CN114540207A - 一种绿僵菌菌浆膜的发酵方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及虫生真菌发酵技术领域，特别涉及一种绿僵菌菌浆膜的发酵方法，包括如下步骤：S1、将混合有绿僵菌菌液、营养液和稠化剂的菌浆涂布在基板上，以在所述基板表面形成0.1～0.3cm厚度的菌浆膜；S2、按如下发酵条件对所述菌浆膜进行发酵：发酵时间在0～96h时，发酵温度为23～25℃，湿度为98％～100％；发酵时间在96～168h时，发酵温度为25～27℃，湿度为85％～90％；发酵时间至168h后，对菌浆膜进行低温干燥并收集孢子；所述低温干燥的条件为干燥温度5～10℃，干燥40～60min；所述收集采用刮板、刷子或吸尘器收集。通过该方法收集得到的分生孢子含量可达到500亿孢子/g。
Description
技术领域
本发明涉及虫生真菌发酵技术领域，特别涉及一种绿僵菌菌浆膜的发酵方法。
背景技术
上世纪中期以来，由于化学杀虫剂无限制地使用，严重污染了环境和农林牧产品，危害了人畜健康，大量不合理使用化学农药会引发“3R”问题：即害虫的抗药性(resistance)、害虫的再猖獗(resurgence)、药剂的残留(residue)，引起了人们的高度关注。绿僵菌是一种应用广泛的昆虫病原真菌，其可侵染15个目149个科的700多种昆虫和多种螨类。由于绿僵菌具有良好的扩散效果、较长的宿存能力、独特的体壁入侵方式，以及对害虫不产生抗药性和易大量生产等特点，使得其作为真菌杀虫剂在森林害虫、土壤害虫和刺吸式口器害虫的生物防治中具有明显的优势，在农林害虫的生物防治中得到了广泛地应用，是目前应用最为广泛的杀虫真菌之一，也是一种可持续防控害虫的优良生物制剂，具有广阔的市场前途。而大量获得分生孢子是绿僵菌应用的基础。目前，国内外绿僵菌分生孢子的获得主要是采用液固双相发酵的方式，即将液体菌液接种于灭过菌的大米、麦麸、玉米粉等营养基质及谷壳等惰性介质组成的固体培养基上进行固体发酵，固体料培养厚度约3～6cm，但不足之处显而易见：发酵过程中固体料会显著发热，环境因子调控复杂，不易干燥，培养基内部通气条件不好，影响孢子产生，发酵周期长，污染率高，产品质量不稳定，接种量一般在10％左右，同时分生孢子与固体基质混合在一起，不易分离，这些因素显著影响了绿僵菌分生孢子的获得效率。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是：提供一种可快速发酵却便于收集分生孢子的绿僵菌菌浆膜的发酵方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种绿僵菌菌浆膜的发酵方法，包括如下步骤：
S1、将混合有绿僵菌菌液、营养液和稠化剂的菌浆涂布在基板上，以在所述基板表面形成0.1～0.3cm厚度的菌浆膜；
S2、按如下发酵条件对所述菌浆膜进行发酵：
发酵时间在0～96h时，发酵温度为23～25℃，湿度为98％～100％；
发酵时间在96～168h时，发酵温度为25～27℃，湿度为85％～90％；
发酵时间至168h后，对菌浆膜进行低温干燥并收集孢子；
所述低温干燥的条件为干燥温度5～10℃，干燥40～60min；
所述收集采用刮板、刷子或吸尘器收集。
本发明的有益效果在于：通过菌浆膜对绿僵菌进行发酵，可有效利用菌浆膜表面积大的优势，以实现绿僵菌菌丝体与空气的充分接触，从而实现菌浆的全面产孢；并且由于在收集分生孢子前对菌浆膜进行低温干燥，以通过低温干燥方式促进菌浆膜脱水皱缩的同时，进一步提高菌浆膜的结构强度，以避免在后期采用刮板、刷子或吸尘器进行分生孢子收集时，菌浆膜破裂导致菌浆膜碎片与分生孢子混合，延长了工艺制程，从而进一步提高绿僵菌分生孢子的获得效率。发酵过程7d左右可全部完成，相较于传统固体发酵的10～15d发酵时间缩短了1/3～1/2，并且收集所得的分生孢子含量可达到500亿孢子/g，达到菌剂母药的标准，可直接用于制作各种制剂。由于菌浆膜具有厚度较薄、空气接触面积大、通气性能佳且散热效果好等特点，使得菌浆膜在完整的发酵周期中均未表现出明显的发热现象，因此可有效避免烧料现象的发生，从而有效了传统的固体发酵法在发酵早期会产生大量的热量而导致固体培养料温度过高而出现烧料的问题。
