促进食用菌栽培节能增产抗污染的复合酶及制备方法与流程

文档序号:15457366发布日期:2018-09-15 01:27阅读:944来源:国知局

本发明涉及食用菌发酵技术领域,特别是涉及一种促进食用菌栽培节能增产抗污染的复合酶及制备方法。



背景技术:

目前,食用菌栽培正在从小规模的农户生产向大规模工业化生产模式转型。工业化生产可以充分满足现代社会市场大规模采购的需要,可以大幅度降低原料采购成本和产品物流成本,集中园区化的管理也有利于产品质量的稳定和科技进步,工厂化栽培是发展的必然趋势。

在工厂化转型过程中有一系列的技术难题会造成食用菌生产成本大幅度上升。主要问题表现在以下几个方面:1、蒸料时间过长:食用菌栽培物料要靠长蒸料才能保证彻底的杀菌,带来的问题是能耗高,设备投资大,占用场地多,相应的设备使用效率低;而且长时间蒸料也会对菌丝发育有抑制作用。2、发菌时间长:长时间发菌增加了大量成本,工业化生产靠制冷维持低温,满足食用菌生长温度需要,而制冷能耗是非常高的,发菌周期长会造成制冷成本过高,同时长时间的发菌也占用了大量的场地设备,占用大量的资金,造成资金使用效率低,财务成本高。3、产率的提高有很大的提高空间:生产食用菌的相对生物转化率在60-120%之间,但是平均的绝对生物转化率达不到8%。食用菌生产以木质素、纤维素为碳源,而木屑中的纤维素和木质素总和占比为60-80%,提高食用菌的生物转化率还有很大的空间。4、出菇品质有很大的改善空间:食用菌的菇形对产品价格的影响很大,大规模生产食用菌采收不及时,容易造成开伞,降低产品的品质,造成价格大幅度下降。5、杂菌污染的控制:工业化大规模的生产场地集中,菌棒数量都以百万计,一旦发生大规模污染损失无法估量。

为解决这些难题,一些企业针对不同问题开发了不同类型的产品。缩短灭菌时间和抗污染类的产品都是采用添加杀菌剂的方法,例如添加甲醛和二氧化氯类消杀剂,这些方法起到了一定的作用,但带来的问题是造成抑制菌丝生长,也给食用菌带来农药残留。随着市场对食品安全越来越重视,这类产品会越来越没有市场。在增产方面,国内外研究者主要采取增加氮素化肥来解决,但过量使用化肥也会有增加化肥残留的风险,另外过多加入氮素会造成碳氮比改变,不适合食用菌的生长发育。

食用菌生产要降低成本提高效益,而且要向绿色有机低能耗方向发展,必须利用现代生物技术解决问题。酶是具有催化功能的生物大分子物质,自然界很多不可能发生的反应在酶的作用下都可能实现,酶是维持生命的存在和运转核心物质,所有生物新陈代谢过程发生的合成反应、分解反应,转化反应都需要酶的作用才能完成,没有酶就没有生命的存在。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种促进食用菌栽培节能增产抗污染的复合酶及制备方法,显著抑制杂菌的生长,减少消杀药物的使用,实现食用菌的绿色无害生产,缩短蒸料时间,提高发菌速度,提高食用菌产量。

为实现上述目的,一种促进食用菌栽培节能增产抗污染的复合酶,所述复合酶由米曲霉培养物和溶菌酶组成,所述复合酶每克产品中包含的组分及组分含量为:淀粉酶10-1000iu,蛋白酶10-20000iu,纤维素酶1-20iu,溶菌酶0.2-10000iu。

优选的,所述复合酶每克产品中包含的组分及组分含量为:淀粉酶10-500iu,蛋白酶10-5000iu,纤维素酶1-15iu,溶菌酶0.2-2000iu。

促进食用菌栽培节能增产抗污染的复合酶制备方法,步骤如下:

(1)一级菌种培养:在无菌操作下,挑取米曲霉接入到装有培养基的培养器皿中,进行种子培养,获得一级菌种;

(2)二级菌种培养:在无菌操作下,接种步骤(1)制备的一级菌种接入到装有培养基的培养器皿中,进行种子培养,获得二级菌种;

(3)种曲培养:在无菌操作下,于加有培养基的木盒培养器皿中接种步骤(2)制备的二级菌种,制得种曲;

