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食用菌液体菌种

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硕士学位论文

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江苏大学硕士学位论文

机盐及维生素的含量,进行三个水平四个因子的正交试验,每个试验组重复三次,取平均值。

7)验证最佳培养基试验根据正交试验确定的最佳培养基结果,进行试验验证,进一步确定最佳培养基的组成。重复三次。

2.2.3培养基的最佳碳源的选择

(1)不能碳氮源对金针菇生物量的影响

碳素是构成菌体细胞和含氮次生代谢产物的重要营养物质,也是食用菌生命活动所需的主要能量来源”。。由图可知,金针菇对碳源的利用相当广泛,既可以利用成分复杂的缓慢利用的复合碳源,如玉米淀粉、玉米粉等,又可以利用单糖和双糖等小分子快速利用碳源,如葡萄糖,麦芽糖等,甚至可以吸收利用醇类,如乙醇。不能碳源对金针菇生物量影响的试验结果如图2—1所示

图2—1碳源对生物量的影响

在单糖和双糖中,金针菇对葡萄糖的利用效果最好,菌丝干重达到78.8mg/ml,这正符合V.W.Kakilan报道的,真菌的主要呼吸途径碳源都是以葡萄糖的磷酸化衍生物方式为其始点的”1;其次是麦芽糖,而对蔗糖的利用效果最差。这说明醛糖比酮糖更容易被金针菇菌丝利用。

在多糖中,玉米淀粉是金针菇最好的碳源,菌丝干重达到60.80mg/ml,其次是麸皮、玉米粉,而对可溶性淀粉的利用效果最差,菌丝干重仅为36.80mg/ml。

此外,金针菇对醇类的利用效果是所有碳源中最差的,菌丝干重仅为14.60mg/ml,大约是葡萄糖的1/5。显然,金针菇的液体培养若用单一的碳源,从菌丝干重考虑,单糖是葡萄糖最佳,而复合碳源中,玉米淀粉是最好的。从应用生产实际出发,玉米淀粉的价格远远低于葡萄糖的价格,从而用玉米淀粉的经

食用菌液体菌种生产方法

食用菌液体菌种的生产方法(发酵罐法) 传统菌种生产工艺,一般是由试管母种扩繁成二级种、三级种,生产周期长、污染率高、成本高、需大量人工、管理困难。液体菌种生产具有纯度高、活力强、繁殖快的特点,接种到培养料内有流动性好、萌发点多,发菌迅速等特种点。应用于生产与固体菌种相比有以下优点: 1.菌种生产周期短。固体种一般需25—40天,而液体种仅需3—7天。 2.接种后,萌发点多萌发点多、发菌快、出菇周期短。接种24小时菌丝布满料面,3—15天长满菌袋,一般品种10天左右可出菇。 3.接种方便、成本低。用液体菌种接种一般每袋成本是1—3分,每人每小时可接800袋以上,提高效益4—5倍。 4.适宜工厂化生产。可直接用于栽培料进行出菇,大批量生产菌袋。为食用菌集约化、标准化生产创造了条件。因此,适宜我国国情的液体菌种设备的出现,必将在食用菌生产领域引发一场新的革命。 液体菌种具有固体(颗粒)菌种无可比拟的优势,但是液体菌种生产设备是近几年刚发展起来并逐渐成熟的,因此很多人对此很陌生。在这里我们对此进行简单介绍 一、液体菌种设备基本原理 任何一种食用菌自身的生长必须满足其对温度、湿度、需氧量、养分等的需要,同时必须避免杂菌感染。在深层发酵技术上称之为选择性发酵技术,如啤酒生产技术当属此例,而白酒生产则是生物菌群发酵技术。 液体菌种发酵设备(包括四大系统,温控系统由控制器、电热管等组成;供气系统由空气压缩机、输送管道、空气过滤器等组成;冷却系统由热交换器、进出水管道组成;搅拌系统由射流器、提升管等组成。 二、液体菌种生产的关键技术 1、溶氧量 液体菌种生产中最关键的是培养液中氧的溶解量,因为在菌丝生长过程中,必须不断的吸收溶解其中的氧气来维持自身的新陈代谢,氧气在液体(水)中的溶解量与压力、温度有关,同时与培养液的接触面积、渗透压有很大的关系。因此我们设计发酵设备时有效地解决了这些问题,如安装射流器使气泡细碎度增加等。 2、空气过滤 技术的关键就是保证进入的空气无菌度高,因此必须选择孔径小、材料先进的过滤膜。一般细菌直径在0.5-5um,酵母菌在1-10um,病毒一般在20-400mu,所以选择过滤膜时应综合考虑以上因素。当然如果选的太小,成本将大幅度提高。另外环境对于空气影响很大,在空气压缩机房、制种车间必须保持环境清洁。 3、培养液 培养液是菌丝生长发育的营养源,要求营养全面均衡。不同的菌种对营养要求偏重不同。配制原料有糖、麸皮、磷酸二氢钾、硫酸镁、维生素、蛋白胨、土豆汁、酵母浸膏等。配置培养液时,先将土豆片、麸皮一起煮熟,将汁液滤出,后加入其它辅料混匀即可。 4、接种 培养器上端有接种口,也是装料口,将母种并瓶后加入抑菌剂,而后必须在火焰圈的保护下倒入罐体内,要求动作快、操作准确。

