金針菇工廠化生產(chǎn)的液體菌種開發(fā)與應(yīng)用

李國慶　柯家厚　焦小雨

摘要[目的]開發(fā)金針菇工廠化生產(chǎn)所需的液體菌種。[方法]從工廠化生產(chǎn)的菌株與二級液體菌種培養(yǎng)基的篩選，液體菌種培養(yǎng)條件的優(yōu)化及金針菇液體菌種在工廠化生產(chǎn)的應(yīng)用試驗等方面進(jìn)行研究。[結(jié)果]在4個金針菇工廠化生產(chǎn)菌株中，金針菇工廠化生產(chǎn)的液體菌種開發(fā)宜以F白“18”為出發(fā)菌株；二級液體菌種的培養(yǎng)基宜為馬鈴薯15%、麩皮 7%、蔗糖 2%、 磷酸二氫鉀 0.1%、 硫酸鎂0.05%；培養(yǎng)條件為接種量10%，轉(zhuǎn)速150 r/min，溫度23 ℃，pH自然，發(fā)酵罐培養(yǎng)時間結(jié)束點和適宜的菌齡均為144 h；在工廠化生產(chǎn)應(yīng)用中，液體菌種較固體菌種發(fā)菌速度快，生產(chǎn)周期縮短9 d，生物轉(zhuǎn)化率提高了6.38百分點。[結(jié)論]該研究可為金針菇工廠化生產(chǎn)所需液體菌種的開發(fā)提供技術(shù)方法。

關(guān)鍵詞金針菇；工廠化生產(chǎn)；液體菌種

中圖分類號S646.1+5文獻(xiàn)標(biāo)識碼

A文章編號0517-6611（2017）20-0053-03

Abstract[Objective]To explore liquid fungus suitablely ultilized in the process of Flammulina velutipes industrial production.[Method] We screened different strains of F.velutipes for factory production and the secondclass liquid culture media suitable for its liquid fungus，optimized its culture conditions and carried out application trials on the use of F.velutipes liquid fungus for industrial production.[Result] The F bai“18” strain was the most suitable

liquid fungus for production of F.velutipes，the optimum formula of liquid fungus culture medium was potato 15%，bran powder 7%，sucrose 2%，KH2PO4 0.1%，MgSO4 0.05%，and the optimum fermentation culture condition was as follows：intial pH naturally，liquid spawn quantity of 10%，rotation speed 150 r/min，temperature 23 ℃，culture time 144 h in fermentor，suitable cell age 144 h.In the test of industrial cultivation of liquid and solid fungus of F bai“18”，its mycelia of liquid fungus has grown faster than that of solid fungus，resulting in reduction of its production period by 7 days and increasement of its biological conversion rate by 6.38 percent points.[Conclusion]The research can provide technical method for the development of liquid fugus of F.velutipes industrial production.

Key wordsFlammulina velutipes；Industrial production；Liquid fungus

金針菇是一種名貴食用菌，有較高的營養(yǎng)價值和藥用功效，在國內(nèi)外食用菌市場比較走俏[1]。金針菇已成為食用菌工廠化生產(chǎn)的重要品種之一，目前國內(nèi)食用菌工廠化生產(chǎn)企業(yè)仍以固體菌種生產(chǎn)為主，少數(shù)采用液體菌種生產(chǎn)。液體菌種生產(chǎn)較固體菌種優(yōu)勢明顯：生產(chǎn)周期短、出菇齊、污染率低、利于機(jī)械化操作等[2-3]，但液體菌種制作技術(shù)要求高。筆者從菌株選擇、搖瓶液體培養(yǎng)與發(fā)酵罐液體培養(yǎng)的條件優(yōu)化、應(yīng)用等方面進(jìn)行研究，以期為金針菇工廠化生產(chǎn)所需液體菌種的開發(fā)提供技術(shù)方法。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1供試菌株。

供試菌株的名稱及來源見表1。

1.1.2培養(yǎng)基。

1.1.2.1斜面培養(yǎng)基（PDA）。馬鈴薯 200 g、葡萄糖 20 g、瓊脂 20 g、自來水 1 000 mL，pH自然。

1.1.2.2搖瓶液體菌種培養(yǎng)基（二級液體培養(yǎng)基篩選）。 ① 豆餅粉4%、蔗糖 2%、 磷酸二氫鉀 0.1%、 硫酸鎂 0.05%；② 馬鈴薯15%、麩皮 7%、蔗糖 2%、 磷酸二氫鉀 0.1%、 硫酸鎂 0.05%；③ 麩皮 7%、蔗糖 2%、 磷酸二氫鉀 0.1%、 硫酸鎂 0.05%。

