本技術(shù)涉及菌種培養(yǎng)材料制備,更具體地說,它涉及一種黑牛肝菌袋料培養(yǎng)基質(zhì)及其制備方法。
背景技術(shù):
1、黑牛肝菌作為珍稀食用菌,深受群眾喜愛,傳統(tǒng)栽培依賴菌根共生或仿生栽培模式。傳統(tǒng)基質(zhì)多采用木屑、紅壤等天然材料,存在養(yǎng)分釋放不均、物理穩(wěn)定性差、易受微生物污染等缺陷,且難以適配工廠化、規(guī)?;a(chǎn)需求。
2、此外,由于黑牛肝菌對纖維素、木質(zhì)素需求較高,在黑牛肝菌培養(yǎng)基質(zhì)中常用到植物基材料,但大多含有吲哚乙酸(iaa),iaa全濃度抑制黑牛肝菌發(fā)育。而且發(fā)酵過程中,基質(zhì)不見光,iaa分解緩慢,搭配一些菌種的分解作用,會提高培養(yǎng)基質(zhì)中iaa的富集,從而增加食用菌菌絲的老化。一些化學方法,增加成本的同時也會造成藥劑的殘留,影響食品安全。而人工晾曬在增加時間成本的同時,還會導致營養(yǎng)元素的流失。
3、基于上述陳述,本技術(shù)提供一種黑牛肝菌袋料培養(yǎng)基質(zhì)及其制備方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決背景技術(shù)中提出的問題,本技術(shù)提供了一種黑牛肝菌袋料培養(yǎng)基質(zhì)及其制備方法。
2、本技術(shù)提供了一種黑牛肝菌袋料培養(yǎng)基質(zhì)及其制備方法,采用如下的技術(shù)方案:
3、一種黑牛肝菌袋料培養(yǎng)基質(zhì)的制備方法,包括以下步驟:
4、s1.制備緩釋材料,并使用緩釋材料將復合生長促進劑進行包封,制備得到緩釋組分;
5、s2.稱取配方份質(zhì)量的食用菌菌渣、腐殖土、松針葉、麥麩、干牛糞混合,得到發(fā)酵基質(zhì),隨后使用復合菌種對發(fā)酵基質(zhì)進行發(fā)酵,發(fā)酵完畢后與配方份質(zhì)量的磷酸二氫鉀、氯吡脲、生石灰和緩釋組分混合,即得一種黑牛肝菌袋料培養(yǎng)基質(zhì);
6、其中,緩釋組分由緩釋材料將復合生長促進劑進行包封得到;緩釋材料由木質(zhì)素與海藻酸鈉和緩釋增強劑混合后包覆復合生長促進劑,經(jīng)熱覆涂、滾動排濕、干燥制得。
7、進一步地,s1步驟中,所述緩釋組分由以下步驟制得:
8、s11.將木質(zhì)素加入naoh溶液中,攪拌后加入海藻酸鈉和緩釋增強劑,升高體系溫度至60-70℃,繼續(xù)攪拌,冷卻至室溫,得到包覆材料;
9、s12.將復合生長促進劑熱覆涂包覆材料,復合生長促進劑與內(nèi)層包覆材料的質(zhì)量比為100:(15-20),隨后出料并將所得顆粒物在30-40℃下干燥10-20小時,即得緩釋組分。
10、進一步優(yōu)選地,s1步驟中,所述緩釋組分由以下步驟制得:
11、s11.將木質(zhì)素加入0.1mol/l?naoh溶液中,在室溫條件下以30-90rpm速率攪拌20-30分鐘后加入海藻酸鈉和緩釋增強劑,升高體系溫度至60-70℃,繼續(xù)攪拌20-30分鐘后,冷卻至室溫,得到包覆材料;
12、s12.將復合生長促進劑置于圓盤造粒機上,熱覆涂包覆材料,滾動排濕形成顆粒,盤體傾角為35-55°,轉(zhuǎn)速10-12rpm,復合生長促進劑與內(nèi)層包覆材料的質(zhì)量比為100:(15-20),隨后出料并將所得顆粒物在30-40℃下干燥10-20小時,即得緩釋組分。
