一種香菇液體發酵培養基及其生產香菇的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于食用菌生產領域，尤其涉及一種香菇液體發酵培養基及其利用液體菌 種技術生產香菇的方法。
【背景技術】
[0002] 香菇，別稱香蕈、香菌，為側耳科植物香蕈的子實體，營養價值很高。香菇是世界第 二大食用菌，也是我國特產之一，在民間素有"山珍"之稱。
[0003] 香菇蛋白質含量高達18. 6%，脂肪含量低至4. 8%，碳水化合物含量為71 %，粗纖 維含量為9. 6%，含有人體必需的8種氨基酸、多種維生素、礦物元素等，特別是富含維生素 B群、鐵、鉀、維生素D原（經日曬后轉成維生素D)。
[0004] 香菇具有多種生物活性及藥理作用。香菇味甘，性平，主治食欲減退，少氣乏力，是 高蛋白、低脂肪的營養保健食品。香菇中麥角留醇含量很高，對防治佝僂病有效；香菇多糖 (0~1，3葡聚糖）能增強細胞免疫能力，從而抑制癌細胞的生長；香菇含有六大酶類的40 多種酶，可以糾正人體酶缺乏癥；香菇中的脂肪所含脂肪酸，對人體降低血脂有益。
[0005] 傳統香菇的生產普遍采用固體菌種進行接種培養，所用菌種主要是木肩菌種、枝 條菌種等常規固體菌種，該方法生產周期長，一般需要55-60天、工藝繁鎖、生產方法效率 低；菌種生產過程需要較大的空間，需投人大量的人力、物力、成本高；菌絲培養周期長，培 養基內菌絲菌齡上下差異較大，前端菌絲處于萌動狀態時，基質表面菌絲已接近老化，導致 栽培種出菇不整齊，不能達到香菇規模化生產，難以滿足人們的生產要求。取而代之的是采 用液體培養技術進行生產，液體培養具有生產周期短，菌絲生長快，且菌絲分散性好、萌發 點多、短時間能夠得到大量的菌絲體和代謝產物，并適于工廠化生產等特點，可以利用其菌 絲體及發酵液生產保健品和提取有效成分，是發展香菇生產的一條嶄新途徑。
[0006] 然而，采用液體發酵生產香菇的過程中，最關鍵的是所用的液體培養基的配方是 否優良，培養條件是否適宜，它直接決定著香菇菌絲體的生長和代謝產物的形成。現有技 術中，徐思煒等通過對香菇液體菌種培養條件進行優化，篩選了適宜的碳源、氮源、液體菌 種培養基、培養條件等多因素，即確定最適用碳源為麥芽糖，相反葡萄糖因高溫滅菌過程中 發生不明顯焦化現象，導致實際利用率較低，且其生產周期需要20-30天。上述文獻中，對 于液體培養基或液體培養香菇的方法的研究，多停留在研究單因素實驗方面，針對香菇液 體發酵過程中各個因素之間的相互作用研究還很少，未能從根本上解決香菇生產方法效率 低、成本高、菌絲培養周期長的問題。
【發明內容】
[0007] 為了解決現有技術中香菇生產方法效率低，成本高，菌絲培養周期長的問題，本發 明提供一種生產效率高、菌絲培養周期短、成本低的香菇液體菌種生產方法。
[0008] 本發明通過下述技術方案實現：
[0009] -種香菇液體發酵培養基，以重量百分比計，包括以下組份：麩皮2%，豆柏1%， 葡萄糖0. 6 %，磷酸二氫鉀0. 1 %，硫酸鎂0. 05 %，羧甲基纖維素鈉0. 02 %，余量為水。
[0010] 所述的麩皮、豆柏純度在90%以上，所述的葡萄糖、磷酸二氫鉀、硫酸鎂、羧甲基纖 維素鈉均為分析純。
