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食用菌液体菌种相关知识

发布时间:2013.12.01 新闻来源:镇江日泰生物工程设备有限公司 浏览次数:
液体菌种
“液体菌种”是用液体培养基,在生物发酵罐中,通过深层培养(液体发酵)技术生产的液体形态的食用菌菌种。
“液体”指的是培养基物理状态,“液体深层培养”就是发酵工程技术。“液体制种”实质是利用生物发酵工程生产液体菌种,取代传统、朴素的固体制种;利用生物发酵原理,给菌丝生长提供一个最佳的营养、酸碱度、温度、供氧量,使菌丝快速生长,迅速扩繁,在短时间达到一定菌球数量,完成一个发酵周期,即培养完毕。
 
应用领域
液体菌种应用于食用菌的生产,对于食用菌行业从传统生产上的繁琐复杂、周期长、成本高、凭经验、拼劳力、手工作坊式向自动化、标准化、规模化升级具有重大意义。
液体菌种接入固体培养基时,又具有流动性、易分散、萌发快、发菌点多等特点,较好的解决了接种过程中萌发慢、易污染的问题,菌种可进行工业化生产。液体菌种不分级别,可以用来做母种生产原种,还可以作为栽培种直接用于栽培播种。液体菌种栽培黑木耳具有八大优势:
(1)成本低:制种成本是固体的三十分之一;
(2)时间短:制种时间是固体的1/10;
(3)萌发快:接种后6小时萌发,24小时菌丝布满接种面;
(4)生长快:栽培养菌时间比固体缩短1/2;
(5)纯度高:设备完全密闭运行,菌种纯度高、活力强;
(6)污染少:菌种萌发速度快,杂菌几乎没有侵染机会;
(7)菌龄短:菌包上下菌龄一致,出耳齐、产量高;
(8)自动化:按键操作,自动化程度高。
 
工艺流程
常规制备液体菌种多采用“母种—一级摇瓶种—二级摇瓶种—培养(发酵)器”的生产工艺,环节多,操作复杂,周期长。全禾菌业研制的CQY系列液体菌种培养器及其配技术,将母种经过提纯、活化制备成大量的“液体菌种专用母种”,直接接种到培养器中培养。使用液体专用母种,解决了液体菌种生产及使用上的一系列难题。传统的生产从一级摇瓶、二级摇瓶到培养器一个生产周期需9~13天,而专用种直接接到培养器上到生产出成品液体种只需2~4天时间,使得液体菌种自身的生产周期大大缩短。同时节约了投资和生产成本,减少了中间环节的污染;菌球量大,菌龄一致。液体菌种制种工艺流程如下:
清洗和检查→培养基配制→上料装罐→培养基灭菌
→降温冷却→接入专用菌种→发酵培养→接出菌种
 
