一种经济液体菌种培养装置及配套生产技术

2021-04-03平慧芳

食用菌 2021年2期

平慧芳

（山西省长治市微生物研究所，山西长治 046000）

液体菌种具有生产周期短、出菇整齐、生产效率高、劳动量小等优势，近年来在食用菌生产中应用越来越多。但是液体菌种发酵设备投入大，生产技术要求高，加上水、电、汽等配套设施，动辄需要几十万元以上的资金，是中小型食用菌企业、合作社无法承受的。因此，研发投资小、适合中小型企业生产液体菌种的培养装置势在必行[1]。

为此，笔者研发成本相对较低的液体菌种培养装置及相应配套技术，降低液体菌种生产门槛，提高食用菌栽培户、中小型企业及合作社生产液体菌种的可行性。

1 液体菌种培养装置

该液体菌种培养装置主要由5 个部分构成（图1）：①发酵罐：容量为15 L 左右，胶塞上连接有2 个L 型的通气管，连接空气过滤器的进气管深入罐底，不断将无菌空气通入发酵罐中，为菌丝生长提供氧气（该发酵系统没有独立的搅拌装置，以通气达到搅拌、混匀的目的，属气升式搅拌）；连接外界出气管，主要排出菌丝发酵过程中产生的CO2，使进气管中的无菌空气能顺利进入发酵罐，保证发酵罐内外气压平衡。②空气过滤器：其主要作用是将贮压罐输送过来的空气过滤成无菌空气，保证发酵系统的无菌性。③贮压罐（容量为5 L 左右）；在与电磁式空气压缩机连接的进气管旁边有一个阀门，打开时与外界相通，目的是降低贮压罐的压强，能使电磁式空气压缩机压缩的空气顺利地进入贮压罐；它的主要作用是暂时贮存电磁式空气压缩机压缩的空气，并源源不断输送给发酵罐。④电磁式空气压缩机：主要技术指标为功率500 W，电压/频率220 V/50 Hz，排气量420 L/min，压力＞0.055 MPa；它的主要作用是在通电状态下，不断将常压空气压缩进入贮压罐。⑤耐高温的橡胶管：主要作用是连接发酵罐的进气管与空气过滤器，连接空气过滤器与贮压罐，连接贮压罐与电磁式空气压缩机，耐高温，可以高压灭菌。

图1 液体菌种培养装置示意图

2 液体菌种的制作流程

2.1 试管菌种的制备

试验选择平菇菌株，出菇温度2～30 ℃，子实体深灰色，叠生，菇形优美，质嫩不破碎，抗黄菇病。严格按照无菌操作的要求，在超净工作台上规范转扩50 支二代菌种。将接好菌种的试管放入恒温培养箱培养，设置温度22 ℃，菌丝长满试管约需7 d，期间每天注意观察菌丝萌发生长情况，一旦发现染菌、菌丝不萌发、萌发慢或菌丝稀疏应立即淘汰，保证菌种的纯度。

2.2 摇瓶种子菌种的制备

按照摇瓶基础培养基配方要求，配制2 000 mL液体培养基（马铃薯20%，葡萄糖2%，KH2PO40.2%，MgSO40.1%，蛋白胨0.2%，VB110 mg/1 000 mL），然后分别装入8 个500 mL 三角瓶中，每瓶装液250 mL（为了使菌种在液体培养基中充分混匀，有效利用营养物质，每个三角瓶中放入2个铁钉），塞紧棉塞，并用牛皮纸包好，放入高压灭菌锅中，在121～124 ℃下保持45 min。灭菌后三角瓶放在超净工作台上，无菌接种。接种完毕后，静置三角瓶24 h 后进行摇床培养。第1天，摇床转速调至120 r/min，之后随着菌球的生长、数量的增多、需氧量的上升，逐步将转速调至130 r/min、140 r/min，摇瓶培养约7 d。摇瓶培养期间每天要密切观察瓶中菌球生长情况，发现有杂菌感染（培养液变混浊）立即淘汰。当培养液变成透明的淡黄色或橙黄色，菌球大小均匀，静置菌液基本不分层，即可作为种子菌种用于发酵罐培养。培养好的种子菌种最好12 h 内使用，否则，菌种老化，菌球自溶为粥状物。

2.3 发酵罐液体菌种培养

按发酵罐培养基的配方（马铃薯2 000 g，葡萄糖200 g，KH2PO420 g，MgSO410 g，蛋白胨20 g，VB135 mg，食用油30 g）配制20 L液体培养基，倒入两个发酵罐中，盖上插好进出气管的胶塞，并将出气管口用布扎好。然后用橡胶管连接发酵罐的进气管口与空气过滤器的两个出气管，并连接空气过滤器的进气管口，然后放入高压蒸汽灭菌锅中，在121～124 ℃下灭菌60 min。之后在超净工作台上无菌操作，往发酵罐中接入种子菌种，并用橡胶管连接空气过滤器的进气管与空气压缩机的出气管。两个发酵罐连同空气过滤器、空气压缩机放入恒温培养箱培养，接通空气压缩机的电源，随着发酵罐进气管中无菌空气的通入，培养液和菌种开始旋转式搅拌。

发酵罐培养液体菌种约7 d，这期间每天注意观察菌丝生长情况，当培养液变成澄清的淡黄色或橙黄色，菌球大小均匀，静置20 min 菌液基本不分层，即为优良液体菌种。如果培养液颜色混浊，为杂菌污染，立即淘汰。培养好液体菌种必须在12 h 内使用。