CN117770061A - Dnj高保留和高营养价值的桑枝食用菌栽培料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及真菌栽培领域，具体涉及一种DNJ高保留和高营养价值的桑枝食用菌栽培料及其制备方法。本发明通过对桑枝料进行蒸汽爆破提高桑枝中DNJ等营养活性成分的均匀度以及含量，提高纤维素利用率；同时将蚕蛹粉、蚕沙和处理桑枝按照一定比例混合后得混合料，通过发酵提高混合料中DNJ等营养活性成分含量。最后按一定比例配成，能够明显提高食用菌的DNJ含量和生物转化率。
Description
技术领域
本发明涉及真菌栽培领域，具体涉及一种DNJ高保留和高营养价值的桑枝食用菌栽培料及其制备方法。
背景技术
我国桑树种植面积达1200万亩，每年剪伐产生的桑枝条已成为蚕桑生产最大量的副产物资源，年产量达1728-2160万吨，但目前我国桑枝资源利用率不足10％，传统蚕桑生产中将其大量废弃或焚烧，造成农业资源浪费及环境污染。桑枝为《中华人民共和国药典》一部正式收录的中药材，也是国家卫生部规定的可用于保健食品名录中的品种，富含桑枝多糖、黄酮类、生物碱等多种药理活性物质。桑枝条木纤维化程度适中，富含粗纤维(51.88％)、粗蛋白(5.44％)等多种营养物质，各营养成分均衡，且基料产量高、经济实惠，成为栽培食用菌的良好基质材料，同时食用菌能很好利用桑枝中营养成分并富集桑枝中生物碱、总黄酮等多种生物活性成分，尤其是桑树特有的降血糖活性成分1-脱氧野尻霉素(1-deoxynojirimycin，DNJ)。目前浙江、广西、四川、广东等地已利用桑枝栽培香菇、秀珍菇、姬菇、杏鲍菇等食用菌，取得不错成绩。
当食用菌栽培料中桑枝屑占比达80％以上时，由于桑枝屑本质较软、纤维化程度适中、含氮量高，在菌丝生长阶段菌丝大量分解吸收桑枝屑中的营养，菌丝生长快、有力，但在出菇中期时已基本消耗掉大量养分，因此反而比杂木屑少出1-2潮菇，其生物转化率比杂木屑栽培料的低6％-20％；同时桑枝屑中DNJ主要分布在桑枝皮中，桑枝皮层DNJ含量最高(4.956mg/g)、桑枝木质部0.409mg/g，因此栽培的食用菌存在DNJ等活性成分含量分布不均的状况。
因此，有必要开发相关的技术来提高食用菌的DNJ含量和生物转化率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种DNJ高保留和高营养价值的桑枝食用菌栽培料及其制备方法，用于培养时可以提高栽培食用菌的DNJ含量和生物转化率。
为了实现上述发明目的，本发明提供一种桑枝食用菌栽培料，按质量份计算包括以下组分：
进一步地，将桑枝粉碎后和桑叶混合，再蒸汽爆破，作为发酵底物，发酵、灭菌；得桑枝屑。
进一步地，所述发酵菌种为枯草芽孢杆菌和啤酒酵母。
进一步地，所述枯草芽孢杆菌的添加量为发酵底物质量的0.3-1.0wt％；所述啤酒酵母的添加量为发酵底物质量的0.1-0.5wt％。
进一步地，所述发酵底物的含水量在30-70wt％内。
进一步地，发酵时间为15-25天，发酵温度为28-35℃。
进一步地，所述蚕沙为腐熟后的蚕沙。
本发明还提供前述桑枝食用菌栽培料的制备方法，将蚕蛹、蚕沙、桑枝屑、干玉米芯、麦麸、轻质碳酸钙、石灰搅拌均匀；然后压制成型。
本发明还提供前述桑枝食用菌栽培料在食用菌培养中的应用。
所述食用菌包括但不限于灵芝、黑木耳、姬松茸、猴头菇、大球盖菇、榆黄菇、杏鲍菇和金针菇。