相关报道
液体菌种研究应用背景
1、国际背景
20世纪中期,微生物液体深层培养(发酵)技术迅猛发展,从而形成了现代医学、食品发酵工业。1948年美国科学家Humfeld 等成功地对蘑菇进行了液体深层培养,从而揭开了人类进行食用菌液体培养和液体菌种研究的序幕,并很快使欧美国家蘑菇生产在五、六十年代快步进入了液体菌种和工业化栽培时代。
目前世界生物发酵工业发展速度惊人,英帝国化学公司SCP(单细胞蛋白)生产罐有30层楼高,达100m,罐容近3500m3。而英国的食用菌液体菌种生产也代表西欧与北美发达国家菌种生产模式。英国的蘑菇菌种采用全自动化的大罐发酵制备液体菌种,全国菌种仅由Sylvon和Amycel两大国际菌种公司完成。双孢蘑菇是英国重要作物,其产值超过马铃薯和蕃茄,进入自动化和电子计算机时代,成为了现代农业的代表。其两大菌种厂的菌种都在进行出菇检验合格后才出厂销售。
近年来,日本、韩国等亚洲国家对香菇、金针菇、平菇液体菌种的研究应用已经很深入,已有许多菇厂开始用中小型发酵罐生产液体菌种进行栽培。
西方国家液体菌种与设备的总体特点是早、精、大。
2、国内背景
我国较早从事食用菌液体深层发酵研究的是上海植物生理研究所孙美聿等人,于1960年进行了香菇液体培养研究。1979年上海师院的杨庆尧教授开始对香菇、金针菇等培养液体菌种,并进行栽培试验。自80年代至20世纪来,我国许多科研院所的专家教授前辈开始对食用菌深层发酵、液体菌种及中小型发酵设备进行了反复、深入和刻苦的研究。 为今天我国液体菌种的社会化推广应用,不论在发酵设备、工艺技术还是在栽培应用上,都提供了宝贵的经验,奠定了坚实的基础。目前已见的液体菌种生产与应用的食用菌品种,包括平菇、香菇、黑木耳、双孢菇等常规品种和白灵菇、杏鲍菇、真姬菇等珍稀品种约五十多个品种。
我国液体菌种研究的总体特点是晚、全、小。
3、差距与出路
西欧、美国、日本食用菌产量都很大,发酵技术与生产都很先进,其液体菌种的优势发挥得另人惊叹不已。我们为什么不仿效和照搬一套模式,建造一个或几个县级、省级或国家级液体菌种厂,来促进我们食用菌产业发展呢?
原因诸多,主要有三:
其一是国外设备投资大、技术要求高。一套设备得成百上千万元,且要求水、电、气、汽俱全。然而我国食用菌商品价格比国际市场平均低几倍至十几倍,这种大、洋、贵的设备不适合中国国情。
其二是与手工化农户生产不协调。液体菌种自身是工业化生产,西方国家在液体菌种发展的同时,其栽培生产也同步实现了机械化、工业化,两者相辅相成,互相促进和发展,而我国食用菌生产仍然是传统的手工化、作坊式、千家万户的小农生产,两者难以接轨。况且液体制种客观上能做到常年化生产菌种,而农户实际栽培只能季节性栽培出菇愈显不协调。
其三是我国栽培品种太多。西方国家仅对一、二个品种实现了社会化、工业化大生产,并把液体菌种作精作细,但我国食用菌商品化栽培已几十个品种,其工艺、设备研究难点多,需多年积累,逐步突破。
探索研究适合中国国情的液体菌种生产技术与设备是许多食用菌行业许多有志之士梦寐以求的愿望。尤其要求的是规模小、投资小、运行成本低,技术操作简单,适于多品种生产等等。今天我们率先研究和推广的液体菌种培养器,就是针对并解决了上述问题,从而得到了我国食用菌行业和从业菇农的认可。
 