13、上述反應過程中,使用木質(zhì)素和海藻酸鈉材料為基礎(chǔ),制備得到包覆材料,木質(zhì)素在堿性條件下部分解聚,其酚羥基與海藻酸鈉的羧基發(fā)生酯化反應,生成酯鍵,且酚羥基和羧基還可以通過氫鍵結(jié)合,同時木質(zhì)素的陽離子特性與海藻酸鈉的陰離子基團形成靜電作用,形成物理交聯(lián)網(wǎng)絡,制備得到包覆材料,用于包覆復合生長促進劑。
14、進一步地,s11步驟中,木質(zhì)素、naoh溶液、海藻酸鈉和緩釋增強劑的用量比為(0.5-1.5)g:100ml:(1-3)g:(2-4)g。
15、進一步地,s11步驟中,所述緩釋增強劑由以下步驟制得:
16、在室溫條件下將蜂巢粉與增塑劑、碳酸鈣按照1:(0.1-0.3):(0.1-0.3)比例混合,即得緩釋增強劑。
17、優(yōu)選的,所述增塑劑為聚乙二醇或甘油。
18、進一步地,s12步驟中,所述復合生長促進劑由維生素b2、維生素b6和維生素c按照(1-5):5:(2-3)的質(zhì)量比混合得到。
19、進一步地,s2步驟中,所述復合菌種具體由以下步驟制得:
20、s21、按照以下組分配置活化培養(yǎng)基:8-12g/l葡萄糖、4-6g/l酵母抽提物、8-12g/l松針粉、1-3g/l硫酸銨、0.5-1.5g/l蛋白胨、0.2-0.6g/l七水合硫酸鎂、0.5-1.5g/l磷酸二氫鉀、0.05-0.2g/l七水合硫酸亞鐵;
21、s22、將貪噬菌和木霉菌在s21步驟中得到的活化培養(yǎng)基中,搖床振蕩培養(yǎng),調(diào)節(jié)體系ph值為6.5-7.0,培養(yǎng)溫度為28-30℃,搖床速率為120-150rpm,培養(yǎng)10-20小時后接入黑曲霉菌,調(diào)節(jié)體系ph值為6.0-6.5,設(shè)置培養(yǎng)溫度為25-28℃,發(fā)酵15-20小時后,收集培養(yǎng)體系,離心,過濾,洗滌濾得物,干燥,即得復合菌種。
22、進一步優(yōu)選地,s2步驟中,所述復合菌種具體由以下步驟制得:
23、s21、按照以下組分用無菌去離子水配置活化培養(yǎng)基:8-12g/l葡萄糖、4-6g/l酵母抽提物、8-12g/l松針粉、1-3g/l硫酸銨、0.5-1.5g/l蛋白胨、0.2-0.6g/l七水合硫酸鎂、0.5-1.5g/l磷酸二氫鉀、0.05-0.2g/l七水合硫酸亞鐵;
24、s22、將貪噬菌和木霉菌在s21步驟中得到的活化培養(yǎng)基中,搖床振蕩培養(yǎng),使用0.1mol/氨水調(diào)節(jié)體系ph值為6.5-7.0,培養(yǎng)溫度為28-30℃,搖床速率為120-150rpm,培養(yǎng)10-20小時后接入黑曲霉菌,0.1mol/l鹽酸溶液調(diào)節(jié)體系ph值為6.0-6.5,設(shè)置培養(yǎng)溫度為25-28℃,發(fā)酵15-20小時后,收集培養(yǎng)體系,以8000-10000rpm速率離心10-20分鐘,過濾,無菌去離子水洗滌濾得物,自然干燥至水分含量為40-50%,即得復合菌種。
25、進一步地,s22步驟中,貪噬菌、木霉菌、黑曲霉菌的活菌數(shù)比為(3-5):(4-12):(1-2),三種菌種的總接種量為6-10%。
26、進一步地,使用復合菌種對發(fā)酵基質(zhì)進行發(fā)酵的具體操作為:
27、將復合菌種與發(fā)酵基質(zhì)攪拌混合,使用無菌去離子水調(diào)節(jié)體系含水量為45-65%,設(shè)置體系ph值為5.5-6.0,在15-25℃、空氣濕度為65-75%環(huán)境下發(fā)酵15-35天,期間設(shè)置翻拌次數(shù)為4-6次。
