灵芝发酵技术进展课件

单击此处编辑母版标题样式,G.-Q.Liu,*,1,灵芝的发酵技术进展,2,灵芝,Ganoderma lucidum,(W.Curtis:Fr.)P.Karst.,在分类上属于真菌界，担子菌门，担子菌纲，多孔菌目，灵芝科，灵芝属，是具有极高药用价值的名贵高等真菌。,国家卫生部,批准灵芝作为食品新资源，这也就从法律上肯定了灵芝药食兼用的地位。,美国草药药典与治疗概要,（,American Herbal Pharmacopoeia and Therapeutic Compendium,）也收载了灵芝，迄今仅收藏,10,种中药或天然药物,灵芝的现代研究、开发与应用已受到美国医药学界的重视。,3,灵芝,4,5,6,一、发酵生产方式,液体深层发酵,固体培养,/,固体栽培,固体,培养优点,1.,培养基,单纯,2.,基质前处理较液体发酵,少,3.,因获得水分可减少杂菌污染,4,.,能产生特殊,产物,5.,固体发酵相当于使用相当高的,培养基,6,.,下游的回收纯化过程及废弃物处理通常较,简化,7,.,固体发酵可食品产生特殊,风味,7,固体培养缺点,1.,限于低湿状态下生长的,微生物,2.,在较致密的环境下,发酵,3,.,固态下各项参数不易,侦测,4.,不易以搅拌方式进行,质量传递,5,.,不易,设计反应器，难以量化生产或设计合理化的发酵流程。,6.,固体发酵的培养时间较长，其产量及产能常低于液体发酵。,7.,萃取的产物常因黏度高不易大量浓缩。,8,9,10,二、可选用的发酵罐 类型,1,、气升式发酵罐,2,、机械搅拌式发酵罐,11,气升式反应器的类型：,气升环流式、鼓泡式、空气喷射式等。,生物工业已经大量应用的气升式发酵罐有,气升内环流发酵罐,、,气液双喷射气升环流发酵罐,、设有多层分布板的,塔式气升发酵罐,。,12,气升式反应器特点,：,(1),反应溶液分布均匀,对许多间歇或连续加料的通气发酵，基质和溶氧尽可能均匀分散，以保证其基质在发酵罐内各处的浓度比较均匀。,有助于避免在发酵罐液面生成稳定的泡沫层。,此外，还有助于分散培养基成分中易沉降的颗粒物料,2,),较高的溶氧速率和溶氧效率：,气升式反应器有较高的气含率,(gasholdup),和比气液接触介面，因而有高传质速率和溶氧效率。,3),剪切力小，对生物细胞损伤小：,由于气升式反应器没有机械搅拌叶轮，故对细胞的剪切损伤可减至最低，尤其适合植物细胞及组织的培养。,13,机械搅拌式发酵罐,14,三、液体深层发酵技术的应用,（一）分批发酵,15,常见研究手段,培养基筛选、优化,接种量,培养温度,转速,/,溶氧,起始,pH,pH,梯度控制,环境因子优化,16,示例一：外源因子对灵芝细胞生长和代谢物合成的干预,17,1,、药用昆虫提取物对,灵芝细胞生长的影响,18,2,、各提取物对,灵芝胞内多糖（,IPS,）形成的影响,19,3,、各提取物对,灵芝胞外多糖（,EPS,）形成的影响,20,示例一：灵芝菌体,补料,-,分批发酵动力学,细胞生长、基质消耗,21,12 16 20 24,Cultivation time,示例二,补加时间对灵芝多糖（,IPS,和,EPS,）后期发酵动力学的影响,22,示例三,补加时间对灵芝酸（,GA,）后期发酵动力学的影响,23,（三）发酵放大,摇瓶发酵,5-10L,小罐 发酵放大,100L,以上大罐 发酵发大,24,基质消耗比较,