我国食用菌产业发展概况

食用菌产业发展概况 食用菌行业概述 中国领土辽阔,地形复杂,气候多样,是菌类的良好的滋生地,孕育着丰富的食用菌资源。中国食用菌产业的历史可以追溯到公元1世纪。当今世界性商业化栽培的十余种食用菌,绝大多数都起源于中国。由于食用菌产业在我国历史悠久,我国在其基础研究和应用技术研究方面都有许多重大的发现和革新,在某些领域一直居于国际领先水平。中国食用菌产业的发展有其鲜明的特色,我国的食用菌产业属于低成本产业,注重发挥社会效益和生态效益,成为许多发展中国家借鉴的成功典范,为世界食用菌产业的繁荣做出了有益贡献。 (一)、食用菌产业是朝阳产业 自改革开放以来,食用菌产业作为新兴产业在我国农业和农村经济发展中特别是建设社会主义新农村中的地位日趋重要,已成为我国广大农村和农民最主要的经济来源之一,成为中国农业的支柱产业之一,也是在我国农业发展中具有独特的优势和地位,是种植业中最具活力的经济作物之一。 目前我国从事食用菌菌种、种植、收购、加工、运输和贸易的相关人员已达三千万,人工栽培的食用菌种类不断增多,年产量持续增长 随着食用菌技术的应用普及,市场需求与农业结构调整的政策环境,中国食用菌行业已步入快速成长期的稳定发展阶段。 (二)、食用菌产业现已成为中国农业中的一个重要产业 我国是一个农业大国。食用菌产业现已成为中国农业中的一个重要产业,是种植业中仅次于粮、棉、油、果、菜的第六大类产品。中国农作物秸杆年积累量约3.7亿吨,林副产品产量上亿吨。丰富的农林废料为食用菌产业的发展提供了充足的原料,且劳动力资源丰富。食用菌产业已成为中国农业中的一个重要产业。据统计,2006年全国食用菌产量达到1400万t,占全球产量的70 %,总产值在全国种植业中仅次于粮、棉、油、果、菜,居第六位,占全球总产值的70%以上,产值590个亿,出口创汇11.2亿美元,综合产值达1300个亿(含餐饮及深加工),安置和转移农村富裕劳动力、矿区失地农民、林区转产工人2500万人。食用菌生产是我国农林经济中具有较强活力的新兴产业,也成为贫困地区农民脱贫致富的重要途径。

菌种的液体培养

兰州交通大学化学与生物工程学院综合能力训练Ⅰ——文献综述 题目:食用菌液体菌种的研究 作者:蒋成 学号:201207749 指导教师:谢放 完成日期:2014-7-16

食用菌液体菌种的研究 摘要: 本综述是对食用菌液体培养的历史以及发展进行介绍,对食用菌液体培养方法和条件进行阐述,以及影响它的因素及之中的检控参数,和液体培养的优点及其运用,和食用菌液体培养的展望的概述。 关键字: 液体菌种食用菌 1.引言: l.1食用菌液体培养技术概念的提出 食用菌的液体发酵技术起源于美国,据资料报道,1947年,美国的H.Humfeld 对蘑菇进行深层发酵并得到菌丝体,从此食用菌的发酵生产在世界范围内兴起。1958年,J.Snlecs第一个用发酵罐来培养羊肚菌(Mon6dia),从此食用菌液体培养制种的成功报道在国内外相继出现。1975年日本杉恒武等用1%的有机酸和0.5%的酵母膏作为培养基得到大量的香菇菌丝体,国内从1960年上海植物生理研究所的陈聿美等对蘑菇的深层培养进行研究以来,已经有许多单位和个人对数十种食用菌进行了液体培养的研究[5]。 我国对食用菌液体菌种培养技术的研究始于1958年对蘑菇和侧耳液体培养的研究,并在1963年进行了羊肚菌的规模化、工业化商品生产。从此,食用菌产品的获得开始由简单的农业种植而转入工业发酵生产阶段。 食用菌是一种重要的生物资源,在我国的森林山区中生长的种类与数量较多。在世界上来说,我国的食用菌资源极其丰富,也是最早开发利用食用菌资源的国家之一[1]。现在,随着社会的进步和人类生活水平的提高,人们对食用菌的需求和认识有了较大幅度的提高。但是,传统的小作坊栽培方法及生产方式已远远不能适应食用菌产业日益发展的趋势,大规模的机械化生产,已成为不可抵挡的发展趋势。 当前食用菌生产过程中使用的菌种大多是固体菌种,常以玻璃瓶或聚丙烯塑料袋作容器进行菌丝的培养;菌种生产的基本步骤为:母种扩大原种生产栽培种生产;其生产模式为:试管—瓶子—小袋—大袋的手工作坊式。这种传统的食用菌菌种生产过程一般要经过2-3个月的时间才能进行栽培生产[2]。 然而与固体菌种相比食用菌液体培养技术已经取得了很大的进展和可喜的成果,该技术是现代生物工程技术之一,具有生产周期短、效率高、成本低、便于工厂化大规模生产等优点,具有广阔的应用前景和较大的发展潜力[3-4]。 1.2培养条件及方法 (1)母种培养将冰箱内保藏菌种接种于试管斜面,将培养好的液体菌种菌丝球接种于试管斜面上,在相同条件下(24~25度)培养,进行对比实验并观察记录。 (2)液体菌种培养将冰箱内保藏菌种接种于液体培养基中,将培养好的液体菌种菌丝球继续接种于新鲜的液体培养基中进行对比实验,24~25度 震荡培养,

食用菌液体菌种生产方法(发酵罐法)

