CN103467145A - 一种发酵法生产食用菌营养液的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发酵法生产食用菌营养液的方法，涉及有机肥料技术领域。包括以下步骤：（1）黄色短杆菌的培养：以黄色短杆菌为出发菌株，将黄色短杆菌接种到摇瓶培养基中培养，得到黄色短杆菌菌液；（2）深层发酵：将黄色短杆菌菌液接种到发酵罐培养基中进行深层发酵，得到发酵液；（3）发酵液处理：发酵液经过分离、浓缩，获得食用菌营养液。本发明得到的食用菌营养液富含粗蛋白、短链肽、氨基酸、维生素B1、维生素B2、维生素C等多种营养元素，易吸收、利用率高、可延长长菇期，提高生物转化率，显著提高食用菌的品质和产量。
Description
技术领域
本发明涉及有机肥料技术领域。
背景技术
食用菌是一种可供人类食用的大型真菌，食用菌栽培所使用的菌棒主要成分为：玉米面、棉籽壳、玉米芯、锯木屑等，在食用菌出菇四潮以后，营养物质基本耗尽，出菇缓慢，一般都做废弃处理。菌棒出潮次数少，利用率低。为了多出菇，出好菇，达到提高品质、增加产量和效益的目的，往往需要添加各种营养液。
目前食用菌营养液的生产主要分两种：化肥复配和含活菌的食用菌菌肥。通过化肥复配的食用菌营养液仅含有大量元素和微量元素等，营养元素单一，影响食用菌的品质和产量；含活菌的食用菌菌肥含大量活菌，代谢产物复杂，使用不当会造成食用菌减产。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种发酵法生产食用菌营养液的方法，通过此方法得到的食用菌营养液富含粗蛋白、短链肽、氨基酸、维生素B1、维生素B2、维生素C等多种营养元素，易吸收、利用率高、可延长长菇期，提高生物转化率，显著提高食用菌的品质和产量。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种发酵法生产食用菌营养液的方法，包括以下步骤：
（1）黄色短杆菌的培养：以黄色短杆菌为出发菌株，将黄色短杆菌接种到摇瓶培养基中培养，得到黄色短杆菌菌液；
（2）深层发酵：将黄色短杆菌菌液接种到发酵罐培养基中进行深层发酵，得到发酵液；
（3）发酵液处理：发酵液经过分离、浓缩，获得食用菌营养液。
优选的，步骤（1）中黄色短杆菌接种到摇瓶培养基中培养到OD值为0.5-1.0。
进一步优选的，步骤（1）中将黄色短杆菌按质量分数为1%-5%的接种量接种到摇瓶培养基中，摇床震荡培养，震荡次数110次/分钟，培养温度28℃-32℃，培养周期12h-24h，培养到OD值为0.5-1.0；所述摇瓶培养基以重量百分比计为葡萄糖2%-5%、玉米浆2%-3.5%、酵母膏0.75%-1.25%、糖蜜0.33%-0.75%、硫酸铵3%、磷酸氢二钾0.3%、磷酸二氢钾0.5%、余量为水。
进一步优选的，黄色短杆菌摇瓶培养后菌液接种至一级种子罐培养基中培养，一级种子罐培养到OD值为0.5-1.0后，菌液接种至二级种子罐培养基中培养，培养到OD值为0.5-1.0后，得到黄色短杆菌菌液；一级种子罐和二级种子罐培养条件：接种量1wt%-5wt%，培养温度28℃-32℃，转速100-150rpm,培养周期12h-24h；一级种子罐和二级种子罐培养基以重量百分比计为葡萄糖2%-5%、玉米浆2%-3.5%、酵母膏0.75%-1.25%、糖蜜0.33%-0.75%、硫酸铵3%、磷酸氢二钾0.3%、磷酸二氢钾0.5%、余量为水。
优选的，步骤（2）中，将黄色短杆菌菌液按质量分数为1%-5%的接种量接种到发酵罐培养基中进行深层发酵得到发酵液；所述发酵罐培养基以重量百分比计为葡萄糖6%-16%、玉米浆2%-3.5%、酵母膏0.75%-1.25%、糖蜜0.33%-0.75%、硫酸铵2%-5%、磷酸氢二钾0.3%-0.5%、磷酸二氢钾0.5%、余量为水；发酵条件：温度28℃-32℃，通气比1:1，搅拌转速前期100rpm,后期200rpm,发酵周期40h—120h。
