近 ２０ 年来，现代工业发酵生产技术的发展突飞猛进，人们开始研究利用深层发酵技术来实现大规模生产真菌的产品，如：双孢蘑菇、密环菌、猴头菇菌、冬虫夏草菌、灵芝菌等十多种真菌已开始工业化深层发酵生产。事实证明，利用发酵技术生产真菌，具有容积大、产量高、生产周期短、无任何污染等特点，它已成为医药和保健品、化妆品等原料的重要生产 方 式 。
本 文 主 要 针 对 灵 芝 工 业 化 生 产 研 究 。 灵 芝（Ｇａｎｏｄｅｒｍａ ｌｕｃｉｄｕｍ）担子菌纲多孔菌科灵芝属植物。灵芝菌主要成分是灵芝多糖，在我国古代的医药典籍《神农本草经》中，将其列为中药上品，现代医药已经证明，灵芝功效作用可以概括为八个方面：（１）抗血栓形成；（２）增强造血功能；（３）改善高血脂症；（４）防止动脉硬化；（５）调节中枢神经；（６）提高免疫功能、（７）具有抗癌、抑制肿瘤作用，（８） 延缓衰老。由此可见，人类对灵芝的开发利用，将步入一个全新的阶段，药食合壁、中西结合，将使灵芝为人类健康作出新的贡献。
本人经过多年的研究，从深山野生灵芝（赤芝）中分离出灵芝菌丝体菌种，其菌丝体干粉中多糖含量达到７０ｇ／ｋｇ 以上（野生灵芝中多糖含量为２５～３０ｇ／ｋｇ），它比野生灵芝的多糖含量高两倍以上。经 １ｍ３ 种子罐中试以及 ２０ 批 １０ｍ３ 发酵罐扩大生产，其菌丝体干粉纯多糖含量达到 ６０ｇ／ｋｇ 以上，收率为８ｋｇ／ｍ３（与发酵液体积比），发酵生产周期平均为 １５０ｈ。针对目前人工种植灵芝生产周期长，占地大，产量低，品质不稳定等缺点，本工艺采用生物工程技术（深层发酵法）进行工业化生产，有生产周期短，占地少，产量高，品质稳定，多糖率高等特点。本人认为这是一条值得推广的新工艺。
１ 材料与方法
１．１ 灵芝菌种 自制。
１．２ 原材料
１．２．１ 主要原料
玉米粉、豆粕粉、葡萄糖、酵母膏
１．２．２ 生长因子 维生素Ｂ１。
１．２．３ 矿质元素 磷酸二氢钾、硫酸镁。
１．２．４ 其它物质 豆油。
１．３ 主要设备
１．３．１
二级种子罐 ２ 台，容积 １ｍ３，定容 ０．７ｍ３，４ 叶一档搅拌，转速 ９０ｒ／ｍｉｎ。
１．３．２
发酵罐 ２ 台，容积 １０ｍ３，定容 ７．５ｍ３，４ 平一档搅拌，转速 ９０ｒ／ｍｉｎ。进风口采用环型分布器。
１．３．３
外环循蒸发器２ 台，蒸发量为５００ｋｇ／ｈ。
１．３．４
均质机 １ 台。
１．３．５
高速离心喷雾干燥机 １ 台，蒸发量为 １０ｋｇ／ｈ。
１．４ 培养基配方和控制条件
１．４．１ 二级种子罐和发酵罐配方
玉米粉２％，豆粕粉１．２％，葡萄糖 １．５％，酵母膏 ０．２％，磷酸二氢钾 ０．１２％，硫酸镁０．０４％，豆油０．２％，维生素 Ｂ１ ５０ｍｇ／Ｌ，ｐＨ 值自 然 。
１．４．２
二级种子罐和发酵罐控制条件
１．４．２．１ 培养基灭菌
罐内空消，蒸汽压力为１．５ｋｇ／ｃｍ２。罐内实消，夹层加热至１００℃，直接加热至１２０℃，蒸汽压力为１ｋｇ／ｃｍ２，保温 ３０ｍｉｎ。