液体菌种优势的认识
1、液体菌种的优势
液体菌种是采用生物培养(发酵)设备,通过液体深层培养(发酵)的方式生产食用菌菌球,作为食用菌栽培的种子。其液体菌种是相对固体菌种(木屑、棉壳、麦麸、枝条等)的物理性状而言的。
液体菌种具有固体菌种不可比拟的优势:
其一是制种快:在液体菌种培养罐内菌体细胞处于最适温度、酸碱度、氧气、碳氮比等条件下,以动态方式培养,菌丝分裂迅速,在短期内能获得大量菌丝体(球)。固体菌种培养,其菌丝体是以自然数的速度自上而下匀速生长;而液体菌种培养,其菌体细胞是以几何数字的倍数加速增殖。采用大连全禾菌业有限公司的液体菌种培养器生产液体菌种一般2~4天完成一个培养周期,而固体菌种从原种再到栽培种,每级扩繁都得1个多月。
其二是活力强。液体菌种不仅营养、温度、氧气、酸碱度等环境通过控制,最大限度地满足了菌体的生长需求,而且呼吸作用产生的代谢废气能及时排除,新陈代谢旺盛,所有菌球菌龄基本一致,因此菌丝活力强。而固体菌种菌体细胞代谢物积留混杂于培养基营养物中间,自然影响菌体质量。况且固体菌种往往是瓶(袋)上下菌龄不一致,下面刚长好,上面可能老化,并失去活力。
其三是纯度高。液体菌种所用母种一般需经筛选纯化制备而成,种源纯度高。而固体菌种所用斜面母种经一些商家无限转代后纯度降低。液体菌种培养是在密闭罐体内运行,供氧系统空气经过滤,以全禾菌业液体菌种培养器为例,其纯度达到99.999999%,从而保证所培养的液体菌种是纯种。
其四是防污染。液体菌种具有流动性,接种后易分散,萌发点多,菌球接入后萌发快,在适宜条件下,接种后24小时左右菌丝布满接种面,使栽培污染得到有效控制。而固体菌种接种时,菌体经过剥离与撕裂和药物薰杀,从萌发吃料到封闭接种面,一般得5~7天。所以杂菌污染机率多。
其五是缩短栽培周期。液体菌种使栽培发菌速度快一倍,出菇集中,减少潮次,周期缩短,栽培的用工、能耗、场地等成本都大大下降。有的品种(如杏鲍菇、金针菇)从制种到栽培、采收上市不超过30天,更容易抓季节,赶行情。
其六是成本低。以130型全禾液体制种培养器为例,每罐菌种成本100元左右,接种4000~5000袋,菌种成本不超过3分钱。
2、液体菌种的不足
事物都是一分为二的。液体菌种目前也有着不尽人意之处。诸如培养设备需要有电源、偏远农村常停电、设备需要投资(有的菇农由于诸多原因,尚未完成资金积累),需要重新学习和掌握制种工艺,设备故障自己不会维修;一家一户小规模生产(1000-2000袋),上设备不划算,但可联户引进设备等等。但这些问题也正是我们科研单位正在努力解决的,况且有的目前已经解决。比如停电问题,目前全禾菌业培养器能在停电后继续自动运行10~20小时,短期停电不用怕,全禾菌业不仅负责培训技术,出现问题还能上门服务,这也是科研单位应有的服务。
3、对液体菌种认识的误区
因为液体菌种研究与推广的突破是在近几年,而许多人的认识尚受前些年,甚至十几年前液体菌种研究水平的影响,对液体菌种的成功和应用推广持谨慎、怀疑甚至反对态度,实际是自身认识的误区所致。
最主要的有以下几种观点:
其一是液体菌种培训器污染。是的,发酵液营养丰富,比固体木屑培训基杂菌生产速度快。然而,现在的国际先进的膜过滤材料,其过滤孔径为0.01微米,是最小细菌个体的几十分之一,从而保证了供养纯度并有效控制杂菌。
其二是液体菌种技术要求高,农户不易掌握。实际上我们现在的液体菌种培养器全部是自动控制,按键操作,比过去制种瓶瓶袋袋地转要轻松简单十几倍,农户一学就会。
其三是液体菌种贮藏运输难。实际上,液体菌种培养器制种2-3天就一罐,一罐百八十块钱,就能接几个至上万袋,现用现作,现作现用,何需贮藏运输呢?
其四是液体菌种对出菇的影响。有人怀疑液体菌种物理搅拌造成菌体单核化,营养液体造成菌性变异退化等等。实际上,这些问题是多年前液体发酵中存在的问题,恰是我们现在技术已经解决了的问题。气体搅拌代替机械搅拌,天然有机物代替化学试剂,专用母种代替传统母种,并取消摇瓶工艺,从而保障了菌种的种性,使食用菌栽培产量质量都有了保障。延续到今天。
其五是简单化认识倾向。这种倾向和以上怀疑态度相反,认为液体菌种好干,设备谁都可造,技术也没啥,甚至把菌种培养的发酵都混为一谈。有的人说搞几个瓶子几个塑料袋子都可生产液体菌种,有的人说单位和个把别人的罐买来一台一解剖一模仿,就说出了科研成果,有的公司成立没几天,就称“雄厚的实力”、“产业的龙头”,请问这些人自己对液体菌种生产过没有,用过没有?竟敢向社会推广,简直是对科学的讽刺。(王德林)
 
