張書良 王 萍 陸學(xué)東
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杏鮑菇液體菌種深層培養(yǎng)技術(shù)與質(zhì)量檢查
張書良1王 萍1陸學(xué)東2
(1. 德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,山東 德州253000;2. 德州市陵城區(qū)蔬菜局,山東 德州 253500)
系統(tǒng)介紹杏鮑菇液體菌種深層培養(yǎng)的實踐經(jīng)驗和技術(shù)。內(nèi)容包括液體培養(yǎng)基配方、溫度、攪拌速度、溶氧濃度、pH值、裝液量和培養(yǎng)時間等技術(shù)參數(shù),液體菌種深層培養(yǎng)早中期的純度、菌液顏色、菌液氣味、菌球增長變化、菌絲體形態(tài)等的質(zhì)量檢測方法,液體菌種培養(yǎng)結(jié)束的菌絲量、菌液顏色、pH等項標(biāo)準(zhǔn),生產(chǎn)和使用中應(yīng)注意的事項。
杏鮑菇;液體菌種;深層培養(yǎng);經(jīng)驗;方法;技術(shù)參數(shù);質(zhì)量檢查
杏鮑菇()又名刺芹側(cè)耳[1],“平菇王” “干貝菇”,是生長在歐洲南部、非洲北部和中亞地區(qū)的一種大型肉質(zhì)菌。杏鮑菇藥食兼用,營養(yǎng)豐富,富含蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗纖維、礦物質(zhì)和微量元素等[2],并含豐富的多糖物質(zhì),具有抗癌、提高免疫力、降血脂、降血壓、降血栓[3]、健胃肝、抗疲勞、延緩衰老等功效[4]。
近幾年,國內(nèi)杏鮑菇栽培量不斷擴大,但多采用固體菌種。固體菌種制作過程繁瑣、發(fā)菌時間長;而液體菌種具有操作環(huán)節(jié)少,污染幾率小,發(fā)菌周期短,菌齡一致,出菇整齊等優(yōu)點,有利于食用菌工廠化和規(guī)?;a(chǎn)[5]。因此,國內(nèi)越來越多的工廠化企業(yè)采用液體菌種。液體菌種的核心技術(shù)是深層培養(yǎng)。筆者總結(jié)近幾年液體菌種培養(yǎng)的實踐經(jīng)驗,供生產(chǎn)企業(yè)參考。
杏鮑菇液體培養(yǎng)基是液體菌種深層培養(yǎng)的關(guān)鍵。應(yīng)把握碳源與氮源的合理比例。氮源過多,菌絲生長過旺,不利于代謝產(chǎn)物的積累;碳源不足,容易引起菌絲老化。
(1)搖瓶培養(yǎng)基配方:①葡萄糖3%,蛋白胨0.2%,磷酸二氫鉀0.05%,硫酸鎂0.5%,維生素B10.001%。②豆粉60 g,葡萄糖30 g,蛋白胨2 g,磷酸二氫鉀0.5 g,硫酸鎂0.5 g,維生素B110 mg,水1 000 mL。
(2)發(fā)酵罐培養(yǎng)基配方:①玉米粉2%,豆粕1%,麥麩0.5%,紅糖0.6%,葡萄糖0.5%,蛋白胨0.1%,磷酸二氫鉀0.1%,硫酸鎂0.05%。②豆粉2%,葡萄糖2%,磷酸二氫鉀0.1%,硫酸鎂0.05%,維生素B10.001%。③去皮馬鈴薯10%,紅糖1.5%,葡萄糖1%,麩皮3%,蛋白胨0.2%,磷酸二氫鉀0.2%,硫酸鎂0.1%,維生素B110 mg/L。④去皮馬鈴薯8%,麥麩2%,紅糖0.6%,葡萄糖0.5%,蛋白胨0.1%,磷酸二氫鉀0.1%,硫酸鎂0.05%,維生素B10.05%。
溫度是影響菌絲正常生長的重要環(huán)境因素。溫度適宜,菌絲體內(nèi)的酶活性和菌絲的新陳代謝才能達到最佳狀態(tài)。杏鮑菇搖瓶液體菌種和發(fā)酵罐液體菌種培養(yǎng)的最適溫度為25 ℃,須保持恒溫培養(yǎng)。
發(fā)酵罐一般采用通氣攪拌方式翻動培養(yǎng)液,通氣量要綜合考慮菌齡和菌絲體密度。培養(yǎng)初期,菌齡短,菌體密度小,通氣量??;培養(yǎng)后期,菌齡長,菌體密度大,通氣量要也大。搖床轉(zhuǎn)速一般掌握在150 r/min;震蕩搖床,振幅6~10 cm,頻率80~100次/min。
在深層培養(yǎng)過程中,菌絲必須吸收溶解在培養(yǎng)液中的氧氣才能維持自身的新陳代謝,而溶氧量與培養(yǎng)液的壓力和溫度相關(guān)。杏鮑菇液體培養(yǎng)一般要求罐內(nèi)壓力控制在0.03~0.05 MPa,通氣量宜4 L/min。