食用菌液体菌种生产方法(发酵罐法) 传统菌种生产工艺,一般是由试管母种扩繁成二级种、三级种,生产周期长、污染率高、成本高、需大量人工、管理困难。液体菌种生产具有纯度高、活力强、繁殖快的特点,接种到培养料内有流动性好、萌发点多,发菌迅速等特种点。应用于生产与固体菌种相比有以下优点: 1.菌种生产周期短。固体种一般需25—40天,而液体种仅需3—7天。 2.接种后,萌发点多萌发点多、发菌快、出菇周期短。接种24小时菌丝布满料面,3—15天长满菌袋,一般品种10天左右可出菇。 3.接种方便、成本低。用液体菌种接种一般每袋成本是1—3分,每人每小时可接800袋以上,提高效益4—5倍。 4.适宜工厂化生产。可直接用于栽培料进行出菇,大批量生产菌袋。为食用菌集约化、标准化生产创造了条件。因此,适宜我国国情的液体菌种设备的出现,必将在食用菌生产领域引发一场新的革命。 液体菌种具有固体(颗粒)菌种无可比拟的优势,但是液体菌种生产设备是近几年刚发展起来并逐渐成熟的,因此很多人对此很陌生。在这里我们对此进行简单介绍 一、液体菌种设备基本原理 任何一种食用菌自身的生长必须满足其对温度、湿度、需氧量、养分等的需要,同时必须避免杂菌感染。在深层发酵技术上称之为选

择性发酵技术,如啤酒生产技术当属此例,而白酒生产则是生物菌群发酵技术。 液体菌种发酵设备(包括四大系统,温控系统由控制器、电热管等组成;供气系统由空气压缩机、输送管道、空气过滤器等组成;冷却系统由热交换器、进出水管道组成;搅拌系统由射流器、提升管等组成。 二、液体菌种生产的关键技术 1、溶氧量 液体菌种生产中最关键的是培养液中氧的溶解量,因为在菌丝生长过程中,必须不断的吸收溶解其中的氧气来维持自身的新陈代谢,氧气在液体(水)中的溶解量与压力、温度有关,同时与培养液的接触面积、渗透压有很大的关系。因此我们设计发酵设备时有效地解决了这些问题,如安装射流器使气泡细碎度增加等。 2、空气过滤 技术的关键就是保证进入的空气无菌度高,因此必须选择孔径小、材料先进的过滤膜。一般细菌直径在0.5-5um,酵母菌在1-10um,病毒一般在20-400mu,所以选择过滤膜时应综合考虑以上因素。当然如果选的太小,成本将大幅度提高。另外环境对于空气影响很大,在空气压缩机房、制种车间必须保持环境清洁。 3、培养液 培养液是菌丝生长发育的营养源,要求营养全面均衡。不同的菌种对营养要求偏重不同。配制原料有糖、麸皮、磷酸二氢钾、硫酸镁、

食用菌液体菌种的研究现状

附3:食用菌液体菌种的研究现状 食用菌的液体发酵在抗生素发酵技术的基础上发展起来的。1947年美国的汉姆菲特首次提出了液体菌种法生产蘑菇菌丝体。1958年,美国液体深层发酵专家J.Szuecs利用发酵罐成功培养出多种食用菌菌丝体。1960年在日本,固体食用菌菌种称之为“第一时代菌种”一直被广泛使用。直至1999年,日本一家大型菇厂首次采用了在可动发酵罐里培养食用菌菌种的韩国模式液体菌种系统,并称之为“第二时代菌种”。在中国第四届蘑菇节,日本起源生物技术株式会社的小林恭久先生着重介绍了还原型液体食用菌菌种,称之为“第三时代菌种”,它是把人工生产的还原型固体食用菌菌种块粉碎后用无菌水稀释而成的液体食用菌菌种,还原型固体菌种具有活力强,接种量大的特点,每1200mL菌种可扩接10000瓶。目前,日本一些大型杏鲍菇食用菌菌种中心开始大规模地引进这一技术,并已经实用在杏鲍菇的生产上。在国内,1962年中国科学院植物生理研究所的陈聿美等对香菇、杏鲍菇、平菇、草菇等15种食用菌的深层培养进行研究。直至1987年,上海师范大学的杨庆尧等首次报道以液体食用菌菌种作为原种,合成颗粒或谷粒菌种作栽培种的蘑菇制种新工艺,整个制种工序历时仅23d~27d,比旧工艺快3倍~4倍。目前能用液体培养制种的食用菌有双孢蘑菇、金针菇、杏鲍菇、香菇、猴头菇、黑木耳、平菇等。但由于液体食用菌菌种对生产工艺及技术条件要求高,多数试验停留在摇瓶培养阶段,并受资金和技术的限制,我国仍有相当多食用菌生产企业和个人采用传统固体菌种栽培模式。2009年,黄爱荣等利用全自动发酵罐对双孢蘑菇As2796液体食用菌菌种的发酵工艺进行了研究,并对不同扩增倍数的液体食用菌菌种的活力进行了比较。2010年,沈敏等对杏鲍菇液体食用菌菌种进行研发工作,并将液体食用菌菌种成功应用在工厂化栽培中,实现了杏鲍菇工厂化栽培的高产、优质、高效的目标。随着工业化生产和经营管理方式组织食

食用菌发展状况与趋势

食用菌发展现状与趋势概述 姓名 学号 学院生命科学学院 班级11 级生物科学班 题目食用菌发展现状与趋势概述 成绩 日期 2013年12月5日

食用菌发展现状与趋势概述 摘要:通过本学期食用菌栽培课程的学习,我对食用菌这一行业有了初步认识和了解,为了更好的了解食用菌产业在我国的发展状况和前景,本文回顾了人们对食用菌认识和利用的历史,从我国食用菌产业基本情况、食用菌的重要作用、我国食用菌产业发展优势等方面分析得出中国食用菌产业的发展趋势。 关键词:食用菌历史现状优势发展趋势 前言:我国作为食用菌栽培历史最悠久、栽培种类最多、栽培技术最全面、产量和消费最多、从业人员最多的产业大国,已经成为全球食用菌产业转移的主战场,在未来10-20年内将不仅仅是个食用菌产业大国,而必将成为食用菌强国。 正文: 1、食用菌认识和利用历史 中国是世界认识和利用食用菌最早的国家,最早可以追溯到5000年前的仰韶文化时期。数千年来,我国人民在和大自然相处过程中对大型真菌的形态、生境、习性进行了仔细的观察,创造了丰富的词汇,并作过许多描述,记载于历史、小说、农书、本草等各类书籍文献中,还以这些野生食用菌为题材,创作了许多优美的诗、词、歌、赋等。公元前239年的《吕氏春秋》中记载了香菇的美味“味之美者,越骆之菌”,越骆即当今的浙江省香菇主产区,菌即香菇。晋朝王嘉《拾遗记》有“种耨芝草”。古农书中关于种菌法的最早记载可以追溯到唐代韩鄂所著的《四时纂要》中“种菌子”的一段:“取烂构木及叶,