液体菌种推广的必然性
1、 菌种生产方式落后已成为影响行业进步的瓶颈
传统的固体菌种三级四级地代代转接,一转就是半年。生产中前怕污染,后怕老化,烟薰火烧,繁琐复杂。今天好了明天不一定好,东家好西家不一定好,少干了还行,一上规模就出问题。由于固体菌种纯度低萌发迟缓,污染居高不下,大面积污染的地区数不胜数。到了出菇时袋与袋之间菌丝参差不齐,即使是同一袋内,菌丝的菌龄上下也相差悬殊,上面的菌丝已经老化,而下面的还没长满,出菇难以集中,产品质量差,管理费用高。
2、产业发展需要菌种生产方式的创新
我国食用菌产业今后的发展主要有三种趋势:一是标准化;二是工厂化;三是周年化。但是建筑在固体菌种的基础上来谈标准化、工厂化、全年化,那无异于空中建楼阁。
3、市场需求呼唤生产方式的创新
据中国菌协报道,我国近年来,食用菌出的量度在下降、产值在下降,近五年来出的贸易下降,损失了50亿人民币。另据中国菌协报道,我国食用菌2002年部产已达870万吨占世界65%。那么是我国食用菌供过于求了吗?
我国只有实现标准化、工厂化、全年化生产,才能从生产大国发展到生产强国。面实现标准化、工厂化、全年化生产,首先得解决机械化、设施化问题。液体菌种是整个食用菌生产的源头,液体菌种技术设备的研究与应用就是标准化菇厂的入门证。是我国菌业振兴,立于国际菌业强国之林而不败的有力武器。
 
液体菌种研究推广形势
1、设备越来越精
一是型号越来越多。既有每罐生产几十升可接种一、两千袋的“家庭型”罐,也有每罐生产几百升可接种一、两万袋的菇厂、菌种厂用罐。我国食用菌生产发展正处于上升时期,普通菇农生产大户和大小菇厂(场)同时并存,设备型号多才能适应我国食用菌发展现状,才适合现阶段食用菌的国情。
二是功能越来越好。目前全禾液体菌种培养器不仅解决了自动控制,还实现了电脑远程集成监控,不怕停电,停电20小时之内机器照常运转;能实现定量接种,误差不到+0.5毫升,能与全自动液体菌种接种机相连接,整筐(12袋)一次性接种,6秒钟完成。
2、是工艺越来越先进
目前已实现人工栽培的食用菌品种已达四、五十种,这些品种液体菌种生产的培养基配方、培养条件、工艺及设备控制各有不同,目前全禾菌业除常规品种制种工艺完成之外,对一些难度较大的品种也已获新的突破。
3、推广普及正在深入
液体菌种在我国推广应用的四年时间,基本消除了食用菌生产者对其怀疑观望心理,得到了行业的认可。不仅各省、市、自治区都得到推广应用,还辐射到了其他国家和地区。目前全禾液体菌种培养器已销往加拿大、法国、马来西亚、韩国和我国台湾等十八个国家和地区,得到国外同业人士的称赞,这也是我国对世界食用菌行业的又一贡献。
4、液体菌种正朝着标准化方向迈进
中国食用菌协会与国家相关部门正在加强和推进食用菌标准化建设,制定了从制种的培养基、各级菌种、生产工艺、生产设备和食用菌产品等一系列标准。在目前食用菌液体菌种的国家标准、行业标准尚未确定的情况下,科研单位制定和实施企业标准十分重要。目前全禾液体菌种设备、工艺、菌种及接种设备、技术先后制定了六项企业标准,对规范液体菌种的推广应用起到了积极有效的作用。
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