing,2013125142)Abstract:Antibiotics are by microorganisms,(including bacteria, fungi, actinomycetes spp.) or higher plants and animals produced in the process of life with resistance to pathogens or other activity of a class of secondary metabolites, can interfere with other living cells development function of chemical substances, due to its under natural conditions is not easy to get, is now available by fermentation to produce antibiotic, against the students ferment process research are reviewed. Key words:antibiotics; mushroom residue; process optimization 采用发酵工程技术生产医药产品是制药工程的重要部分,其中抗生素是我国医药生产的大宗产品,随着基因工程技术的进展,基因工程药的比例逐渐增大,但抗生素在国计民生中所起的作用是不能完全替代的,特别是西方国家出于能源和环保的考虑,转产生产高附加值的药物,留出了抗生素的市场空间,为我国的抗生素生产发展提供了机遇,作为一个发展中的国家,可以说在相当长时间内, 我国抗生素生产在整个医药产品中仍占很大的比例。 1全发酵研发情况 中国最早生产的全发酵抗生素品种为饲用土霉素钙。世纪年代内蒙古金河生物科技公司等4家抗生素发酵企业开始生产全发酵金霉素产品,并以内蒙古金河生物科技公司的国内国际的市场占有量最大。目前国内有25家抗生素发酵生产企业生产全发酵抗生素产品,产品主要有黄霉素预混剂、饲用金霉素、那西肽预混剂、硫酸黏菌素预混剂、恩拉霉素预混剂、杆菌肽锌预混剂、亚甲基双水杨酸杆菌肽预混剂等由于含量规格不同,目前在我国共获得70多个产品批准文号。这些产品对我国的动物养殖发挥了重要作用主要体现在:①治疗某些动物疾病;②预防某些动物疾病尤其是对那些传染性疾病的预防,保证畜禽的健康生长;③促生长作用使畜禽生长速度加快,可使某些饲养动物缩短喂养周期;④提高饲料转化率也即饲料利用率,使之利用较少的饲料达到相同饲喂效果从而节省饲料提高生产效益⑤提高动物产品质量这其中主要是可提高肉蛋奶的产品质量⑥提高动物机能的抵抗力从而增强动物应付外界不良环境的能力。 近多年来,我国养殖业迅猛发展养殖模式从散养逐步转变集约化养殖,同时我国全发酵抗生素企业的生产技术和研发水平也逐步与国际接轨。因此,我国企业生产的全发酵抗生素产品在国内和国际占有相当的市场。例如,浙江海正药业股份有限公司生产的恩拉霉素预混剂一个品种一年的销

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