[0011] 其中，羧甲基纖維素鈉作為纖維素酶誘導素，在培養基中起到誘導產生纖維素酶 的作用。微生物細胞內的酶可分為組成酶和誘導酶，組成酶是細胞內一直存在的酶，它的合 成僅受遺傳物質控制即受內因控制；誘導酶是在環境中有誘導物（一般是反應的底物）存 在時，微生物會因誘導物存在而產生一種酶就是誘導酶，香菇作為一種真核微生物，在誘導 素羧甲基纖維素鈉的誘導下產生纖維素酶，可以分解木肩中的木質素，木質素是纖維素的 一種，達到充分利用木肩中的纖維木質素的作用。
[0012] 本發明還提供了一種液體菌種技術生產香菇的方法，包括以下步驟：
[0013] 備料：以重量百分比計，稱取麩皮2%，豆柏1%，葡萄糖0.6%，磷酸二氫鉀0. 1%， 硫酸鎂0.05%，羧甲基纖維素鈉0.02%，備用；
[0014] 配液：將稱取的原材料加水攪拌溶解，煮沸持續20分鐘后過濾，濾液加水定容，加 入新鮮豆油0. 07 %，得到液體備用；
[0015] 滅菌：在蒸汽壓力0. 13-0. 15Mpa、溫度121°C時，將發酵罐空消2小時；將上述配 液步驟中配制得到的液體罐裝于發酵罐，在蒸汽壓力0. 13-0. 15Mpa、溫度121條件下實消 40min；
[0016] 液體菌種的制備：待發酵罐內液體內部溫度冷卻至28°C以下，在無菌條件下接 種，注入香菇搖瓶液體母種lOOOmL，接種量以體積百分比為2% ;發酵培養溫度為23±2°C， 通風量為105 ±5m3/h，初始pH值7. 0,發酵6天，既得香菇工廠化生產液體菌種；
[0017] 培養：對香菇料棒經121°C，在蒸汽壓力0? 13-0? 15Mpa滅菌2小時，冷卻至28°C 以下，利用液體菌種進行接種，接種量20mL/棒，后經過菌絲培養、出菇管理、采收等工序， 即得到利用液體菌種技術生產的香菇。
[0018] 上述培養方法中，優選培養過程中香菇料棒滅菌溫度121°C，蒸汽壓力0. 13- 0. 15Mpa，冷卻至28°C以下，接種量以體積百分比為2%。
[0019] 本發明所述一種香菇液體菌種生產方法，優選為包括以下步驟：
[0020] -，根據麩皮配方，按500L標準發酵罐稱取：麩皮10000g，豆柏5000g，葡萄糖 3000g，磷酸二氫鉀500g，硫酸鎂250g，CMC-Na(纖維素酶誘導素）100g，放入200L不銹鋼煎 煮鍋中，加水100L攪拌溶解，煮沸持續20min后過濾，將濾液加水定容500L，并加入新鮮豆 油350g，備用。
[0021] 二，發酵罐在蒸汽壓力0. 13-0. 15Mpa、溫度121°C條件下空消2小時；將上述配制 好液體發酵罐培養基裝罐，在蒸汽壓力〇. 13-0. 15Mpa、溫度121°C條件下實消40min。待發 酵罐內液體內部溫度冷卻至28°C以下，在無菌條件下接種，接種量為2% (v/v)。
[0022] 三，發酵培養溫度為23 ±2°C，通風量為105 ±5m3/h，初始pH值7. 0,發酵6天，即 得香菇工廠化生產液體菌種。
[0023] 四，對香菇菌棒經滅菌、冷卻，利用液體菌種進行接種后經過菌絲培養、出菇管理、 采收等工序，即完成液體菌種生產香菇菌棒的應用。
[0024] 本發明所述的麥皮即麥麩，是小麥加工磨取面粉后篩出的麥粒種皮。麥皮主要成 分包括：纖維、糊粉、一些礦物質和維生素。
