CN114621908B - 一种白僵菌菌浆膜的发酵方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种白僵菌菌浆膜的发酵方法，包括以下步骤：将白僵菌菌液与营养液混匀后加入稠化剂制成菌浆，将菌浆在容器的平面上均匀涂布并形成厚度为0.1cm～0.3cm的菌浆膜，将盛装有菌浆膜的容器置于发酵室中进行发酵；在发酵0h～96h，发酵室的室内温度为23～25℃，湿度为98％～100％；在发酵时长为96h～168h，发酵室的室内温度为25℃～27℃，湿度为85％～90％；在发酵时长为168h后，产孢完毕，对菌浆膜进行低温干燥，干燥后收集菌浆膜的表面孢子层。本发明能够提高生产效率、降低生产成本，并提高孢子产量，可实现批量化高效生产。
Description
技术领域
本发明涉及虫生真菌发酵技术领域，尤其是指一种白僵菌菌浆膜的发酵方法。
背景技术
白僵菌是一种应用广泛的虫生真菌，其可侵染15个目149个科的700多种昆虫和多种螨类，具有对害虫致病力强、不污染环境和在环境中长期宿存等优点。因此白僵菌在农林害虫的生物防治中得到了广泛应用，是目前应用最为广泛的一种杀虫真菌，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。
而白僵菌分生孢子的获得是其广泛应用的基础。目前白僵菌分生孢子的获得主要是通过液固双相固体发酵法，即先通过液体发酵获得白僵菌的菌丝体，然后接种于麦麸、大米、玉米粉等为主要营养成分的固体培养料中，并加入谷壳、甘蔗渣、锯屑或蛭石等惰性基质作为通气介质，待白僵菌在固体培养料上生长出大量的菌丝后，再形成分生孢子。固体培养料的厚度通常为3～8cm，而白僵菌固体发酵过程中会有明显的升温现象，而固体培养料的散热差，易产生热量堆积并且会出现烧料现象。此外，白僵菌是一类好氧真菌，其分生孢子是一种气生孢子，生孢子形成均需要较好的通气条件，在固体发酵过程中，由于固体料组分的性质决定了培养料内部通气条件不佳，导致往往在固体培养料表面易形成产孢，而培养基内部则因通气不佳而使发酵产物以菌丝为主，白僵菌分生孢子产量少，生产效率不高，同时产出比低，造成了培养基的营养浪费，导致生产成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种白僵菌菌浆膜的发酵方法，提高白僵菌分生孢子的产量的同时降低生产成本。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种白僵菌菌浆膜的发酵方法，包括以下步骤：
将白僵菌菌液与营养液混匀后加入稠化剂制成菌浆，将菌浆在容器的平面上均匀涂布并形成厚度为0.1cm～0.3cm的菌浆膜，将盛装有菌浆膜的容器置于发酵室中进行发酵；在发酵时长为0h～96h，发酵室的室内温度为23～25℃，湿度为98％～100％；在发酵时长为96h～168h，发酵室的室内温度为25℃～27℃，湿度为85％～90％；在发酵时长为168h后，产孢完毕，对发酵室进行低温干燥，干燥后收集菌浆膜的表面孢子层。
本发明的有益效果在于：本发明利用超薄的菌浆膜表面积大的优势，最大程度地提高了菌丝体与空气的接触面积，实现了菌浆全面产孢，同时极大地方便了白僵菌分生孢子的收集，所收集的白僵菌分生孢子含量超过1200亿孢子/g，达到真菌制剂母药的标准，并可以直接用于制作各种制剂；本发明从接种到产孢结束，可在7d内完成，较常规固体发酵的10～15天缩短1/3～1/2，可实现快速产孢；且由于菌浆膜的厚度薄，且与空气的接触面大，通气性佳、散热效果好，发酵过程无明显发热，因此不会出现烧料的现象，解决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。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。
附图说明
图1为本发明中菌浆膜的发酵状态图；
图2为本发明中发酵架的结构示意图；
图3为对比例中液固培养基的表面状态示意图；
图4为对比例中液固培养基的内部状态示意图。
标号说明：
1、发酵架；11、隔层。
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。
请参照图1-图2，一种白僵菌菌浆膜的发酵方法，包括以下步骤：
将白僵菌菌液与营养液混匀后加入稠化剂制成菌浆，将菌浆在容器的平面上均匀涂布并形成厚度为0.1cm～0.3cm的菌浆膜，将盛装有菌浆膜的容器置于发酵室中进行发酵；在发酵时长为0h～96h，发酵室的室内温度为23～25℃，湿度为98％～100％；在发酵时长为96h～168h，发酵室的室内温度为25℃～27℃，湿度为85％～90％；在发酵时长为168h后，产孢完毕，对菌浆膜进行低温干燥，干燥后收集菌浆膜的表面孢子层。
