液體菌種在平菇工廠化栽培中的應(yīng)用

劉元棟 王 奇 王敬文 張 輝 黨 帥 聞亞美

（周口市農(nóng)業(yè)科學院，河南 周口 466000）

平菇（Pleurotusostreatus），又稱北風菌、凍菌、蠔菇，因其菌柄側(cè)生或偏生又常稱為側(cè)耳，屬于擔子菌門、傘菌綱、傘菌目、側(cè)耳科、側(cè)耳屬[1]。平菇肉質(zhì)鮮美，營養(yǎng)豐富，具有很高的營養(yǎng)價值和藥用價值。據(jù)測定，平菇干品中含有大量的蛋白質(zhì)、粗脂肪和豐富的鈣、磷、鐵等礦質(zhì)元素，以及多種維生素，具有增強人體免疫力、追風散寒、舒筋活絡(luò)的功效，其所含的多糖、酶類等具有助消化、降低膽固醇和高血壓等功效[2-3]。據(jù)統(tǒng)計，2021 年全國食用菌總產(chǎn)量4 133.94 萬t（鮮品），其中平菇為611.34 萬t，占總產(chǎn)量的14.78%[4]。

隨著科技的不斷進步，平菇除傳統(tǒng)的季節(jié)性大棚栽培外，工廠化栽培也應(yīng)運而生[5]。長期以來，平菇栽培菌種主要采用枝條菌種、固體菌種，但這兩種傳統(tǒng)制種方式存在發(fā)菌周期長、生產(chǎn)成本高、污染率高、菌齡不一致等問題[6]，極大地制約了平菇工廠化栽培的發(fā)展。

食用菌栽培應(yīng)用液體菌種具有菌種生產(chǎn)周期短、菌齡一致、生產(chǎn)成本低、接種方便等優(yōu)點。目前，在工廠化栽培的食用菌中，大多數(shù)品種采用液體菌種生產(chǎn)[7-9]。將液體菌種應(yīng)用到平菇工廠化栽培，一方面可以大大縮短菌種的制作周期，降低原料成本和用工成本；另一方面可以提高接種效率、縮短發(fā)菌周期[10]。目前，關(guān)于液體菌種在平菇工廠化栽培中的應(yīng)用鮮有報道，本文就平菇工廠化栽培應(yīng)用液體菌種的相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)介紹如下。

1 品種及培養(yǎng)基的選擇

1.1 品種選擇

平菇生產(chǎn)中品種的選擇很重要，適合大棚栽培的品種不一定適合工廠化栽培。結(jié)合平菇工廠化栽培特點，需要選用耐二氧化碳、頭茬爆發(fā)力強、抗逆性強、商品性較好的平菇品種。菌種最好從具有相應(yīng)資質(zhì)的單位引進。

1.2 試管母種培養(yǎng)基

配方1：PDA 培養(yǎng)基。配方2：土豆200 g、葡萄糖20 g、瓊脂20 g、蛋白胨3 g、磷酸二氫鉀2 g、硫酸鎂1 g，水1 000 mL，pH 自然。

1.3 搖瓶菌種培養(yǎng)基

土豆200 g、葡萄糖20 g、蛋白胨3 g、磷酸二氫鉀2 g、硫酸鎂1 g、水1 000 mL、pH 自然。

1.4 液體發(fā)酵罐菌種培養(yǎng)基

以800 L發(fā)酵罐為例，培養(yǎng)基最終定容為640 L左右，原則上宜超過觀察窗底部。

配方1：平菇專用液體合成培養(yǎng)基6 kg、白糖5 kg、葡萄糖6 kg、消泡液200 mL。配方2：豆粉2.4 kg、白糖13 kg、硫酸鎂640 g、磷酸二氫鉀640 g、消泡液200 mL。配方3：玉米面8 kg、全麥粉8 kg、紅糖4 kg、葡萄糖2.8 kg、蛋白胨800 g、磷酸二氫鉀800 g、硫酸鎂640 g、消泡液200 mL。

1.5 栽培培養(yǎng)料配方

配方1：玉米芯47%、棉籽殼30%、麥麩15%、草籽3%、豆粕3%、石灰2%。配方2：玉米芯75%、麥麩20%、玉米面3%、石灰2%。配方3：玉米芯47%、棉籽殼10%、棉渣20%、麥麩15%、草籽3%、豆粕3%、石灰2%。配方4：玉米芯59%、木屑10%、棉籽殼10%、麩皮13%、玉米面3%、草籽3%、石灰2%。

