全 文 ：现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2013, Vol.29, No.7
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灵芝发酵覆盆子生产总黄酮的工艺条件优化

朱会霞
（衡水学院，河北衡水 053000）
摘要：在单因素影响研究的基础上，通过 L9(34)正交实验设计对灵芝发酵生产覆盆子黄酮基础培养基和发酵条件进行了优化研究，
结果得出；发酵优化条件为：灵芝接种量 10%，覆盆子添加量 300 g/L，发酵温度 30 ℃，摇瓶转速 200 r/min，发酵的最佳时间为 120
h，在上述优化条件下，灵芝发酵覆盆子后黄酮含量达到 4.89 mg/g，与对照组（不接种灵芝）相比含量提高 109.87%。
关键词：灵芝；覆盆子；黄酮
文章篇号：1673-9078(2013)7-1680-1682
Optimization of Ganoderma Fermentation for Production of Total
Flavnoids from Rasspberry
ZHU Hui-xia
(Heng shui College, Heng shui 053000 China)
Abstract: The culture medium and fermentation conditions of Ganoderma for production of total flavnoid from Rasspberry were
optimization through the L9(34) orthogonal design. The results showed that the optimal fermentation conditions were inoculation 10%,
Raspberry dosage 300 g/L, fermentation temperature 30 ℃, shaking speed 200 r/min, and fermentation time of 120 h. Under these conditions,
the content of total flavonoids was 4.89 mg/g, 109.87% higher than that without the inoculation of Ganoderma.
Key words: raspberry; flavonoid; ganoderma

覆盆子（Raspberry），蔷薇科悬钩子属浆果植物。
覆盆子果实为药食两用果实，富含有黄酮、多糖、粗
三萜等功能性物质。因此，覆盆子具有抗衰老、调节
生殖系统、促进细胞免疫机能、减肥之功效，有助阳
缩尿、补肾固精功能，用于治疗阳萎、肾虚遗精、尿
频和遗尿等病症，因此，覆盆子具有很强的药用及保
健作用[1]。
覆盆子黄酮类化合物是覆盆子代谢过程中产生的
重要天然有机化合物，是覆盆子中主要活性成分之一，
具有抗氧化、抑菌消炎、消除自由基抗过敏、抗感染、
抗突变、抗肿瘤[2]等生理活性，且毒性较低，因此可用
作食品、化妆品的天然添加剂。
灵芝具有繁殖力强，易于深层发酵培养，且在深
层发酵培养过程中会有多种酶系产生，有利于果胶、
木质素等分解，有利于覆盆子中有效成分的溶出，本
实验对灵芝发酵生产覆盆子黄酮工艺进行研究，为提
高覆盆子黄酮提出率及覆盆子黄酮的进一步的应用提
供依据。
1 材料与方法
1.1 菌株与材料
收稿日期：2013-02-21
灵芝斜面菌丝体：衡水学院生命科学系微生物实验
室保藏。
覆盆子干果（一级品，购于衡水市中医院药店）净
制粉碎过 40 目筛，50 ℃烘干备用。样品成分分析中所
用化学试剂均为分析纯或生化试剂。
1.2 培养基[3]
斜面培养基：马铃薯200.0 g/L、葡萄20.0 g/L
MgSO4·7H2O 1.5 g/L、KH2PO4 3.0 g/L、VB1 0.01 g/L、
琼脂20.0 g/L、20%的土豆汁配制。
种子培养基：葡萄糖30.0 g/L、黄豆粉10.0 g/L、酵
母膏1.0 g/L、MgSO4·7H2O 0.5 g/L、KH2PO4 1.0 g/L、
VB1 0.01 g/L、pH 6.0，蒸馏水配制。
发酵培养基：碳源为葡萄糖3.6%、氮源为蛋白胨
0.4%、pH 6.0、酵母膏0.2%、KH2PO4 0.1%、MgSO4·7H2O
0.05%、VB1 0.005%。
1.3 培养方法[4]
种子液的培养：从28 ℃培养6 d的斜面上用接种钩
切1 cm2带培养基的菌体转入装有150 mL种子培养基的
500 mL三角瓶中，26 ℃、150 r/min培养3 d。
发酵培养：将种子以一定的接种量，接入装有一
定量培养基的500 mL三角瓶中，在26 ℃振荡培养6 d。
1.4 总黄酮含量的测定
DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2013.07.028
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参考文献[5]的方法。
2 结果与讨论
2.1 灵芝发酵覆盆子黄酮最佳时间的确定[6]
将灵芝真菌按照 5%的接种量接种到摇瓶培养基
中，培养温度 26 ℃，摇床转速 100 r/min，培养时间 120
h，覆盆子添加量 100 g/L，以不接种灵芝菌为对照结果
如图 1 所示。