本发明的工作原理在于：通过将白僵菌菌液与营养液和稠化剂混合制成菌浆，并涂布于平面上形成超薄菌浆膜，扩大菌种与空气的接触面积，使菌种充分发酵，生长出大量菌丝，并快速产孢，发酵过程中不会明显发热，降低生产成本、提高生产效率、培养效果稳定，同时大大提高了孢子产量。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明利用超薄的菌浆膜表面积大的优势，最大程度地提高了菌丝体的与空气的接触面积，实现了菌浆全面产孢，同时极大地方便了白僵菌分生孢子的收集，所收集的白僵菌分生孢子含量超过1200亿孢子/g，达到菌剂母药的标准，可以直接用于制作各种制剂；本发明从接种到产孢结束，可在7d内完成，较常规固体发酵的10～15天缩短1/3～1/2；且由于菌浆膜的厚度薄，且与空气的接触面大，发酵过程无明显发热，因此不会出现烧料的现象，解决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。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、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，同时大大提高了白僵菌分生孢子产量。
进一步地，营养液包括以下重量份原料：水1000份，黄豆粉20～30份，小麦粉20～30份及葡萄糖或白砂糖30～50份，硝酸钾0.5～2份，蚕蛹粉或蝉蜕粉5～10份。
由上述描述可知，在营养液中添加黄豆粉，主要用于提供氮源，而小麦粉和糖主要提供碳源，硝酸钾和蝉蛹粉的添加主要是为了提高和促进产孢量，蚕蛹粉或蝉蜕粉的添加有助于提升白僵菌对害虫的致病力。
进一步地，稠化剂为黄原胶、羧甲基纤维素钠或聚丙烯酰胺。
进一步地，稠化剂的添加量占菌浆总体积的0.5％～1.5％。
由上述描述可知，若稠化剂占比过多将导致成本增加，且不利于菌浆的涂布，若稠化剂过少，达不到稠化效果，菌浆的厚度达不到，发酵效率低。因此，稠化剂的添加量占菌浆总体积的0.5％～1.5％能够在确保菌浆发酵效率提高的同时，控制成本。
进一步地，白僵菌经2d～3d液体培养后得到白僵菌菌液，与营养液按1:1或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。
由上述描述可知，白僵菌发酵液经过液体培养后，能使菌种大量繁殖，进而能够在后续的发酵步骤中提高白僵菌分生孢子的产量。
进一步地，容器为浅盘或平板。
由上述描述可知，采用浅盘或平板，能够加快菌浆膜的成型速度，并使菌浆膜的厚度均一。
进一步地，在多个容器内均涂布菌浆并形成菌浆膜后，将所有容器依次置入发酵架内的隔层中。
由上述描述可知，将多个涂布有菌浆膜的容器置入发酵架的隔层中，能够实现批量化发酵，在相同的占用面积下，能够极大地提高产量。
进一步地，所述隔层的高度为4cm～8cm。
实施例一
一种白僵菌菌浆膜的发酵方法，包括以下步骤：
将白僵菌菌液与营养液混匀后加入稠化剂制成菌浆，将菌浆在容器的平面上均匀涂布并形成厚度为0.1cm～0.3cm的菌浆膜，将盛装有菌浆膜的容器置于发酵室中进行发酵；在发酵时长为0～90h内，发酵室的室内温度均为25℃，湿度为98％～100％；在发酵时长超过90h之后，发酵室的室内温度为26℃～27℃，湿度为85％～90％；在发酵时长为168h后，产孢完毕，对发酵间进行低温干燥，使处于发酵间内的菌浆膜干燥，干燥后收集菌浆膜的表面孢子层。具体的，当菌浆膜干燥后，通过刮板或刷子在菌浆膜表面收集白僵菌分生孢子或者通过吸尘器收集白僵菌分生孢子。
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份及葡萄糖40份，硝酸钾1份，蚕蛹粉或蝉蜕粉8份。
可选的，稠化剂为黄原胶、羧甲基纤维素钠或聚丙烯酰胺，作为优选的，稠化剂采用黄原胶。
其中，稠化剂的添加量(按体积计)占菌浆总体积的0.85％。
具体的，白僵菌发酵液经2d～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。
可选的，容器为浅盘或平板，在本实施例中容器为浅盘。容器的材质为铝、不锈钢、PVC硬塑料等，当容器的材质为铝或不锈钢时，容器的底部厚度在0.8mm以上，而当容器的材质为PVC硬塑料时，容器底部的厚度5mm以上，对容器的要求为底部平整、中间无凹陷。
