Способ выращивания мицелиальных грибов на твердом субстрате Советский патент 1986 года по МПК C12N1/14 C12N1/22 

Изобретение относится к технической микробиологии, а именно к способу выращивания мицелиальных грибов, способных использовать в качестве питательных субстратов компоненты растительного материала - целлюлозу, гемицеллншозы, лигнин, и может быть использовано в микробиологической, медицинской промьшшен- ности, в сельском хозяйстве при обогащении микробным белком грубых растительных кормов, а также в научно-исследовательской практике.

Известен способ выращивания мицелиальных грибов,предусматривающий предварительную обработку исходного субстрата, в несение инокулята,.аэрирование, термостатирование периодическое,механическое перемешивание Субстрата. Известен также способ выращивания мицелиальных грибов на : ТВердом субстрате, предусматривающий заполнение ферментера твердым субстратом, увлажнение субстрата, стерили- зап,ик), добавление инокулята, т.ермо- статирование и аэрацию.

Указанный способ заключается в том, что твердый субстрат, инокули- рованный .спорами или мицелием, помещают в зазоры между гофрированными «.(Ластинами теплообменника, ширина .которого составляет 3-5 см, и проводят его аэрацию. Гофрированные п.пастины позволяют обеспечить равномерное распределение воздуха по халсдому из заполненных субстратом зазору н его увлажнение за счет кон денсации влаги на поверхностях гофр при теплообмене. Такой способ выращивания микроорганизмов позволяет максимально использовать возможности поверхностного роста мицелия на твердой питательной среде в одном объеме. Оптимальная толщина слоя при максимальном выходе продукта по данному способу составляет не более 3 см, поэтому выход биомассы невысок.

Цель изобретения - увеличение выхода биомассы за счет глубинного роста мицелия.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу выращивания мицелиальных грибов на твердом субстрате, предусматривающему заполнение ферментера твердым субстратом,увлажнние субстрата, стерилизацию, добавление инокулята, термостатирование

34422 2

и аэрацию, увлажнение субстрата ведут питательным раствором до полного насьпцения, аэрацию проводят импульсно путем подачи сжатого воз5 духа до достижения давления в ферментере 0,04-0,06 МПа, вытесняемую при этом из ферментера газожидкостную смесь используют для разбавления инокулята, который подают вместе со

to сжатым воздухом, при этом процесс осуществляют в режиме циркуляции газожидкостной смеси. Целесообразно циркуляцию газолшдкостной смеси осуществлять в направлении сверху

15 вниз.

На чертеже изображена технологическая схема.осуществления способа.

Согласно СХЕМЫ ферментер, применяемый для осуществления способа,

20 представляет собой сосуд 1, в полость которого через крышку установлен патрубок 2 для подачи питатель- ного раствора, инокулята и сжатого воздуха. К ферментеру подсоединена

25 ячейка-смеситель 3, которая с помощью обратных клапанов 4 н трубопроводов 5 образует контур циркуляции газожидкостной смеси. К верхней Части ячейки-смесителя 3 через

30 фильтр 6 подключен источник 7 сжатого воздуха (например, пневмогенера- тор) и емкость 8 с инокулятом.

При осуществлении способа весь объем ферментера 1 загружают твердым измельченным субстратом, смачивают его питат.ельным раствором. Ферментер герметизируют и стерилизуют в автоклаве. Затем ферментер термостатиру- ют и в ячейку-смеситель 3 вносят инокулят в жидкости, объем которой соответствует полному насыщению субстрата из емкости 8. Через фильтр 6 с помощью пневмогенератора 7 проводят импульсную подачу сжатого воздуха.до достюкения давления в ферментере 0,04-0,06 МПа. Часть об- разующейся газожидкостной смеси отбирают -и жидкую фракцию используют для разбавления инокулята, который подают вместе со сжатым воздухом.

При таком циклическом воздействии сжатым воздухом посредством обратных клапанов 4 и трубопроводов 5 образу- ется контур циркуляции газожидкостной смеси, состоящей из питательной среды, инокулята, экстракта, выделившегося из субстрата и воздуха.

При таком ведении процесса достигают роста мицелия грибов во всем объеме ферментера.

