一种适用于工业自动化规模的蛹虫草栽培方法
【专利摘要】本发明提供了一种适用于工业自动化规模的蛹虫草栽培方法，包括如下步骤：1）培养基装入灭菌容器后灭菌；2）采用机械自动化方式接种蛹虫草菌株，进行暗培养；3）将菌丝完全覆盖培养基表面且无污染的培养基转入栽培容器中进行光照培养；4）采收。本发明提供的灭菌容器和栽培容器材料损耗低，易制备，降低了生产成本。本发明提供的蛹虫草栽培方法适用于工业自动化规模栽培，其接种工艺可通过机械自动化方式完成，尽可能减少人工操作，减少栽培容器的转移过程，且本发明方法能够提高蛹虫草的生物转化率，栽培得到的蛹虫草的生物转化率平均达到9.0%。
【专利说明】一种适用于工业自动化规模的蛹虫草栽培方法
【技术领域】
[0001]本发明属于蛹虫草栽培【技术领域】，具体地，涉及一种适用于工业自动化规模的蛹虫草栽培方法。
【背景技术】
[0002]蛹虫草Cordyceps militaris (L.ex Fr)Link,又名北冬虫夏草、北虫草，寄生在鳞翅目、鞘翅目、双翅目等昆虫蛹体上。生长在低海拔的平原地域，主要分布在东北、华北、西北等地。现代研究表明，蛹虫草含有虫草素(3’_脱氧腺苷)、虫草酸(D-甘露醇)、腺苷、虫草多糖、麦角留醇、超氧化物歧化酶(S0D)、硒(Se)等化学成分。具有提高人体免疫功能、抗癌、抗菌、抗疲劳、抗衰老、抗惊厥、耐缺氧、镇静、壮阳固肾等作用。同时还具有减肥、瘦身、美容等功效。
[0003]近年来，研究表明，人工栽培的蛹虫草化学成分及药理作用与冬虫夏草相似。因此，蛹虫草的开发应用具有极大的潜在市场。人工培养蛹虫草是解决野生虫草来源不足的良好途径。
[0004]目前的规模化蛹虫草生产中均采用半人工合成培养基进行规模化栽培，主要的原因是原料(大米、小米、高粱、玉米、奶粉、黄豆等)的来源广泛且容易保存不受季节的限制。但规模化蛹虫草栽培方法还只是实验室栽培方式的数量上的简单放大，从而导致产品规模化生产培养受到很大的限制。
[0005]蛹虫草的规模化栽培工艺的生产效率主要决定于栽培容器的选择，当前企业采用的均为罐头瓶或食品级塑料容器的扩大培养，所用的容器为玻璃瓶或耐高温高压的食品级透明塑料容器。培养基分装后，将整个栽培容器进行灭菌，接种，栽培。暗培养和光照培养在同一个栽培空间中完成。这种方法的优点是安全，工艺简单。缺点是培养瓶质量要求高，投入大，灭菌能耗高，生产场地空间大，工作量大，周转环节多。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种适用于工业自动化规模的蛹虫草栽培方法，以克服现有技术中的不足。
[0007]为了实现本发明目的，本发明的蛹虫草栽培方法包括如下步骤:
[0008]I)培养基装入灭菌容器后灭菌；
[0009]2)采用机械自动化方式接种蛹虫草菌株，进行暗培养；
[0010]3)将菌丝完全覆盖培养基表面且无污染的培养基转入栽培容器中进行光照培养;
[0011]4)采收。
[0012]其中，所述步骤I)的灭菌容器由盒体和覆盖在盒体上的盒盖构成；所述盒体为一端开口的中空柱体，开口向上，盒体内具有可放置培养基的空间；所述盒盖为一端开口的中空柱体，开口向下；所述盒盖的长、宽或直径分别比盒体的大1.0-2.0cm,所述盒盖的高度比盒体的短0.5-1.0cm。[0013]在实际使用时，可根据实际情况合理设计灭菌容器的尺寸大小。
[0014]进一步地，所述步骤I)的灭菌容器的盒体高为3.5-4cm,长为15-lOOcm，宽为15_40cm ;所述盒盖高 4_5cm,长为 16_102cm,宽为 16_42cm。
[0015]本发明蛹虫草的栽培方法中，步骤I)的灭菌容器的盒体内腔底部铺一层食品级塑料膜，膜宽度>盒体宽度或直径，膜长度为>盒体长度或直径与两倍的盒体高度之和。
[0016]进一步地，所述塑料膜的膜长为盒体长度或直径与两倍的盒体高度之和再加2-5cm。这样便于增菌结束后，能将培养基从容器中完全托出。
[0017]本发明蛹虫草的栽培方法中，所述步骤I)的灭菌容器由铁磁性材料制成。这种设计便于灭菌容器采用机械分装，也便于灭菌工序采用机械自动化方式完成，节省人工，且铁磁性材料耐用，损耗低，导热效果好，高温灭菌过程中，灭菌彻底。