图 1 灵芝发酵时间对覆盆子黄酮产量的影响
Fig.1 Effect of Ganoderma fermentation time on the yield of
Rasspberry total
由图1可知，对照组黄酮随振荡时间的延长，培养
液中的总黄酮含量不断增加，在0~96 h的过程中，总黄
酮含量增幅较大，由0 mg/g到2.21 mg/g，增幅效率为
0.023 mg/g·h，之后96~168 h，覆盆子总黄酮含量虽有
增幅，但增幅幅度较小，增加效率为0.0017 mg/g·h，168
h振荡后，覆盆子黄酮的最大含量为2.33 mg/g。灵芝发
酵覆盆子黄酮的最佳时间为120 h，黄酮含量的最大值
为4.11 mg/g，相对于对照组最大含量提高76.39%。
2.2 工艺优化单因素实验研究
2.2.1 接种量对灵芝发酵覆盆子黄酮的影响

图 2 接种量对灵芝发酵提取覆盆子黄酮的影响
Fig.2 Effect of inoculation amount on the yield of Rasspberry
total flavonoids
分别在不同接种量（5%、10%、15%、20%、25%、
30%）下摇床振荡发酵覆盆子黄酮，26 ℃下培养 120 h，
覆盆子添加量 100 g/L，摇瓶转速 100 r/min，装液量 100
mL（500 mL 三角瓶）结果见图 2。
由图 2 可知，接种量对灵芝真菌发酵覆盆子黄酮
有一定影响，小接种量不利于覆盆子黄酮的溶出，随
接种量的增大，覆盆子黄酮的溶出量增加，接种量 10%
时，覆盆子黄酮溶出量最大，为 3.42 mg/g，之后，增
大接种量覆盆子黄酮的溶出量反而降低，说明灵芝真
菌发酵覆盆子黄酮的接种量 10%较为适宜。
2.2.2 摇瓶转速对菌体生长及多糖产量的影响
微生物菌株的发酵能力不仅取决于菌体本身的性
能，而且适宜的生长环境也是菌体高效表达产物的必
要因素。发酵工业中，深层通氧搅拌发酵占据着重要
的地位，其中搅拌作用直接影响发酵基质的传递和溶
氧水平，最终与发酵生产能力和产品质量息息相关，
是发酵过程优化控制的重要参数。因此选取不同摇瓶
转速（50、100、150、200、250、300 r/min）进行发
酵研究，接种量10%，发酵温度26 ℃，装液量100 mL
（500 mL三角瓶），覆盆子添加量100 g/L，培养时间120
h后测定覆盆子黄酮溶出量，结果如图3所示。

图 3 转速对灵芝发酵提取覆盆子黄酮的影响
Fig.3 Effect of rotation rate on the yield of Rasspberry total
flavonoids
由图3可知，不同摇瓶转速下，发酵结束后，覆盆
子黄酮溶出量不同，转速为150 r/min时，覆盆子黄酮溶
出量最高，因此，适宜于灵芝真菌发酵覆盆子黄酮的
适宜转速为150 r/min。
2.2.3 覆盆子添加量对灵芝真菌发酵覆盆子黄
酮的影响
底物浓度对发酵过程及产物均有不同程度的影
响，灵芝真菌发酵覆盆子黄酮的研究中底物中覆盆子
粉末的添加量分别设定 50、100、200、300、400、500
g/L，接种量 10%，发酵温度 26 ℃，装液量 100 mL（500
mL 三角瓶），摇瓶转速 150 r/min，培养时间 120 h 后
测定覆盆子黄酮溶出量，结果如图 4 所示。
由图 4 可知，底物中覆盆子粉末的添加量对灵芝
真菌发酵覆盆子黄酮有影响，随覆盆子粉末添加量的
增大，覆盆子黄酮的溶出量增大。当覆盆子粉末添加
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量为 200 g/L 时，覆盆子黄酮溶出量达到最高，之后随
添加量的增加，覆盆子黄酮溶出量反而降低，所以覆
盆子粉末添加量 200 g/L 为适宜添加量。

图 4覆盆子添加量对灵芝真菌发酵覆盆子黄酮的影响
Fig 4 Effect of additive quality of Rasspberry on the yield of
Rasspberry total flavonoids
2.2.4 发酵温度对灵芝真菌发酵覆盆子黄酮的
影响
分别在不同发酵温度下（22、24、26、28、30、
32 ℃）下摇床振荡发酵覆盆子黄酮，培养时间 120 h，
覆盆子添加量 200 g/L，摇瓶转速 150 r/min，装液量 100
mL（500 mL 三角瓶）结果见图 5。

