余維良 鄭明海 方國平 余承勇
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秀珍菇固體專用菌種液化生產(chǎn)自動接種技術與固液兩態(tài)菌種的出菇比較
余維良1鄭明海1方國平2余承勇1
(1.開化縣農(nóng)業(yè)科學研究所,浙江 開化 324300;2.浙江菇老爺食品有限公司,浙江 開化 324300)
介紹秀珍菇液化菌種生產(chǎn)自動接種技術,其工藝流程為專用固體菌種(菌絲塊)→菌種液化(原始液制備)→二級液化工藝→流水線自動接種→菌袋菌絲培養(yǎng)→開袋出菇→采收??偨Y(jié)液化菌種袋與固體菌種袋出菇的比較試驗結(jié)果:液化種菌袋比固體種菌袋的菌絲粗壯,結(jié)實;栽培袋成品率液化種為98.8%,固體種為93.5%;液化種的秀珍菇總產(chǎn)量比固體種提高4.7%。比較指出兩種接種方式的接種效率、菌種成本和產(chǎn)量質(zhì)量的差異性。
秀珍菇;液化菌種;固體菌種;自動接種;比較試驗
目前,我國食用菌生產(chǎn)中普遍采用的傳統(tǒng)三級固體菌種繁育工藝,生產(chǎn)效率低,培養(yǎng)周期長,菌種染菌率高,無法突破手工化、作坊式生產(chǎn)模式,使規(guī)模企業(yè)與散戶制種處在同一競爭平臺,是造成目前食用菌生產(chǎn)安全、質(zhì)量事故頻發(fā)的根源,也是食用菌企業(yè)效益欠佳的主要原因。在浙江大學食用菌研究中心的技術指導下,開化縣農(nóng)業(yè)科學研究所承擔實施了開化縣科技局2014年立項的“秀珍菇液化菌種生產(chǎn)自動接種技術研究與應用”項目(項目編號2014008),研究秀珍菇固體專用菌種液化生產(chǎn)、自動接種和出菇管理技術。
1.1 生產(chǎn)工藝流程
專用固體菌種(菌絲塊)→菌種液化(原始液制備)→二級液化工藝→流水線自動接種→菌袋菌絲培養(yǎng)→開袋出菇→采收。
1.2 秀珍菇固體專用菌種液化技術
(1)專用固體菌種(菌絲塊)的選擇。為了確保液化菌種純度,專用固體菌種(菌絲塊)使用前必須認真檢查菌種來源、生產(chǎn)日期、純度等,秀珍菇專用固體菌種(菌絲塊)必須在5 ℃環(huán)境下保存,保質(zhì)期30天。
(2)菌種液化原始液制備。將秀珍菇專用固體菌種(菌絲塊)通過勻漿儀粉碎,菌絲塊與無菌水1︰3制得菌種液化原始液。
(3)液化原始液二次稀釋技術。采用無菌操作,將液化原始液按1︰35進行稀釋,菌液與無菌水充分混合后攪拌5 min,使菌液充分均勻后方可接種。
通過采用此工藝,菌液有極高的純度、良好的種性,同時還有良好的流動性和均質(zhì)性,菌絲在液化培養(yǎng)中大小均勻,提高了菌液質(zhì)量和活力。
1.3 液化菌種流水線自動接種技術
(1)接種前準備。待滅菌鍋氣壓降至零時打開鍋門,及時出鍋,漲、破菌袋分開,輕拿輕放防止破袋,連同推車放在接種室。搬運結(jié)束進行消毒。待菌袋降溫至30 ℃以下時接種。
(2)液化接種流水線滅菌。液化罐、空氣過濾器、管道的滅菌在投料前,氣路、料路、液化罐必須用蒸汽進行滅菌,消除所有死角的雜菌,確保系統(tǒng)處于無菌狀態(tài)。
液化罐滅菌:打開液化罐進料口加水100 L,而后密封。及時通蒸汽,至壓力表達1.5~2 kg/cm2、溫度表指示121 ℃時,即可進行過濾器、管道和接種流水線滅菌,保持蒸汽暢通1 h。