[0018]在本发明蛹虫草的栽培方法中，步骤I)的灭菌方法为121°C灭菌15_30min后，延长5-10min后再出炉，出炉后将灭菌容器用棉纱布或棉布完全覆盖，进行自然冷却或强制冷却。
[0019]其中，步骤2)所述的机械自动化方式接种接种蛹虫草菌株在上吹风式超净工作台中完成，方法为将传送带安装在超净工作台面上，超净工作台的传送带边安装两套机械手，一套机械手通过电磁吸引完成盒盖的提升和关闭动作；另一套机械手通过脉冲控制完成喷雾式接种操作。
[0020]整个的接种工艺由以下几个步骤完成:
[0021]a)将灭菌盒放到传送带上；
[0022]b)传送带移动灭菌盒到超净台正中位时,静止；
[0023]c)通过电磁铁机械手将盒盖提升；
[0024]d)脉冲控制的喷雾式接种机械手完成接种操作；
[0025]e)通过电磁铁机械手将盒盖关闭；
[0026]f)传送带移动灭菌出超净台；
[0027]g)将接种好的灭菌盒装箱移走。
[0028]在本发明蛹虫草的栽培方法中，步骤2)所述的暗培养方法为:18_22°C，避光培养，待菌丝覆盖整个培养基表面后，停止暗培养。
[0029]暗培养结束后，在超净工作台中将培养基容器打开检查菌丝的生长情况及污染状况。菌丝体未完全覆盖表面的要继续培养。培养基表面若存在污染的应即使挑出来进行灭菌处理。
[0030]在本发明蛹虫草的栽培方法中，步骤3)所述的栽培容器由可移动的拖车和I个或多个培养箱构成；所述培养箱为向上开口的中空箱体其宽度比配套的灭菌容器宽1.0-2.0cm,高度为灭菌容器的2-3倍。
[0031]所述可移动拖车具有固定培养箱的装置。
[0032]其中，所述培养箱框架由无菌、合金材料制成；培养箱四周由透明材料制成。
[0033]其中，所述培养箱的底面由无毒无挥发物质的材料制成。在本发明实施例中，采用PP料或有机玻璃作为培养箱的底部材料。
[0034]在本发明的一个实施例中，可移动拖车的车轮选用万向轮，轮的数量根据培养箱的长度来确定。可移动拖车的长、宽与培养箱的长宽相同。在可移动拖车的四边上，每边都固定两个套管。套管上插入铁管后，即可固定住叠起的培养箱，防止错位和倒塌。同时在可移动拖车的两端安装分别安装推杆，可以将整车摆满叠放好的培养箱进行整体的移动。
[0035]在本发明提供的上述蛹虫草栽培方法中，步骤3)将菌丝完全覆盖培养基表面且无污染的培养基转入栽培容器后，将栽培容器的培养箱进行叠放，在处于最上层的培养箱向上开口处覆盖一层塑料膜。
[0036]具体地，在发菌室将发菌结束后的培养基从灭菌容器延伸出的塑料膜拉住，将整个培养基托出，平放到上述培养箱中，一个挨一个，一直到排满为止。将装满后的第一箱放
到可移动拖车上，然后装第二箱，第三箱------依次叠放，一直到所需的高度。在最后一箱
上用塑料膜覆盖。然后转入培养室集中培养。
[0037]在本发明提供的上述蛹虫草栽培方法中，步骤3)所述的光照培养条件为:18-230C，光照强度700-1400LX，培养箱内湿度50%_90%，通风。
[0038]光照阶段的具体措施如下:
[0039](A)培养箱的摆放。培养箱在培养室中分行排放,行距保持30_60cm,以便于工人操作、观察和转移。根据培养室的实际高度安排码放的高度。考虑到实际操作的难度，一般高度可控制在15-20层左右。
[0040](B)灯光的设置及调节。光照培养所采用的日光灯或节能灯都设计在栽培室的屋顶，平均l-2m2设置20-40瓦的日光灯I支。在培养室的顶部安装40W紫外灯每2_4m2，安装一支，用来培养室的消毒灭菌。
[0041](C)通风调节。本发明的栽培方法的栽培密度和空间利用率高，因此在这种栽培模式下通风换气对蛹虫草的生长就显的更加重要。通分换气分为两部分内容:一、室内外空气的交换，要求在在栽培室的两头分别设置进气口和排气口，进气口风扇的前端的进风口要求用纱布覆盖，尽量避免将灰尘进入栽培室。二、室内空气的流动，由于栽培室空间相对较大，而蛹虫草又生长在箱体内，因此在培养室顶部安装吊扇强化室内空气的流动对于整个培养室的空气交换和培养箱内外空气的交换都是极为有力的。
[0042](D)湿度、温度调节。本栽培方法中培养温度为18_23°C，并保持蛹虫草的生长小环境保持一定的湿度(50%-90%)。而且由于人为进行温度调节，栽培箱中的水分根据温度的变化而相应的进行变化，从而满足了蛹虫草生长的需求。
[0043]在本发明提供的上述蛹虫草栽培方法中，步骤4)中当子实体高度为5-lOcm时采收。