图 5 发酵温度对灵芝发酵提取覆盆子黄酮的影响
Fig.5 Effect of fermentation temperature on the yield of
Rasspberry total flavonoids
由图 5 可知，发酵温度对灵芝真菌发酵提取覆盆
子黄酮有一定的影响，随温度的升高，覆盆子黄酮提
取量不断增加，当温度升至 28 ℃时，覆盆子黄酮提取
量最大，之后随温度的增加，覆盆子黄酮提取量反而
降低，表明灵芝真菌发酵覆盆子黄酮的适宜发酵温度
为 28 ℃。
2.3 灵芝发酵覆盆子黄酮发酵条件优化
由表 2、3 可知，灵芝发酵生产覆盆子黄酮发酵条
件正交试验中，灵芝接种量、发酵温度的影响显著，

而覆盆子添加量、摇瓶转速影响不显著，优化的培养
条件为 A2B3C3D3即：灵芝接种量 10%，覆盆子添加量
300 g/L，发酵温度 30 ℃，摇瓶转速 200 r/min，此条件
下实验得出覆盆子黄酮生产量为 4.89 mg/g，高于正交
试验的其它值，因此确定此条件为灵芝发酵生产覆盆
子黄酮的发酵适宜条件。
表1 灵芝发酵生产覆盆子黄酮发酵条件优化L9(34)正交实验设计
表
Table 1 Coded values and corresponding actual values of
fermentation conditions for orthogonal array design
因素
水平
A (灵芝接
种量/%)
B [覆盆子添
加量/(g/L)]
C (发酵
温度/℃)
D [摇瓶转
速/(r/min)]
1 5 100 26 100
2 10 200 28 150
3 15 300 30 200
表2 发酵条件优化L9(34)正交实验结果与分析
Table 2 L9(34)orthogonal array design and results for optimizing
fermentation conditions
因素
水平 A B C D
覆盆子黄酮
含量/(mg/g)
1 1 1 1 1 2.05
2 1 2 2 2 2.56
3 1 3 3 3 3.66
4 2 1 2 3 3.89
5 2 2 3 1 4.86
6 2 3 1 2 4.28
7 3 1 3 2 3.91
8 3 2 1 3 3.26
9 3 3 2 1 3.38
K1 2.757 3.283 3.197 3.430
K2 4.343 3.560 3.277 3.583
K3 3.517 3.773 4.143 3.603
R 1.586 0.490 0.946 0.173
表3 发酵条件优化L9(34)正交实验方差分析
Table 3 Significant analysis of the L9(34)orthogonal test
因素 偏差平方和
自由
度 F 比
F 临
界值
显著
性
灵芝接种量 3.778 2 69.963 19.000 *
覆盆子添加量 0.362 2 6.704 19.000
发酵温度 1.654 2 30.630 19.000 *
摇瓶转速 0.054 2 1.000 19.000
误差 0.05 2

（下转第1686页）
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由表 9 可知，随着各处理放置时间延长，POV 值
都呈上升趋势，未添加抗氧化剂的一组，过氧化值升
高明显，因为温度是影响化学反应速度的重要因素，
杏仁油中富含不饱和脂肪酸，因而升高温度必将加快
其氧化、水解酸败，从而引起品质下降。添加抗氧化
剂的三组中，0.005% PG 组过氧化值明显升高较另两
组 POV 值大，说明 PG 添加量不足，不足以提高抗氧
化性能，0.01% PG 组与 0.02% PG（PG 的最大允许量）
POV 值大相差不大，故选取 0.01% PG 为合适剂量。
3 结论
3.1 通过多种有机溶剂筛选试验，本研究确定正己烷
为苦杏仁油的有效提取剂；正己烷溶剂浸提杏仁油的
研究表明：浸提温度 65 ℃，浸提时间 5 h，料液比为
1:10 时，杏仁油提取率为 92.0%。
3.2 杏仁油脱色及稳定性结果表明：脱色剂活性白土
效果良好，用量 10%，处理条件：温度 70 ℃，脱色
时间 55 min。
3.3 杏仁油的稳定性试验表明：光线和温度对杏仁油
的 POV 值及产品质量影响较大，杏仁油宜避光低温
贮藏；抗氧化计剂没食子酸丙酯（PG）可以有效增强
杏仁油的稳定性，其添加量为 0.01%。

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（上接第1682页）
3 结论
本研究对灵芝发酵生产覆盆子黄酮的工艺进行
了研究，通过比较不同发酵时间覆盆子黄酮含量，得
出最佳的发酵时间为 120 h；在单因素研究基础上，通
过 L9(34)正交实验设计对灵芝发酵生产覆盆子黄酮基
础培养基和发酵条件进行了优化研究，结果得出灵芝
发酵生产覆盆子黄酮发酵优化条件为：灵芝接种量
10%，覆盆子添加量 300 g/L，发酵温度 30 ℃，摇瓶转
速 200 r/min，在上述优化条件下，灵芝发酵覆盆子后
黄酮含量达到 4.89 mg/g，与对照组（不接种灵芝）相
比含量提高 109.87%。
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