(4)固体发酵培养:在无菌操作下,将步骤(3)制备的种曲接种到固体发酵培养基上进行培养,通风发酵16h-36h,经化验检测成熟达到标准后,干燥粉碎得到发酵料;

(5)将步骤(4)得到的发酵料干燥粉碎后,加入溶菌酶和辅料即得。

优选的,用于培养米曲霉的培养基为麸皮和水按质量比为1:0.8组成的混合物,培养基装入培养器皿后密封,转入121℃灭菌1小时,冷却至室温备用。

优选的,步骤(1)中接入的米曲霉量、步骤(3)接入的二级菌种量、步骤(4)接入的种曲量均为接入培养基质量的0.1-10%。

优选的,所述固体发酵培养基为植物蛋白原料和蒸馏水按质量配比为2:1-1:1比例称量的混合物,将所述固体发酵培养基转入121℃灭菌1小时,冷却后使用;

所述植物蛋白原料为大豆粕、玉米蛋白、菜籽粕、花生粕中的一种或者多种的混合物。

优选的,所述米曲霉为中国工业微生物菌种保藏管理中心的保藏编号为cicc2339的菌种。

一种促进食用菌栽培节能增产抗污染复合酶的使用方法,步骤如下:

(1)将复合酶混合到配料中,加入复合酶的质量为配料质量的2‰-3‰,所述配料为食用菌原料;

食用菌原料为木屑、棉籽皮、玉米芯、麸皮、蔗糖渣、秸秆中的一种或多种。

(2)将步骤(1)得到的混合物进行蒸料灭菌,冷却至室温后,即可使用;、蒸料灭菌包括常压蒸料和高压蒸料,所述常压蒸料为将所述菌棒95℃-105℃灭菌3小时闷,锅6小时以上;所述高压蒸料为110℃灭菌2小时。

本发明中酶活力单位iu定义为1分钟内催化1umol底物转化的酶量。

本发明中采用常规酶活力检测方法检测酶活。

因此,本发明采用上述结构的促进食用菌栽培节能增产抗污染的复合酶及制备方法,采用现代酶工程技术解决食用菌生产的技术难题,其核心是利用复合酶分解原料中的大分子物质,激活食用菌菌丝体内酶的活性,加快原料的分解,提高菌丝的生长速度;同时,利用溶菌酶制杂菌污染。

利用微生物发酵产生复合酶作用于原料,可以提高食用菌菌丝的纤维素酶、木质素酶、蛋白酶的酶活性,提高食用菌分解纤维素、木质素的能力,提高蛋白分解与合成的能力,加速原料的分解,提高原料的利用率,进而达到提高菌丝生长速度和提高生物转化率的效果。

利用溶菌酶破坏杂菌的细胞结构,实现低热短时间彻底杀菌;微生物发酵产生的肽类可以提高食用菌菌丝的抗菌活性,在生长过程中会产生显著抑制杂菌的生长,在菌棒中可以减少消杀药物,甚至完全去除消杀药物的使用,实现食用菌的绿色无害生产。

本发明的有益效果:

1、蒸料快:显著缩短灭菌时间,降低灭菌温度;菌棒内温度达到95度只需要3-6小时即可实现彻底灭菌;可以节约人工,节约能源,减少排放;成倍提高蒸料设备使用效率,提高产量。

2、抗污染:防止蒸料不当造成的大面积污染,提高食用菌抗杂菌能力;在相同的生产条件下可将食用菌污染降低几倍到几十倍。

3、发菌快:显著缩短发菌时间,发菌和出菇的温度范围大,可提前15天到30天出菇。

4、菇高产:产量可提高菇的产量20%以上,最高可提高100%。

5、菇质好:本品不使用化肥农药激素,生产的食用菌达到无公害标准,菇的外形好,口感好,不易开伞,不易开裂。

下面通过实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

具体实施方式

下面对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1:

一种促进食用菌栽培节能增产抗污染的复合酶,复合酶由米曲霉培养物和溶菌酶组成,米曲霉为中国工业微生物菌种保藏管理中心的保藏编号为cicc2339的菌种。复合酶每克产品中包含的组分及组分含量为:淀粉酶900iu,蛋白酶15000iu,纤维素酶20iu,溶菌酶500iu。

