杏鲍菇液体菌种深层培养技术与质量检查
2017-04-04张书良陆学东
张书良 王 萍 陆学东
杏鲍菇液体菌种深层培养技术与质量检查
张书良1王 萍1陆学东2
(1. 德州市农业科学研究院,山东 德州253000;2. 德州市陵城区蔬菜局,山东 德州 253500)
系统介绍杏鲍菇液体菌种深层培养的实践经验和技术。内容包括液体培养基配方、温度、搅拌速度、溶氧浓度、pH值、装液量和培养时间等技术参数,液体菌种深层培养早中期的纯度、菌液颜色、菌液气味、菌球增长变化、菌丝体形态等的质量检测方法,液体菌种培养结束的菌丝量、菌液颜色、pH等项标准,生产和使用中应注意的事项。
杏鲍菇;液体菌种;深层培养;经验;方法;技术参数;质量检查
杏鲍菇()又名刺芹侧耳[1],“平菇王” “干贝菇”,是生长在欧洲南部、非洲北部和中亚地区的一种大型肉质菌。杏鲍菇药食兼用,营养丰富,富含蛋白质、粗脂肪、粗纤维、矿物质和微量元素等[2],并含丰富的多糖物质,具有抗癌、提高免疫力、降血脂、降血压、降血栓[3]、健胃肝、抗疲劳、延缓衰老等功效[4]。
近几年,国内杏鲍菇栽培量不断扩大,但多采用固体菌种。固体菌种制作过程繁琐、发菌时间长;而液体菌种具有操作环节少,污染几率小,发菌周期短,菌龄一致,出菇整齐等优点,有利于食用菌工厂化和规模化生产[5]。因此,国内越来越多的工厂化企业采用液体菌种。液体菌种的核心技术是深层培养。笔者总结近几年液体菌种培养的实践经验,供生产企业参考。
1 液体培养基配方
杏鲍菇液体培养基是液体菌种深层培养的关键。应把握碳源与氮源的合理比例。氮源过多,菌丝生长过旺,不利于代谢产物的积累;碳源不足,容易引起菌丝老化。
(1)摇瓶培养基配方:①葡萄糖3%,蛋白胨0.2%,磷酸二氢钾0.05%,硫酸镁0.5%,维生素B10.001%。②豆粉60 g,葡萄糖30 g,蛋白胨2 g,磷酸二氢钾0.5 g,硫酸镁0.5 g,维生素B110 mg,水1 000 mL。
(2)发酵罐培养基配方:①玉米粉2%,豆粕1%,麦麸0.5%,红糖0.6%,葡萄糖0.5%,蛋白胨0.1%,磷酸二氢钾0.1%,硫酸镁0.05%。②豆粉2%,葡萄糖2%,磷酸二氢钾0.1%,硫酸镁0.05%,维生素B10.001%。③去皮马铃薯10%,红糖1.5%,葡萄糖1%,麸皮3%,蛋白胨0.2%,磷酸二氢钾0.2%,硫酸镁0.1%,维生素B110 mg/L。④去皮马铃薯8%,麦麸2%,红糖0.6%,葡萄糖0.5%,蛋白胨0.1%,磷酸二氢钾0.1%,硫酸镁0.05%,维生素B10.05%。
2 液体菌种深层培养的技术参数
2.1 温度
温度是影响菌丝正常生长的重要环境因素。温度适宜,菌丝体内的酶活性和菌丝的新陈代谢才能达到最佳状态。杏鲍菇摇瓶液体菌种和发酵罐液体菌种培养的最适温度为25 ℃,须保持恒温培养。
2.2 搅拌速度
发酵罐一般采用通气搅拌方式翻动培养液,通气量要综合考虑菌龄和菌丝体密度。培养初期,菌龄短,菌体密度小,通气量小;培养后期,菌龄长,菌体密度大,通气量要也大。摇床转速一般掌握在150 r/min;震荡摇床,振幅6~10 cm,频率80~100次/min。
2.3 溶氧浓度
在深层培养过程中,菌丝必须吸收溶解在培养液中的氧气才能维持自身的新陈代谢,而溶氧量与培养液的压力和温度相关。杏鲍菇液体培养一般要求罐内压力控制在0.03~0.05 MPa,通气量宜4 L/min。
2.4 pH值
杏鲍菇菌丝体最适pH为5.0~6.0。培养液的初始pH值较高,一般在8.0左右,随着培养过程的推进,pH逐渐变小,培养完成时,pH值一般为5.0左右。
2.5 装液量
根据摇瓶和发酵罐的空间气体和培养基营养等因素综合考虑,摇瓶装液量一般不超过瓶体的1/3,发酵罐装液量一般为罐体的70%~80%。
2.6 培养时间