1.1.2.3發(fā)酵罐液體菌種培養(yǎng)基（二級液體培養(yǎng)應(yīng)用）。馬鈴薯 15%、麩皮 3%、蔗糖 2%、 磷酸二氫鉀 0.1%、 硫酸鎂 0.05%。

1.1.2.4栽培料。棉籽殼 23%、玉米芯 40%、雜木屑 5%、麥麩 10%、米糠 20%、蔗糖 0.5%、碳酸鈣 1.5%。

1.2方法

1.2.1菌株活化篩選。

將F21、F冷、F8801、F白“18”分別接入PDA斜面培養(yǎng)基上，每支試管接入0.5 cm2、厚1～2 mm的菌種塊，放在25 ℃培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)7 d，測量并記錄菌絲生長。

1.2.2搖瓶液體菌種培養(yǎng)（二級液體培養(yǎng)基篩選） 。

分別用600 mL三角瓶裝200 mL 3種搖瓶液體菌種培養(yǎng)基，121 ℃滅菌30 min，冷卻后分別接入“1.2.1”中優(yōu)質(zhì)菌種，每個三角瓶接入約0.5 cm2斜面菌種3片，于25 ℃、150 r/min振蕩培養(yǎng)箱培養(yǎng)7 d，進(jìn)行搖瓶液體菌種培養(yǎng)基的篩選。

1.2.3二級液體菌種的培養(yǎng)條件優(yōu)化。

用600 mL三角瓶裝200 mL優(yōu)化的搖瓶液體菌種培養(yǎng)基，121 ℃滅菌30 min，冷卻后接種，分別在17、19、21、23、25、27 ℃下，150 r/min振蕩培養(yǎng)箱培養(yǎng)7 d，測定每100 mL培養(yǎng)液中菌絲干重，以確定培養(yǎng)的適宜溫度。

用600 mL三角瓶裝200 mL優(yōu)化的搖瓶液體菌種培養(yǎng)基，121 ℃滅菌30 min，冷卻后，分別按4%、6%、8%、10%、12%、14%（V/V）接種量進(jìn)行接種，于23 ℃、150 r/min振蕩培養(yǎng)箱培養(yǎng)7 d，測定每100 mL培養(yǎng)液中菌絲干重，以確定培養(yǎng)的適宜接種量。

1.2.4發(fā)酵罐液體菌種培養(yǎng)（二級液體培養(yǎng)應(yīng)用）。根據(jù)上述篩選的培養(yǎng)基與優(yōu)化的培養(yǎng)條件，進(jìn)行發(fā)酵罐液體菌種培養(yǎng)。采用80 L全自動發(fā)酵罐，每罐裝50 L優(yōu)化的搖瓶液體菌種培養(yǎng)基，pH自然。接入優(yōu)化的搖瓶液體菌種，接種量10%（V/V），攪拌速度150 r/min，培養(yǎng)溫度23 ℃，通氣量15 L/min，培養(yǎng)時間168 h。每隔12 h取100 mL樣品，測定菌絲干重。

1.2.5菌絲干重測定與菌絲球計數(shù)。

取100 mL培養(yǎng)液，經(jīng)80目篩網(wǎng)，洗滌至水變清后，將菌絲球置于恒重過的定性濾紙上，置于干燥箱，60 ℃烘干至恒重，稱其重量[4]。

取1 mL培養(yǎng)液，稀釋至10 mL，混勻后取1 mL置于平皿中，皿下襯黑色背景紙計數(shù)。

2結(jié)果與分析

2.1菌株活化篩選將菌株活化接種在PDA上，其菌絲生長情況如表2所示。

可以看出，4個工廠化生產(chǎn)的金針菇菌株中F白“18”菌絲生長速度較其他菌株好，故選取F白“18”作為后續(xù)液體菌種培養(yǎng)研究的試驗菌株。

2.2二級液體菌種培養(yǎng)試驗

2.2.1二級液體菌種培養(yǎng)基的篩選。

食用菌液體菌種培養(yǎng)基的氮源中有機(jī)氮源要優(yōu)于無機(jī)氮源，更有利于菌絲生長[5]。從大量生產(chǎn)、降低生產(chǎn)成本角度考慮，液體菌種培養(yǎng)基的有機(jī)氮源選擇豆餅粉、麩皮，其他因子相同。由其組成的不同液體菌種培養(yǎng)基配方，它們對F白“18”菌絲生長影響如表3所示。

