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淺談食用菌液體培養技術(shù)的發展和應用
發布:sungodbio   瀏覽:5791次

     食用菌液體培養又稱深層發酵或液(yè)體發(fā)酵(jiào)。主要原理是在發酵罐或三角瓶中加入液體培養基,通入無菌空氣以增加培養(yǎng)基中溶氧含量,提供食用菌(jun1)菌(jun1)絲體呼吸代謝所 需要的氧氣,同時加以攪拌或振蕩,並控製適宜的外界條件等,使菌體在液體深處繁殖發育,獲得大量的菌絲體或代謝產物。目前,國外的食用菌深(shēn)層發酵研究主要 是獲(huò)取(qǔ)風味物質(食品)和(hé)特殊代謝產物(wù)(醫藥、飼料),國內研究則集中在液體菌種(zhǒng)的生產及提取代(dài)謝產(chǎn)物等[1,2]。本文對食用菌液(yè)體培養技術的發展、液 體培養技術生產食用菌菌種的優勢及其在食品、生物醫藥等行業中(zhōng)的應用和發展前景等加以(yǐ)介紹。
   1食用菌液體(tǐ)培(péi)養技術發展狀況
   1.1食用菌液體培養法的(de)起源與發展
   食(shí)用菌(jun1)的液(yè)體發酵是在抗生素發酵技術的基礎上(shàng)發展起來的,1947年美國的漢姆非特(Humfeld H)首先提出了液體(tǐ)培養法生(shēng)產蘑菇菌(jun1)絲體。1948~1954年(nián)他們選出了(le)適(shì)合液體培養的蘑菇(gū)菌株。1953年美國人布洛克(kè)博士(S.S.Block)用 廢柑汁深層培養出了野生蘑菇。1958年沙克斯(Szuecs J)第1個在發酵罐內培養出羊肚(dù)菌菌絲球。日本的杉森恒武等(děng)於1977年用1%的有(yǒu)機酸和0.5%的酵母膏組成液體培(péi)養基,取得大量香菇菌絲體。從此(cǐ),食(shí) 用菌的培植開始從農業生產(chǎn)跨入了工業生產的領域。
   1.2我國食用(yòng)菌液體培養技術的發展
   我國是在1958年開始研究蘑(mó)菇、側耳深層(céng)發酵。到1963年,已經能進行羊肚菌的工業化商品生產。從此,食用菌產品的獲得開始由簡單的農(nóng)業種植而轉入工 業(yè)發酵生產。20世紀60年代末期,我國已能大規模采用深(shēn)層發酵法生產食(shí)用(yòng)菌,主(zhǔ)要(yào)研究單位有四川抗生素研究所、三明真菌研究所、中國醫藥科學院藥物研(yán)究 所、上海新型發酵廠等。研究主要集中在藥(yào)用菌的生產,如靈芝、蜜環菌、銀耳芽孢(bāo)等菌(jun1)類。20世紀70年(nián)代開(kāi)始研究香菇、冬蟲夏草、猴頭、黑木耳等食用菌的 液(yè)體發酵。20世(shì)紀90年代(dài),由於發(fā)現食用菌多糖有(yǒu)抗癌活性,使得一些具有生理活性(xìng)物質的菌類(如雲芝、灰樹花等)引起了更多的關注(zhù),針對這(zhè)些菌類的深層 發(fā)酵培養技術的研究也得到長足發展。