参照图2，在多个容器内均涂布菌浆并形成菌浆膜后，将所有容器依次置入发酵架内的隔层中，其中隔层沿纵向均匀分布地设置。具体的，每个隔层的高度为4cm～8cm。
实施例二
一种白僵菌菌浆膜的发酵方法，包括以下步骤：
将白僵菌菌液与营养液混匀后加入稠化剂制成菌浆，将菌浆在容器的平面上均匀涂布并形成厚度为0.1cm～0.3cm的菌浆膜，将盛装有菌浆膜的容器置于发酵室中进行发酵；在发酵时长为96h，发酵室的室内温度为25℃，湿度为98％～100％；在发酵时长超过96h之后，发酵室的室内温度为25℃～27℃，湿度为85％～90％；在发酵时长为168h后，产孢完毕，对发酵间进行低温干燥，干燥后收集菌浆膜的表面孢子层。具体的，当菌浆膜干燥后，通过刮板或刷子在菌浆膜表面收集白僵菌分生孢子或者通过吸尘器收集白僵菌分生孢子。
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份及葡萄糖50份，硝酸钾2份，蚕蛹粉或蝉蜕粉10份。
可选的，稠化剂为黄原胶、羧甲基纤维素钠或聚丙烯酰胺，作为优选的，稠化剂采用黄原胶。
其中，稠化剂的添加量占菌浆总体积的1.5％。
具体的，白僵菌发酵液经2d～3d液体培养后，与营养液按1:1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。
可选的，容器为浅盘或平板，在本实施例中容器为浅盘。容器的材质为铝、不锈钢、PVC硬塑料等，当容器的材质为铝或不锈钢时，容器的底部厚度在0.8mm以上，而当容器的材质为PVC硬塑料时，容器底部的厚度5mm以上，对容器的要求为底部平整、中间无凹陷。
参照图2，在多个容器内均涂布菌浆并形成菌浆膜后，将所有容器依次置入发酵架1内的隔层11中，其中隔层11沿纵向均匀分布地设置。具体的，每个隔层11的高度为4cm～8cm。
对比例
采用传统的液固培养基进行白僵菌分生孢子培养，其发酵效果参照图3和图4。图3中固体培养基的具有两个区域，其中左侧白色区域为固体培养基的表面，而右侧暗色区域为固体培养基的底面，通过对比可得，固体培养基的表面孢子产量远大于底面。而图4为液固培养基的内部状态，通过图4可得，固体培养基的表面区域能产出孢子，而固体培养基的内部和底部因为通气条件较差，仅出现菌丝生长而孢子产量很少。
综上所述，本发明提供的一种白僵菌菌浆膜的发酵方法，采用将白僵菌菌液与营养液和稠化剂混合的方式制成菌浆，并在平面上涂布菌浆制成超薄菌浆膜，相比于传统的液固培养基而言，厚度极大地减小，能够使菌种与空气充分接触，有效提升了分生孢子(气生孢子)的产量，并且能够使菌种在发酵过程中无明显发热，避免由于热量的堆积而产生的烧料现象，使营养液中的营养充分被菌种利用，减少营养液的损失，降低了生产成本，提高了生产效率并极大地提高了产量，通过本发明进行发酵后能够收集到的白僵菌分生孢子含量超过1200亿孢子/g，远超过固体培养基的产量。
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 (6)
1.一种白僵菌菌浆膜的发酵方法，其特征在于，包括以下步骤：
将白僵菌菌液与营养液混匀后加入稠化剂制成菌浆，将菌浆在容器的平面上均匀涂布并形成厚度为0.1cm~0.3cm的菌浆膜，将盛装有菌浆膜的容器置于发酵室中进行发酵；
在发酵时长为0h~96h，发酵室的室内温度为23~25℃，湿度为98%~100%；
在发酵时长为96h~168h，发酵室的室内温度为25℃~27℃，湿度为85%~90%；
在发酵时长为168h后，产孢完毕，对菌浆膜进行低温干燥，干燥后收集菌浆膜的表面孢子层；
所述白僵菌菌液经2d~3d液体培养后，与营养液按1:1或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；
所述稠化剂的添加量占菌浆总体积的0.5%~1.5%。
2.根据权利要求1所述的白僵菌菌浆膜的发酵方法，其特征在于，所述营养液包括以下重量份原料：水1000份，黄豆粉20~30份，小麦粉20~30份及葡萄糖或白砂糖30~50份，硝酸钾0.5~2份，蚕蛹粉或蝉蜕粉5~10份。
3.根据权利要求1所述的白僵菌菌浆膜的发酵方法，其特征在于，所述稠化剂为黄原胶、羧甲基纤维素钠或聚丙烯酰胺。
4.根据权利要求1所述的白僵菌菌浆膜的发酵方法，其特征在于，所述容器为浅盘或平板。
5.根据权利要求1所述的白僵菌菌浆膜的发酵方法，其特征在于，在多个所述容器内均涂布菌浆并形成菌浆膜后，将所有容器依次置入发酵架内的隔层中。
6.根据权利要求1所述的白僵菌菌浆膜的发酵方法，其特征在于，所述隔层的高度为4cm~8cm。
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