余维良 郑明海 方国平 余承勇
秀珍菇固体专用菌种液化生产自动接种技术与固液两态菌种的出菇比较
余维良1郑明海1方国平2余承勇1
(1.开化县农业科学研究所,浙江 开化 324300;2.浙江菇老爷食品有限公司,浙江 开化 324300)
介绍秀珍菇液化菌种生产自动接种技术,其工艺流程为专用固体菌种(菌丝块)→菌种液化(原始液制备)→二级液化工艺→流水线自动接种→菌袋菌丝培养→开袋出菇→采收。总结液化菌种袋与固体菌种袋出菇的比较试验结果:液化种菌袋比固体种菌袋的菌丝粗壮,结实;栽培袋成品率液化种为98.8%,固体种为93.5%;液化种的秀珍菇总产量比固体种提高4.7%。比较指出两种接种方式的接种效率、菌种成本和产量质量的差异性。
秀珍菇;液化菌种;固体菌种;自动接种;比较试验
目前,我国食用菌生产中普遍采用的传统三级固体菌种繁育工艺,生产效率低,培养周期长,菌种染菌率高,无法突破手工化、作坊式生产模式,使规模企业与散户制种处在同一竞争平台,是造成目前食用菌生产安全、质量事故频发的根源,也是食用菌企业效益欠佳的主要原因。在浙江大学食用菌研究中心的技术指导下,开化县农业科学研究所承担实施了开化县科技局2014年立项的“秀珍菇液化菌种生产自动接种技术研究与应用”项目(项目编号2014008),研究秀珍菇固体专用菌种液化生产、自动接种和出菇管理技术。
1.1 生产工艺流程
专用固体菌种(菌丝块)→菌种液化(原始液制备)→二级液化工艺→流水线自动接种→菌袋菌丝培养→开袋出菇→采收。
1.2 秀珍菇固体专用菌种液化技术
(1)专用固体菌种(菌丝块)的选择。为了确保液化菌种纯度,专用固体菌种(菌丝块)使用前必须认真检查菌种来源、生产日期、纯度等,秀珍菇专用固体菌种(菌丝块)必须在5 ℃环境下保存,保质期30天。
(2)菌种液化原始液制备。将秀珍菇专用固体菌种(菌丝块)通过匀浆仪粉碎,菌丝块与无菌水1︰3制得菌种液化原始液。
(3)液化原始液二次稀释技术。采用无菌操作,将液化原始液按1︰35进行稀释,菌液与无菌水充分混合后搅拌5 min,使菌液充分均匀后方可接种。
通过采用此工艺,菌液有极高的纯度、良好的种性,同时还有良好的流动性和均质性,菌丝在液化培养中大小均匀,提高了菌液质量和活力。
1.3 液化菌种流水线自动接种技术
(1)接种前准备。待灭菌锅气压降至零时打开锅门,及时出锅,涨、破菌袋分开,轻拿轻放防止破袋,连同推车放在接种室。搬运结束进行消毒。待菌袋降温至30 ℃以下时接种。
(2)液化接种流水线灭菌。液化罐、空气过滤器、管道的灭菌在投料前,气路、料路、液化罐必须用蒸汽进行灭菌,消除所有死角的杂菌,确保系统处于无菌状态。
液化罐灭菌:打开液化罐进料口加水100 L,而后密封。及时通蒸汽,至压力表达1.5~2 kg/cm2、温度表指示121 ℃时,即可进行过滤器、管道和接种流水线灭菌,保持蒸汽畅通1 h。
过滤器灭菌:首先关闭进气阀阀门,而后打开蒸汽阀阀门,同时少许打开管道排气阀,几分钟后排气阀有蒸汽排出,保持1 h。
接种流水线灭菌。待温度表指示121 ℃时,打开液化罐接种阀门,使之处于正常工作状态,然后打开接种放液阀门,保持蒸汽畅通1 h。
(3)液化接种技术。①液化罐接种:接种前把无菌接种过滤器移入液化罐上方位置,向罐内通气,使罐有空气排出,保持罐内始终处于正压状态,用酒精棉花围住接种口周围并点燃,戴上医用厚手套,拧开接种口,在酒精火焰的保护区内将菌种接入罐内。然后将接种口盖在火焰上,经灭菌后拧紧,最后熄灭火焰。②流水线自动接种:利用气压差将工艺液体压出,罐压可控制在0.05 MPa,不要超过允许范围。菌种接入罐内打开进气阀恒压状态,稍开放气阀,让罐内菌液搅拌5 min,使菌液充分均匀。而后打开出料管阀门,接种机置于工作状态时,即可开始接种,每袋用种量25 mL。③液化罐、管道清洗:出料结束后,应立即放水清洗液化罐及料路管道阀门,并开动空压机,向液化罐供气搅拌,冲洗干净管道的菌液。