過濾器滅菌:首先關閉進氣閥閥門,而后打開蒸汽閥閥門,同時少許打開管道排氣閥,幾分鐘后排氣閥有蒸汽排出,保持1 h。
接種流水線滅菌。待溫度表指示121 ℃時,打開液化罐接種閥門,使之處于正常工作狀態(tài),然后打開接種放液閥門,保持蒸汽暢通1 h。
(3)液化接種技術。①液化罐接種:接種前把無菌接種過濾器移入液化罐上方位置,向罐內(nèi)通氣,使罐有空氣排出,保持罐內(nèi)始終處于正壓狀態(tài),用酒精棉花圍住接種口周圍并點燃,戴上醫(yī)用厚手套,擰開接種口,在酒精火焰的保護區(qū)內(nèi)將菌種接入罐內(nèi)。然后將接種口蓋在火焰上,經(jīng)滅菌后擰緊,最后熄滅火焰。②流水線自動接種:利用氣壓差將工藝液體壓出,罐壓可控制在0.05 MPa,不要超過允許范圍。菌種接入罐內(nèi)打開進氣閥恒壓狀態(tài),稍開放氣閥,讓罐內(nèi)菌液攪拌5 min,使菌液充分均勻。而后打開出料管閥門,接種機置于工作狀態(tài)時,即可開始接種,每袋用種量25 mL。③液化罐、管道清洗:出料結(jié)束后,應立即放水清洗液化罐及料路管道閥門,并開動空壓機,向液化罐供氣攪拌,沖洗干凈管道的菌液。
1.4 液化菌種接種菌袋的菌絲培養(yǎng)和出菇管理技術
(1)菌絲培養(yǎng)。經(jīng)接種的菌包及時搬運到培養(yǎng)場地,每天排放結(jié)束后用消毒盒消毒,溫度前7天控制在25 ℃,而后控制在22~23 ℃,每天記錄培養(yǎng)溫度;濕度控制在60%~65%,早晚打開排風扇通風各1 h,保持培養(yǎng)室空氣新鮮。接種后經(jīng)30天培養(yǎng),菌絲基本長滿袋,但長勢參差不齊,需再培養(yǎng)10天左右使菌絲后熟。
(2)適時開袋。菌包接種后經(jīng)40天左右培養(yǎng),菌絲長滿全袋,即可上架排場。繼續(xù)培養(yǎng)10天左右,促進原基形成,結(jié)合制冷設施循環(huán)利用,實行分批搔菌出菇。
(3)溫差刺激,促使菇蕾形成。第一潮菇開袋出菇,采用10 ℃以上溫差刺激,形成的菇蕾整齊,潮次分明。若一潮菇自然出菇,二潮菇溫差刺激出菇,形成菇蕾參差不齊,影響子實體產(chǎn)量與品質(zhì)。
(4)出菇管理。開袋后及時蓋上農(nóng)用薄膜保濕,菇房溫度控制在25~27 ℃,濕度控制在85%~90%,一般在適宜的環(huán)境下3~5天即可出現(xiàn)菇蕾。此時不要向菇蕾直接噴水,以免造成菇蕾死亡。等到子實體菇柄伸長達2~3 cm以后、菌蓋直徑達1 cm 以上時,可以用噴霧器結(jié)合通風向子實體噴霧狀水。盡量不要噴施“關門水”,以免造成濕度過大,通風不足而導致病害發(fā)生。
(5)采收。子實體菌蓋直徑達到3~4 cm,便可以采收,采大留小。溫度高于28 ℃,子實體生長快,24 h不間斷采收;并及時入冷庫保存,以保證鮮菇的品質(zhì)。
(6)轉(zhuǎn)潮管理。第一潮采收后,除去殘留的菇柄及死菇,停止噴水,增加通風量,養(yǎng)菌約20天后菌袋浸水24 h左右,直至菌袋表面軟化。推進5 ℃冷庫保持12~15 h,再上架出菇,一般20天左右可采收。按以上管理方法進行下一潮的催蕾、出菇管理,整個生長周期采收6~7潮菇。
2.1 材料與方法