附图说明
图1所示为本发明在具体实施方式中菌浆膜发酵的照片；
图2所示为本发明在具体实施方式中基板与支架的安装照片。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
一种绿僵菌菌浆膜的发酵方法，包括如下步骤：
S1、将混合有绿僵菌菌液、营养液和稠化剂的菌浆涂布在基板上，以在所述基板表面形成0.1～0.3cm厚度的菌浆膜；
S2、按如下发酵条件对所述菌浆膜进行发酵：
发酵时间在0～96h时，发酵温度为23～25℃，湿度为98％～100％；
发酵时间在96～168h时，发酵温度为25～27℃，湿度为85％～90％；
发酵时间至168h后，对菌浆膜进行低温干燥并收集孢子；
所述低温干燥的条件为干燥温度5～10℃，干燥40～60min；
所述收集采用刮板、刷子或吸尘器收集。
其中，所述菌浆的涂布方式可采用人工涂布或机械涂布的方式进行。将含有绿僵菌菌液、营养液和稠化剂的菌浆涂布在基板上以形成菌浆膜，可有效通过提高菌浆膜的表面积的方式扩大菌种与空气的接触面积，促进菌种的全面且充分地发酵，从而提高发酵产量。同时，由于菌浆膜的厚度仅0.1～0.3cm，并且具有表面积大、空气接触面积大等优势，因此利用菌浆膜进行发酵时，可有效避免在发酵过程中菌浆膜内部明显发热的现象，从而有效提高提高生产效率和孢子产量的同时，有效保证绿僵菌发酵环境的稳定。
并且，由于在菌浆中加入稠化剂，可有效提高菌浆保水性和粘性的同时，可在低温干燥所引起的菌浆膜脱水过程中，可有效避免菌浆膜在脱水过程中过度失水导致菌浆膜破裂等情况发生，从而进一步避免菌浆膜破裂所产生的碎片与分生孢子混合，从而延长工艺制程的情况发生，进一步提高分生孢子的获得效率。
此外，在发酵过程中无需固体培养料和载体，仅对液体菌液进行处理后直接用于产孢发酵，省去了传统固体发酵中所需的固体培养料处理、灭菌、接种、固体培养等复杂的环节，同时由于仅需菌浆制作、分装、菌浆膜涂平等简单步骤，更容易实现自动化生产。本发明能够使营养液内的营养物质充分发酵，相比于现有技术而言，大大提高了营养液的利用率，降低了生产成本，同时大大提高了孢子产量。
优选地，所述稠化剂选自黄原胶、羧甲基纤维素钠和聚丙烯酰胺中的至少一种。
优选地，所述稠化剂占菌浆的0.5～1.5v/v％。示例性地，所述稠化剂占菌浆的0.5v/v％、0.85v/v％、1v/v％、1.3v/v％或1.5v/v％。
进一步地，所述营养液包括如下按重量分的原料：
水1000份，黄豆粉20～30份，小麦粉和/或米粉和/或面粉20～30份，葡萄糖或白砂糖30～50份，硝酸钾0.5～2份，蚕蛹粉或蝉蜕粉5～10份。
通过优化营养液的组成，以满足绿僵菌发酵过程中所需的植物蛋白、动物蛋白、碳源、氮源和钾源、从而进一步促进绿僵菌的快速发酵，缩短发酵周期。
进一步地，所述菌浆的制备方法包括如下步骤：
对绿僵菌进行液体培养2～3d，获得绿僵菌发酵液；
将绿僵菌发酵液与所述营养液按体积比1:1～2进行混合，并加入稠化剂，获得所述菌浆。
进一步地，参见图2所示所述发酵的过程在发酵室中进行；所述发酵室包括至少一个支架，多个所述基板呈水平方向相互平行且间隔布置在所述支架上。
优选的，所述基板为厚度大于或等于0.8mm的铝制或不锈钢制的板或浅盘；或厚度大于或等于5mm的PVC硬塑料制的板或浅盘。
通过限制基板的材质为铝、不锈钢或PVC硬塑料板，并进一步限制各材质条件下的优选厚度，以避免由于基板厚度过薄，导致外部环境通过基板对基板上菌浆膜进行加热，从而导致烧料等情况发生。