于地埋之。常以泔浇令湿,两三日即生。” 我国食用菌的栽培种类有70~80种,形成商品的有50种,具一定规模生产的有20种以上,年产20万吨以上的有13种。根据中国食用菌协会统计,2007年产量居前9位的种类依次是:平菇、香菇、双孢蘑菇、毛木耳、黑木耳、金针菇、鸡腿菇、草菇、滑菇。随着我国食用菌产业的发展,栽培种类不断增多,如白灵菇、杏鲍菇、茶树菇、真姬菇、鸡腿菇、灰树花、灵芝等都受到了市场的青睐,成为我国食用菌产业新的增长点,为我国食用菌产业持续、稳定、健康发展注入了新的活力。 2、我国食用菌发展现状 食用菌是我国传统产业,是集保健、营养为一身的特色蔬菜,随着人们对其健康价值的深入认识,已日渐成为人们日常生活食品中的重要组成部分消费者日益增多,已成为继粮、棉、油、果、菜之后的第六大农产品。2007年食用菌销量达到1682万吨,销售收入近800亿元,增长率超过30%,从业人员达到近4000万人;2007年出口量突破70万吨,创汇14.25亿美元,已经创造出了惊人的经济、社会价值,显示出了极大的发展潜力。由于历史原因,我国食用菌产业的界限比较模糊,界定不一,但通过近十年的发展,我国食用菌产业已初步形成干果品、深加工食品、药物保健品等多个消费产业,设计农业、林业、畜牧业、生物产业、食品工业、制药等多个领域。整体讲,我国食用菌产业市场正逐步趋向完善发展。 然而,随着人们对生活需求的逐步提高和对食品安全

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。

液体菌种的制作及使用方法

液体菌种的制作及使用方法 发布时间:2009-05-21 阅读: 1215次〖打印文章〗〖关闭窗口〗 液体菌种的制作及使用方法 随着食用菌生产的发展,食用菌制种方法在传统固体制作的基础上在不断的改进和提高,其中液体菌种的制作便是其中之一。 液体发酵技术是现代生物技术之一,起源于美国。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。液体菌种由于具有生产规模化、控制自动化、生长无菌化、发菌高速化的生产应用优势,为食用菌产业化的发展提供了良好的种源条件,是食用菌产业化发展的必然方向,已被业内人士所看好。液体菌种是用液体培养基培养而成的菌种。近年来,国内外正积极研究液体菌种的培养与利用。与固体菌种相比,它具有菌种生产周期短、菌龄整齐一致、接种方便、接于固体菌料发酵快、适宜于工厂化生产等优点,因而受到了广大栽培者的欢迎。目前我国已能进行深层发酵的食用菌有:香菇、平菇、凤尾菇、美味侧耳、鲍鱼菇、金针菇、黑木耳、猴头、

草菇、蜜环菌、茯苓、滑菇和冬虫夏草等。 一、液体菌种的培养方法 常见的有采用摇床来生产的摇瓶培养法和采用发酵罐来生产的深 层培养法。若少量生产,可以用摇瓶培养法。深层培养需要一整套工业发酵设备,如锅炉、空气压缩机、空气净化系统、发酵罐等,故投资大,只适用于工厂化的大规模生产。而摇瓶培养投资少,设备技术简单,适合一般菌种厂生产使用。本节主要介绍摇瓶培养的技术方法。 1、食用菌液体发酵的培养基 根据培养基中组成的不同,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—些已知化学成分的营养物质作培养基。在生产上,还根据工艺将培养基分为孢子培养基、种子培养基及发酵培养基。但无论如何划分,每一种培养基的组成中都离不开碳、氮、无机盐、微量元素、维生素和生长素等。 1.1、碳、氮比(C/N) 碳、氮比指碳源及氮源在培养基中的含量比。构成菌丝细胞的碳、氮比通常是:8~12:1。由于菌丝生长过程中,一般需50%的碳源作为能量供给菌丝呼吸,另50%的碳源组成菌体细胞。因此培养基中理想碳、氮比的理论值为16~24:1。在液体培养中以菌丝增殖为目的的培养,通常碳、氮比以20:1为宜。 虽然食用真菌的液体培养一般要求较高的碳与氮比,即C:N=20:1左右生长较好,但许多菌种也能在较宽的碳、氮比范围内生长。不同的菌种所要求合适的碳、氮比,可通过实验求得。

