劉 晶,駢躍斌,楊 杰,徐青松
(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所,山西 太原030031)
我國栽培香菇的歷史長達800多年,從1987年開始,我國就成為世界上最大的香菇產(chǎn)出國。在最近三十年左右,我國香菇開始迅速發(fā)展開來,早在2015年總產(chǎn)量就達到了766萬噸,使得香菇同時成為我國最大的生產(chǎn)和消費食用菌種[1]。香菇在發(fā)展的同時,也帶動了其生產(chǎn)方式的改變,消費者也對香菇的生產(chǎn)工藝以及香菇品質(zhì)都提出了更高的要求。其中作為生產(chǎn)的首道工序,菌種的生產(chǎn)起著非常重要的作用,菌種生產(chǎn)方式的優(yōu)劣將會對生產(chǎn)結(jié)果造成直接的影響。
液體菌種的生產(chǎn)方式主要是利用生物發(fā)酵罐內(nèi)的液體培養(yǎng)基經(jīng)過發(fā)酵技術(shù)而培養(yǎng)出的可食用菌種。在發(fā)酵過程中,需通入無菌空氣以確保液體培養(yǎng)基的溶解氧含量,并給菌絲生長提供一個良好的生長環(huán)境,如合適的酸堿度、溫度等,使其快速生長,待一個發(fā)酵周期完成后,便可終獲得大量菌種。其生產(chǎn)工藝與金針菇等其它菌類品種大致相似,母種均是接種到三角瓶后,待培養(yǎng)后又轉(zhuǎn)移到發(fā)酵罐,發(fā)酵結(jié)束后得到菌種,最終經(jīng)過培養(yǎng)后得到香菇。
母種的培養(yǎng)基需要包含多種營養(yǎng)成分,一般可以在其中添加去皮的馬鈴薯、葡萄糖、瓊脂條(粉)以及水等。培養(yǎng)基質(zhì)量的高低會對菌種的質(zhì)量造成影響,質(zhì)量較差的培養(yǎng)基中的菌絲生長慢、菌種質(zhì)量不能得到保證。因此,為了確保母種的制作質(zhì)量,可以采用進口培養(yǎng)基。需要注意的是,試管母種從冷藏箱中取出后需要經(jīng)過活化處理才能轉(zhuǎn)接到平皿,一般在12~14后,待菌絲恢復(fù)活力后方可轉(zhuǎn)接到三角瓶[2]。
為了提供液體三角瓶菌種培養(yǎng)基中營養(yǎng)成分,一般用葡萄糖或者蔗糖提供碳元素,用豆粉提供氮元素,并且,還需添加少量的KH2PO4、MgSO4以及蛋白胨或者酵母粉等。需要注意的是,為使豆粉不出現(xiàn)絮狀沉淀,需要逐瓶添加;三角瓶在經(jīng)過高溫滅菌,需要冷卻后才能進行接種。此外,需要在三角瓶中恒溫培養(yǎng)12天到14天后,方可轉(zhuǎn)接至發(fā)酵罐。
發(fā)酵罐中的培養(yǎng)基在三角瓶培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上加入少量消泡劑即可,但是在加入發(fā)酵罐前,需要在水桶內(nèi)加水?dāng)嚢?,過篩后方可加入發(fā)酵罐。發(fā)酵罐同樣需要進行高溫高壓滅菌處理,待其冷卻后便可進行接種。一般在通入無菌空氣后,培養(yǎng)9~11天便可進行接種菌包。
我國是從1957年開始進行的香菇固體菌種培養(yǎng)研究,發(fā)展至今,因其低要求以及低風(fēng)險,深受農(nóng)戶和小型企業(yè)的歡迎。但是隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大,受到其繁瑣的工藝限制,將會使其投資成本遠超過液體菌種。
固體菌種的母種制作方法參考液體菌種的母種制作方法。
固體三角瓶菌種的培養(yǎng)基一般包含木屑、麩皮、石膏或者輕質(zhì)碳酸鈣,亦可添加紅糖用以加速菌絲定植。待三角瓶裝好培養(yǎng)基后,在中心位置打孔用以接種,然后經(jīng)過高壓滅菌、冷卻后便可進行接種。需要注意的是,接種孔徑在控制在1cm左右,每個三角瓶接種6到8處,培養(yǎng)室溫需控制在22℃,經(jīng)過一個月的培養(yǎng)后便可擴繁原種。
培養(yǎng)基配方同固體三角瓶菌種培養(yǎng)基,在原種和栽培種的制作過程中,需要將800~1000g的培養(yǎng)基裝至聚丙烯塑料袋中。需要注意的是,待菌包中心插入打孔棒后,再進行高溫高壓滅菌,并于冷卻后拔出打孔棒,這樣能夠縮短發(fā)菌周期,提高菌齡的一致性,同樣地,發(fā)菌時間在一個月。
液體菌種從平皿接種到三角瓶,再從三角瓶接種到發(fā)酵罐中,需要36(±3)天,而固體菌種從平皿到最后的逐級擴繁需要95(±5)天的時間,可以看出液體菌種的制種周期遠低于固體菌種。
無論是液體菌種還是固體菌種,其生產(chǎn)成本無外乎來自原材料、人工、滅菌處理、冷凍處理以及能耗等。一般而言,液體菌種的每棒菌種生產(chǎn)成本為0.05元,而固體菌種的每棒菌種生產(chǎn)成本則為0.13元,約為液體菌種生產(chǎn)成本的2.6倍。
接種需要用到接種機,液體菌種生產(chǎn)有液體接種機,每臺接種機每小時能生產(chǎn)約3000到3500個菌棒,需要2到3名工人操作[3];而固體菌種生產(chǎn)有固體接種機,每臺接種機每小時能生產(chǎn)約800到1000個菌棒,需要3到4名工人操作??梢钥闯觯腆w菌種的接種效率仍然低于液體菌種。
得益于液體菌種良好的流動性和分散性,其發(fā)菌周期比固體菌種約少7到10天左右。此外,液體菌種出菇速度快,在68天后即可正常出菇,并且每包產(chǎn)量能夠達到325g,出菇整齊;而固體菌種在68天,出菇量較少,每包產(chǎn)量也只有85g左右,菇蕾分布也不均勻。
液體菌種制作的設(shè)備要求高,需要用到空氣過濾系統(tǒng)和發(fā)酵罐,若按照每日產(chǎn)4萬個菌棒算,一共需要至少48個發(fā)酵罐,按9500元的單價算,再加上空氣過濾系統(tǒng)的安裝成本,其總費用至少在63萬以上;而固體菌種制作的門檻相對較低,對設(shè)備要求也較低,但是需要大面積的培養(yǎng)室,再加上其它各類費用,其總成本不一定會低于液體菌種的投資成本。
從以上的對比可以看出,若是大規(guī)模的生產(chǎn)香菇,液體菌種不管是生產(chǎn)成本還是使用效果都要優(yōu)于固體菌種的;但是對于普通農(nóng)戶而言,采用固體菌種的方式不需要花費大量的資金去購買生產(chǎn)設(shè)備,這對農(nóng)戶又是有利的。但是從長遠來看,固體菌種已經(jīng)無法滿足目前規(guī)模化與批量化的香菇生產(chǎn)要求,不管是普通農(nóng)戶還是大型生產(chǎn)工廠,都需要與時俱進,才能在激烈的市場環(huán)境中生存下去。