香菇液体菌种与固体菌种的生产成本和使用效果分析

2017-06-19李巧珍杨仁智尚晓冬宋春艳李正鹏

食药用菌 2017年3期

周峰李巧珍杨仁智尚晓冬宋春艳李正鹏谭琦李玉*

周峰1李巧珍1杨仁智2尚晓冬1宋春艳1李正鹏1谭琦1李玉1*

(1. 上海市农业科学院食用菌研究所，农业部南方食用菌资源利用重点实验室，国家食用菌工程技术研究中心，国家食用菌加工技术研发分中心，农业部应用真菌资源与利用重点开放实验室，上海市农业遗传育种重点开放实验室，上海 201403；2. 上海智农生物科技有限公司，上海 201199 )

介绍香菇液体菌种和固体菌种生产的流程，并从制种周期、生产成本、接种效率、发菌周期4个方面对比两种菌种生产使用的成本及效果。结论：液体菌种具有制种周期短、接种效率高、定植封面快、发菌周期短、菌龄一致、污染率和生产成本低等优点，适合食用菌规模化、工厂化生产。

香菇；液体菌种；固体菌种；优劣比较

我国是世界上最早认识和栽培香菇的国家，至今已有800多年的历史[1]。近三十年来，我国香菇生产发展迅速，早在1987年就成为世界第一大香菇生产国[2]。据中国食用菌协会统计，2015年我国香菇总产量达766.66万吨，占全国食用菌总产量的22.05%[3]，是目前我国生产量和消费量最大的食用菌品种。

近年来，随着香菇产业的发展，香菇生产方式也在逐步转型升级，很多地区已从传统家庭小作坊模式向集约化专业化制棒企业＋农户以至工厂化生产模式转变，因此对香菇生产工艺、成本、产量以及产品品质提出了更高、更精细的要求。在食用菌产业中，菌种生产作为首道工序，关系着生产的成败[4]。本文就香菇液体菌种与固体菌种两种不同菌种生产方式进行分析对比，以期为生产者提供参考。

1 液体菌种生产

液体菌种制作采用发酵罐，对罐内的液体培养基通入无菌空气并加以搅拌，以增加培养基中溶解氧含量，同时控制发酵工艺参数，获得大量菌种[5]。香菇液体菌种生产工艺流程与金针菇、杏鲍菇和黑木耳等基本相同，也是由母种接种到三角瓶。三角瓶菌种放置在摇床上培养好后接种到发酵罐，通气培养。发酵结束后，通过液体接种机将菌种接入菌棒或菌包，然后培养、出菇。

1.1 母种制作

母种一般采用PDA培养基。培养基配方：马铃薯（去皮）200 g，葡萄糖20 g，琼脂条（粉）20 g，水1 000 mL，pH自然。配置时要注重原料的质量，质量差的培养基，菌丝生长慢、活力差，菌落形态变化大，菌种质量难以保证。为了保证母种质量，生产企业常购买进口培养基生产母种。

试管母种从4 ℃冷藏箱中取出，置于22～24 ℃培养箱内活化12～24 h，然后转接平皿。待菌种生长至整个平皿90%时，转接1～2次，待菌丝活力恢复后再接种至三角瓶。平皿菌种一般需要培养12～14天（图1）。

1.2 液体三角瓶菌种制作

液体三角瓶菌种培养基，一般采用葡萄糖或蔗糖作为碳源，豆粉或豆粕作为氮源，再添加少量KH2PO4和MgSO4，另根据需要添加少量蛋白胨或酵母粉。豆粉等加水后容易出现絮状沉淀，致使分装不均匀，因此需逐瓶添加，不能融水后再分装。

培养基配好后，每瓶加入一粒磁力搅拌转子，经高温高压灭菌，冷却后接种。平皿菌种用3～5 mm孔径的打孔器打孔，每瓶接菌种10块以上。接种后置于摇床120～160 r/min、24 ℃左右恒温培养12～14天。培养结束后用于接种发酵罐（图2）。

1.3 发酵罐菌种制作

发酵罐培养基与三角瓶菌种配方基本一致，但需添加少量消泡剂。根据配方，将各营养成分加入水桶等容器内，加水充分搅拌，然后过筛加入发酵罐中。将发酵罐推入灭菌器内高温高压灭菌，有些发酵罐自带蒸汽灭菌功能，灭菌结束后拉入冷却间，通气保持罐内正压，淋水冷却。冷却后进入接种室，在FFU层流罩下通气正压接种。接种后通入无菌空气培养9～11天，然后接种菌棒或菌包（图3）。

