一种双孢蘑菇添加剂的灭菌方法及其应用与流程

本发明涉及生物技术领域，具体而言，涉及一种双孢蘑菇添加剂的灭菌方法及其应用。

背景技术：

双孢蘑菇工厂化栽培利用农作物秸秆和畜禽粪便，在微生物的作用下经过两次发酵将原材料分解，然后向二次培养料中混入菌种，开始第三次发酵(称为三次发酵料)，菌丝长满后移至出菇床，在料面覆一层草炭土后一段时间开始采收，通常采收3-4潮结束。培养料中的营养物质是蘑菇产量的基础，实践证明，在生产上通过添加有机物可以显著提高产量。

豆粕作为一种农业副产品，价格低廉、来源广泛且含有丰富的蛋白质和一定量的油脂，经过灭菌后可作为添加剂直接使用。然而，有机物的添加也会增加杂菌入侵的风险，严重时造成不可挽回的损失，为了避免有机物添加剂自身的杂菌污染培养料，对于添加剂的灭菌操作至关重要。

通常的灭菌方法有高压灭菌法、常压灭菌、干热灭菌等。高压灭菌法的温度通常达121℃，且压力达103.4kpa，灭菌维持30min；常压灭菌法：常压下沸水和蒸汽的温度是100℃，处理30-60min可杀死细菌繁殖体，但不能完全杀灭芽孢；而干热灭菌：在干燥环境，包括火焰或干热空气下，进行灭菌的技术，在干热状态下，由于热穿透力较差，微生物的耐热性较强，必须长时间受高温的作用才能达到灭菌的目的。这些方法不仅需要相应的设备，而且能耗较大，对于添加剂本身的营养结构破坏严重，造成大量的营养流失，同时处理后的添加剂对于环境中杂菌的抵抗能力较差，从而导致双孢蘑菇的产量及生物学效率显著降低。

有鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种双孢蘑菇添加剂的灭菌方法及其应用，所述的双孢蘑菇添加剂的灭菌方法，在对双孢蘑菇添加剂进行灭菌的同时，极大程度地保证了添加剂营养的完整性，避免了灭菌方法对菌丝生长的抑制作用，灭菌后的添加剂对双孢蘑菇菌种进行培养时的产量和生物学效率高，具有显著的经济效益。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

将甲醛溶液与双孢蘑菇添加剂混合，得到混合物；

在密闭环境中对所述混合物进行加热处理；

在本发明中，所述甲醛溶液的浓度为2500-3500ppm；进一步地，混合时，可以控制所述甲醛溶液与双孢蘑菇添加剂的质量配比为1:5-15，优选为1:10。

所述加热温度为75-85℃。

本发明人经研究发现，如果仅采用甲醛进行灭菌，则需采用较高浓度(≥6000ppm)的甲醛溶液，然而较高浓度甲醛溶液的气味刺鼻，对操作者伤害较大；特别是，本发明人发现，采用高浓度甲醛溶液进行灭菌处理后，即便经过长时间的挥发去甲醛处理，添加剂中仍然会存在甲醛残留，残留有甲醛的添加剂在混入培养料中时会抑制双孢蘑菇菌丝的生长，从而造成双孢蘑菇减产；此外，双孢蘑菇的生物学效率大大降低，经济效益差。

本发明人经大量研究发现，在较低浓度的甲醛溶液下配合特定的加热处理，既能够达到良好的抑菌效果，同时又能极大程度地保证了添加剂营养的完整性；特别是，上述方式经短时间的挥发处理即可使添加剂中基本无甲醛残留，从而避免了残留甲醛对双孢蘑菇菌丝生长的抑制作用。经上述方式灭菌后的添加剂对双孢蘑菇菌种进行培养时的产量和生物学效率高，经济效益显著。

具体地，本发明所述的加热处理的温度为75-85℃，优选为80℃；所述加热处理的时间为6-8h。本发明灭菌方法的加热处理温度较低，在结合上述特定的低浓度甲醛溶液处理后，既能够达到良好的抑菌作用，同时不易对添加剂本身的营养结构造成破坏，极大程度地保留了添加剂的营养成分。

进一步地，本发明的双孢蘑菇添加剂的灭菌方法，还包括：对加热处理后的混合物进行降温挥发处理。降温挥发处理主要用于去除双孢蘑菇添加剂中的甲醛，从而避免甲醛对双孢蘑菇菌丝生长的抑制作用。

特别是，在本发明中，控制降温挥发处理后混合物中的甲醛浓度为0-30ppm。该甲醛浓度范围内的添加剂无异味，同时该浓度范围基本不会对菌丝生长造成抑制作用，此外通过较短时间的挥发处理即可实现，便于实际生产和应用。