2017年中国食用菌产业市场前景研究报告

2017年中国食用菌产业市场前景研究报告

一、食用菌的定义及分类 食用菌是指子实体硕大、可供食用的蕈菌(大型真菌),通称为蘑菇。中国已知的食用菌有350多种,其中多属担子菌亚门。 世界上已被描述的真菌达12万余种,能形成大型子实体或菌核组织的达6000 余种,可供食用的有2000余种,能大面积人工栽培的只有40~50种。食用菌在分类上属于菌物介真菌门,绝大多数属于担子菌亚门(如平菇、香菇),少数属于子囊菌亚门(如羊肚菌)。中国食用菌资源十分丰富,据卯晓岚(1988)统计,中国已知的食用菌约657种,它们分属于41个科、132个属,其中担子菌620种(占94.4%),子囊菌39种(占5.6%)。2000年统计中国的食用菌达938种,人工栽培的50余种。 常见的食用菌有:香菇、草菇、蘑菇、木耳、银耳、猴头、竹荪、松口蘑(松茸)、口蘑、红菇、灵芝、虫草、松露、白灵菇和牛肝菌等;少数属于子囊菌亚门,其中有:羊肚菌、马鞍菌、块菌等。上述真菌分别生长在不同的地区、不同的生态环境中。 二、全球食用菌产业蓬勃发展 1、全球产量持续较高增长 根据联合国粮食及农业组织(FAO)统计数据显示,全球食用菌的产量由2010的3025.6万吨增长至2016年的4795.6万吨,年复合增长率高达8%,始终保持稳定的增长态势,随着食用菌的价值陆续被发掘和认可,预计未来食用菌总产量还会继续保持较高的增速。 2010-2017年全球食用菌产量统计

2、中国是产量增长最快的国家 中国是世界食用菌产量增长最快的国家,由1978年的5.8万吨增长至2016年的3596.7万吨,年复合增长率达18.4%,远高于世界平均水平。自2005年总产量突破1200万吨以来,中国成为世界食用菌产量最大的国家,占比持续提升,目前已占全球总产量的75%左右。 2010-2017年中国食用菌产量统计 数据来源:中商产业研究院 3、美国食用菌消费市场增长迅速 美国是食用菌消费大国,数据显示,美国食用菌市场规模由2011年的15.4亿美元增长至2016年的20.1亿美元,消费量也由2011年的44.3万吨增加到2016年的53.1万吨,增长迅速。 2011-2017年美国食用菌市场规模及其增长率

常见食用菌液体菌种培养基配方大全

常见食用菌液体菌种培养基配方大全 大家对食用菌的培养基配方都非常熟悉,但是却没有将培养基配方统一归纳出来,在此跟大家一起分享常见的10种食用菌液体菌种培养基配方。 (1)平菇培养基配方 马铃薯100克,红糖15克,葡萄糖10克,麦麸30克,蛋白胨1.5克,磷酸二氢钾1.5克,硫酸镁0.75克,维生素B11片,聚氧丙稀甘油0.3毫升,pH值自然; (2)金针菇培养基配方 马铃薯100克,红糖15克,葡萄糖10克,麦麸40克,蛋白胨2.0克,磷酸二氢钾2.0克,硫酸镁1.0克,维生素B11片,聚氧丙稀甘油0.3毫升,pH值自然; (3)白灵菇培养基配方 马铃薯100克,红糖15克,葡萄糖10克,麦麸40克,蛋白胨2.0克,磷酸二氢钾2.0克,硫酸镁1.0克,维生素B11片,聚氧丙稀甘油0.3毫升,pH值自然; (4)香菇培养基配方 马铃薯100克,红糖15克,葡萄糖10克,麦麸40克,蛋白胨2.0克,磷酸二氢钾2.0克,硫酸镁1.0克,维生素B11片,聚氧丙稀甘油0.3毫升,pH值自然; (5)杏鲍菇培养基配方

马铃薯100克,红糖15克,葡萄糖10克,麦麸40克,蛋白胨2.0克,磷酸二氢钾2.0克,硫酸镁1.0克,维生素B11片,聚氧丙稀甘油0.3毫升,pH值自然; (6)鸡腿菇培养基配方 马铃薯100克,红糖12克,葡萄糖12克,麦麸40克,蛋白胨2.0克,磷酸二氢钾2.0克,硫酸镁1.0克,维生素B11片,聚氧丙稀甘油0.3毫升,pH值自然; (7)黑木耳培养基配方 马铃薯100克,红糖15克,葡萄糖10克,麦麸40克,蛋白胨2.0克,磷酸二氢钾2.0克,硫酸镁1.0克,维生素B11片,聚氧丙稀甘油0.3毫升,pH值自然; (8)猴头菇培养基配方 马铃薯100克,红糖15克,葡萄糖10克,麦麸45克,蛋白胨2.5克,磷酸二氢钾2.0克,硫酸镁1.0克,维生素B11片,聚氧丙稀甘油0.3毫升,pH值自然; (9)双孢菇培养基配方 马铃薯100克,红糖15克,葡萄糖10克,麦麸50克,蛋白胨2.0克,酵母膏1.0克,磷酸二氢钾2.0克,硫酸镁1.0克,维生素B11片,聚氧丙稀甘油0.3毫升,pH 值自然; (10)灰树花培养基配方 马铃薯100克,红糖15克,葡萄糖15克,麦麸45克,蛋白胨3.0克,磷酸二氢钾2.0克,硫酸镁1.0克,维生素B11片,聚氧丙稀甘油0.3毫升,pH值自然;