   目前對食用菌液體發酵的報道很多,而在利用液體菌種直接用來生產食用(yòng)菌子(zǐ)實體方(fāng)麵,國(guó)內隻有(yǒu)少量的報(bào)道。如甘肅省科學院生物研究所的李玉珍等研究了側耳液 體菌種在不同培養料上的性狀表現,重慶師專的朱健勇等(děng)進行了液體發酵菌種生產(chǎn)金針菇子實體的試驗,得到了菌絲生活(huó)力強、接種麵大、發菌速(sù)度(dù)快的一些結果。 但是(shì)這些試驗一(yī)般也都停留在實驗室階段,沒能在生產上推廣應用。究其主要原因,是因為液體深(shēn)層發酵的設備投入大、風險(xiǎn)高,一般個體生產戶不願投入;接種技 術不過關,在接種(zhǒng)過程中往往容易產生汙染(rǎn);菌種不易保(bǎo)存,發酵以後必須(xū)馬上投入使用(yòng)等(děng),因而造(zào)成了液體菌(jun1)種生產子實體技術(shù)一直未能推廣應(yīng)用。
   2液體培養技術製備食用(yòng)菌菌種的優勢
   2.1生產周期短
   製(zhì)備液體菌種一般(bān)隻要5~7d,周期(qī)短,速度快。而培養1瓶固體栽培菌種需要30d左右,僅發菌時(shí)間就比固體菌種減少了1/2以上。此外(wài),用液體菌種作為 母種或(huò)原種來擴(kuò)大培養原種或栽培種時,也要(yào)比(bǐ)采用固體菌種快得多。一般液體種(zhǒng)要比固體種提前成熟10~20d。因為液體菌(jun1)種(zhǒng)有(yǒu)流動性,各(gè)個菌絲球(qiú)和菌絲片 斷可以流散在不同(tóng)的(de)部位萌芽,發育點多,內外上下一(yī)起長,6~12h菌絲萌發,15~20d可長滿栽(zāi)培袋,大多數品種10多天就可出菇。

2.2菌齡一致
   由於固體菌種是靠接種塊上(shàng)的(de)菌絲體蔓(màn)延長成的,這樣不僅培養菌種的速度慢,而且處在菌種瓶(píng)(袋)上部和下部的菌絲體菌齡差異較大,一般(bān)要差20~30d, 往往當下部菌絲體剛長到瓶(袋)底時,處在接(jiē)種處的上部菌(jun1)絲體就接近(jìn)老化(huà)。而液體菌(jun1)種則生長發(fā)育均勻一致,菌齡整齊(qí),液(yè)體發酵5~7d時的菌(jun1)絲體正值旺盛 生長期,接(jiē)種後萌(méng)發快,菌絲活力強,發育健壯。用其(qí)拌(bàn)料栽培,其菌絲生長速度較一致,現蕾及出菇(gū)時間(jiān)一致,便(biàn)於管理、采(cǎi)收與加工。
   2.3接(jiē)種簡便
   流質狀態的液體(tǐ)菌種還便於接種工作的機械化(huà)、自動化,有利於工作效率的提高,更適合食(shí)用菌的工廠化、標準化生產。並且(qiě)液體菌種萌發速度超過了雜菌滋長速度,雜菌幾乎沒有滋生的機會,因(yīn)此克服(fú)了雜菌汙染的技術難題,保證了產品質量。
   2.4降低成本
   采用三角瓶或發酵罐生(shēng)產液體菌種,產量高,原料(liào)便宜,成本不到固體(tǐ)菌種的(de)1/3。同時,由於其生產周期短,不使用菌種瓶(píng),可省去裝瓶、挑棄汙染瓶、接(jiē)種、挖瓶等繁雜(zá)工藝,節省(shěng)了勞力、電(diàn)耗和空間。
   2.5效益顯著
   液體菌種的生產廠房麵積小,生產效率高,易進行自動化控製,產品質量穩定,產品易於提取和(hé)精製,使得質量與產量(liàng)明顯高於傳統的生產方式,經濟效益(yì)顯著。
   2.6液體菌種是食用菌產業化的必由之路