１．４．２．２ 培养条件
罐内空气压力为０．４～０．５ｋｇ／ｃｍ２温度为（２７ ±１）℃，通风量为：０．３～０．５（ｍ３／ｍ３·ｓ）。
１．４．２．３ 二级种子质量指标
种龄为４４ｈ；ｐＨ值从６．０降至 ３．５；镜检菌丝体长分枝，菌丝壁上易见“芽头与锁状联合”，无杂菌；培养基的菌丝体湿净重为 １ ０ ～１５ｇ／１００ｍｌ，气味清香，菌丝体球多，稍粘稠。
１．４．２．４ 发酵罐终止质量指标
生产周期为 １５０ｈ；ｐＨ值从 ６．５降至 ３．５；镜检菌丝壁上无明显“芽头与锁状联合”，并有少量菌丝体自溶，无杂菌；发酵液的菌丝体湿净重为７３～８１ｇ／１００ｍｌ。
１．４．２．５ 外环循蒸发器控制条件
蒸发温度为７０℃，真空度为０．０８ＭＰａ 以上。
１．４．２．６ 均质控制条件
要求压力１５０ＭＰａ。１．４．２．７ 喷雾干燥控制条件 进风温度为１５０℃，出风温度为 ８０～９０℃。干粉含水量少于 ９％ 以下。
１．５ 主要工艺流程
斜面菌种→一级摇床种子→二级种子罐菌种
浓缩液均质←外环循蒸发器浓缩←发酵罐扩大培养
↓
高速离心喷雾干燥机干燥→灵芝菌丝体干粉→成品
２ 结果与讨论
２．１ 二级种子单罐生产情况
从二级种子单罐的批报上分析：（１）种龄为４４ｈ；（２）ｐＨ 值从 ６．０ 降至３．５；（３）镜检：菌丝体长分枝，菌丝上易见“芽头与锁状联合”，无杂菌；（４）培养基的菌丝体湿净重达到１３．２ｇ／１００ｍｌ，（５）气味清香，菌丝体球多，稍沾稠。整个批报数据符合二级种子生产工艺要求。
２．２ 发酵单罐生产情况
从发酵单罐的批报上分析：（１）生产周期为１５０ｈ；（２）ｐＨ值从６．５降至３．４；（３）镜检：菌丝壁上无明显“芽头与锁状联合”，并有少量菌丝体自溶，无杂菌；（ ４ ） 发酵液的菌丝体湿净重为７７ｇ／１００ｍｌ。（５）放罐后培养基体积为 ７．５ｍ３，经均质和喷雾干燥后菌丝体干粉重量为６５ｋｇ，干粉收率为８．６７ｋｇ／ｍ３，干粉中纯多糖含量为６５ｇ／ｋｇ，纯多糖重量为４．２２５ｋｇ。
２．３ 连续 ２０ 批中选择有代表性的 １０ 批发酵生产情况
从表 ３中 １０ 批发酵生产情况可知：生产周期平均为１５０ｈ；ｐＨ 值从 ６．５ 降至 ３．５；放罐后灵芝菌丝体经均质和喷雾干燥后其干粉平均每罐重量为 ６６．１ｋｇ，干粉平均收率为８．７６ｋｇ／ｍ３，干粉中纯多糖含量为６８．５ｇ／ｋｇ，每罐纯多糖重量为４．２２５ｋｇ。镜检菌丝壁上无明显“芽头与锁状联合”，并有少量菌丝体自溶，无杂菌。实践证明本工艺方案是成功的，是值得推广的新工艺。
３ 发酵工艺条件结果分析
３．１ 接种量
接种量是整个发酵关健所在，本工艺始终保持在接种量 １ ０ ％ 。它大大提高了设备的利用率，降低了发酵周期，减少了杂菌污染机会。
３．２ 营养条件的控制
３．２．１ 碳源
