平菇液体菌种的生产与应用研究


培育平菇具有显着的经济效益,传统的制种方式已不能满足平菇产业发展的需要。平菇液体菌是指采用液体发酵法获得的菌种。随着食用菌制种理论和应用研究的深入,我国液态菌种生产技术取得了长足进步。国外平菇液体菌种的生产已经高度专业化。例如,法国Messor公司是世界上专业化程度最高的菌种生产公司,其年生产的各种液体菌种畅销多个国家和地区。液体菌种最显着的优势是生产周期短。平菇从母种到栽培种大约需要60天,而从母种、摇瓶种子到发酵生产液体菌种只需要20天。液体菌种接种后不仅易于在堆肥中分布,而且发芽点多,发芽速度快,而且液体菌种的日生长速度比固体菌种快,可以提前满袋出菇.因此,液体菌种可以大大缩短平菇的生产周期。菌株采用液体发酵法生产。由于培养基浓度、pH值、温度等因素都控制在最佳条件下,生长繁殖处于最佳状态。菌丝能充分吸收养分,菌龄均匀。由于机械搅拌的作用,菌丝体可以形成均质菌株。液体菌种培养时,能及时清除菌丝生长繁殖的代谢产物,故菌种生命力强、纯度高、抗污染、抗病虫害能力强,是优质菌种。固体菌种生产耗费大量人力、物力、财力,产量有限,供不应求,尤其是在需求旺盛的季节。越来越不能满足平菇生产的需要。随着液体发酵技术的发展,新型发酵设备不断涌现,为实现标准化、工厂化、年度化生产奠定了基础。采用液体发酵法生产液体菌种,一次可生产数千升,接种数万袋,对实现食用菌规模化生产具有重要意义。生产工艺的好坏直接关系到液体菌种的生产效率和设备的使用效率。液体菌种的生产过程:液体培养基——灭菌——接种——发酵——液体菌种。液体菌种培养基的成分直接影响平菇液体菌种的品质。因此,制种的第一步是筛选培养基。培养基优化主要是筛选碳源和氮源的最佳配比,以及无机盐的浓度。主要方法有单因素试验、正交试验和均匀设计。平菇液体菌种的碳源主要为葡萄糖、蔗糖和玉米粉等,用量一般为0.05%~5%。氮源有两种类型:有机氮源和无机氮源。以有机氮源为主,用量为0.1%~0.3%。无机盐主要是钾盐,用量约为0.1%。平菇菌种对维生素的需求量较小,但对菌丝的生长繁殖有很大影响。检测参数主要包括温度、振荡频率、加载系数、pH值、接种量、菌丝浓度和菌丝球干重等。平菇液态菌生长的最适温度为25摄氏度。液体菌种培养过程中需要氧气,氧气是影响菌种品质的重要因素。一般来说,摇瓶的振动频率为120~180r/min,填充系数为20%。培养时间为5-7天,pH为5-7。大规模液体培养的生产需要使用发酵罐。深层发酵与摇瓶液体培养在培养上存在较大差异,主要表现在体积氧传递系数、溶解氧浓度、二氧化碳浓度、对菌丝体的机械损伤程度等方面。液体菌种发酵的控制参数主要包括物理参数,如温度、压力、搅拌速度、溶解氧、废气中的氧气和二氧化碳浓度以及其他化学参数,如pH、还原糖、氧气和次级代谢产物;生物参数,如菌丝形态、发酵液中菌丝浓度等。液体菌种的培养温度一般在25度左右,不同生长阶段温度不同。温度主要影响菌丝体对基质的利用率和溶氧浓度。影响发酵温度的主要因素有生物热、搅拌热、蒸发热和辐射热。温度可直接从自动温度显示器读取。在生产中,由于发酵过程中会产生大量热量,一般不需要加热。如果温度过高,可将自来水通入发酵罐的夹层或盘管,利用热交换来保持温度恒定。 PH综合反映了发酵过程中各种生理生化反应的结果。