食用菌复习题

食用菌复习题 1.食用菌:指可供人们食用的一些真菌。多数为担子菌,如蘑菇、香菇、草菇、牛肝菌等,少数为子囊菌,如羊肚菌、块菌等。 2.菌丝:构成真菌菌丝体的丝状单元,由孢子或组织萌发后形成。 3.菌丝体:菌丝的集合体。 4.子实体:产生孢子的真菌结构 5.孢子:真菌经无性或有性过程所产生的繁殖体。 6.锁状联合:为双核细胞形成分裂产生双核菌丝体的一种特有形式,形如锁状。 7.腐生菌:取无生命的有机质为养料的菌类。 8.食用菌的营养价值与药用价值 ⑴营养价值:从干物质、蛋白质、氨基酸、碳水化合物、脂肪、维生素、矿物质、风味物质等方面介绍,食用菌具有很高的营养价值。 ⑵药用价值:增强免疫功能、降低胆固醇、延缓衰老、抑制肿瘤等,有恒很高的药用价值。 9.食用菌产业的发展和前景: ⑴世界食用菌产业的发展:食用菌产业发展的历史、现状。中国是世界上发现、栽培和利用食用菌最早的国家之一,最近几十年世界食用菌产业取得了长足的发展。 ⑵我国食用菌产业的发展:我国食用菌产业发展的历史、现状我国食用菌产业历史悠久,但机遇与挑战并存,未来的发展任重而道远。 ⑶食用菌产业的发展前景:食用菌产业是全球性的,我国将继续执行世界食用菌产业发展的牛耳。 10.食用菌的形态: ⑴菌丝体:菌丝可以分为初生菌丝、次生菌丝和三次菌丝。次生菌丝往往形成锁状联合;有的菌丝在其进化过程中产生了各种特殊形态,如菌索、菌髓、菌核等。 ⑵子实体:典型伞菌的子实体包括菌盖、菌肉、菌褶、菌柄、菌环、箘托等部分,还有的种类具有一些附属结构。菌褶是着生子实层产生担孢子的重要器官,这些宏观和微观特征都是分类鉴定的重要依据。 11.食用菌的生理 ⑴食用菌的营养条件:合理的C/N可以满足食用菌不同生长发育阶段的要求。菌丝体对尿素、蔗糖等小分子营养直接利用,木质素、纤维素等大分子营养物质需要分解后再吸收、利用。石膏等无机盐可以满足矿质元素的需求。 ⑵环境条件:适宜的温度、湿度、水分、空气、光照、pH值是食用菌生长发育的必要条件。 12.伞菌子实体模式图:

食用菌液体菌种的生产工艺研发与规模化栽培技术应用

项目中期检查报告 食用菌液体菌种的生产工艺研发与规模化栽培技术应用 2016江苏省苏北科技专项(BN2016057 ) 一、项目进展与成效。 1、项目的阶段目标完成情况 1.1项目合同任务及考核指标 时间考核指标 2016年7 月至2016年12月 引进扩繁新品种2-3个,安装调试液体菌种制备系统,设计开展新品种和新配方筛选试验研究,筛选出高效液体菌种培养基配方1个。 2017年1月至2017 年 6月 优化液体菌种生产工艺,集成关键栽培技术,开展食用菌规模化关键工序技术优化试验研究,缩短制种周期20天以上;产鲜菇3500吨,销售收入2000万元。 2017年7月 至2017年 12月 整理分析试验数据,发表论文1篇,进一步优化和提升关键技术。 2018年1月至2018年6 月 产鲜菇3500段,收入2000万元,提供就业岗位20个,撰写项目工作总结与技术总结,准备项目验收材料。 为了更好的实施本项目,本项目组从以下几个方面进行项目的组织实施工作: 组织形式:本项目的实施将组建专项工作组作为本项目的管理决策机构。由项目负责人担任组长,统筹协调管理项目建设,直接负责项目的总体建设进度安排和各部门、各环节的协调沟通及对外合作。研究经费采用专款专用,财务独立核算,确保项目顺利实施。 技术支持:技术支持单位按合同要求开展本项目的相关研究工作,承担单位负责项目的实施地点和相关事宜,落实技术服务单位按合同要求在承担单位开展技术示范,并指导承担单位的技术熟化与推

广工作。 承担单位通过筹建相关的合作社,根据生产需求,以“合作社+农户”的方式带动农户从事生产,回收产品统一销售。 技术服务单位定期组织专家赴项目地进行技术支撑;协助开展培训相关技术人员和农户。 对照项目合同,本年度工作主要围绕引进扩繁新品种,安装调试液体菌种制备系统,设计开展新品种和新配方筛选试验研究等内容,目前已经完成了基地建设。同时完成了10个菌株的引进和筛选,获得了主推品种1个,其生物学效率相对其他品种提高5.8%.完成了液体菌种的培养配方和培养条件、进行了出菇培养基的研究。获得了高产培养基配方各一个,菌丝满袋时间液体菌种节省约22d 时间。具体研究工作如下: 1.2.1菌种的引进 从江苏农科院引进①科杏3号,②自用菌株③Ple0025、④Ple0026、⑤Ple0028、⑥Pie0029、⑦Ple0032、⑧Pie0038、⑨Ple0040、⑩Ple0045共10试验品种 1.2.2 菌种的筛选 项目组对10菌株进行筛选,进行了如下试验: (1)菌丝活力实验:将10个供试菌株分别接入PDA斜面培养基,置于25℃恒温箱内培养。定时观察菌丝生长情况,并测算菌丝日均生长速度。结论:菌丝萌发时间最快的为菌株①②⑤⑦⑨⑩只需1d,菌株③菌丝萌发最慢需2 d;菌株①菌丝日均走速最快,菌株④走速最慢;菌丝走满斜面均在7~10 d之间;菌株①②⑤⑧⑩的菌丝长势粗壮、