1.4 液化菌种接种菌袋的菌丝培养和出菇管理技术
(1)菌丝培养。经接种的菌包及时搬运到培养场地,每天排放结束后用消毒盒消毒,温度前7天控制在25 ℃,而后控制在22~23 ℃,每天记录培养温度;湿度控制在60%~65%,早晚打开排风扇通风各1 h,保持培养室空气新鲜。接种后经30天培养,菌丝基本长满袋,但长势参差不齐,需再培养10天左右使菌丝后熟。
(2)适时开袋。菌包接种后经40天左右培养,菌丝长满全袋,即可上架排场。继续培养10天左右,促进原基形成,结合制冷设施循环利用,实行分批搔菌出菇。
(3)温差刺激,促使菇蕾形成。第一潮菇开袋出菇,采用10 ℃以上温差刺激,形成的菇蕾整齐,潮次分明。若一潮菇自然出菇,二潮菇温差刺激出菇,形成菇蕾参差不齐,影响子实体产量与品质。
(4)出菇管理。开袋后及时盖上农用薄膜保湿,菇房温度控制在25~27 ℃,湿度控制在85%~90%,一般在适宜的环境下3~5天即可出现菇蕾。此时不要向菇蕾直接喷水,以免造成菇蕾死亡。等到子实体菇柄伸长达2~3 cm以后、菌盖直径达1 cm 以上时,可以用喷雾器结合通风向子实体喷雾状水。尽量不要喷施“关门水”,以免造成湿度过大,通风不足而导致病害发生。
(5)采收。子实体菌盖直径达到3~4 cm,便可以采收,采大留小。温度高于28 ℃,子实体生长快,24 h不间断采收;并及时入冷库保存,以保证鲜菇的品质。
(6)转潮管理。第一潮采收后,除去残留的菇柄及死菇,停止喷水,增加通风量,养菌约20天后菌袋浸水24 h左右,直至菌袋表面软化。推进5 ℃冷库保持12~15 h,再上架出菇,一般20天左右可采收。按以上管理方法进行下一潮的催蕾、出菇管理,整个生长周期采收6~7潮菇。
2.1 材料与方法
(1)供试菌株。秀珍菇液化种由浙江大学食用菌研究中心提供;固体栽培种由浙江菇老爷食品有限公司提供。
(2)试验配方。棉籽壳48%,木屑30%,麸皮15%,玉米粉5%,石膏粉1%,石灰粉1%。
(3)试验方法。试验在开化县东青合作社和月明合作社内进行。于2013年9月24~25日开始制袋,按常规生产拌料,装袋,灭菌。采用规格为18×38(cm)的聚乙烯袋,每袋装干料0.6 kg(湿料重1.25 kg),料高18~19 cm,料中间打孔,用无棉盖封口。灭菌压力1.2~1.3 MPa,保持3.5 h;出锅后用制冷机将菌袋温度降到28 ℃后开始接种。9月26~27日分别利用“zju-8”型封闭连续智能液化系统及自动接种流水线接液化种,用接种箱接固体种,各5 200袋,置于培养室,培养室温度控制在24~27 ℃。观察发菌情况,记录萌发及满袋时间,长速和污染情况,统计成品率。菌丝满袋后按常规方法进行出菇管理,比较产量、商品性、生物转化率、抗逆性和发病率。
2.2 试验结果
(1)发菌情况。液化种栽培袋菌种定植萌发需19 h,菌丝封面吃料需5天,15天后菌袋中间及底部袋壁出现菌丝,菌丝发满的时间为32~35天,菌丝日平均长速0.475 cm;固体种栽培袋菌种定植萌发时间24 h,菌丝封面吃料时间5~6天,菌丝满袋时间45~48天,菌丝日均长速0.42 cm。直观对比的结果表明,液化种菌袋比固体种菌袋结实,菌丝萌发快、粗壮。栽培袋成品率液化种为99.2%,固体种为92.5%(表1)。