杏鮑菇菌絲體最適pH為5.0~6.0。培養(yǎng)液的初始pH值較高,一般在8.0左右,隨著培養(yǎng)過程的推進,pH逐漸變小,培養(yǎng)完成時,pH值一般為5.0左右。
根據(jù)搖瓶和發(fā)酵罐的空間氣體和培養(yǎng)基營養(yǎng)等因素綜合考慮,搖瓶裝液量一般不超過瓶體的1/3,發(fā)酵罐裝液量一般為罐體的70%~80%。
杏鮑菇液體菌種一般經(jīng)恒溫培養(yǎng)120 h即可使用,不可超過168 h。
接種48 h后,每隔24 h取樣一次,供液體菌種純度檢測。方法是取1~2 mL樣品接種于牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基,38 ℃培養(yǎng)48 h后,檢測有無雜菌。菌絲濃密、雪白、菌絲團周圍呈放射狀為正常。菌絲稀疏、纖細、不成團狀或有異味則是感染雜菌;出現(xiàn)雜菌菌落屬嚴(yán)重感染。
正常情況下,菌液澄清透明,有的因培養(yǎng)基成分不同而略顯渾濁、淺棕色或橙黃色,隨著培養(yǎng)時間延長,營養(yǎng)物質(zhì)消耗,菌液顏色逐漸變淡,菌絲與菌液界限明顯。若菌液感染雜菌,則菌液渾濁不透明,菌絲與菌液界限不明顯。
在液體菌種培養(yǎng)過程中,要關(guān)注發(fā)酵罐排出的氣味。正常情況下,培養(yǎng)初期菌液有香甜味,而后香甜味逐漸變淡;至培養(yǎng)后期,則菌絲特有的香味越來越濃。菌液散發(fā)酸臭味或其他異常氣味,表明感染了雜菌。
一般接種24 h后菌絲開始萌發(fā)生長,且肉眼可見。菌液中菌絲從無到有,從少到多,逐漸形成小菌球,菌絲球大小均勻,四周菌絲呈放射狀。
在深層培養(yǎng)的早期和中期,菌絲粗壯,分枝較少。取樣,靜置15~20 min,菌絲球始終處于懸浮狀態(tài);做臨時玻片,染色,著色深;在顯微鏡下可觀察到菌絲有大量的橫隔和鎖狀聯(lián)合。若靜置后液體中菌絲球下沉,菌液分層,臨時玻片染色,著色淺,在顯微鏡下觀察不到或僅觀察到少量的橫隔和鎖狀聯(lián)合,即為菌絲老化。在正常培養(yǎng)情況下,80%的菌絲球直徑小于2 mm。
①取少量培養(yǎng)液靜置15~20 min,菌絲占整個菌液的80%左右。②采用過濾法測定菌絲體干重,至培養(yǎng)終點時菌絲干重應(yīng)達10~12 g/L,或菌泥干重在20~25 g/L。
隨著培養(yǎng)時間的延長,菌液中的營養(yǎng)逐漸被吸收,顏色由深變淺,完成發(fā)酵全過程菌液呈澄清透明。若菌液顏色后期由淺變深,而菌液又澄清透明,則表明菌絲老化。
一般的發(fā)酵罐都設(shè)計有酸堿度調(diào)整孔口。在培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)液的pH由高變低,至培養(yǎng)終點時用玻璃棒蘸取少量培養(yǎng)液浸濕pH試紙,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比照。一般pH在5.0左右為適宜菌齡,可結(jié)束培養(yǎng)。
在液體菌種發(fā)酵過程中,可能會出現(xiàn)菌種帶菌,設(shè)備染菌,滅菌不徹底,操作不規(guī)范等問題。為避免雜菌污染發(fā)生,須采用高質(zhì)量的空氣過濾裝置,保證空氣的潔凈度;同時要定期檢查設(shè)備及管道有無“滲漏”。對接種場所和培養(yǎng)空間進行嚴(yán)格的消毒滅菌。在對空罐或?qū)嵐逌缇?、培養(yǎng)基滅菌和管道滅菌操作中,要保證蒸汽質(zhì)量和壓力穩(wěn)定。嚴(yán)格按照無菌操作規(guī)程操作,注意發(fā)酵中的細小環(huán)節(jié)。
由于液體菌種培養(yǎng)周期短,菌絲易老化。在實際生產(chǎn)中,須合理安排液體菌種的生產(chǎn)量和接種時間,做到在一定時間內(nèi)菌種用完。
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張書良(1964—),男,山東德州市陵城區(qū)人,高級農(nóng)藝師,主要從事食用菌研究工作
山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系食用菌創(chuàng)新團隊建設(shè)專項(SDAIT-07-16)
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2095-0934(2017)06-352-03