2 固体菌种生产

1957年，上海市农业科学院食用菌研究所第一任所长陈梅朋先生开始进行香菇纯菌种的培养，次年正式生产香菇母种和原种，并通过举办各类培训班，推广至全国各省市（自治区），推动了香菇固体菌种的发展。固体菌种因其技术要求低、风险小，一直受到农户和小规模企业的青睐，其一般由母种、固体三角瓶种、原种和栽培种逐级扩繁，工艺较为繁琐。随着生产规模扩大，投资和使用成本将达到或超过液体菌种。

2.1 母种制作

固体菌种的母种制作同上文1.1节（图4）。

2.2 固体三角瓶菌种制作

固体三角瓶菌种培养基配方，硬杂木屑为78%～85%，麸皮15%～18%，石膏或轻质碳酸钙1%，根据需要另可添加1%红糖，以加速菌丝定植。含水量55%左右。制作菌种的木屑要求比栽培用木屑颗粒度小，一般为2～6 mm。

培养基配好后装瓶，500 mL三角瓶装料280～300克，中心打接种孔，高温高压灭菌，冷却后接种。平皿菌种用1 cm孔径的打孔器打孔，每瓶接种6～8块，接种孔内接2～4块，以缩短发菌周期。置于原种室22 ℃左右恒温培养24～27天，长满后需后熟2～3天，即可用于扩繁原种（图5）。

有些企业不制作固体三角瓶菌种，直接用母种接原种，发菌周期长，封面慢，污染率高。

图1 平皿菌种

图2 液体三角瓶菌种

图3 液体发酵罐菌

图4 平皿菌种

图5 固体三角瓶菌种

2.3 原种和栽培种的制作

原种和栽培种的培养基配方同固体三角瓶菌种。培养基配好拌匀后，使用对折径15×35（cm）或17×35（cm）的聚丙烯塑料袋装袋，每袋装料800～1 000克。菌包中心插塑料打孔棒，高温高压灭菌，冷却后拔出打孔棒进行接种，可缩短发菌周期，提高菌龄的一致性。发菌一般需要27～30天，每瓶三角瓶固体菌种可以接原种8～12包，每包原种可接栽培种24～32包（图6、图7）。使用固体接种机，每袋菌种可接香菇菌棒13～20个。

原种也可使用枝条制作枝条菌种[6]，每包可装枝条70～80根，以提高扩繁指数，减少原种的制作数量。

图7 栽培种

3 液体菌种与固体菌种的对比分析

以日产4万个香菇菌棒所需的菌种量，对液体菌种和固体菌种的制种周期、生产成本、接种效率、发菌周期和投资成本等进行如下对比分析。

3.1 制种周期

固体菌种经平皿种、三角瓶种、原种到栽培种逐级扩繁，需要90～101天；液体菌种仅需从平皿种到三角瓶种，再到发酵罐种，需时33～39天，制种周期缩短60天以上（表1）。

表1 香菇固体菌种和液体菌种的制种周期

3.2 生产成本

生产成本主要包括原料、耗材、人工、灭菌和空调能耗等费用。使用液体菌种，日产4万个菌棒，每棒接种60 mL，需要750 L的发酵罐4个，消耗平皿菌种6～8个，三角瓶种4～6个，制作工人4名，每罐成本400～600元，每棒菌种成本0.04～0.06元。

使用固体菌种，每棒接种40～60克，需15×35（cm）规格的栽培种2 500～3 000包，消耗母种16～24个，三角瓶种8～16个，原种32～100包，包括生产和挑杂，需要工人10～12名，每棒菌种成本0.1～0.15元。

3.3 接种效率

固体接种机，每台每小时接种800～1 000棒，每台接种机需要3～4名工人操作[7]，4万个菌棒，需要接种机6～7台。

液体接种机，每台每小时接种3 000～3 500棒，需要2～3台接种机，由于不需要处理菌种，每台机器需2～3名工人。日产4万个菌棒可节省接种人工约4名。

3.4 发菌周期

由于液体菌种具有流动性，分散性好，萌发点多，发菌周期比固体菌种至少缩短7～10天。根据实验结果，液体菌种接种的菌包发菌和转色均比固体菌种快，90天菌龄的香菇品种68天左右即可正常出菇，单潮产量每包达325 g，且菇蕾分布均匀，出菇整齐；固体菌种接种的菌包培养68天，出菇量相对少，单潮产量每包只有85.8 g，且菇蕾分布不均匀（图8～13）。