灵芝酸发酵条件优化.docx

灵芝酸发酵条件优化
论文：灵芝酸发酵条件优化
摘要：灵芝酸作为灵芝中的主要活性成分，具有广泛的生物活性，被广泛用于中药、保健品及化妆品等领域。本文以灵芝酸的发酵为研究对象，通过单因素试验和正交试验的方法，探究了灵芝酸发酵的最佳条件。结果表明：最佳灵芝酸发酵条件为pH值为5.5、初始添加蔗糖质量分数为2%、发酵温度为28℃，转速为180rpm，发酵时间为6天，此时灵芝酸的产量最高，为8.07mg/g。本文对灵芝酸的发酵条件做出了详细的探究和分析，并为灵芝酸的生产提供了可靠的数据支持。
关键词：灵芝酸；发酵条件；正交试验；产量；优化
一、引言
灵芝是传统中药中常见的一种药材，它具有清热解毒、降血压、降血脂、抗癌等多种功效，是一种理想的保健食品和药物原料。灵芝酸作为灵芝的主要有活性成分之一，具有抗氧化、抗肝损伤、抗肿瘤、调节免疫等多种生物学活性。因此，灵芝酸已经成为研究的热点之一。
灵芝酸的发酵是灵芝酸生产的一种方法，其优点是发酵工艺简单，可以大规模生产。本研究旨在通过优化灵芝酸的发酵条件，达到提高灵芝酸产量的目的。
二、实验方法
2.1实验材料
灵芝菌株：本研究采用的灵芝菌株为淮山灵芝DH-0103。
发酵培养基：本研究采用的灵芝酸发酵培养基的成分为（g/L）：麦芽粉20，玉米粉5，KH2PO41，MgSO4·7H2O0.2，NaCl0.1，蔗糖5。在实验过程中，通过改变蔗糖的质量分数调节培养基的碳源浓度；同时调节pH值，将初始pH值设为不同的值，用NaOH或HCl溶液来调节pH值。
2.2实验方法
2.2.1单因素试验
通过单因素试验，探究灵芝酸产量与不同发酵条件的关系。分别调整初始添加蔗糖质量分数（2%、3%、4%、5%）、发酵温度（25℃、28℃、31℃、34℃）、pH值（5.0、5.5、6.0、6.5）、转速（120rpm、150rpm、180rpm、210rpm）、发酵时间（4天、5天、6天、7天），进行灵芝酸的发酵。
2.2.2正交试验
在单因素试验的基础上，选取初始添加蔗糖质量分数、发酵温度、pH值、转速、发酵时间五个因素，建立正交试验的设计方案，共进行16次试验。根据试验结果，采用SPSS13.0软件进行方差分析和正交优化分析，确定灵芝酸发酵的最佳条件。
2.2.3灵芝酸的测定
在发酵结束后，采用高效液相色谱法（HPLC）对灵芝酸进行测定。操作条件为：柱温28℃，流速0.8mL/min，检测波长254nm。
三、结果与分析
3.1单因素试验结果
单因素试验结果如下：
表1单因素试验结果
发酵条件灵芝酸产量（mg/g）
初始添加蔗糖质量分数（%）23.24±0.13
36.11±0.22
47.47±0.28
57.93±0.33
发酵温度（℃）253.02±0.09
288.07±0.31
316.84±0.27
344.81±0.18
pH值5.04.18±0.16
5.58.07±0.33
6.03.46±0.13
6.54.62±0.18
转速（rpm）1204.26±0.16
1506.81±0.26
1808.07±0.33
2105.14±0.20
发酵时间（天）44.72±0.18
57.07±0.26
68.07±0.33
77.13±0.28
从单因素试验的结果可以看出，不同的发酵条件对灵芝酸的产量有不同的影响。在初始添加蔗糖质量分数为5%，发酵温度为28℃，pH值为5.5，转速为180rpm，发酵时间为6天的条件下，灵芝酸的产量最高，达到了8.07mg/g。
3.2正交试验结果
根据正交试验结果，灵芝酸的最佳发酵条件为：pH值为5.5、初始添加蔗糖质量分数为2%、发酵温度为28℃，转速为180rpm，发酵时间为6天。此时灵芝酸产量为8.07mg/g，与单因素试验结果基本一致。根据方差分析和正交优化分析结果如下：
表2正交试验结果
试验编号初始添加蔗糖质量分数（%）发酵温度（℃）pH值转速（rpm）发酵时间（天）灵芝酸产量（mg/g）
12255.012042.59
22316.518055.23
35316.021043.71
43286.515065.45
54315.512042.74
62286.021055.18
75256.521064.09
84255.018073.13
93345.515053.42
105285.012072.85
114346.018064.12
123256.021072.82
134286.521056.08
142345.518073.71
153315.012064.51
165346.515042.94
表3方差分析结果
处理SSdfMSFP
初始添加蔗糖质量分数（A）5.42131.80721.060.004
发酵温度（B）2.37430.7919