桑枝为《中华人民共和国药典》一部正式收录的中药材，现有对桑枝及木屑中营养成分的研究，桑枝中含有粗纤维素、蛋白质等多种营养成分，同时还富含桑枝多糖、黄酮、生物碱、多酚等多种药理活性成分。与木屑的营养成分比较，桑枝中粗蛋白含量比木屑的高，粗纤维含量相差不大。食用菌菌丝体生长阶段的碳氮比以20:1最好，子实体发育阶段的碳氮比以30:1-40:1最佳，过高、过低都影响食用菌产量。桑枝的碳氮比(26.5:1)是适宜食用菌菌丝体生长和子实体发育的；而木屑的碳氮比高达86.8:1，因此以木屑为栽培基料时，需要根据食用菌菌种生物学特征，选取相应辅料，合理优化培养基配比。现有研究也表明，桑枝中半纤维素含量高，不含不利于食用菌生长的油脂、松脂、精油、苦味、臭味等成分，且富含钾、钙、镁、硒等16种矿物元素，是食用菌生长的优质原料。
桑树不同部位DNJ含量不同，桑枝皮层DNJ含量最高(约为4.956mg/g)、桑叶次之(约为1.622mg/g)、桑枝木质部最低(约为0.409mg/g)。食用菌对桑枝DNJ有富集作用，而不同品种食用菌对桑枝屑基料中DNJ的富集能力存在较大差异。
然而经过本发明研究发现，桑枝屑的占比与食用菌对DNJ的富集能力并非是线性相关，当桑枝屑的占比超过70％时，其富集能力反而会下降。
本发明还发现，桑枝经过蒸汽爆破后，会显著提高食用菌中DNJ的含量以及产品的稳定性和产量；经过发酵后可以提高其富集率，发酵的菌种会对富集率有显著的影响；枯草芽孢杆菌和啤酒酵母可以显著提高富集率，复合发酵能进一步提高，而黑曲霉菌基本没有提高富集率的效果。
蚕沙作为蚕桑产业副产物资源，其含粗蛋白16.7％、粗脂肪3.7％、粗纤维19％、灰分15.6％、可溶性无氮物45％，还富含叶绿素、维生素和果胶等营养成分，成为搭配桑枝栽培食用菌的培养基质。
本发明通过对桑枝料进行蒸汽爆破提高桑枝中DNJ等营养活性成分的均匀度以及含量，提高纤维素利用率；同时将蚕蛹粉、蚕沙和处理桑枝按照一定比例混合后得混合料，通过发酵提高混合料中DNJ等营养活性成分含量，最后按一定比例配成DNJ高保留和高营养价值的桑枝食用菌栽培料；能够明显提高食用菌的DNJ含量和生物转化率。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和有点，本发明通过下列实施例进一步说明。应理解，本发明实施例仅用于说明本发明技术效果，而非用于限制本发明的保护范围，实施例中，所使用方法如无特殊说明，均为常规方法。
本发明中的部分原料来源如下：
枯草芽孢杆菌：菌种编号ACCC10719，购自上海沪峥生物科技有限公司啤酒酵母：菌种编号ATCC9763，购自上海沪峥生物科技有限公司
黑曲霉菌：菌种编号ATCC16404，购自上海沪峥生物科技有限公司
蚕蛹(蚕蛹生粉)：购自兰州沃特莱斯生物科技有限公司
蚕沙(未腐熟)：购自扶风斯诺特生物科技有限公司
蚕沙(腐熟)：购自扶风斯诺特生物科技有限公司
桑枝屑(桑枝和桑叶)：购自农贸市场
干玉米芯：购自农贸市场
麦麸：购自农贸市场
轻质碳酸钙：购自兰州沃特莱斯生物科技有限公司
石灰：购自兰州沃特莱斯生物科技有限公司
桑枝屑的发酵
桑枝屑的发酵，包括以下步骤：
S1：将桑枝粉碎后和桑叶通过清正生态科技有限公司QB-600汽爆设备进行蒸汽爆破处理，得发酵底物；
蒸汽爆破的技术参数如下：
爆发速度：0.00875S
工作压力：1.8MPa
蒸汽加热功率：36KW
压缩空气压力：0.8Mpa
爆破时间：4min
S2：测量发酵底物的含水量，并适当烘干或添加水分，然后加入菌种进行发酵；
S3：发酵过程控制其时间和温度范围，发酵完成后取出并进行高温灭菌处理，得桑枝屑。
具体技术参数如下表1所示。
表1桑枝屑发酵参数
表1中，枯草芽孢杆菌、黑曲霉菌和啤酒酵母的添加量按底物(桑枝和桑叶)总重量的百分比计算。
桑枝食用菌栽培料的制备
桑枝食用菌栽培料的制备，包括以下步骤：
将蚕蛹、蚕沙、桑枝屑、干玉米芯、麦麸、轻质碳酸钙、石灰搅拌均匀；利用装袋机压实装袋压制机成型后备用。
桑枝食用菌栽培料的具体成分配比如下表2所示。
表2桑枝食用菌栽培料的配比
食用菌的培养测试
黑木耳的栽培：