同时，基板的选自板或浅盘中的任一种，以通过所述基板的结构进一步加快菌浆膜的成型速度，并可有效保持成型后菌浆膜厚度均一。
优选的，相邻所述基板之间的间隔4～8cm。
由于发酵采用批量化发酵方式进行，即在一个支架上放置多个基板进行同时发酵，此时位于下方的基板发酵过程中散发的热量可通过上方的基板传导至上方基板上的菌浆膜中，从而导致上方基板上的菌浆膜温度过高，存在烧料的风险。因此，对于相邻所述基板之间的间隔距离对于批量化生产而言是至关重要的。在实际的生产过程中发现，相邻基板之间的间隔在4～8cm可有效避免相邻基板之间大量热传导的发生。综合设备尺寸、批量化发酵成本的考量，优选间隔距离为5cm。
实施例1
一种绿僵菌菌浆膜的发酵方法，包括如下步骤：
S1、将混合有绿僵菌菌液、营养液和稠化剂的菌浆涂布在基板上，以在所述基板表面形成0.3cm厚度的菌浆膜；
S2、按如下发酵条件对所述菌浆膜进行发酵：
发酵时间在0～96h时，发酵温度为25℃，湿度为98％；
发酵时间在96～168h时，发酵温度为27℃，湿度为90％；
发酵时间至168h后，对菌浆膜进行低温干燥并收集孢子；
所述低温干燥的条件为干燥温度5℃，干燥40min；
所述收集采用刷子收集。
其中，营养液包括以下重量份原料：水1000份，黄豆粉20份，小麦粉25份、葡萄糖40份，硝酸钾1份，蝉蜕粉8份。
稠化剂为黄原胶。
稠化剂的添加量占菌浆的1.5v/v％。
所述菌浆的制备方法为：将绿僵菌发酵液经3d液体培养后，与营养液按1:2的比例进行混匀后，加入稠化剂，用搅拌器充分搅匀，形成浓稠的菌浆。
基板为不锈钢制浅盘，底部厚度为0.8mm。对基板的要求为底部平整、中间无凹陷。
相邻基板之间的间距为5cm。
收集的分生孢子中未有明显的菌浆膜破碎碎片，分生孢子含量500亿孢子/g。
实施例2
一种绿僵菌菌浆膜的发酵方法，包括如下步骤：
S1、将混合有绿僵菌菌液、营养液和稠化剂的菌浆涂布在基板上，以在所述基板表面形成0.1cm厚度的菌浆膜；
S2、按如下发酵条件对所述菌浆膜进行发酵：
发酵时间在0～96h时，发酵温度为23℃，湿度为98％；
发酵时间在96～168h时，发酵温度为25℃，湿度为85％；
发酵时间至168h后，对菌浆膜进行低温干燥并收集孢子；
所述低温干燥的条件为干燥温度10℃，干燥60min；
所述收集采用吸尘器收集。
其中，营养液包括以下重量份原料：水1000份，黄豆粉30份，米粉20份，面粉30份、葡萄糖50份，硝酸钾2份，蚕蛹粉10份。
稠化剂为黄原胶。
稠化剂的添加量占菌浆的1.5v/v％。
所述菌浆的制备方法为：将绿僵菌发酵液经2d液体培养后，与营养液按1:2的比例进行混匀后，加入稠化剂，用搅拌器充分搅匀，形成浓稠的菌浆。
基板为铝制浅盘，底部厚度为0.8mm。对基板的要求为底部平整、中间无凹陷。
相邻基板之间的间距为4cm。
收集的分生孢子中未有明显的菌浆膜破碎碎片，分生孢子含量500亿孢子/g。
实施例3
一种绿僵菌菌浆膜的发酵方法，包括如下步骤：
S1、将混合有绿僵菌菌液、营养液和稠化剂的菌浆涂布在基板上，以在所述基板表面形成0.1cm厚度的菌浆膜；
S2、按如下发酵条件对所述菌浆膜进行发酵：
发酵时间在0～96h时，发酵温度为23℃，湿度为98％；
发酵时间在96～168h时，发酵温度为25℃，湿度为85％；
发酵时间至168h后，对菌浆膜进行低温干燥并收集孢子；
所述低温干燥的条件为干燥温度10℃，干燥60min；
所述收集采用吸尘器收集。
其中，营养液包括以下重量份原料：水1000份，黄豆粉30份，小麦粉30份、米粉20份、白砂糖30份，硝酸钾0.5份，蚕蛹粉5份。
稠化剂为羧甲基纤维素钠。
稠化剂的添加量占菌浆的0.5v/v％。
所述菌浆的制备方法为：将绿僵菌发酵液经2d液体培养后，与营养液按1:2的比例进行混匀后，加入稠化剂，用搅拌器充分搅匀，形成浓稠的菌浆。