本发明对降温挥发处理的具体实施方式不作严格限制，只要便于达到上述甲醛浓度范围即可。在一实施方式中，可以在自然条件下(即常温)进行所述降温挥发处理；优选地，所述降温挥发处理的时间为5-8h。对自然条件下的降温挥发处理方式不作严格限制，例如可以将添加剂均摊在干净的塑料膜上，于干燥的房间内进行降温挥发。

在另一实施方式中，还可以在通风条件下进行所述降温挥发处理；优选地，所述降温挥发处理的时间为3-5h。通风条件能够更加快速地使添加剂中的甲醛挥发，从而大大缩短处理时间。对通风条件下的降温挥发处理方式不作严格限制，例如可以采用风扇进行通风等。本发明对双孢蘑菇添加剂不作严格限制，例如可以为常规的用于培养双孢蘑菇的有机物等。具体地，双孢蘑菇添加剂可以选自豆粕、植物蛋白粉、动物蛋白粉中的至少一种，优选为豆粕，特别是新鲜豆粕。

进一步地，所述豆粕的颗粒直径为0.2-5mm，优选为0.5-3mm。将豆粕颗粒的直径控制在上述范围，有利于豆粕中有机成分被分解、吸收，提高利用率。

在本发明中，对加热处理时的密闭环境的实现方式不作严格限制，可以采用本领域的常规方式。在一实施方式中，可以将所述混合物装入聚乙烯密闭保鲜袋中进行所述加热处理；进一步地，所述聚乙烯密闭保鲜袋的长度可以为300-400mm，宽度可以为200-300mm；优选尺寸为240mm×340mm。此外，每袋聚乙烯密闭保鲜袋中装入的混合物的质量可以为1.2-1.8kg。在上述密闭环境中进行加热处理，易于实现添加剂的均匀加热，同时防止了甲醛受热挥发，影响灭菌效果。

本发明还提供一种双孢蘑菇培养方法，包括如下步骤：

采用上述的灭菌方法对双孢蘑菇添加剂进行灭菌；

将灭菌后的双孢蘑菇添加剂混入双孢蘑菇的三次发酵料对双孢蘑菇进行培养。

在本发明中，可以本领域的常规方式对双孢蘑菇菌种进行培养。

将本发明双孢蘑菇添加剂混入双孢蘑菇的三次发酵料培养的双孢蘑菇的生物学效率>105％；其中，生物学效率是指食用菌鲜重与所用的培养料干重之比(常用百分数表示)，例如100kg干培养料生产了大于105kg的新鲜食用菌，则该食用菌的生物学效率>105％。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明的杀菌方法采用较低浓度的甲醛溶液与较低温度的加热处理的组合方式，该特定的灭菌方式在对双孢蘑菇添加剂进行有效灭菌的同时，极大程度地保证了添加剂营养的完整性，避免了灭菌方法对双孢蘑菇菌丝生长的抑制作用，灭菌后的添加剂对双孢蘑菇菌种进行培养时的产量和生物学效率高，具有显著的经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1的添加剂对三潮菇生长情况的影响图，其中：(a)一潮菇，(b)二潮菇，(c)三潮菇。

图2为对照例1的添加剂对三潮菇生长情况的影响图，其中：(a)一潮菇，(b)二潮菇，(c)三潮菇。

具体实施方式

实施例1

本实施例的双孢蘑菇添加剂的灭菌方法，包括如下步骤：

1、将2500ppm的甲醛溶液与颗粒直径在0.5mm的新鲜豆粕以1：10的质量比混合均匀，得到混合物。

2、将上述混合物装入规格为240mm*340mm的聚乙烯密闭保鲜袋中打包，每袋装入上述混合物1.5kg，随后排除多余空气。

3、将打包后的装有上述混合物的聚乙烯密闭保鲜袋平铺在恒温干燥箱中，在75℃恒温加热6.5小时后取出。

4、将取出后的聚乙烯密闭保鲜袋中的混合物放置在干净的房间降温，挥发甲醛；具体地，将聚乙烯密闭保鲜袋中的混合物倒出并均摊在干净的塑料膜上，自然降温6小时至无异味后，检测混合物中的甲醛含量；结果表明，混合物中的甲醛含量为15ppm。

5、将自然降温后的豆粕收集起来，得到灭菌豆粕，低温密闭保存备用。至常温、挥发甲醛无异味后将豆粕收集起来，低温密闭保存备用。

实施例2

本实施例的双孢蘑菇添加剂的灭菌方法，包括如下步骤：

1、将3000ppm的甲醛溶液与颗粒直径在1.5mm的新鲜豆粕以1：10的质量比混合均匀，得到混合物。

2、将上述混合物装入规格为240mm*340mm的聚乙烯密闭保鲜袋中打包，每袋装入上述混合物1.5kg，随后排除多余空气。

3、将打包后的装有上述混合物的聚乙烯密闭保鲜袋平铺在恒温干燥箱中，在75℃恒温加热6.5小时后取出。

4、将取出后的聚乙烯密闭保鲜袋中的混合物放置在干净的房间降温，挥发甲醛；具体地，将聚乙烯密闭保鲜袋中的混合物倒出并均摊在干净的塑料膜上，自然降温6小时至无异味后，检测混合物中的甲醛含量；结果表明，混合物中的甲醛含量为10ppm。