将黑木耳菌种采用打孔接入菌种的方法接种于桑枝食用菌栽培料，先在温度22-24℃、湿度60％-70％、透光条件下培养40d生长菌丝体，然后在温度15-20℃、湿度80％-90％及通风条件下脱袋放养20d左右采收。
灵芝的栽培：
采用打孔接入菌种的方法将灵芝菌种接种于桑枝食用菌栽培料，先在温度22-26℃、湿度60％-70％条件下培养40d生长菌丝体，然后在温度25-30℃、湿度80％-90％、阴凉通风条件下埋土养菌出芝55d左右采收。
食用菌的DNJ含量测试
试剂
DNJ标准品(纯度大于99％)，9-芴基氯甲酸甲酯(FMOC-Cl，纯度大于98％)，乙腈(色谱纯)，均购于Sigma公司；甘氨酸(色谱纯)，国产；其余试剂为国产分析纯。
仪器
Dionex 500E型高效液相色谱仪
按照“李瑞雪,汪泰初,孟庆杰,等.几种食用菌对桑枝屑基料中1-脱氧野尻霉素的富集能力[J].蚕业科学,2014,40(05):938-942.”中记载的方法检测第一波菇潮中DNJ的含量；收集单个菌棒上生长的食用菌，算出其生物转化率(生物转化率＝食用菌鲜重(kg)/培养料干重(kg)×100)。结果如下表3所示。
表3桑枝栽培食用菌结果
根据表3的结果显示，序号5、6显示，当使用单一的啤酒酵母、枯草芽孢杆菌对桑枝屑进行发酵时，与未发酵的序号8相比可以提高其DNJ富集能力和生物转化率。
序号7与序号8相比，黑曲霉菌的发酵，对DNJ的富集能力提升有限，没有明确的效果，但能提高食用菌的生物转化率。
序号1-4与6、7相比，混合发酵富集DNJ的效果比单一发酵的好。
序号1与序号9相比，未经爆破和发酵的桑枝，会严重降低其富集DNJ的效果和生物转化率。
序号1与序号10相比，蚕沙经过腐熟后，可以提高其DNJ富集能力和生物转化率，猜测是蚕沙经过腐熟后可以促进菌种的生长，影响DNJ的富集。
序号1与序号11相比，当桑枝屑比例过大时(80％)，反而会降低DNJ的富集能力和生物转化率。
以上所描述的实施例仅为本发明的部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种桑枝食用菌栽培料，其特征在于，按质量份计算包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的桑枝食用菌栽培料，其特征在于，所述桑枝屑的制备方法为：将桑枝粉碎后和桑叶混合，再蒸汽爆破作为发酵底物，发酵、灭菌；得桑枝屑。
3.根据权利要求2所述的权利要求1所述的桑枝食用菌栽培料，其特征在于，所述发酵菌种为枯草芽孢杆菌和啤酒酵母。
4.根据权利要求3所述的权利要求1所述的桑枝食用菌栽培料，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌的添加量为发酵底物质量的0.3-1.0wt％；所述啤酒酵母的添加量为发酵底物质量的0.1-0.5wt％。
5.根据权利要求3所述的权利要求1所述的桑枝食用菌栽培料，其特征在于，所述发酵底物的含水量在30-70wt％内。
6.根据权利要求3所述的权利要求1所述的桑枝食用菌栽培料，其特征在于，发酵时间为15-25天，发酵温度为28-35℃。
7.根据权利要求1所述的桑枝食用菌栽培料，其特征在于，所述蚕沙为腐熟后的蚕沙。
8.权利要求1-7任一所述的桑枝食用菌栽培料的制备方法，其特征在于，将蚕蛹、蚕沙、桑枝屑、干玉米芯、麦麸、轻质碳酸钙、石灰搅拌均匀；然后压制成型。
9.权利要求1-7任一所述的桑枝食用菌栽培料在食用菌培养中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其食用菌包括灵芝、黑木耳、姬松茸、猴头菇、榆黄菇、杏鲍菇和金针菇。
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