进一步优选的，发酵罐培养基以重量百分比计为：葡萄糖6%、玉米浆3.5%、酵母膏1.25%、糖蜜0.33%、硫酸铵2%、磷酸氢二钾0.5%、磷酸二氢钾0.5%、余量为水。
优选的，步骤（3）中发酵液经过陶瓷膜、板框压滤机或离心机分离菌体后得到清液，清液通过离子交换柱除去杂质后得到通过液，通过液减压浓缩，获得食用菌营养液；陶瓷膜的孔径为1.2μm；离心机分离条件为：处理量2t/h，转鼓转速≥6900r/min，转鼓有效工作内径≥400mm，进料压力0.05-0.1MPa，清液出口压力≤0.2Mpa，离心时间20min；板框压滤机操作条件为：液压站的工作压力和橡塑板框最高工作压力不超过20Mpa，过滤压力小于0.45Mpa；离子交换柱中的离子交换树脂为717阳离子交换树脂，上柱流速为0.3倍柱床体积；减压浓缩条件为：真空度在-0.095Mpa以下，温度50℃-65℃，蒸发除去80%水分。
本发明中所述OD是optical density（光密度）的缩写，表示被检测物吸收掉的光密度，是检测方法里的专有名词。在一定范围和波长下，光密度跟菌体的浓度成正比。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
（1）本发明方法得到的食用菌营养液，易吸收、利用率高、可延长长菇期，提高生物转化率，显著提高食用菌的品质和产量。按质量百分含量计，其浓度可以达到含粗蛋白40%以上，含短链肽20.9%以上（短链肽分子量为2000个道尔顿以下）、赖氨酸2.18%、蛋氨酸1.16%、苏氨酸1.26%、色氨酸1.36%，还含有生物活性酶、促生长因子、维生素B1、维生素B2、维生素C与N、P、K、Ca、Fe、Zn、Mg、Mn等多种元素。
（2）本发明方法得到的食用菌营养液不含抗生素、激素，无重金属残留。
（3）本发明方法得到的食用菌营养液按一定比例稀释后可对菌棒进行喷施、浸泡、灌穴，菌棒使用本营养液后每棒可增产15%-20%。
具体实施方式
本发明各实施例采用的黄色短杆菌（Brevibacterium flarum）的来源为：中国工业微生物菌种保藏管理中心，菌号：CICC20190。
实施例1
（1）黄色短杆菌的培养：将黄色短杆菌按质量分数为2%的接种量接种到摇瓶培养基中，摇床震荡培养，震荡次数110次/分钟，培养温度30℃，培养周期12h，培养到OD值为1.0，得到黄色短杆菌菌液；摇瓶培养基以重量百分比计为葡萄糖3.5%、玉米浆2%、酵母膏1 %、糖蜜0.54%、硫酸铵3%、磷酸氢二钾0.3%、磷酸二氢钾0.5%、余量为水。
（2）深层发酵：将黄色短杆菌菌液按质量分数为2%的接种量接种到70L发酵罐培养基中进行深层发酵得到发酵液；发酵罐培养基以重量百分比计为葡萄糖16%、玉米浆2%、酵母膏1%、糖蜜0.54%、硫酸铵4%、磷酸氢二钾0.3%、磷酸二氢钾0.5%、余量为水；发酵条件：温度30℃，通气比1:1，搅拌转速前期100rpm,后期200rpm, 发酵周期40h。
（3）发酵液处理：发酵液采用SS（三足式）上部卸料离心机，型号为ZADB209VC-93，分离菌体和清液，离心机分离条件为：处理量2t/h，转鼓转速≥6900r/min，转鼓有效工作内径≥400mm，进料压力0.05-0.1MPa，清液出口压力≤0.2Mpa，离心20min，得到清液；清液通过装有717阳离子交换树脂的离子交换柱吸附其中杂质，上柱流速为0.3倍柱床体积，得到通过液；通过液在真空度-0.095Mpa以下，温度55℃下，减压浓缩，蒸发除去80%水分，得到食用菌营养液。