[0025] 本發明所述的豆柏是大豆提取豆油后得到的一種副產品。按照提取的方法不同， 可以分為一浸豆柏和二浸豆柏二種。其中以浸提法提取豆油后的副產品為一浸豆柏，而先 以壓榨取油，再經過浸提取油后所得的副產品稱為二浸豆柏。在整個加工過程中，對溫度的 控制極為重要，溫度過高會影響到蛋白質含量，從而直接關系到豆柏的質量和使用；溫度過 低會增加豆柏的水份含量，而水份含量高則會影響儲存期內豆柏的質量。一浸豆柏的生產 工藝較為先進，蛋白質含量高，是中國國內目前現貨市場上流通的主要品種。
[0026] 本發明所述的葡萄糖又稱為玉米葡糖、玉蜀黍糖，簡稱為葡糖。是自然界分布最廣 且最為重要的一種單糖，它是一種多羥基醛。純凈的葡萄糖為無色晶體，有甜味但甜味不如 蔗糖（一般人無法嘗到甜味），易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚。水溶液旋光向右，故屬 于"右旋糖"。葡萄糖在生物學領域具有重要地位，是活細胞的能量來源和新陳代謝中間產 物，即生物的主要供能物質。植物可通過光合作用產生葡萄糖。在糖果制造業和醫藥領域 有著廣泛應用。
[0027] 本發明所述的磷酸二氫鉀（化學式：KH2P04)密封保存，空氣中穩定，在400°C時失 去水，變成偏磷酸鹽，用于配制緩沖液，測定砷、銻、磷、鋁和鐵，配制磷標準液，配制培養基， 測定血清中無機磷、堿性磷酸酶活力。各省均由當地的農科院所、土肥站等專家機構針對磷 酸二氫鉀適用于各類典型作物進行了很多的相關應用實驗，通過各地對各類型作物的實際 施用效果證明磷酸二氫鉀具有顯著增產增收、改量優化品質、抗倒伏、抗病蟲害、防治早衰 等許多優良作用。硫酸鉀和硫酸鈉外觀發白，而磷酸二氫鉀晶體透明，因此可以從外觀上簡 單識別。磷酸二氫鉀也通常用于食用菌生產作微量元素添加。
[0028] 本發明所述的硫酸鎂屬于純度高的硫酸鎂，在農業和園藝，硫酸鎂是用來改良缺 鎂的土壤（鎂是一個葉綠素分子的基本要素），最常見的用于盆栽植物，或含鎂作物，如馬 鈴薯，玫瑰，西紅柿，辣椒和大麻。施用硫酸鎂的優勢超過其他硫酸鎂鎂土壤改良劑（如白 云質石灰）是它的高溶解性。硫酸鎂也通常用于食用菌生產作微量元素添加。
[0029] 本發明所述的CMC-Na(羧甲基纖維素鈉）：是天然纖維素經化學改性后得到的纖 維素衍生物，是纖維素的羧甲基醚化物，羧甲基纖維素鈉作為纖維素酶誘導素，在培養基中 起到誘導產生纖維素酶的作用。
[0030] 本發明的有益效果主要體現在以下幾個方面：
[0031] (1)克服了現有技術中葡萄糖無法作為最優的碳源的技術缺陷，在液體培養基的 選擇中，即使將葡萄糖作為碳源，仍然可以獲得配方優良的液體培養基；
[0032] (2)液體培養基中采用了羧甲基纖維素鈉，這一原料的加入使得香菇作為一種真 核微生物，在誘導素羧甲基纖維素鈉的誘導下產生纖維素酶，可以分解木肩中的木質素，木 質素是纖維素的一種，達到充分利用木肩中的纖維木質素的作用。
[0033] (3)生產周期短：香菇固體菌種培養需要55-60天，本發明香菇液體菌種生產周期 為14-15天，發酵時間6天，周期短，速度快。
[0034] (4)生產過程實現自動控制：在發酵工序實現了在線自動溶氧檢測發酵罐溶氧， 滅菌、搖瓶、培養全部實現自動控制。
[0035] (5)節約成本：液體菌種生產成本是固體菌種生產成本的三分之一，產量高，原料 便宜。
[0036] (6)菌齡一致：液體菌種菌絲活力強，菌絲生長速度較一致，現蕾及出菇時間一 致，便于管理、采收、加工。
[0037] (7)本發明培養過程中加入豆