基板为铝制浅盘，底部厚度为1mm。对基板的要求为底部平整、中间无凹陷。
相邻基板之间的间距为8cm。
收集的分生孢子中未有明显的菌浆膜破碎碎片，分生孢子含量500亿孢子/g。
综上所述，本发明所提供的绿僵菌菌浆膜的发酵方法，通过菌浆膜对绿僵菌进行发酵，可有效利用菌浆膜表面积大的优势，以实现绿僵菌菌丝体与空气的充分接触，从而实现菌浆的全面产孢；并且由于在收集分生孢子前对菌浆膜进行低温干燥，以通过低温干燥方式促进菌浆膜脱水皱缩的同时，进一步提高菌浆膜的结构强度，以避免在后期采用刮板、刷子或吸尘器进行分生孢子收集时，菌浆膜破裂导致菌浆膜碎片与分生孢子混合，延长了工艺制程，从而进一步提高绿僵菌分生孢子的获得效率。发酵过程7d左右可全部完成，相较于传统固体发酵的10～15d发酵时间缩短了1/3～1/2，并且收集所得的分生孢子含量可达到500亿孢子/g，达到菌剂母药的标准，可直接用于制作各种制剂。由于菌浆膜具有厚度较薄、空气接触面积大、通气性能佳且散热效果好等特点，使得菌浆膜在完整的发酵周期中均未表现出明显的发热现象，因此可有效避免烧料现象的发生，从而有效了传统的固体发酵法在发酵早期会产生大量的热量而导致固体培养料温度过高而出现烧料的问题。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种绿僵菌菌浆膜的发酵方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将混合有绿僵菌菌液、营养液和稠化剂的菌浆涂布在基板上，以在所述基板表面形成0.1～0.3cm厚度的菌浆膜；
S2、按如下发酵条件对所述菌浆膜进行发酵：
发酵时间在0～96h时，发酵温度为23～25℃，湿度为98％～100％；
发酵时间在96～168h时，发酵温度为25～27℃，湿度为85％～90％；
发酵时间至168h后，对菌浆膜进行低温干燥并收集孢子；
所述低温干燥的条件为干燥温度5～10℃，干燥40～60min；
所述收集采用刮板、刷子或吸尘器收集。
2.根据权利要求1所述绿僵菌菌浆膜的发酵方法，其特征在于，所述稠化剂选自黄原胶、羧甲基纤维素钠和聚丙烯酰胺中的至少一种。
3.根据权利要求2所述绿僵菌菌浆膜的发酵方法，其特征在于，所述稠化剂占菌浆的0.5～1.5v/v％。
4.根据权利要求1所述绿僵菌菌浆膜的发酵方法，其特征在于，所述营养液包括如下按重量分的原料：
水1000份，黄豆粉20～30份，小麦粉和/或米粉和/或面粉20～30份，葡萄糖或白砂糖30～50份，硝酸钾0.5～2份，蚕蛹粉或蝉蜕粉5～10份。
5.根据权利要求1所述绿僵菌菌浆膜的发酵方法，其特征在于，所述菌浆的制备方法包括如下步骤：
对绿僵菌进行液体培养2～3d，获得绿僵菌发酵液；
将绿僵菌发酵液与所述营养液按体积比1:1～2进行混合，并加入稠化剂，获得所述菌浆。
6.根据权利要求1所述绿僵菌菌浆膜的发酵方法，其特征在于，所述发酵的过程在发酵室中进行；所述发酵室包括至少一个支架，多个所述基板呈水平方向相互平行且间隔布置在所述支架上。
7.根据权利要求6所述绿僵菌菌浆膜的发酵方法，其特征在于，所述基板为厚度大于或等于0.8mm的铝制或不锈钢制的板或浅盘；或厚度大于或等于5mm的PVC硬塑料制的板或浅盘。
8.根据权利要求6所述绿僵菌菌浆膜的发酵方法，其特征在于，相邻所述基板之间的间隔4～8cm。
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|---|
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Also Published As
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