Пример 1. В ферментер объемом 3 дм загружают березовые опилки, которые заполняют весь рабочий объем ферментера. Опилки увлажняют при перемешивании 500 мл среды следующего состава, г/л: ,; 0,6; MgSQj-yH O 0,5; СаСО

, 0,2; рН 5,0, до влажно0,2;

сти 85%. Ферментер стерилизуют при 1 атм 1 ч.

Содержимое ферментера инокулируют 150 мл 4-суточного мицелия гриба Panus tigrinus F-2475D, выращенГюго на среде, г/л: глицерин 5; пептон 3; соевая мука 5; KNO 2; 0,5; .jO 0,1; рН 6,0,иноку- лят вносят Б объем посредством циклической рециркуляции. Ферментацию проводят при 24-26°С, аэрацию осуТаблица 1

Характеристика продукта ферментации березовых опилок грибом Panus tigrinus F-2475D.

Содержание белка в исходном субстрате 0,6%

Пример 2, Культивирование проводили как в примере 1, но использовали штамм гриба Pholiota tuber- culosa 151/120 и инокулят вносили в середину ферментера. Давление в ферментере 0,05 МПа, частота импульсов 15 имп./мин, объем отбираемой газожидкостной смеси 1/20 объ- ема ферментера. Лктивньй рост наблюдали через 2 сут. Результаты представлены в табл.2,

ществляют импульсной подачей сжатого воздуха до избыточного данлеиия 0,04 МПа. Частота импульсов 1 имп./мин.. При таком воздействии аэрирующим воздухом из ферментера циклически отбирают газожидкостную смесь в объеме, составляющем 1/10 часть от объема ферментера. Жидкую фракцию газожидкостной смеси используют для разбавления инокулята. Через 2 сут наблюдают активный рост мицелия по всему объему ферментера. Через 2 недели ферментационная масса, представляющая собой остатки опилок

и мицелий гриба, проанализирована на различных уровнях и на разном расстоянии от стенок ферментера на. содержание белка, целлюлозы, лигнина и влажность. Данные, представленные

в табл.1, показывают, что рост гриба происходит не только по поверхностям раздела фаз, но и по всей толщине субстрата.

Таблица 2 Обогащение белком и потребление целлюлозы при ферментации опилок грибом Pholiota tuberculosa 151/120

Продолжение табл.2

f. Содержание влаги во всех слоях

одинаково.

Содержание белка в исходном субстрате 0,65%.

Пример 3, Кульчивирование проводили ) ;ак в примере 1 , но ино- ку.пят вносили сверху. Давление в :-; рментере 0,06 МПа, частота ггодачи :-; :тдуха 30 имн./мин, собьем отбира- .: - 011 газожидкостной смеси 1/50 от ,0 ьемп ферментера. Активный рост |- лчинался через 3 сут. Обогащение ; ---. опилок ферментадии 2,35% ; средтшя гц.юба) , нотребление целлюл: ,,, 90

... i - .7 j /о 1.

11 р и ь е р 4. Культивирование псоводпли как в ;1римере 1 , но ис- ...i bsoBaJHi гриб ( :haetoinium trilate- t.e Chivers 24К; субстратом служил еничнйя солома , Частота подачи :- духа иО пмн./мин, объем отбира- i a ;-1(.)жидкостной CMecvi 1/100 : объема ферментера .

Составитель Т .1- елентьева Редактор М.Кглемет Техрод iJ.Кадар Корректор И.Муска

2954/:П

Тираж 490Подпис:ное

ВНИ1П1И Гос,-.-д,арстве П1огс) комитета СССР

но делам изобретений и открытий 11 5033, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

11роизнод :т| ен11о -пг лиграфическое преднрия 1 ие, г .Ужго)од, ул .Проектная ,4

Т . а б л и д а 3 Обогащение белком и потребление деллюлозы при ферментации пшеничноУ соломы Г рибом Chaetomium L.rilaterata Liiivers 24К

Содержание белка в исходзюм субстрате 5, t%.

Таким образом, предложешллй способ культивирова.ния 1 иделиальнЛ)1х rpj-j- бов позволяет достичь глубинного роста мицелия во всем объеме ферментера, что увеличивает Выход биомассы и 11отребле}1ие твердого субстрата. Кроме того, способ осуществим без Г1еремешивающих устройств, ч го увеличивает полезный объем ферментера.