28、一種黑牛肝菌袋料培養(yǎng)基質(zhì),包括以下質(zhì)量份原料:
29、復合菌種5-10份、食用菌菌渣120-200份、腐殖土50-85份、干牛糞22-40份、松針葉40-75份、麥麩35-65份、磷酸二氫鉀15-25份、氯吡脲0.5-1.5份、生石灰35-85份和緩釋組分10-20份。
30、綜上所述,本技術(shù)具有以下有益效果:
31、本發(fā)明技術(shù)方案中,使用木質(zhì)素和海藻酸鈉材料為基礎(chǔ),制備得到包覆材料,木質(zhì)素在堿性條件下部分解聚,其酚羥基與海藻酸鈉的羧基發(fā)生酯化反應,生成酯鍵,且酚羥基和羧基還可以通過氫鍵結(jié)合,同時木質(zhì)素的陽離子特性與海藻酸鈉的陰離子基團形成靜電作用,形成物理交聯(lián)網(wǎng)絡,用于包覆復合生長促進劑。
32、包覆材料中還添加有緩釋增強劑,具體由蜂巢粉與增塑劑、碳酸鈣、氯化鈣組成,用于調(diào)節(jié)包材的包封和釋放效果,使其更適配與黑牛肝菌的采收周期。蜂巢粉和碳酸鈣的高比表面積可吸附更多生長促進劑,減少初期突釋現(xiàn)象。碳酸鈣和氯化鈣作為填料,可提高包覆材料的硬度、耐磨性和耐久性,同時調(diào)節(jié)材料的熱膨脹系數(shù),減少因環(huán)境變化導致的性能波動。碳酸鈣和氯化鈣作為無機填料,與蜂巢粉共同形成多孔結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)可限制水分和營養(yǎng)物質(zhì)的擴散速率,從而延長釋放時間。同時,蜂巢粉的多孔性增強了吸附能力,促進生長促進劑在包覆材料中的均勻分布。碳酸鈣在酸性條件下(植物根系分泌的有機酸環(huán)境中)逐漸溶解,釋放鈣離子并破壞海藻酸鈉的交聯(lián)網(wǎng)絡。這種ph響應性設(shè)計使生長促進劑在如根系附近實現(xiàn)定向釋放,提高養(yǎng)分利用效率,并且可以避免培養(yǎng)基質(zhì)中ph值劇烈波動。海藻酸鈉的羧酸基團與碳酸鈣中游離的鈣離子發(fā)生離子交聯(lián),形成部分凝膠網(wǎng)絡,可以進一步強化木質(zhì)素、海藻酸鈉網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,提升了包覆材料的機械強度,進一步通過物理限制減緩生長促進劑的釋放速率。
33、本發(fā)明技術(shù)方案中,使用貪噬菌、木霉菌和黑曲霉菌進行復配,得到復合菌種用于發(fā)酵基質(zhì)的發(fā)酵,貪噬菌分泌的蛋白酶、淀粉酶等胞外酶可以分解底物中纖維素、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì),增強腐殖土和松針葉的分解,釋放可溶性養(yǎng)分供黑牛肝菌利用。同時,貪噬菌可以通過其特有的iad基因簇將iaa分解成吲哚和乙酸單體,減少iaa對黑牛肝菌的生長抑制,并且乙酸單體可以作為發(fā)酵底物,促進協(xié)同菌的發(fā)酵速率,得到的吲哚單體可以促進黑牛肝菌中黑色素的形成,黑牛肝菌中黑色素積累可增強抗逆性,并且提高食用菌產(chǎn)品品相。此外,方案中所采用的綠色木霉菌則主導纖維素酶分泌,黑曲霉在延遲接種后強化木聚糖酶和β-葡萄糖苷酶活性,形成復合酶系統(tǒng)。三者復配進行混合發(fā)酵,可以通過肉桂酸途徑、苯甲酸途徑等多方面轉(zhuǎn)化結(jié)合態(tài)物質(zhì),提高有效成分釋放量。