2 平菇液體菌種的制作過程

2.1 菌種活化

購買或者保藏的菌種在使用之前應(yīng)進行活化，具體方法為：將菌種從4 ℃保藏箱放到25 ℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)24 h，在無菌條件下，將菌種轉(zhuǎn)接至新的試管培養(yǎng)基上。將接種后的試管放到培養(yǎng)箱內(nèi)25 ℃恒溫培養(yǎng)7 天。然后選擇菌絲潔白、生長旺盛、無雜菌的試管轉(zhuǎn)接至三角瓶。

2.2 搖瓶菌種制作

采用的三角瓶大小為500 mL 或1 000 mL[11]。接種100 L以下發(fā)酵罐一般采用500 mL的三角瓶，裝入300 mL 培養(yǎng)基。接種100 L 以上的發(fā)酵罐一般采用1 000 mL 三角瓶，裝液量為600 mL。在滅菌前向三角瓶內(nèi)加入轉(zhuǎn)子（四氟乙烯），按1.3 節(jié)配方配制培養(yǎng)基，滅菌冷卻后在超凈工作臺中無菌接種。每瓶接種6～8 塊菌種（直徑2.5 mm 左右）。接種后25 ℃靜置培養(yǎng)48 h 后放到磁力攪拌器上于25 ℃恒溫培養(yǎng)5 天（圖1）。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度根據(jù)所需菌絲球大小而定。

圖1 三角瓶液體菌種

2.3 發(fā)酵罐制作及培養(yǎng)

以800 L 發(fā)酵罐為例進行介紹（圖2）。發(fā)酵罐內(nèi)培養(yǎng)基按1.4 節(jié)配方進行配制，具體操作如下。

圖2 平菇液體菌種發(fā)酵罐

（1）檢查。檢查整個發(fā)酵罐系統(tǒng)各設(shè)備是否正常工作，主要包括螺桿式空氣壓縮機、儲氣罐、空氣冷凍式干燥機、三級過濾等。

（2）加水、升溫。先往罐內(nèi)注入2/3 水，關(guān)閉發(fā)酵罐頂蓋，打開頂部排氣閥，然后啟動蒸汽發(fā)生器，使蒸汽從發(fā)酵罐底部通入罐內(nèi)升溫，同時打開發(fā)酵罐進氣閥，通入無菌空氣，進氣閥的大小根據(jù)實際情況而定，時刻觀察罐內(nèi)溫度的變化，當水溫升到80 ℃時，關(guān)閉罐底部進氣閥。在此階段升溫過程中，蒸汽發(fā)生器壓力控制在0.2 MPa 左右，水溫從室溫升到80 ℃耗時約1 h。

（3）加料、升溫。當罐內(nèi)水溫上升至80 ℃左右時，依次關(guān)閉罐底部的蒸氣閥門和無菌空氣進氣閥，當罐內(nèi)壓力降至0 以下時，打開發(fā)酵罐頂蓋，把事先混勻的料液倒進罐內(nèi)，加入消泡液，關(guān)閉發(fā)酵罐頂蓋，同時打開蓋子上面的排氣閥、進氣閥以及罐底部的蒸汽閥，繼續(xù)進行加熱升溫，直至溫度達到125 ℃，整個升溫過程約需70 min。在升溫過程中，不同溫度階段蒸汽發(fā)生器壓力不一樣，其中溫度在80～120 ℃時，壓力維持在0.2 MPa 左右，溫度在120～125 ℃時，壓力維持在0.3～0.35 MPa。

（4）滅菌。溫度上升到125 ℃左右時開始計時，維持1 h 左右。此階段關(guān)閉進氣閥和排氣閥，實時調(diào)節(jié)罐底部蒸汽閥，使發(fā)酵罐壓力控制在0.15 MPa 左右。蒸汽發(fā)生器壓力控制在0.55～0.7 MPa，罐體壓力控制在0.15 MPa 左右。

（5）冷卻。滅菌結(jié)束后關(guān)閉發(fā)酵罐底部進氣閥門和蒸汽發(fā)生器的蒸汽排氣閥，移除滅菌管道。移除管道前必須確保蒸汽管道內(nèi)溫度降至室溫，避免人員燙傷。采用水循環(huán)降溫，下進，上出，同時打開排氣閥和進氣閥，罐內(nèi)壓力控制在0.15 MPa左右，當溫度降到25 ℃左右時停止降溫，降溫過程需要5～6 h。