杏鲍菇液体菌种一般经恒温培养120 h即可使用,不可超过168 h。
3 液体菌种深层培养早中期的质量检测
3.1 纯度检测
接种48 h后,每隔24 h取样一次,供液体菌种纯度检测。方法是取1~2 mL样品接种于牛肉膏蛋白胨琼脂培养基,38 ℃培养48 h后,检测有无杂菌。菌丝浓密、雪白、菌丝团周围呈放射状为正常。菌丝稀疏、纤细、不成团状或有异味则是感染杂菌;出现杂菌菌落属严重感染。
3.2 菌液颜色
正常情况下,菌液澄清透明,有的因培养基成分不同而略显浑浊、浅棕色或橙黄色,随着培养时间延长,营养物质消耗,菌液颜色逐渐变淡,菌丝与菌液界限明显。若菌液感染杂菌,则菌液浑浊不透明,菌丝与菌液界限不明显。
3.3 菌液气味
在液体菌种培养过程中,要关注发酵罐排出的气味。正常情况下,培养初期菌液有香甜味,而后香甜味逐渐变淡;至培养后期,则菌丝特有的香味越来越浓。菌液散发酸臭味或其他异常气味,表明感染了杂菌。
3.4 菌球增长变化
一般接种24 h后菌丝开始萌发生长,且肉眼可见。菌液中菌丝从无到有,从少到多,逐渐形成小菌球,菌丝球大小均匀,四周菌丝呈放射状。
3.5 菌丝体形态
在深层培养的早期和中期,菌丝粗壮,分枝较少。取样,静置15~20 min,菌丝球始终处于悬浮状态;做临时玻片,染色,着色深;在显微镜下可观察到菌丝有大量的横隔和锁状联合。若静置后液体中菌丝球下沉,菌液分层,临时玻片染色,着色浅,在显微镜下观察不到或仅观察到少量的横隔和锁状联合,即为菌丝老化。在正常培养情况下,80%的菌丝球直径小于2 mm。
4 液体菌种培养结束的标准
4.1 菌丝量
①取少量培养液静置15~20 min,菌丝占整个菌液的80%左右。②采用过滤法测定菌丝体干重,至培养终点时菌丝干重应达10~12 g/L,或菌泥干重在20~25 g/L。
4.2 菌液的颜色
随着培养时间的延长,菌液中的营养逐渐被吸收,颜色由深变浅,完成发酵全过程菌液呈澄清透明。若菌液颜色后期由浅变深,而菌液又澄清透明,则表明菌丝老化。
4.3 pH值
一般的发酵罐都设计有酸碱度调整孔口。在培养过程中,培养液的pH由高变低,至培养终点时用玻璃棒蘸取少量培养液浸湿pH试纸,与标准比色卡比照。一般pH在5.0左右为适宜菌龄,可结束培养。
5 液体菌种生产和使用的注意事项
在液体菌种发酵过程中,可能会出现菌种带菌,设备染菌,灭菌不彻底,操作不规范等问题。为避免杂菌污染发生,须采用高质量的空气过滤装置,保证空气的洁净度;同时要定期检查设备及管道有无“渗漏”。对接种场所和培养空间进行严格的消毒灭菌。在对空罐或实罐灭菌、培养基灭菌和管道灭菌操作中,要保证蒸汽质量和压力稳定。严格按照无菌操作规程操作,注意发酵中的细小环节。
由于液体菌种培养周期短,菌丝易老化。在实际生产中,须合理安排液体菌种的生产量和接种时间,做到在一定时间内菌种用完。
[1] 杨梅. 杏鲍菇菌丝深层培养及氨基酸分析研究[J]. 福建师范大学学报(自然科学版), 2000, 16(4): 70-73.
[2] 颜明娟, 江枝和, 蔡顺香. 杏鲍菇营养成分的分析[J]. 中国食物与营养, 2004(4): 11-12.
[3] 姚自奇. 杏鲍菇液体发酵及多糖对小鼠脾淋巴细胞增殖作用的研究[D].北京: 中国医学科学院, 2005.
[4] 史亚丽, 杨立红, 蔡德华, 等. 杏鲍菇多糖对力竭小鼠抗氧化、抗损伤的作用[J]. 体育学刊, 2005, 12(1): 56-58.
[5] 戴建清, 曾志恒. 食用菌液体菌种研究现状及发展趋势[J]. 中国食用菌, 2012, 31(5): 1-3.
张书良(1964—),男,山东德州市陵城区人,高级农艺师,主要从事食用菌研究工作
山东省现代农业产业体系食用菌创新团队建设专项(SDAIT-07-16)
S646
A
2095-0934(2017)06-352-03