由表3可知，以馬鈴薯、麩皮為主料的液體培養(yǎng)基生產(chǎn)的菌種菌絲球個數(shù)、菌絲干重均高于豆餅粉、麩皮為主料的液體培養(yǎng)基；以豆餅粉、麩皮為主料的液體培養(yǎng)基生產(chǎn)的菌種菌絲球個數(shù)、菌絲干重均明顯高于僅以麩皮為主料的液體培養(yǎng)基。原因可能是馬鈴薯、麩皮（或豆餅粉、麩皮）的營養(yǎng)較麩皮全面，含有金針菇生長所需的各種維生素和生物素。故二級液體菌種培養(yǎng)基宜選擇②（馬鈴薯15%+麩皮7%+蔗糖2%+磷酸二氫鉀0.1%+硫酸鎂0.05%）為佳。

2.2.2二級液體菌種培養(yǎng)條件的優(yōu)化。

確定了二級液體菌種的培養(yǎng)基組成后，又對培養(yǎng)條件（培養(yǎng)溫度、接種量等）進(jìn)行優(yōu)化研究，結(jié)果如圖1、2所示。

2.3二級培養(yǎng)的液體菌種應(yīng)用

2.3.1發(fā)酵罐液體菌種培養(yǎng)的生長曲線。采用80 L自動發(fā)酵罐在上述優(yōu)化培養(yǎng)條件下開展二級液體菌種的培養(yǎng)試驗，每隔12 h取100 mL液體菌種，測定菌絲干重，結(jié)果見圖3。由圖3可知，液體菌種經(jīng)168 h培養(yǎng)，其生長曲線呈典型的“S”型，包括遲緩期、生長期、穩(wěn)定期和衰亡期。其中培養(yǎng)96～132 h為菌絲生長期，培養(yǎng)132～156 h為菌絲生長穩(wěn)定期，菌絲干重達(dá)最大值，即培養(yǎng)至156 h，菌絲干重達(dá)10.27 g/L。從節(jié)約成本角度考慮，宜將144 h作為發(fā)酵罐液體菌種的培養(yǎng)時間結(jié)束點。

2.3.2發(fā)酵罐液體菌種培養(yǎng)的適宜菌齡。

為進(jìn)一步驗證發(fā)酵罐液體菌種適宜的培養(yǎng)結(jié)束時間，取發(fā)酵罐液體培養(yǎng)120、

132、144、156 h的液體菌種，按照接種量10%分別接種在工

廠化生產(chǎn)金針菇的栽培料中，進(jìn)行不同菌齡菌種接種栽培料

的菌絲生長試驗，結(jié)果如表4所示。接種菌齡為144、156 h的液體金針菇菌種，菌絲長速都超過5 mm/d，滿瓶天數(shù)為

20 d，比接種其他菌齡的栽培料滿瓶時間縮短1～3 d。其中尤以144 h菌齡的液體金針菇菌種為佳。這也進(jìn)一步驗證了在生產(chǎn)應(yīng)用中發(fā)酵罐液體菌種的培養(yǎng)時間結(jié)束點宜為144 h，可能這個時期的金針菇液體菌種活力較其他時期強(qiáng)[6]。

2.3.3生產(chǎn)應(yīng)用試驗。為了試驗開發(fā)的液體菌種的生產(chǎn)效果，將上述試驗確定的菌齡為144 h的液體菌種與傳統(tǒng)的固體菌種分別接種到以棉籽殼、玉米芯為主料的栽培料中，各50瓶，進(jìn)行生產(chǎn)應(yīng)用比較試驗，結(jié)果如表5所示。

由表5可知，在工廠化生產(chǎn)應(yīng)用中，與固體菌種相比，接種于栽培料中液體菌種的菌絲長速快，滿瓶時間提前10 d，第一潮菇采摘期提前9 d，即工廠化生產(chǎn)周期縮短了9 d，每瓶產(chǎn)量增加28 g，生物轉(zhuǎn)化率提高了6.38百分點。

3小結(jié)

在4個金針菇工廠化生產(chǎn)菌株中，金針菇工廠化生產(chǎn)的液體菌種開發(fā)宜以F白“18”為出發(fā)菌株；二級液體菌種的培養(yǎng)基宜為馬鈴薯15%、麩皮 7%、蔗糖 2%、 磷酸二氫鉀 0.1%、 硫酸鎂 0.05%；培養(yǎng)條件為接種量10%，轉(zhuǎn)速為150 r/min，溫度23 ℃，pH自然，發(fā)酵罐培養(yǎng)時間結(jié)束點和適宜的菌齡均為144 h；在工廠化生產(chǎn)應(yīng)用中，液體菌種較固體菌種發(fā)菌速度快，生產(chǎn)周期縮短9 d，生物轉(zhuǎn)化率提高了6.38百分點。

45卷20期李國慶等金針菇工廠化生產(chǎn)的液體菌種開發(fā)與應(yīng)用

參考文獻(xiàn)

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