黄芪渣固体发酵菌种的筛选与条件优化

摘要

黄芪渣是黄芪提取黄芪多糖后剩余的药渣。在工业生产上，黄芪多糖的提取方法大多数为在“水提醇沉”，这种方法不仅产生大批量的残渣，而且使得黄芪中其他药用成分残留于残渣中，药渣仍具有增强机体免疫功能、促进机体代谢等作用。利用固体发酵技术，对黄芪渣进行生物转化，可以充分开发黄芪渣，并提高其综合利用程度，实现资源的二次高效利用。
　　对黄芪渣的成分进行了分析。结果表明，黄芪渣中粗纤维含量为42.74％±0.08％、甘露醇含量为1.15％±0.01％、可溶性糖含量为12.36％±0.09％、还原糖含量为3.83％±0.06％、脂肪含量为0.50％±0.01％、蛋白质含量为8.92％±0.08％、粗灰分含量为4.16％±0.14％、水分含量为5.29％±0.27％。
　　对固体发酵菌种进行了筛选。选取了五种虫草真菌作为固体发酵菌种，先对其生长曲线做了测定，实验结果得出五种虫草真菌种子液的最佳培养时间分别是:蝉拟青霉ZZYC为3d;中国拟青霉DCXC为3d;古尼拟青霉ZZY为3d;蛹拟青霉ZZYZB为3d;蛹拟青霉ZZYYS为5d。固体发酵结束后，以粗纤维降解率和发酵产物中甘露醇含量为参考指标，对发酵菌种进行筛选，试验确定中国拟青霉DCXC为黄芪渣固体发酵的最佳菌种。
　　在发酵菌种确定后，对其固体发酵条件进行了优化。从发酵时间、接种量、发酵基质初始pH、发酵基质厚度四个方面进行了单因素优化试验，以粗纤维降解率和发酵产物中甘露醇含量为参考指标，试验得出:发酵时间为25 d;接种量为20％;发酵培养基初始pH为自然pH(pH4.8);发酵基质厚度为1.0 cm。对发酵条件优化进行了正交试验，确定固体发酵的最优工艺为:发酵时间为25 d;接种量为20％;发酵培养基初始pH为自然pH(pH4.8);发酵基质厚度为1.0 cm。正交试验验证试验结果为:粗纤维降解率为23.23％±0.19％;发酵产物中甘露醇含量为2.46％±0.03％，比黄芪渣原料中增加了113.90％。
　　还对黄芪渣固体发酵进行了实验室规模培养。先利用传统浅盘发酵法进行发酵，结果得出传统浅盘发酵法不适于黄芪渣固体发酵的实验室规模培养;经过试验探索，发明了新型培养盒发酵法，利用规格为280×180×120 mm的培养盒，利用工业黄芪渣40 kg，得到发酵产物28 kg，发酵产物得率为70％。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 中药渣

1．1．1 中药渣来源及其污染危害

1．1．2 中药渣活性成分研究

1．1．3 中药渣综合应用研究

1．2 固态发酵

1．2．1 固态发酵概述

1．2．2 固体发酵菌种的研究

1．2．3 固体发酵条件研究

1．3 虫草

1．3．1 虫草简介

1．3．2 虫草真菌的微生物转化研究

1．4 黄芪

1．4．1 黄芪概述

1．4．2 黄芪渣

1．5 本论文研究目的、意义及研究内容

2 材料和方法

2．1 实验材料

2．1．1 菌种

2．1．2 黄芪渣

2．1．3 主要药品和试剂

2．1．4 主要仪器和设备

2．1．5 培养基

2．2 培养方法

2．2．1 菌种活化实验

2．2．2 发酵菌种生长曲线测定实验

2．2．3 种子液培养实验

2．3 黄芪渣成分检测

2．3．1 粗纤维的测定

2．3．2 甘露醇的测定

2．3．3 可溶性糖的测定

2．3．4 还原糖的测定

2．3．5 脂肪的测定

2．3．6 蛋白质的测定

2．3．7 粗灰分的测定

2．3．8 水分的测定

2．4 固体发酵菌种的筛选

2．5 固体发酵条件的优化

2．5．1 发酵时间的优化

2．5．2 接种量的优化

2．5．3 发酵培养基初始pH的优化

2．5．4 发酵基质厚度的优化

2．5．5 正交试验

2．5．6 验证试验

2．6 固体发酵的实验室规模培养

2．6．1 传统浅盘培养法

2．6．2 新型培养盒法酵法

3 结果与讨论

3．1 发酵菌种生长曲线

3．1．1 蝉拟青霉ZZYC生长曲线

3．1．2 中国拟青霉DCXC生长曲线

3．1．3 古尼拟青霉ZZY生长曲线

3．1．4 蛹拟青霉ZZYZB生长曲线

3．1．5 蛹拟青霉ZZYYS生长曲线

3．2 黄芪渣的成分

3．2．1 粗纤维含量

3．2．2 甘露醇含量

3．2．3 可溶性糖含量

3．2．4 还原糖含量

3．2．5 脂肪含量

3．2．6 蛋白质含量

3．2．7 粗灰分含量

3．2．8 水分含量

3．3 固体发酵菌种筛选

3．3．1 发酵菌种对粗纤维降解率的影响

3．3．2 发酵菌种对甘露醇含量的影响

3．4 固体发酵条件优化

3．4．1 发酵时间

3．4．2 接种量

3．4．3 发酵培养基初始pH

3．4．4 发酵基质厚度

3．4．5 正交试验结果

3．4．6 验证试验结果

3．5 固体发酵实验室规模培养结果

3．5．1 传统浅盘培养法培养结果

3．5．2 新型培养盒发酵法培养结果

4 结论

5 展望

参考文献

7 硕士期间发表论文等情况

致谢