灵芝红枣发酵条件优化

 2023-08-28 09:08

论文总字数:12920字

摘 要

本论文选用灵芝来发酵红枣并对其发酵条件进行优化,为实现红枣深加工并开发相关的功能产品做好铺垫。首先,对灵芝菌生长所需红枣浓度进行优化,获得了初始红枣浓度为5%。其次,对红枣基础培养基进行单因子优化,得到最优碳源:2%蔗糖;最优氮源:酵母浸膏粉1%;最优无机盐:磷酸二氢钠0.5%。最后,在单因子优化结果的基础上进行SAS优化,得到最优培养基:5%红枣、3%蔗糖、1.5%酵母浸膏粉、0.5%磷酸二氢钠。在最优培养基的基础上,测定红枣灵芝发酵多糖含量为5791mg/L,较优化前纯红枣的3192mg/L提高了80%。用灵芝发酵红枣后,其多糖含量有了显著提高,为红枣深加工提供了技术依据。

关键词:红枣;灵芝;多糖;深层液体发酵;响应面优化;

Abstract: In this paper, ganoderma lucidum was selected to ferment red dates and the fermentation conditions were optimized to pave the way for the further processing of red dates and the development of relevant functional products. Firstly, the concentration of jujube needed for the growth of ganoderma lucidum was optimized, and the initial concentration of jujube was 5%. Secondly, single factor optimization was carried out on the basic medium of jujube to obtain the optimal carbon source: 2% sucrose. Optimal nitrogen source: yeast extract powder 1%. Optimal inorganic salt: sodium dihydrogen phosphate 0.5%. Finally, based on the single factor optimization results, SAS optimization was carried out to obtain the optimal medium: 5% jujube, 3% sucrose, 1.5% yeast extract powder, 0.5% sodium dihydrogen phosphate. On the basis of the optimal medium, the content of polysaccharide in the fermentation of ganoderma lucidum was determined to be 5820mg/L, which was 80% higher than the content of 3192mg/L before the optimization. The content of polysaccharide in red dates fermented with ganoderma lucidum was significantly increased, which provided a technical basis for the further processing of red dates.

Keywords:Red jujube; Ganoderma lucidum; Polysaccharides; Deep liquid fermentation; Response surface optimization;

目 录

1. 前 言 5

1.1红枣现状 5

1.2灵芝现状 5

1.3本论文研究思路 5

2. 材料与方法 7

2.1 材料 7

2.1.1 红枣 7

2.1.2 菌种 7

2.1.3 试剂 7

2.1.4 培养基 8

2.1.5 溶液 8

2.1.6 仪器设备 9

2.2 方法 9

2.2.1单因子优化方法 9

2.2.2响应面优化方法 10

2.2.3发酵方法 11

2.2.4多糖提取方法 11

2.2.5多糖浓度测定方法 12

3.结果与分析 14

3.1发酵条件单因子优化 14

3.1.1初始红枣浓度优化 14

3.1.2碳源种类及其浓度的研究 14

3.1.3氮源种类及其浓度的研究 16

3.1.4无机盐种类及其浓度的研究 17

3.2 响应面实验结果 18

4. 结论与展望 21

4.1 结论 21

4.2 展望 21

5. 致谢 22

参考文献 23

前 言

1.1红枣现状

红枣有“维生素之王”的美称,古往今来,人们一直把红枣称为“本木之粮”。民间亦有“日食三颗枣, 百岁不显老”之说。现代食品营养学表明,多糖是红枣中的主要功能性营养成分,红枣多糖在肝脏保护、抗氧化[1]、延缓衰老、抗肿瘤等方面也发挥着极其重要的作用;红枣中的VC[2]及AMP在各类生化药物对肝脏的损害方面也有显著地积极效应;皂苷类物质能抑制有害菌种繁殖、保护肝脏免受损害、增强机体免疫力等。我国枣业资源十分丰富,遍布国家各个地区,不仅如此,我国是红枣产品的唯一出口国,远销海外。目前,我国红枣加工业主要还是以粗加工为主,产品单一,例如:红枣干、蜜枣、果脯等,技术含量较低,精细加工产品比较少,并且还没有形成规模化生产,因此用灵芝菌发酵红枣对其发酵条件进行优化乃至制作功能饮料具有广阔的发展前景。

1.2灵芝现状

灵芝素有“仙草”的美称,是多孔蓖科真菌灵芝的子实体[3]。古往今来,灵芝在中华上下五千年的历史上都担任着极其珍稀的“宝物”角色。药学巨著《本草纲目》在灵芝的药效方面作了详细的描述,其中就称灵芝为“上品”[4]。灵芝多糖是灵芝中一种极其重要的成分,含有葡聚糖、肽多糖、杂多糖等多糖, 是灵芝中的主要有效成分[5-7]。在抗衰老、抗病毒、抗肿瘤等方面有重要的活性[8-10]。除此之外,它对癌细胞具有强大的抑制力,并且可以活化吞噬细胞刺激抗体,从而提高机体的免疫能力。人体内的酵素可以分解各种瓜果蔬菜中的多糖并且产生一系列的反应,进而具有一定的疗效,但却不能分解灵芝多糖[11, 12]。因此,我们可以利用此优势实现对灵芝多糖转化的最大程度化。

1.3本论文研究思路

本论文通过灵芝对红枣液进行发酵转化,对发酵过程中条件进行控制筛选,最终筛选出红枣灵芝发酵最优培养基。首先进行灵芝发酵培养基的选择,再用灵芝为发酵菌种,对红枣进行发酵,测定不同红枣浓度下多糖含量,选择最优发酵方案。然后对最优方案以最优红枣培养基为基础进行单因子优化,取得最优碳源、氮源、无机盐种类及其浓度。在此基础上进行SAS响应面优化,得到最优红枣灵芝培养基。

图1-1技术路线图

材料与方法

2.1 材料

2.1.1 红枣

红枣干,网上购买,新疆若芜灰枣。

2.1.2 菌种

赤灵芝(Gamaderma lucidum),保藏于淮阴师范学院金工楼实验室。

2.1.3 试剂

表2-1 实验材料

试剂名称

纯度

厂家

无水乙醇

分析纯(AR)

国药集团化学试剂有限公司

硫酸

分析纯(AR)

国药集团化学试剂有限公司

苯酚

分析纯(AR)

国药集团化学试剂有限公司

葡萄糖

分析纯(AR)

天津市大茂化学试剂厂

果糖

分析纯(AR)

国药集团化学试剂有限公司

蔗糖

分析纯(AR)

国药集团化学试剂有限公司

淀粉

分析纯(AR)

国药集团化学试剂有限公司

黄豆粉

分析纯(AR)

国药集团化学试剂有限公司

大豆蛋白腖

分析纯(AR)

国药集团化学试剂有限公司

硫酸铵

分析纯(AR)

国药集团化学试剂有限公司

酵母浸膏粉

分析纯(AR)

国药集团化学试剂有限公司

七水合硫酸镁

分析纯(AR)

国药集团化学试剂有限公司

硫酸亚铁

分析纯(AR)

国药集团化学试剂有限公司

磷酸二氢钾

分析纯(AR)

国药集团化学试剂有限公司

磷酸二氢钠

分析纯(AR)

国药集团化学试剂有限公司

2.1.4 培养基

2.1.5 溶液

2.1.6 仪器设备

2.2 方法

2.2.1单因子优化方法

(1)确定最优红枣基础培养基

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