(1)供試菌株。秀珍菇液化種由浙江大學食用菌研究中心提供;固體栽培種由浙江菇老爺食品有限公司提供。
(2)試驗配方。棉籽殼48%,木屑30%,麩皮15%,玉米粉5%,石膏粉1%,石灰粉1%。
(3)試驗方法。試驗在開化縣東青合作社和月明合作社內(nèi)進行。于2013年9月24~25日開始制袋,按常規(guī)生產(chǎn)拌料,裝袋,滅菌。采用規(guī)格為18×38(cm)的聚乙烯袋,每袋裝干料0.6 kg(濕料重1.25 kg),料高18~19 cm,料中間打孔,用無棉蓋封口。滅菌壓力1.2~1.3 MPa,保持3.5 h;出鍋后用制冷機將菌袋溫度降到28 ℃后開始接種。9月26~27日分別利用“zju-8”型封閉連續(xù)智能液化系統(tǒng)及自動接種流水線接液化種,用接種箱接固體種,各5 200袋,置于培養(yǎng)室,培養(yǎng)室溫度控制在24~27 ℃。觀察發(fā)菌情況,記錄萌發(fā)及滿袋時間,長速和污染情況,統(tǒng)計成品率。菌絲滿袋后按常規(guī)方法進行出菇管理,比較產(chǎn)量、商品性、生物轉(zhuǎn)化率、抗逆性和發(fā)病率。
2.2 試驗結(jié)果
(1)發(fā)菌情況。液化種栽培袋菌種定植萌發(fā)需19 h,菌絲封面吃料需5天,15天后菌袋中間及底部袋壁出現(xiàn)菌絲,菌絲發(fā)滿的時間為32~35天,菌絲日平均長速0.475 cm;固體種栽培袋菌種定植萌發(fā)時間24 h,菌絲封面吃料時間5~6天,菌絲滿袋時間45~48天,菌絲日均長速0.42 cm。直觀對比的結(jié)果表明,液化種菌袋比固體種菌袋結(jié)實,菌絲萌發(fā)快、粗壯。栽培袋成品率液化種為99.2%,固體種為92.5%(表1)。
(2)出菇情況。液化種和固體種最早一批在11月5日上架、解環(huán)蓋,11月7日割袋口,11月9日和10日液化種和固體種原基形成,11月15日開始采收第一潮菇,按各品種農(nóng)藝性狀記錄,統(tǒng)計產(chǎn)量。根據(jù)前兩潮出菇情況分析結(jié)果,液化種比固體種出菇密度大,前者子實體單生,產(chǎn)量略高,商品性菇比例比固體種高20%。
表1 秀珍菇液化種與固體種菌絲培養(yǎng)階段的狀況比較
注:試驗地點為東青合作社。接種和菌絲吃料日期格式為月/日。
本次試驗采用溫差刺激出菇方式,分批進行開袋,每批可采收5潮菇,統(tǒng)計總產(chǎn)量,液化菌種比固體菌種產(chǎn)量提高4.7%(表2)。
表2 栽培袋液化種與固體種農(nóng)藝性狀產(chǎn)量的比較
表3 液化種與固體種生產(chǎn)成本對比表
3.1 接種效率與菌種成本
以生產(chǎn)1萬袋秀珍菇為例。僅考慮液化菌種新工藝就可減少用種量90%,菌種成本節(jié)省95%(不包括縮短栽培周期、提高單產(chǎn)等增值部分),詳見表3。如綜合考慮如下因素,則效益更加顯著:一是由于用種量減少,相應地降低了固定資產(chǎn)投入、管理成本和能耗等,大幅節(jié)約了社會資源;二是可以使菌種規(guī)?;咝Х庇蔀楝F(xiàn)實。液化菌種不僅用量少,且保質(zhì)期長達20天,同時還可實現(xiàn)種質(zhì)的同步檢測,與生產(chǎn)性栽培時間一致,克服了常規(guī)固體三級菌種培育時的種性檢測延后的弊端;三是為栽培生產(chǎn)環(huán)節(jié)的傳統(tǒng)食用菌產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型提供了技術保障。