本工艺主要采用玉米粉、豆粕粉、葡萄糖，实际生产证明总糖不能超过 ３．５％，特别是还原糖（葡萄糖）的用量不能超过 ３％，否则由于浓度过高而溶液渗透压过高，菌丝体中的水份会被吸到溶液中去，造成细胞脱水死亡。一般我们选择总糖量在 ３％ 左右，还原糖控制在 １．５％ 左右。
３．２．２ 氮源
氮源是灵芝菌丝体主要物质，氮源过少会导致菌丝体生命力较弱，出现菌丝体提前自溶。本工艺除玉米粉、豆粕粉中带入的氮源外，再采用酵母膏补充氮源，实践证明培养基中玉米粉２％，豆粕粉１．２％，葡萄糖 １．５％，酵母膏 ０．２％，碳氮比是最佳的。３．２．３ 生长因子用量的控制
灵芝菌丝体生长中需要一定量维生素类物质，特别是维生素 Ｂ ，它在灵芝生长过程中不能自己合成，必需从外界补充。实践证明在培养基中加入维生素 Ｂ１ ５０ｍｇ／Ｌ（培养基），能促使菌丝体生长粗状。
３．２． 矿质元素用量的控制
灵芝菌丝体生长需要矿质元 素 ， 如 铁 、 镁 、 磷 、 钾 、 钠 、 铜 、 锰 、 钼 、铬等。这些元素只有磷是灵芝细胞核的一种主要成分，钾和镁是灵芝生长过程中辅酶主要的激活剂，其它矿质元素需要量甚微，大多数培养基中都有，实践证明只要加入磷酸二氢钾 ０．１２％，硫酸镁０．０４％ 就能达到灵芝菌丝体的生长要求。
３．２．５ 温度的控制
温度是菌丝体中酶反应的必须条件，在高温条件下酶反应快，菌丝体生长也快，但菌丝体容易衰老，不易积蓄多糖。在低温条件下，各种酶反应不协调，菌丝体也就停止生长。实践证明本菌种最佳生长温度为（２７ ± １）℃。
３．２．６ 溶解氧的控制
无菌的氧气也是灵芝生长必备的条件，菌丝体深层发酵过程中氧气过多过少都会影响菌丝体生长。而培养基中溶解氧与通风量、罐压、搅拌的转速有关。通风量过大，易导致菌丝体衰老，并增加杂菌带入的机会；罐压过高，二氧化碳的含量增加，抑制灵芝菌丝体生长；搅拌的转速过快，导致菌丝体纤维组织损坏，培养基的稠密度增加，影响氧气在培养基中的溶解度。实践证明：通风量在１：０．３～０．５ｍ３／ｍ３·ｈ，罐压０．５ｋｇ／ｃｍ２，转速９０ｒ／ｍｉｎ 左右，灵芝菌丝体生
长条件最佳。
３．２．７ ｐＨ值的控制
灵芝菌丝体生长过程中要求培养基呈微酸性状态，即 ｐＨ 值为 ５．５～６．５ 为最佳。当 ｐＨ值低于 ３．５ 时，菌丝体就停止生长，并产生自溶现象。实际生产过程中培养基采用自然状态时，即ｐＨ 为５．５～６．５。当菌丝体的ｐＨ 值降到３．５时，其灵芝菌丝体中多糖含量已达到设计要求，故培养基中不再加入酸碱缓冲剂。
４ 结 论
经过２０ 批容积为１０ｍ３，定容为７．５ｍ３ 发酵罐正常试验，生产周期平均为１５０ｈ； ｐＨ 值从 ６．５ 降至３．５；放
罐后灵芝菌丝体经均质和喷雾干燥后其干粉平均每罐重量为 ６６．１ｋｇ，干粉平均收率为８．７６ｋｇ／ｍ３，干粉中纯多糖含量为６８．５ｇ／ｋｇ，每罐纯多糖重量为４．２２５ｋｇ。镜菌丝壁上无明显“芽头与锁状联合”，并有少量菌丝体自溶，无杂菌。试验证明本工艺方案是成功的，值得推广的新工艺。