实施例2
（1）黄色短杆菌的培养：将黄色短杆菌按质量分数为1%的接种量接种到摇瓶培养基中，摇床震荡培养，震荡次数110次/分钟，培养温度28℃，培养周期24h，培养到OD值为0.8后；菌液按质量分数为2%的接种量接种至800L一级种子罐培养基中培养，培养温度30℃，转速100rpm,培养周期18h，培养到OD值为0.5后；菌液按质量分数为2%的接种量接种至5T二级种子罐培养基中培养，培养温度30℃，转速125rpm,培养周期12h，培养到OD值为0.8，得到黄色短杆菌菌液；摇瓶、一级种子罐和二级种子罐培养基以重量百分比计为葡萄糖2%、玉米浆3%、酵母膏0.75%、糖蜜0.75%、硫酸铵3%、磷酸氢二钾0.3%、磷酸二氢钾0.5%、余量为水。
（2）深层发酵：将黄色短杆菌菌液按质量分数为1%的接种量接种到50T发酵罐培养基中进行深层发酵得到发酵液；发酵罐培养基以重量百分比计为葡萄糖11%、玉米浆3%、酵母膏0.75%、糖蜜0.75%、硫酸铵5%、磷酸氢二钾0.4%、磷酸二氢钾0.5%、余量为水；发酵条件：温度32℃，通气比1:1，搅拌转速前期100rpm,后期200rpm, 发酵周期60h。
（3）发酵液处理：发酵液采用1250型厢式板框压滤机，分离菌体和清液，操作步骤为：压紧滤板→开泵进料→关闭进料泵→拉开滤板卸料→清洗检查滤布→准备进入下一循环，操作条件为：液压站的工作压力和橡塑板框最高工作压力不超过20Mpa，过滤压力小于0.45Mpa，得到清液；清液通过装有717阳离子交换树脂的离子交换柱吸附其中杂质，上柱流速为0.3倍柱床体积，得到通过液；通过液在真空度-0.095Mpa以下，温度65℃下，减压浓缩，蒸发除去80%水分，得到食用菌营养液。
实施例3
（1）黄色短杆菌的培养：将黄色短杆菌按质量分数为5%的接种量接种到摇瓶培养基中，摇床震荡培养，震荡次数110次/分钟，培养温度32℃，培养周期24h，培养到OD值为0.8后；菌液按质量分数为1%的接种量接种至800L一级种子罐培养基中培养，培养温度28℃，转速125rpm,培养周期12h，培养到OD值为0.7后；菌液按质量分数为5%的接种量接种至5T二级种子罐培养基中培养，培养温度32℃，转速150rpm,培养周期24h，培养到OD值为1.0，得到黄色短杆菌菌液；摇瓶、一级种子罐和二级种子罐培养基以重量百分比计为葡萄糖5%、玉米浆3.5%、酵母膏1.25%、糖蜜0.33%、硫酸铵3%、磷酸氢二钾0.3%、磷酸二氢钾0.5%、余量为水。
（2）深层发酵：将黄色短杆菌菌液按质量分数为5%的接种量接种到50T发酵罐培养基中进行深层发酵得到发酵液；发酵罐培养基以重量百分比计为葡萄糖6%、玉米浆3.5%、酵母膏1.25%、糖蜜0.33%、硫酸铵2%、磷酸氢二钾0.5%、磷酸二氢钾0.5%、余量为水；发酵条件：温度28℃，通气比1:1，搅拌转速前期100rpm,后期200rpm, 发酵周期80h。
（3）发酵液处理：发酵液通过孔径为1.2μm的陶瓷膜分离菌体后，得到清液；清液通过装有717阳离子交换树脂的离子交换柱吸附其中杂质，上柱流速为0.3倍柱床体积，得到通过液；通过液在真空度-0.095Mpa以下，温度50℃下，减压浓缩，蒸发除去80%水分，得到食用菌营养液。
实施例4
（1）黄色短杆菌的培养：将黄色短杆菌按质量分数为3%的接种量接种到摇瓶培养基中，摇床震荡培养，震荡次数110次/分钟，培养温度30℃，培养周期24h，培养到OD值为0.8后；菌液按质量分数为5%的接种量接种至800L一级种子罐培养基中培养，培养温度32℃，转速150rpm,培养周期24h，培养到OD值为1.0后；菌液按质量分数为1%的接种量接种至5T二级种子罐培养基中培养，培养温度28℃，转速100rpm,培养周期18h，培养到OD值为0.5，得到黄色短杆菌菌液；摇瓶、一级种子罐和二级种子罐培养基以重量百分比计为葡萄糖3.5%、玉米浆2%、酵母膏1%、糖蜜0.54%、硫酸铵3%、磷酸氢二钾0.3%、磷酸二氢钾0.5%、余量为水。