液化菌種新工藝的應用,可使香菇、木耳、金針菇等傳統(tǒng)分散栽培、量大面廣的季節(jié)性生產(chǎn)菇種實現(xiàn)工廠化育袋(菌袋工廠)、分散性栽培管理的新模式,從而徹底解決目前產(chǎn)業(yè)中存在的各種弊端,使產(chǎn)業(yè)發(fā)展走上可持續(xù)的良性軌道。
“zju-8型” 封閉連續(xù)智能液化系統(tǒng)包括20 L液化罐、100 L-100 L(2個)稀釋罐、蒸汽滅菌裝置、通氣裝置、循環(huán)冷卻裝置及系統(tǒng)儀表自控裝置等部分,可實現(xiàn)對菌種液化-接種等系統(tǒng)全部功能的人工智能化控制。系統(tǒng)單產(chǎn)液化菌種能力為200 L,可接固體栽培袋5 000袋,日可生產(chǎn)2次,接種1萬袋。液化菌種菌液滲透性好,可縮短發(fā)菌時間10~15天,菌絲健壯,成品率比固體菌種提高6.7%;流水線接種縮短接種時間,降低人工及材料費用30%,兩項合計每袋節(jié)約成本0.16元(表4)。
表4 液化與固體接種成品率、人工費用和節(jié)本增效統(tǒng)計表
注:供試菌種數(shù)量均為5 000袋。
3.2 產(chǎn)量和質(zhì)量比較
通過2013—2014年連續(xù)兩年不同點的秀珍菇液化菌種與固體菌種的子實體商品性狀及產(chǎn)量的比較,液化菌種子實體單生,勻稱美觀,潮次明顯,優(yōu)質(zhì)菇比例達86%以上,鮮菇增產(chǎn)5.4%。出菇后發(fā)病率0.5%,比固體菌種下降1.5%(表5)。
目前,我國食用菌主要以家庭分散式生產(chǎn)為主,而食用菌生產(chǎn)又是勞動密集型,單一生產(chǎn)成本高,抵御市場能力弱。采用食用菌液化菌種生產(chǎn)接種技術,有顯著優(yōu)勢,降低勞動強度,大幅度降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率。推廣食用菌液化菌種生產(chǎn)接種技術,需以“公司+合作社+農(nóng)戶”的發(fā)展模式,形成以公司為龍頭成立定點菌包加工廠,合作社、農(nóng)戶負責出菇管理,減少菇農(nóng)固定設備投資,降低菌袋生產(chǎn)風險。
表5 秀珍菇液化與固體菌種子實體產(chǎn)量及商品性狀對比試驗
在培養(yǎng)溫度23~27 ℃、菌袋濕度適宜的條件下,液化種栽培袋比固體種栽培袋發(fā)菌快,菌絲白,粗壯有力,成品率穩(wěn)定。自然季節(jié)栽培秀珍菇,出菇溫度一般控制在13~25 ℃范圍內(nèi),溫度低于10 ℃或高于28 ℃時子實體易發(fā)黃萎縮和產(chǎn)生畸形菇,液化種菌袋比固體種菌袋出菇密度大,子實體單生,產(chǎn)量高,商品菇比例高,菌袋轉(zhuǎn)潮快、抗逆性強、不易軟化。
致謝 本課題得到國家食用菌產(chǎn)業(yè)體系和開化縣科技項目資金的資助。課題實施得到浙江大學陳再鳴副教授的技術指導,在此一并致謝。
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2095-0934(2015)02-102-04