用于培养米曲霉的培养基为麸皮和水按质量比为1:0.8组成的混合物,培养基装入培养器皿后密封,转入121℃灭菌1小时,冷却至室温备用。

复合酶产品中包含淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、溶菌酶,其组分含量为复合酶的制备方法,步骤如下:

(1)一级菌种培养:在无菌操作下,挑取米曲霉接入到装有培养基的培养器皿中,进行种子培养,获得一级菌种;

步骤(1)中接入的米曲霉量为接入培养基质量的0.1-10%。

(2)二级菌种培养:在无菌操作下,接种步骤(1)制备的一级菌种接入到装有培养基的培养器皿中,进行种子培养,获得二级菌种;

(3)种曲培养:在无菌操作下,于加有培养基的木盒培养器皿中接种步骤(2)制备的二级菌种,制得种曲;

步骤(3)接入的二级菌种量为接入培养基质量的0.1-10%。

(4)固体发酵培养:在无菌操作下,将步骤(3)制备的种曲接种到固体发酵培养基上进行培养,通风发酵16h-36h,经化验检测成熟达到标准后,干燥粉碎得到发酵料;

步骤(4)接入的种曲量为接入培养基质量的0.1-10%。

固体发酵培养基为植物蛋白原料和蒸馏水按质量配比为2:1-1:1比例称量的混合物,将固体发酵培养基转入121℃灭菌1小时,冷却后使用;

植物蛋白原料为大豆粕、玉米蛋白、菜籽粕、花生粕中的一种或者多种的混合物。

(5)将步骤(4)得到的发酵料干燥粉碎后,加入溶菌酶和辅料即得。

一种促进食用菌栽培节能增产抗污染复合酶的使用方法,步骤如下:

(1)将复合酶混合到配料中,加入复合酶的质量为配料质量的2‰-3‰,配料为食用菌原料;

食用菌原料为木屑、棉籽皮、玉米芯、麸皮、蔗糖渣、秸秆中的一种或多种。

(2)将步骤(1)得到的混合物进行蒸料灭菌,冷却至室温后,即可使用;、蒸料灭菌包括常压蒸料和高压蒸料,常压蒸料为将菌棒95℃-105℃灭菌3小时闷,锅6小时以上;高压蒸料为110℃灭菌2小时。

使用时,将复合酶在纯净水中溶解分散后,再与饲料原料彻底混合均匀,可以保证复合酶的有效成分和物料完全均匀接触;检测温度时,要使用线状温度计,在蒸料死角处选择一个料袋(瓶)插入温度计探头,把温度显示表头引到蒸料锅或蒸料堆外观察;根据蒸料设备和蒸料方式不同,物料升温的速度也不同,计算时间以料温达到要求为准。

本发明采用酶技术将食用菌的生产原料进行预分解,提高食用菌对原料的利用率,从而促进菌丝生长,提高食用菌对原料的转化效率,采用溶菌酶可以破坏杂菌的细胞壁,是的杂菌和孢子芽孢等对热敏感,从而可以在比较低的温度下和比较短的时间内达到灭菌效果,从而降低灭菌成本。纤维素酶可以对纤维素进行部分分解,淀粉酶可以分解淀粉释放出葡萄糖,提高食用菌菌丝的生长速度。食用菌菌丝生长速度提高后可以缩短发菌时间,从而可以减少杂菌污染的机会,同时菌丝生长旺盛也会提高对杂菌的抗性,从而减少杂菌的污染。本发明的复合酶可以用曲霉属发酵产生,也可以用各种单体酶进行复配。

实施例2:

复合酶每克产品中包含的组分及组分含量为:淀粉酶490iu,蛋白酶4480iu,纤维素酶10iu,溶菌酶50iu。

复合酶的制备方法和复合酶的使用方法同实施例1。

实施例3:

复合酶每克产品中包含的组分及组分含量为:淀粉酶10iu,蛋白酶10iu,纤维素酶4iu,溶菌酶2iu。

复合酶的制备方法和复合酶的使用方法同实施例1。

因此,本发明采用上述结构的促进食用菌栽培节能增产抗污染的复合酶及制备方法,显著抑制杂菌的生长,减少消杀药物的使用,实现食用菌的绿色无害生产。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

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