（2）深层发酵：将黄色短杆菌菌液按质量分数为3%的接种量接种到50T发酵罐培养基中进行深层发酵得到发酵液；发酵罐培养基以重量百分比计为葡萄糖6%、玉米浆3.5%、酵母膏1.25%、糖蜜0.33%、硫酸铵3%、磷酸氢二钾0.5%、磷酸二氢钾0.5%、余量为水；发酵条件：温度30℃，通气比1:1，搅拌转速前期100rpm,后期200rpm, 发酵周期120h。
（3）发酵液处理：发酵液采用SS（三足式）上部卸料离心机，型号为ZADB209VC-93，分离菌体和清液，离心机分离条件为：处理量2t/h，转鼓转速≥6900r/min，转鼓有效工作内径≥400mm，进料压力0.05-0.1MPa，清液出口压力≤0.2Mpa，离心20min，得到清液；清液通过装有717阳离子交换树脂的离子交换柱吸附其中杂质，上柱流速为0.3倍柱床体积，得到通过液；通过液在真空度-0.095Mpa以下，温度60℃下，减压浓缩，蒸发除去80%水分，得到食用菌营养液。
制得的食用菌营养液，按质量百分含量计，可达到含粗蛋白40%以上，含短链肽20.9%以上（短链肽分子量为2000个道尔顿以下），含有各种氨基酸的平均值（或保证值）为：赖氨酸2.18%、蛋氨酸1.16%、苏氨酸1.26%、色氨酸1.36%，还含有生物活性酶、促生长因子、维生素B1、维生素B2、维生素C与N、P、K、Ca、Fe、Zn、Mg、Mn等多种元素，不含抗生素、激素，无重金属残留。易吸收、利用率高、可延长长菇期，提高生物转化率，显著提高食用菌的品质和产量。
应用时，将本发明所得的产品食用菌营养液,按150-200倍稀释后可对菌棒进行喷施、浸泡、灌穴，菌棒使用本营养液后每棒可增产200g-500g，增产15%-20%。
本食用菌营养液可应用于香菇、草菇、平菇、杏鲍菇、鸡腿菇等食用菌的培养中。
喷施食用菌营养液：结合补水，在菌床、菌块上喷洒，喷施营养液最好在落潮时进行，喷时注意喷头向上，不对着子实体。浸泡适用于袋栽或块栽的方法，在收完1-2茬菇后，若菌袋（块）严重缺水，把袋或块放在配好的营养液中浸泡，但浸泡时间不宜过长，若失水过多，可以分几次浸泡。灌穴主要用于菌床上，当菌床出菇较多，养分消耗过大时采用，方法是将菌床上的土扒开，把一漏斗插入料面内灌液4-7毫升，穴距10厘米，加液后覆土。
Claims (7)
1.一种发酵法生产食用菌营养液的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）黄色短杆菌的培养：以黄色短杆菌为出发菌株，将黄色短杆菌接种到摇瓶培养基中培养，得到黄色短杆菌菌液；
（2）深层发酵：将黄色短杆菌菌液接种到发酵罐培养基中进行深层发酵，得到发酵液；
（3）发酵液处理：发酵液经过分离、浓缩，获得食用菌营养液。
2.根据权利要求１所述的一种发酵法生产食用菌营养液的方法，其特征在于所述步骤（1）中黄色短杆菌接种到摇瓶培养基中培养到OD值为0.5-1.0。
3.根据权利要求１或2所述的一种发酵法生产食用菌营养液的方法，其特征在于所述步骤（1）中将黄色短杆菌按质量分数为1%-5%的接种量接种到摇瓶培养基中，摇床震荡培养，培养温度28℃-32℃，培养到OD值为0.5-1.0；所述摇瓶培养基以重量百分比计为葡萄糖2%-5%、玉米浆2%-3.5%、酵母膏0.75%-1.25%、糖蜜0.33%-0.75%、硫酸铵3%、磷酸氢二钾0.3%、磷酸二氢钾0.5%、余量为水。