[0044]经过暗培养、光照培养总共约35-45天，蛹虫草子实体头部膨大高度达到5_10cm达到采收标准时，将整个培养箱在拖车的带动下移入采收室进行采收。
[0045]本发明提供的灭菌容器和栽培容器适用于机械流水作业，两种容器的材料损耗低，易制备，降低了生产成本。设计的灭菌容器具有以下优点:第一，盒体高度小，灭菌车装量大，灭菌效率高；第二，铁磁性材料的培养盒比玻璃容器或者塑料容器的坚实耐用，损耗低。第三，导热效果好，灭菌彻底。第四，最重要的是采用铁磁性材料做容器，可以将培养基分装的工序和灭菌工序采用机械自动化方式完成。本发明提供的栽培容器具有以下优点:第一，栽培箱的容积可根据栽培场地的大小设计为普通盒的几十倍到上百倍，降低了生产成本。第二，栽培箱可以自己加工制造，不需要专用设备定做。第三，便于进行暗培养发菌后的倒盒流水线作业，同时便于培养结束后的采收流水线作业，最终实现了规模化的集约化栽培生产模式。以下表1是相同生产规模下，本发明方法与传统方法栽培蛹虫草的比较:
[0046]表1本发明方法与传统方法栽培蛹虫草的比较
[0047]
【权利要求】
1.一种适用于工业自动化规模的蛹虫草栽培方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)培养基装入灭菌容器后灭菌； 2)采用机械自动化方式接种蛹虫草菌株，进行暗培养； 3)将菌丝完全覆盖培养基表面且无污染的培养基转入栽培容器中进行光照培养； 4)米收。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤I)的灭菌容器由盒体和覆盖在盒体上的盒盖构成；所述盒体为一端开口的中空柱体，开口向上，盒体内具有可放置培养基的空间；所述盒盖为一端开口的中空的柱体，开口向下；所述盒盖的长、宽或直径分别比盒体的大1.0-2.0cm,所述盒盖的高度比盒体的短0.5-1.0cm。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤I)的灭菌容器的盒体内腔底部铺一层食品级塑料膜，膜宽度 > 盒体宽度或直径，膜长度为 > 盒体长度或直径与两倍的盒体高度之和。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤I)的灭菌容器由铁磁性材料制成。
5.如权利要求1所 述的方法，其特征在于，步骤I)的灭菌方法为121°C灭菌15-30min后，延长5-10min后再出炉，出炉后将灭菌容器用棉纱布或棉布完全覆盖，进行自然冷却或强制冷却。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)所述的机械自动化方式接种接种蛹虫草菌株在上吹风式超净工作台中完成，方法为将传送带安装在超净工作台面上，超净工作台的传送带边安装两套机械手，一套机械手通过电磁吸引完成盒盖的提升和关闭动作；另一套机械手通过脉冲控制完成喷雾式接种操作。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)所述的暗培养方法为:18-22°C，避光培养，待菌丝覆盖整个培养基表面后，停止暗培养。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)所述的栽培容器由可移动的拖车和I个或多个培养箱构成；所述培养箱为向上开口的中空箱体其宽度比配套的灭菌容器宽1.0-2.0cm,高度为灭菌容器的2-3倍。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)所述的光照培养条件为:18-23°C，光照强度为700-1400LX，培养箱内湿度50%-90%，通风。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)中当子实体高度为5-lOcm时采收。
【文档编号】A01G1/04GK103563648SQ201210279785
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年8月7日 优先权日:2012年8月7日
【发明者】胡健 申请人:北京中怡远大机电设备有限公司