（6）接種、培養(yǎng)、記錄。接種時關(guān)閉進氣閥，打開排氣閥，當罐內(nèi)壓力為0 時，關(guān)閉排氣閥，然后在接種口周邊空間噴灑75%酒精消毒，并在接種口套上經(jīng)95%酒精浸泡的接種圈，點燃酒精圈，在無菌范圍內(nèi)接種[12]。接種完畢后，調(diào)節(jié)發(fā)酵罐上的進氣閥和排氣閥，罐壓控制在0.05 MPa 左右，溫度控制在24 ℃左右。培養(yǎng)期間，每天取料液涂布培養(yǎng)，觀察菌絲生長活力及污染情況，同時每天觀察記錄料液顏色、氣味、pH、菌絲量（圖3）等數(shù)值。培養(yǎng)6～7 天，取樣靜置30 min 后菌絲量達到95%以上，培養(yǎng)液透明，涂布培養(yǎng)24 h 內(nèi)菌絲萌發(fā)，即達到接種標準。

圖3 液體菌種菌絲量試管觀察（左）和視鏡觀察（右）

3 平菇工廠化栽培技術(shù)

3.1 拌料及裝袋

以1.5 節(jié)配方備料[13]，3 臺攪拌機采用“品”字型擺放（2 臺一級攪拌，1 臺二級攪拌），現(xiàn)拌現(xiàn)裝。培養(yǎng)料的添加順序為：先加入干玉米芯（玉米芯顆粒度大小10～14 目），同時加水攪拌，將玉米芯攪拌30～40 min，充分預(yù)濕；隨后添加余下的主料和輔料攪拌30 min 左右；根據(jù)培養(yǎng)料含水量適當加水，攪拌均勻后將培養(yǎng)料轉(zhuǎn)入二級攪拌機攪拌后裝袋。栽培袋采用18 cm × 36 cm × 0.004 cm 聚丙烯袋或18 cm × 36 cm × 0.003 cm耐高壓聚乙烯袋，采用平菇專用套環(huán)封口。

3.2 滅菌、冷卻

料袋121 ℃滅菌3～4 h，滅菌結(jié)束后經(jīng)預(yù)冷、強冷，使料溫降至26 ℃以下接種。強冷間和待接種間凈化級別為整體萬級，使用前用紫外燈和臭氧進行空間消毒。

3.3 接種

接種在接種室進行，接種室凈化級別為整體萬級，局部百級，使用前采用臭氧進行空間消毒。接種前將接種所使用的接種槍、菌種管道等提前滅菌，接種時發(fā)酵罐壓力控制在0.15 Mpa 左右，并關(guān)閉排氣閥，一人負責接種，另一人負責去蓋、蓋蓋，每袋接種量35 mL 左右。

3.4 發(fā)菌

接種結(jié)束后，將菌袋移到發(fā)菌室發(fā)菌（圖4）。發(fā)菌室需提前消毒，防止雜菌污染。在發(fā)菌期間實時監(jiān)控室內(nèi)溫度、二氧化碳濃度、空氣相對濕度。料溫控制在25 ℃以下，二氧化碳體積分數(shù)控制在0.4%以下，空氣相對濕度低于60%。一般25 天左右菌絲可滿袋。滿袋后后熟5 天左右，有利于菌絲吸收更多的營養(yǎng)物質(zhì)，提高產(chǎn)量[14]。

3.5 出菇管理

菌袋后熟后移到出菇車間進行出菇管理（圖5）。菌袋轉(zhuǎn)入出菇車間，去蓋后進行持續(xù)光照[15]。平菇生長分為現(xiàn)蕾期、桑椹期、幼菇期、采收期4 個時期。其中，從入庫到現(xiàn)蕾一般為7 天，從現(xiàn)蕾期到桑椹期為2～3 天，從桑椹期到幼菇期為3 天左右、幼菇期到采收期為6～7 天，整個過程為18～20 天。

圖5 平菇工廠化出菇

出菇期，出菇車間溫度控制在12～16 ℃，空氣濕度控制在95%左右，二氧化碳的體積分數(shù)控制在0.12%以下。平菇子實體七八成熟時及時采收。