食用菌产业的现状及发展

食用菌产业的现状及发展 食用菌,在学术上,是可供食用的蕈菌;蕈菌,是指能形成大型的肉质(或胶质)子实体或菌核组织的高等真菌的类总称。目前,我国已知的食用菌有350多种,其中多属担子菌亚门,常见的有:香菇、草菇、蘑菇、木耳、银耳、猴头、竹荪、松口蘑(松茸)、口蘑、红菇和牛肝菌等;少数属于子囊菌亚门,其中有:羊肚菌、马鞍菌、块菌等。其中,大部分菌类适宜生长在温暖潮湿的地方,我国南方地区就是发展食用菌产业的理想地域。 食用菌的价值体现在食用价值和药用价值两方面。食用菌含有丰富的蛋白质和氨基酸,其含量是一般蔬菜和水果的几倍到几十倍,含有多种维生素,脂肪含量很低,约占干品重量的0.2%-3.6%,富含多种矿质元素:磷、钾、钠、钙、铁、锌、镁、锰、等及其他一些微量元素。食用菌的药用保健价值有以下几点:第一,抗癌作用:食用菌的多糖体,能刺激抗体的形成,提高并调整机体内部的防御能力。能降低某些物质诱发肿瘤的发生率,并对多种化疗药物有增效作用。此外栗蘑中富含的有机硒,可作补硒食品,若长期食用,几乎可以防止一切癌变;第二,抗菌、抗病毒作用;第三,降血压、降血脂、抗血栓、抗心律失常、强心等;第四,健胃、助消化作用;第五,止咳平喘、祛痰作用;第六,利胆、保肝、解毒;第七,降血糖;第八,通便利尿;第九,免疫调节。 发展食用菌产业是非常有前途的致富途径,具有“短、平、快”的特点,经济效益好,是农民增收的一条新路子,我国南方的菌农率先转变思想,树立起食用菌是“小作物大产业”的认识,利用南方得天独厚的资源优势和产业基础,有针对性的开展生产。 温暖湿润的南方环境适合食用菌产业的发展,主要是通过两条途径:一是野生资源的保护和人工促进野生食用菌繁殖生长,即在野生竹苏多发地区,加强对野生食用菌生长竹林环境的保护,防止人畜践踏林地,有条件时给林地添加必需的养料,促进野生食用菌繁殖生长,这是一种简便,有效地获得优质食用菌的一种生产方法;二是人工栽培,包括室内床式、盒式栽培、室外畦式、坑式栽培及温室大棚栽培。食用菌栽培选择优良菌种非常重要,这对食用菌的品质风味和营养含量有着重要影响,较高的市场价格会带来较高的利润;人工栽培虽然在一开始较难掌握,但经过了长期的养殖,使得食用菌的栽培简单化、管理较系统化,产量也比较高,风味稍有不及野生食用菌,然而价低廉的价格也获得广大消费者的认可。 目前,在我国市场上南方地区所产的食用菌占据了大半江山,其生产技术、工艺,产业链的管理也较为合理,但仍然欠缺一定的农业科技的注入,管理的科学性,相信在加强食用菌产业的农技后,该产业定会不断发展壮大。 在当今科技化生产的时代,农业科技的投入比重往往会影响到农业收入的高低,同时也是衡量该产业的重要指标之一。在传统食用菌产业当中,我国南方的菌农,在生产技术方面已经日趋熟练,但是很难达到新的突破,所欠缺的就是农业科技的投入。众所周知,福建古田所生产的银耳和香菇驰名全国,其所依托的技术支持就是来自福建农业科学院食用菌研究所及福建省的高等农业院校,如福建农业大学。农业科技的投入,有利于食用菌产业链的紧密化,加强各个环节的联系;有利于突出各个不同地域的特点,专业化程度不断提高;有利于对食用菌的质的提升,在提高产量和质量方面有着明显作用;有利于该产业的规范管理,能够灵活应对市场变化,加强政府的宏观调控也有着重要意义。 在生产的各个环节,增加科技投入的比重,利用科技可以科学合理的选用适宜当地栽培的优良菌种及其优良菌种;增加农机设备的投入,机械化、专业化的生产;使食用菌的生产从季节性转向全年性,栽培从平地转向立体化生产;在温度、水分、通风、肥料、病虫害、设备等等,各方面的技术投入,对食用菌的质量都有着举足轻重的作用;注重调研当地生产原料,加强新品种新技术引进推广,新技术的应用必将推动该产业的进步。

食用菌液体培养技术的发展与应用(一)

食用菌液体培养技术的发展与应用(一) 论文关键词食用菌液体培养;发展状况;优势;应用前景论文摘要食用菌液体培养技术因其生产周期短、产量大、质量高、经济效益突出等优势而被广泛研究和应用。对食用菌液体培养技术的发展、食用菌液体菌种技术的优势以及液体培养技术在食品、医药等行业中的应用前景作了综述。 食用菌液体培养又称深层发酵或液体发酵。主要原理是在发酵罐或三角瓶中加入液体培养基,通入无菌空气以增加培养基中溶氧含量,提供食用菌菌丝体呼吸代谢所需要的氧气,同时加以搅拌或振荡,并控制适宜的外界条件等,使菌体在液体深处繁殖发育,获得大量的菌丝体或代谢产物。目前,国外的食用菌深层发酵研究主要是获取风味物质(食品)和特殊代谢产物(医药、饲料),国内研究则集中在液体菌种的生产及提取代谢产物等1,2]。本文对食用菌液体培养技术的发展、液体培养技术生产食用菌菌种的优势及其在食品、生物医药等行业中的应用和发展前景等加以介绍。 1食用菌液体培养技术发展状况 1.1食用菌液体培养法的起源与发展 食用菌的液体发酵是在抗生素发酵技术的基础上发展起来的,1947年美国的汉姆非特(HumfeldH)首先提出了液体培养法生产蘑菇菌丝体。1948~1954年他们选出了适合液体培养的蘑菇菌株。1953年美国人布洛克博士(S.S.Block)用废柑汁深层培养出了野生蘑菇。1958年沙克斯(SzuecsJ)第1个在发酵罐内培养出羊肚菌菌丝球。日本的杉森恒武等于1977年用1%的有机酸和0.5%的酵母膏组成液体培养基,取得大量香菇菌丝体。从此,食用菌的培植开始从农业生产跨入了工业生产的领域。 1.2我国食用菌液体培养技术的发展 我国是在1958年开始研究蘑菇、侧耳深层发酵。到1963年,已经能进行羊肚菌的工业化商品生产。从此,食用菌产品的获得开始由简单的农业种植而转入工业发酵生产。20世纪60年代末期,我国已能大规模采用深层发酵法生产食用菌,主要研究单位有四川抗生素研究所、三明真菌研究所、中国医药科学院药物研究所、上海新型发酵厂等。研究主要集中在药用菌的生产,如灵芝、蜜环菌、银耳芽孢等菌类3]。20世纪70年代开始研究香菇、冬虫夏草、猴头、黑木耳等食用菌的液体发酵。20世纪90年代,由于发现食用菌多糖有抗癌活性,使得一些具有生理活性物质的菌类(如云芝、灰树花等)引起了更多的关注,针对这些菌类的深层发酵培养技术的研究也得到长足发展。 目前对食用菌液体发酵的报道很多,而在利用液体菌种直接用来生产食用菌子实体方面,国内只有少量的报道4]。如甘肃省科学院生物研究所的李玉珍等研究了侧耳液体菌种在不同培养料上的性状表现,重庆师专的朱健勇等进行了液体发酵菌种生产金针菇子实体的试验,得到了菌丝生活力强、接种面大、发菌速度快的一些结果。但是这些试验一般也都停留在实验室阶段,没能在生产上推广应用。究其主要原因,是因为液体深层发酵的设备投入大、风险高,一般个体生产户不愿投入;接种技术不过关,在接种过程中往往容易产生污染;菌种不易保存,发酵以后必须马上投入使用等,因而造成了液体菌种生产子实体技术一直未能推广应用。 2液体培养技术制备食用菌菌种的优势 2.1生产周期短 制备液体菌种一般只要5~7d,周期短,速度快。而培养1瓶固体栽培菌种需要30d左右,仅发菌时间就比固体菌种减少了1/2以上。此外,用液体菌种作为母种或原种来扩大培养原种或栽培种时,也要比采用固体菌种快得多。一般液体种要比固体种提前成熟10~20d。因为液体菌种有流动性,各个菌丝球和菌丝片断可以流散在不同的部位萌芽,发育点多,内外上下一起长,6~12h菌丝萌发,15~20d可长满栽培袋,大多数品种10多天就可出菇。