   實踐證明,液體菌(jun1)種代(dài)替固體菌種在生產上是可行的,能擴大生產規模、提(tí)高生產效率、降低生產成本、縮短生產周期(qī),為食用菌(jun1)的工業化、集(jí)約化生產奠定了基 礎。由於液體菌種具有不(bú)便(biàn)運輸、保存等限製因素,可利用液體菌種作原種,擴繁成固體栽培種,可(kě)明顯縮短製種周期。這樣既克服液體菌種的缺點,又能發揮其優 勢,雖然這(zhè)樣不能充分體現液體菌種的先進性,但這(zhè)一途徑比較適合我國食用菌生產的國情。現(xiàn)在一些大型的食(shí)用菌生產(chǎn)加(jiā)工企業,正(zhèng)成為液體菌種(zhǒng)推廣的(de)示範(fàn)基 地。例如山東九發的(de)雙孢蘑菇工業化生產線,北京天吉龍食用菌公司的白靈菇生產線,上海浦東(dōng)天廚(chú)菇業有限(xiàn)公司的“天廚一號”純白金針(zhēn)菇生產工廠。這(zhè)些現代化 的食用菌工廠,既是液體菌種的使用者,同時又起到示(shì)範推廣的作(zuò)用,必將會在生產實踐(jiàn)中推動液體菌種(zhǒng)生產使用(yòng)技術的不斷發(fā)展。
   3食用(yòng)菌液體培(péi)養技術的應用與前景
   3.1食品工(gōng)業上的(de)應(yīng)用
   液體發(fā)酵食用菌菌絲體的營養成(chéng)分,無論是蛋白質、氨基酸,還是維生素的(de)含量,都類似於子實體。目前食用(yòng)菌液態發酵正在大量研究開發中,由於(yú)用工業化液體發 酵來生產食(shí)用菌蛋白質,要比飼養家禽或家畜來獲取(qǔ)蛋(dàn)白(bái)質(zhì)的時間短、效率高、成(chéng)本低(dī)。因此,食用菌(jun1)的深層發酵在食品工業方麵將有很大(dà)的發展前途,將有(yǒu)望成為 21世紀(jì)人類所需的主要蛋白質的來源之一。
   3.2生物醫(yī)藥產業上的應用
   食用菌在深層培養過程中會產生多糖、生物堿、萜類(lèi)化合物、甾醇、酶、核酸、維生素、具抗生素作用的多種化合物以及植物激素等(děng)多種生理活性物質,這些物質分 別具有對心血(xuè)管、肝髒、神經係統、腎等人體器官(guān)的防病治病作(zuò)用以及抗癌、消炎(yán)、抗衰(shuāi)老、抗菌、提高免疫力(lì)等功效[6,7]。目前(qián),許多液(yè)體發酵的食用(yòng)菌菌 絲體可用於製(zhì)藥,對於那些在(zài)人工栽培條件下不易形(xíng)成子實體或者其菌絲體與子(zǐ)實體含相類似有效成分的覃菌,可以利用發酵產物代替子實體。現在,我國市場上供(gòng) 應的(de)食用真菌藥(yào)物,如蜜環片、靈芝菌片(piàn)、寧心寶膠囊等均已(yǐ)采用液體發酵菌絲體製(zhì)造。
   3.3其他行業上應(yīng)用
   液體發酵形成的菌絲(sī)體以及含有多種代謝產物(wù)的發酵液,是上等的飼料,一般作(zuò)為蛋白質(zhì)原料加(jiā)入到飼料中,具有易吸(xī)收(shōu)、轉化效(xiào)率高、經濟效益好等特點,將是動物飼(sì)料中蛋(dàn)白質的重要來源。

4結論
   隨(suí)著科學技術的發展(zhǎn),尤其是微生物學、蕈菌學、發酵工藝學(xué)和工程學的相互滲透和交叉,特別是發酵產(chǎn)物分離技術的發展(zhǎn),食(shí)用菌液體發酵技術在食(shí)品和醫藥等行(háng) 業上的應用將更廣泛、前景更寬闊。食用(yòng)菌液體培養技術在製備食用菌(jun1)菌種上的(de)突出優勢使其將成為我國食用菌生產(chǎn)工廠化、規模化(huà)的必由之路(lù),並將促使我國的食 用菌發展得到質的(de)飛躍。


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