(2)出菇情况。液化种和固体种最早一批在11月5日上架、解环盖,11月7日割袋口,11月9日和10日液化种和固体种原基形成,11月15日开始采收第一潮菇,按各品种农艺性状记录,统计产量。根据前两潮出菇情况分析结果,液化种比固体种出菇密度大,前者子实体单生,产量略高,商品性菇比例比固体种高20%。
表1 秀珍菇液化种与固体种菌丝培养阶段的状况比较
注:试验地点为东青合作社。接种和菌丝吃料日期格式为月/日。
本次试验采用温差刺激出菇方式,分批进行开袋,每批可采收5潮菇,统计总产量,液化菌种比固体菌种产量提高4.7%(表2)。
表2 栽培袋液化种与固体种农艺性状产量的比较
表3 液化种与固体种生产成本对比表
3.1 接种效率与菌种成本
以生产1万袋秀珍菇为例。仅考虑液化菌种新工艺就可减少用种量90%,菌种成本节省95%(不包括缩短栽培周期、提高单产等增值部分),详见表3。如综合考虑如下因素,则效益更加显著:一是由于用种量减少,相应地降低了固定资产投入、管理成本和能耗等,大幅节约了社会资源;二是可以使菌种规模化高效繁育成为现实。液化菌种不仅用量少,且保质期长达20天,同时还可实现种质的同步检测,与生产性栽培时间一致,克服了常规固体三级菌种培育时的种性检测延后的弊端;三是为栽培生产环节的传统食用菌产业升级转型提供了技术保障。液化菌种新工艺的应用,可使香菇、木耳、金针菇等传统分散栽培、量大面广的季节性生产菇种实现工厂化育袋(菌袋工厂)、分散性栽培管理的新模式,从而彻底解决目前产业中存在的各种弊端,使产业发展走上可持续的良性轨道。
“zju-8型” 封闭连续智能液化系统包括20 L液化罐、100 L-100 L(2个)稀释罐、蒸汽灭菌装置、通气装置、循环冷却装置及系统仪表自控装置等部分,可实现对菌种液化-接种等系统全部功能的人工智能化控制。系统单产液化菌种能力为200 L,可接固体栽培袋5 000袋,日可生产2次,接种1万袋。液化菌种菌液渗透性好,可缩短发菌时间10~15天,菌丝健壮,成品率比固体菌种提高6.7%;流水线接种缩短接种时间,降低人工及材料费用30%,两项合计每袋节约成本0.16元(表4)。
表4 液化与固体接种成品率、人工费用和节本增效统计表
注:供试菌种数量均为5 000袋。
3.2 产量和质量比较
通过2013—2014年连续两年不同点的秀珍菇液化菌种与固体菌种的子实体商品性状及产量的比较,液化菌种子实体单生,匀称美观,潮次明显,优质菇比例达86%以上,鲜菇增产5.4%。出菇后发病率0.5%,比固体菌种下降1.5%(表5)。
目前,我国食用菌主要以家庭分散式生产为主,而食用菌生产又是劳动密集型,单一生产成本高,抵御市场能力弱。采用食用菌液化菌种生产接种技术,有显著优势,降低劳动强度,大幅度降低生产成本,提高生产效率。推广食用菌液化菌种生产接种技术,需以“公司+合作社+农户”的发展模式,形成以公司为龙头成立定点菌包加工厂,合作社、农户负责出菇管理,减少菇农固定设备投资,降低菌袋生产风险。
表5 秀珍菇液化与固体菌种子实体产量及商品性状对比试验
在培养温度23~27 ℃、菌袋湿度适宜的条件下,液化种栽培袋比固体种栽培袋发菌快,菌丝白,粗壮有力,成品率稳定。自然季节栽培秀珍菇,出菇温度一般控制在13~25 ℃范围内,温度低于10 ℃或高于28 ℃时子实体易发黄萎缩和产生畸形菇,液化种菌袋比固体种菌袋出菇密度大,子实体单生,产量高,商品菇比例高,菌袋转潮快、抗逆性强、不易软化。
致谢 本课题得到国家食用菌产业体系和开化县科技项目资金的资助。课题实施得到浙江大学陈再鸣副教授的技术指导,在此一并致谢。
S646
A
2095-0934(2015)02-102-04