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

教育部奖项目简介-食用菌发酵罐

项目名称微生物液态发酵智能装备关键技术及工程应用 主要完成人宋永献、王博、朱湘临、王经卓、朱强、张先进、阎斌伦、郭飞、徐启华、丁煜函、朱忠平、朱丽 推荐单位 (专家) 淮海工学院 项目简介 项目针对微生物液态发酵装备及智能测控技术进行研究,并开展相关的产业化推广研究,属于发酵工程、生物工程、控制工程、机械工程等多学科内容的交叉技术领域。 微生物发酵装备是发酵类产品(发酵食品、发酵医学品、发酵能源等)生产过程中的关键部件,在发酵装备中,液态发酵装备所占比重最大且处于主导地位。随着我国经济的发展和人民生活水平的日益提高,以及对“能源与环境”的关注度不断提升,多种类、高质量、低成本、低污染甚至零污染的微生物发酵产品的需求量不断增加,随之高性能液态发酵装备的刚性需求与日俱增。多年来我国微生物液态发酵过程基础研究不足,液态发酵装备工艺、自动化水平和可靠性不高,智能测控系统和大型发酵装备依赖进口;而且国内绝大多数液态发酵装备及其配套企业大都相对独立地开展研发工作,尚未建立液态发酵装备与测控系统集成一体化设计研究体系,导致我国液态发酵装备在关键部件、测控技术、数字化系统开发等方面的核心技术匮乏,产品存在能耗和生产成本高、自动化程度和可靠性差等问题,亟待升级换代的现实问题。 针对高性能液态发酵装备领域亟需解决的重大技术难题,项目组依托淮海工学院江苏省生物工程重点建设学科、江苏省海洋科学与技术优势学科、江苏省海洋生物技术重点实验室以及江苏大学的农业电气化与自动化国家重点学科、现代农业装备与技术教育部重点实验室、生物与控制工程研究所,并在国家高技术研究发展计划(863课题)、国家“十二五”863课题、江苏省自然科学基金以及市科技计划项目等国家、省部级和市厅级课题的资助下,联合国内液态发酵装备制造骨干企业,共同开展高性能液态发酵装备关键技术难题攻关。通过发挥参与单位各自优势,分工协作,突破液态发酵装备主要部件优化设计、关键参量软测量、多参量解耦控制和智能补料控制等关键技术,并研发拥有自主知识产权的系列高性能微生物液态酵装备产品,实现微生物液态发酵过程的“高密度、高表达、低成本”,项目总体达到国际先进水平。 主要科技创新:(1)构建液态发酵装备结构设计和优化平台,优化设计液态发酵装备的主要组件,大幅提高液态发酵装备的自动化水平与发酵效率;基于计算流体动力学CFD方法,针对微生物发酵过程工艺机理与菌体生长特性,优化设计发酵罐罐体结构和搅拌桨叶形状,提高液态发酵装备的节能效果和运行性能;设计新型对偶气体环流供气装置,有效增加液态发酵过程的溶解氧,降低发酵周期,提高发酵得率;设计新型的液态发酵装备移种装置,大幅度提高液态发酵接种过程的自动化程度。(2)针对动力学模型已知与未知两种情况的微液态发酵过程,分别提出基于模糊神经逆与混沌粒子群支持向量机的秸杆固态液态并行发酵过程不可直接测量关键参量的软测量方法与技术,突破微生物液态发酵过程关键参量不可直接在线检测的瓶颈技术难题,实现关键过程参量在线实时估计;(3)针对动力学模型已知与未知两种情况液态发酵过程,分别提出基于模糊神经逆多变量动态解耦与模糊神经网络预测控制的非线性解耦闭环控制方法与技术,实现液态发酵过程关键参量的动态实时调节。

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