掌握发酵过程中PH值的变化规律,可以间接估计平菇菌丝体的生长阶段,从而确定最佳贮藏时间。 PH可采用复合玻璃电极取样或直接测量。生产中可直接加酸或加碱调节。现在普遍采用加料法来控制发酵过程的pH值。溶解氧是液体菌种深层发酵的必要条件。根据溶解氧浓度的变化,可以了解平菇对氧气的利用情况。如果有污染,需氧量会增加。溶解氧可用复合膜氧探头测量,溶解氧浓度常通过改变搅拌速度、提高罐内压力、降低温度和减慢进料速度来控制。在摇瓶试验中,可以通过改变恒温振荡器的振荡频率来控制溶解氧浓度。发酵液的总糖和还原糖浓度可用化学方法测定。通过分析还原糖的变化规律,可以了解细菌对碳源的吸收和利用,发酵液中多糖含量的高低是反映发酵状态的指标之一。研究表明,发酵罐培养优于摇瓶培养。 25度培养120小时后,平菇菌丝体生物量可达35g/100ml以上,总多糖含量为6.0g/100ml。长期以来,生产设备成为制约我国液体菌种生产的瓶颈。但是,近年来随着生物技术的飞速发展,发酵设备也日趋完善。目前使用的设备主要有两种:一种是摇瓶机。它分为往复式和回转式两种,一般由支撑台、电动机和控制系统两大部分组成。另一个是发酵罐。具有温度、PH、溶解氧、氧化还原电位、泡沫和液位等参数传感器,有的还与微机相连,对溶解氧、温度、培养基浓度、PH、发酵等参数进行检测和自动控制时间。液体菌种栽培研究的主要内容有三个方面:一是生物效率,液体菌种栽培平菇的生物学效率比固体菌种高6%;接种后分散性高,菌斑多,可提前装袋挂果,生产周期可缩短6-31天;三是栽培方法,用固体菌种培养的平菇的栽培料对液体菌种还是适用的,熟料、发酵料、生料均可栽培。研究发现,以棉籽壳56%、玉米芯14%、苹果渣20%、麦麸5%、生石灰5%的栽培料配方,平菇产量最高。菌种的好坏直接关系到平菇的产量,生产中必须对菌种的质量进行检测。检测内容主要包括菌丝纯度、活力、菌丝球数和出菇能力等。由于培养液中含有大量颗粒状物质,菌液在培养初期呈浑浊,但随着时间的延长文化时间,营养物质逐渐被利用, 菌液变得越来越清澈。菌种培养正常时, 在发酵罐排气口可闻到平菇的香味, 而染杂菌的培养液则散发出霉臭、酒精等异味。液体菌种存放时间越长, 菌丝的活力越低。液体菌种在:4-6℃时保存3个月仍具有活力。但一般情况下, 液体菌种最好在3天内用完。  发酵过程与菌种质量密切相关, 因为发酵过程中各种参数均会影响菌种的活力。发酵终点也与菌种质量有关,提前结束发酵会使营养物质残留过多,成本高,易污染;终点延后,会造成菌丝老化、自溶等问题。因此,菌种的选育、活化,培养料的选择、消毒与灭菌,发酵过程中各种参数的控制都必须按照规定进行。  液体菌种栽培平菇的管理有两个要点:一是控制平菇生长的各种条件。不同时期温度不同,如发菌阶段温度一般控制在22℃左右,出菇阶段温度略低平菇属喜湿性菌类, 耐湿力较强, 在菌丝生长阶段,培养料的含水量为65%~75%,子实体分化和发育阶段为85%~90%;平菇是好气性真菌, 培养过程中应注意通风换气, 保证足够的光照和适宜的PH。二是病虫害防治。防治方法主要有生物防治、物理防治和化学防治等。(来源:来源:西安市食用菌研究网)

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