4.根据权利要求3所述的一种发酵法生产食用菌营养液的方法，其特征在于所述黄色短杆菌摇瓶培养后菌液接种至一级种子罐培养基中培养，一级种子罐培养到OD值为0.5-1.0后，菌液接种至二级种子罐培养基中培养，培养到OD值为0.5-1.0，得到黄色短杆菌菌液；所述一级种子罐和二级种子罐培养条件：接种量1wt%-5wt%，培养温度28℃-32℃；一级种子罐和二级种子罐培养基以重量百分比计为葡萄糖2%-5%、玉米浆2%-3.5%、酵母膏0.75%-1.25%、糖蜜0.33%-0.75%、硫酸铵3%、磷酸氢二钾0.3%、磷酸二氢钾0.5%、余量为水。
5.根据权利要求１所述的一种发酵法生产食用菌营养液的方法，其特征在于所述步骤（2）中，将黄色短杆菌菌液按质量分数为1%-5%的接种量接种到发酵罐培养基中进行深层发酵得到发酵液；所述发酵罐培养基以重量百分比计为葡萄糖6%-16%、玉米浆2%-3.5%、酵母膏0.75%-1.25%、糖蜜0.33%-0.75%、硫酸铵2%-5%、磷酸氢二钾0.3%-0.5%、磷酸二氢钾0.5%、余量为水；发酵条件：温度28℃-32℃，通气比1:1，发酵周期40h—120h。
6.根据权利要求5所述的一种发酵法生产食用菌营养液的方法，其特征在于所述发酵罐培养基以重量百分比计为：葡萄糖6%、玉米浆3.5%、酵母膏1.25%、糖蜜0.33%、硫酸铵2%、磷酸氢二钾0.5%、磷酸二氢钾0.5%、余量为水。
7.根据权利要求１所述的一种发酵法生产食用菌营养液的方法，其特征在于所述步骤（3）中发酵液经过陶瓷膜、板框压滤机或离心机分离菌体后得到清液，清液通过离子交换柱除去杂质后得到通过液，通过液减压浓缩，获得食用菌营养液；所述陶瓷膜的孔径为1.2μm；离心机分离条件为：处理量2t/h，转鼓转速≥6900r/min，转鼓有效工作内径≥400mm，进料压力0.05-0.1MPa，清液出口压力≤0.2Mpa，离心时间20min；板框压滤机操作条件为：液压站的工作压力和橡塑板框最高工作压力不超过20Mpa，过滤压力小于0.45Mpa；离子交换柱中的离子交换树脂为717阳离子交换树脂，上柱流速为0.3倍柱床体积；减压浓缩条件为：真空度在-0.095Mpa以下，温度50℃-65℃，蒸发除去80%水分。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Method for producing edible mushroom nutrient solution by fermentation method Effective date of registration: 20161114 Granted publication date: 20150318 Pledgee: Bank of Beijing Limited by Share Ltd Shijiazhuang branch Pledgor: Jing Jing Pharmaceutical Co., Ltd. Registration number: 2016130000021 |
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| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20170323 Granted publication date: 20150318 Pledgee: Bank of Beijing Limited by Share Ltd Shijiazhuang branch Pledgor: Jing Jing Pharmaceutical Co., Ltd. Registration number: 2016130000021 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |