CN1134780A - 颗粒型菌种机械化生产工艺 - Google Patents

Abstract

一种颗粒型菌种机械化生产工艺，它包括母种、原种制备、液体静置培养、振荡培养、三级发酵罐系统培养、进入液体种贮罐，用颗粒型菌种制种机将膜片输送、填料、接种、压盖等工序自动完成，然后进入温室培养成为成型的颗粒型菌，具有机械化程度高，缩短生产周期，杂菌污染机会少、提高成品率、降低生产成本等特点，适用于食用菌或其它微生物颗粒型菌种的生产。

Description

颗粒型菌种机械化生产工艺

本发明属于食用菌及其它微生物菌种的颗粒种生产工艺。

国内食用菌菌种生产以瓶装和袋装的木屑菌形式生产为主，新型颗粒种在国内外仅有部分研究，据华中农大罗信昌教授1995年春从日本带回的颗粒菌种和介绍，其工艺为将瓶装或袋装的木屑菌种挖碎后，填入塑料膜片的孔穴中，经机械压上盖片后，再经培养菌丝萌发生长成型。此方法虽生产出带盖的颗粒种、使用很方便，但其生产周期更长，因为瓶装木屑菌种的生产需35—40天(不含母种，原种生产时间)而挖种在膜片上萌发成型只需7—10天的时间，延长时间增加了工序。此工艺中前段木屑菌种靠手工生产，时间长，后段成型虽可使用机械，但前后不易结合，不便于机械化大量生产。国内广西科学院微生物研究所1991年12月研究完成的“成型菌种”制作及其工厂化生产的工艺研究项目，专利申请号88101366.8，其工艺路线图为图5。其生产工艺为：按常规制PDA试管母种，在25℃±1℃条件下经12-15天成熟后再扩制成瓶装的木屑原种，瓶装木屑原种在25℃±1℃条件下经40-45天生长成熟后，挖碎后接入三角瓶装的液体培养基中，的三角瓶置摇床上进行振荡培养，在25℃±1℃条件下经4天培养为一级液体种，再转接入小型简易发酵罐(10-15升的铝罐或血清皿)中，25℃±1℃下经4天培养后为二级液体种，它即作为成型颗粒种的生产用。配制好的固体培养料经灭菌后，按固体培养料与二级液体种为1∶0.8的比例，拌合均匀后备用。将吸塑成型的PVC模片放在专用的托板上，再用勺或铲将拌好液体种的培养料挖出倒在模片上，手拿薄木片使培养料落入模片的凹穴中。将上述填满料的PVC模片上盖一张同样大小的PVB泡塑片材，厚为3-4毫米，连同模片托板一起推入自行设计制作的压盖机中，将PVB泡塑片材冲切并压入模片的凹穴中，封盖培养料，将模片移入培养室在25℃条件下经10天培养，即为成型颗粒种成品。

在上图的工艺过程中，除PVC、PVB塑料片材加工靠机械外，仅盖盖为此项目中研制的盖盖机间歇式完成，但固体培养料与液体种的混合以及填料这两项工序需人工完成，机械化自动化程度低，而且混合和填料手工操作时间长，极易受杂菌污染，还因固体培养料与液体种的混合比例为1∶08，故液体种用量大，发酵罐设备投资较大。此项工艺的研究目前未能推广应用的主要原因为杂菌污染较严重，成品率难以提高。

本发明的目的是提供一种将塑料膜片的输送、填料、接入液体种、压盖等工序由制种机连续自动完成，机械化程度高，液体种用量少，成品率高的颗粒型菌种机械化生产工艺及专用设备。

本发明的目的是这样实现的：一种颗粒型菌种机械化生产工艺，其特征是生产工艺按如下方式进行，菌种体积按每日生产液体种500升：

a、母种生产：温度25℃，时间10—12天；

b、木屑原种生产：温度25℃，时间35—40天；

c、液体静置培养：将木屑原种控成细碎状接入三角瓶液体中，每个三角瓶为100毫升，各装液体培养基20毫升，培养基温度25±1℃，静置培养96小时，每天摇动一次；

d、振荡培养：待菌丝萌发生产后，转入三个100毫升三角瓶，各装20毫升液体培养基中进行摇瓶种子培养，温度25℃，摇床转速180转/分钟，培养时间48小时；

e、三级发酵罐培养：将上述液体种放入三级发酵罐系统中的种罐培养，一级罐即种子罐体积7升，温度25℃。培养时间64小时，二级罐即一级发酵罐，体积70升，培养基温度25℃，时间64小时，三级罐即二级发酵罐，体积700升，培养基温度25℃，时间72小时，其中装料系数70±1％，接种为10％，得液体菌种500升；压入贮罐中备用；

f、固体培养料配制后经灭菌冷却备用；

g、塑料片材经吸塑加工成膜片，泡塑经裁片机裁切成泡塑盖片；

h、液体种贮罐保持压力0.03—0.05MPa，用胶管与制种机液体种进料管接头连接，将灭菌培养料加入料斗；

i、将塑料膜片和泡塑盖片各入口喂入后，可启动由机架，机架底部设置的膜片托板及机架内设置的传动部分，膜片输送装置、灭菌培养料填入塑片的填料装置，液体种接种装置及将泡塑盖压入膜片孔穴的压盖装置组成的颗粒型菌种制种机，完成膜片的输送、填料、接种及压盖工艺；

j、膜片形成后进入温室内培养，温度25℃，经7—10天即可生产成熟的带盖颗粒型菌种。固体培养料与液休体接种之比为1∶0.16。

专用于颗粒型菌种机械化生产工艺中所述的膜片输送、填料、接种、压盖工序的颗粒型菌种制种机。它包括机架27，机架底部设置的膜片托板及机架内设置的传动部分、输送装置、填料装置、接种装置、压盖装置组成；传动部分由集装于齿轮箱中的各齿轮组成，主轴由电机驱动；输送装置由带动膜片呈直线运动的送膜片轴2，4，6组成，轴上设置输片爪26，填料装置由料斗24，料斗内设置的搅拌爪23，料斗下部设置落料孔28与机架27上的集料框5组成，集料框内设置落料轴3落料轴通过传动装置与搅拌爪23联动；位于填料装置后的接种装置由外套7与芯轴21组成，外套7上设置与液体菌种贮罐通过管道连接的进料管接头20，外套下方设置与膜片上的孔穴相对应的出料管，芯轴21上设置与出料管对齐的通孔及料腔22，芯轴上的各通孔中设置滑动阀柱9；压盖装置由送盖片轴14、盖片冲头组件15及驱动冲头组件上下运动的压盖爪轮19，位于机架上及冲头组件旁的除废料绞龙10组成。输送装置由至少三根相同的送膜片轴组成，轴上设置多个输片爪26。输片爪26间距与膜片上的空穴间距相等。集料框内及集料框沿运动方向两旁各设置一根送膜片轴。冲头组件由凸柱18，与凸柱轴向连接的冲头15，套在凸柱上的压盖装置固定板17，压盖装置固定板上设置裁切塑料盖片的刀片冲头下方的刀板12组成。

本工艺技术的优点与日本的成型颗粒种比较在于：(1)可缩短生产周期20—25天；(2)可彻底改革目前靠人工操作的生产方式，实现机械化的大规模生产。

与广西科学院生物研究所的工艺路线比较，其优点在于：(1)机械化程度高，能实现自动连续操作；(2)所研制发明的机械设备封闭性好，自动连续运转操作，时间短，杂菌污染机会少，成品率容易保证。(3)工艺中液体种由制种机自动接种，避免了液体种菌丝球在混合搅拌中的损伤，所以萌发快，不仅培养时间可缩短且更易提高成品率；(4)本工艺固体培养料与液体种接种量之比为1∶0.16，与其1∶0.8混合搅拌比较可大大减少液体种用量达80％，降低了生产成本，相同产量情况下，可节省发酵罐设备的投资。

下面结合附图和实施例详细说明本发明。

图1是本发明的工艺流程图，

图2是颗粒型菌种制种机的结构示意图，

图3是膜片托板俯视图，

图4是接种装置示意图。

本工艺的日生产能力大小可根据具体情况设计，以下按每日生产500升，可制成型颗粒种25000张，即每张126粒颗粒种的规模具体说明其工艺流程。

如期准备好母种、原种，将木屑原种挖成细碎状接入三角瓶液体(三个100ml瓶，各装液体培养基20ml)培养基中温度25℃左右静置培养96小时，每天摇动一次，待菌丝萌发生产后即转入三个1000ml三角瓶各装200ml液体培养基中进行摇瓶种子培养，温度25℃，180转/分钟，经48小时培养即将入700v的三级发酵罐系统中的种子罐培养，种子罐为7升，一级罐为70升、二级罐为700升，装料系数为70％左右，接种为10％，三级发酵罐培养结束后即可得到液体菌种500l。压入贮罐中备用。根据时间安排将固体培养料配制后经灭菌冷却备用；塑料片材经吸塑机加工成膜片；泡塑经裁片机裁切成泡塑盖片。

以上工序结束时，将液体种贮罐保持压力0.03—0.05Mpa用胶管和制种机液体进料管接头连接，将灭菌培养料加入料斗，将塑料膜片(盖片)的输送、填料、接种及压盖均由制种机连续完成后自出口不断送出，经裁切成一定规格后进入温室培养，温度25℃，经7—10天即可生长成熟为成型的带盖颗粒种。

本工艺中使用的“颗粒型菌种制种机”的初步设计为每分钟生产6张(每张上126粒颗粒种P×14)，每台机日产8600张发酵罐系统每天生产500升液体种，按本工艺设计的1∶0.16接种量可生产颗粒型菌种25000张(315万粒)，故在流程中需三台制种机生产。

颗粒型菌种制种机的自动化生产是这样实现的：在膜片输送轴不断将膜片送入的过程中，由填料装置、接种装置、压盖装置分别依次完成填料、接种和压盖操作，经机器出口送出并切片经7天左右培养后即为每片带若干粒的颗粒型菌种。所有装置均由集装于齿轮箱中的各齿轮驱动，主齿轮轴由0.7—1.5KW的电机带动，各齿轮在一定转速比的配合下实现协调一致和自动连续的运转操作。输送装置共有三根相同的送膜片轴2、4、6，每根轴上沿轴向安装一定数量的输片爪，爪间距(轴向)与膜片上空穴间距相等，随轴的转动输片爪将膜片一排一排地向前输送；填料装置由可封闭式料斗24、搅拌爪23、落料轴3和集料框5组成，搅拌爪23不断转动以防湿润的木屑料架空并带动落料轴3一次次向下落料，在第二和第三送膜片轴输送膜片的同时，将木屑料压入塑料膜片的孔穴中；接种装置有一固定的外套7和芯轴21组成，外套7上有一进料管接头20以胶管与液体菌种贮罐相连，外套下方有一排与膜片上孔穴相对应的出料管8，在芯轴21上有一排与出料管对齐的通孔，芯轴上的孔比出料管孔径小在芯轴上的各孔中有一能滑动的阀柱9，阀柱在液体种贮罐0.03—0.05MPa/cm²的压力和自身重量的作用下完成进料和出料的同步动作；压盖装置由送盖片轴14、压盖爪轮9、除废料绞龙10和组装的一排冲头19组成，泡塑盖片13送入后，在压盖爪轮19对凸柱18的压力下推动一排冲头向泡塑盖片冲压，经刀板冲切成小园片后压入已填料和接种的膜片孔穴中，泡塑盖片冲切后的余料由和冲头15安装在一起的刀片切成小粒状进入除废料绞龙10排出机外。

本制种机的生产速度可在主轴与电机间的减速器及皮带轮上调节转速来实现。但在转速一定时，也可改变送膜片轴及接种装置、压盖装置的设计长度，并相应改变膜片的宽度即每排孔穴数量的多少来实现。本制种机以食用菌菌种生产为主，同时也可进行其它微生物固体菌种的生产。

塑料膜片1是PVC塑料片材经吸塑加工成密布直径13毫米、深13毫米的圆锥柱形孔穴的膜片，自入口喂进后，第一送膜片轴2即将膜片不断向前输送，到达集料框5下方后开始填料。填料是在料斗争4中的搅拌爪23不断搅拌的情况下，由搅拌爪23来拨动落料轴3上的叶片将湿润的木屑料一次次落下的。第二送膜片轴4在送膜片的过程中，更重要的是轴上的送片爪起到抓料并和膜片孔穴中压实的作用，尔后再由集料框中的部分余料继续填入膜片孔穴的空余部分。膜片继续前进，第三送膜片轴6在输送中第二次将孔穴中的料压实以达到膜片孔穴中填料饱满的目的，膜片前进至接种装置下方时，由液体种进料管接头20经胶管与液体种贮罐连接，在罐内0.03—0.05MPa/cm²的压力下液体种进入接种装置芯轴21的料腔22中，当接种芯轴21转动180度与出料管8相通时，在液体种贮罐内的压力下将阀柱9向下推动，于是出料接种睡上部进料同步完成，出料管8的孔径为φ3.5mm，小于阀柱φ5.9mm的直径而不使阀柱脱出。泡塑盖片13在送盖片双刺面轴14的推送下进入刀板12的上方，压盖爪轮19旋转时推动凸柱18和冲头15向泡塑盖片13冲压，刀板12上是一排φ13.5mm的孔距和膜片的孔穴距相同。在冲头15的冲夺和刀板12的剪切作用下，将泡塑盖片冲成小园片压入膜片上已填料和接种的孔穴中。压盖后泡塑盖片13上余下的孔间废料由也片16切断后进入除废料绞龙10由绞龙轴11不断推出机体外落入废料箱中。完成以上全部过程后膜片自出口不断送出，根据需要裁剪成一定大小规格后，放入温室经7天左右的培养即为带盖的颗料型菌种。

Claims (7)

1、一种颗粒型菌种机械化生产工艺，其特征是生产工艺按如下方式进行，菌种体积按每日生产液体种500升：

a、母种生产：温度25℃，时间10—12天；

b、木屑原种生产：温度25℃，时间35—40天；

c、液体静置培养：将木屑原种挖成细碎状接入三角瓶液体中，每个三角瓶为100毫升，各装液体培养基20毫升，培养基温度25±1℃，静置培养96小时，每天摇动一次；

d、振荡培养：待菌丝萌发生产后，转入三个100毫升三角瓶，各装20毫升液体培养基中进行摇瓶种子培养，温度25℃，摇床转速180转/分钟，培养时间48小时；

e、三级发酵罐培养：将上述液体种放入三级发酵罐系统中的种罐培养，一级罐即种子罐体积7升，温度25℃，培养时间64小时，二级罐即一级发酵罐，体积70升，培养基温度25℃，时间64小时，三级罐即二级发酵罐，体积700升，培养基温度25℃，时间72小时，其中装料系数70±1％，接种为10％，得液体菌种500升；压入贮罐中备用；

f、固体培养料配制后经灭菌冷却备用；

g、塑料片材经吸塑加工成膜片，泡塑经裁片机裁切成泡塑盖片；

h、液体种贮罐保持压力0.03—0.05MPa，用胶管与制种机液体种进料管接头连接，将灭菌培养料加入料斗；

i、将塑料膜片和泡塑盖片各入口喂入后，可启动由机架器，机架底部设置的膜片托板及机架内设置的传动部分，膜片输送装置，灭菌培养料填入塑片的填料装置，液体种接种装置及将泡塑盖压入膜片孔穴的压盖装置组成的颗粒型菌种制种机，完成膜片的输送、填料、接种及压盖工艺；

1、膜片形成后进入温室内培养，温度25℃，经7—10天即可生产成熟的带盖颗粒型菌种。

2、一种颗粒型菌种机械化生产工艺，其特征是固体培养料与液体种接种之比为1∶0.16

3、一种专用于颗粒型菌种机械化生产工艺中所述的膜片输送、填料、接种、压盖工序的颗粒型菌种制种机，其特征是：它包括机架(27)，机架底部设置的膜片托板及机架内设置的传动部分、输送装置、填料装置、接种装置、压盖装置组成，传动部分由集装于齿轮箱中的各齿轮组成，主轴由电机驱动；输送装置由带动膜片呈直线运动的送膜片轴(2，4，6)组成，轴上设置输片爪(26)，填料装置由料斗(24)，料斗内设置的搅拌爪(23)，料斗下部设置落料孔(28)与机架(27)上的集料框(5)组成，集料框内设置落料轴(3)落料轴通过传动装置与搅拌爪(23)联动；位于填料装置后的接种装置由外套(7)与芯轴(21)组成，外套(7)上设置与液体菌种贮罐通过管道连接的进料管接头(20)，外套下方设置与膜片上的孔穴相对应的出料管，芯轴(21)上设置与出料管对齐的通孔及料腔(22)，芯轴上的各通孔中设置滑动阀柱(9)；压盖装置由送盖片轴(14)、盖片冲头组件(15)及驱动冲头组件上下运动的压盖爪轮(19)，位于机架上及冲头组件旁的除废料绞龙(10)组成。

4、根据权利要求3所述的颗料型菌种制种机，其特征是输送装置由至少三根相同的送膜片轴组成，轴上设置多个输片爪(26)。

5、根据权利要求3或4所述的颗料型菌种制种机，其特征是输片爪(26)间距与膜片上的空穴间距相等。

6、根据权利要求3或4所述的颗料型菌种制种机，其特征是集料框内及集料框沿运动方向两旁各设置一根送膜片轴。

7、根据权利要求3所述的颗料型菌种制种机，其特征是冲头组件由凸柱(18)，与凸柱轴向连接的冲头(15)，套在凸柱上的压盖装置固定板(17)，压盖装置固定板上设置裁切塑料盖片的刀片及冲头下方的刀板(12)组成。

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