5、将自然降温后的豆粕收集起来，得到灭菌豆粕，低温密闭保存备用。至常温、挥发甲醛无异味后将豆粕收集起来，低温密闭保存备用。

实施例3

本实施例的双孢蘑菇添加剂的灭菌方法，包括如下步骤：

1、将3500ppm的甲醛溶液与颗粒直径在3mm的新鲜豆粕以1：10的质量比混合均匀，得到混合物。

2、将上述混合物装入规格为240mm*340mm的聚乙烯密闭保鲜袋中打包，每袋装入上述混合物1.5kg，随后排除多余空气。

3、将打包后的装有上述混合物的聚乙烯密闭保鲜袋平铺在恒温干燥箱中，在85℃恒温加热6小时后取出。

4、将取出后的聚乙烯密闭保鲜袋中的混合物放置在干净的房间降温，挥发甲醛；具体地，将聚乙烯密闭保鲜袋中的混合物倒出并均摊在干净的塑料膜上，自然降温6小时至无异味后，检测混合物中的甲醛含量；结果表明，混合物中的甲醛含量为12ppm。

5、将自然降温后的豆粕收集起来，得到灭菌豆粕，低温密闭保存备用。至常温、挥发甲醛无异味后将豆粕收集起来，低温密闭保存备用。

对照例1

本对照例采用高压灭菌方式对实施例1的新鲜豆粕进行灭菌，具体为：

a.先加适量水于高压灭菌器中，放入豆粕；

b.关闭灭菌器，打开气门，将灭菌器内空气除尽后，关闭气门，升温加压，具体地，调节温度为121℃，压力为103.4kpa，保温包压30min；

c.灭菌结束后，停止加热，压力回零后，打开气门，最后开盖取出豆粕，干燥后，低温密闭保存备用。

对照例2

本对照例采用常压灭菌方式对实施例1的新鲜豆粕进行灭菌，具体为：

a.将豆粕置于常压灭菌锅内，加热至100℃，以自然压力的蒸汽进行灭菌；

b.灭菌过程及时补充水分，防止蒸干，灭菌时间8-10h；

c.灭菌结束后，停止加热，取出，干燥，得到灭菌豆粕，低温密闭保存备用。

对照例3

本对照例仅采用高浓度的甲醛溶液对实施例1的新鲜豆粕进行灭菌；具体为：

1、将3000ppm的甲醛溶液与颗粒直径在0.5mm的新鲜豆粕以1：10的质量比混合均匀，得到混合物。

2、将上述混合物装入规格为240mm*340mm的聚乙烯密闭保鲜袋中打包，每袋装入上述混合物1.5kg，随后排除多余空气。

3、将打包后的装有上述混合物的聚乙烯密闭保鲜袋平铺在桌面，室温放置6.5小时后取出。

4、得到灭菌豆粕，干燥后，低温密闭保存备用。

试验例

采用实施例1-3和对照例1-3的灭菌豆粕作为添加剂对双孢蘑菇进行培养，培养过程如下：

a.利用农作物秸秆和畜禽粪便，经过微生物的作用二次发酵将原材料分解后得培养料；

b.将双孢蘑菇菌种混入二次发酵料25℃发菌约16-20天，长满蘑菇菌丝的培养料为三次发酵料，三次发酵料分为六组，分别向各组料中加入实施例1-3和对照例1-3的灭菌豆粕并混匀，随后，表面覆土进行管理；

c.待菌丝穿过覆土层，开始每天降1℃气温，连续降4-5天后保持在16-18℃，降温13-16天后开始采收第一潮菇，直到第三潮菇结束。

实施例1和对照例1的添加剂对三潮菇生长情况的影响分别见图1和图2。根据图1、2可得，实施例1双孢菇的一潮菇、二潮菇、三潮菇产量均高于对照例1。

由此表明，本发明双胞蘑菇添加剂显著提高了双孢蘑菇生产时的产量，其原因是本发明的杀菌方法在对双孢蘑菇添加剂进行有效灭菌的同时，极大程度地保证了添加剂营养的完整性，避免了传统灭菌方法导致的菌丝生长抑制和污染风险。

实施例1-3和对照例1-3的蘑菇产量和生物学效率分别如表1所示。

表1蘑菇产量与生物学效率

根据表1可得，实施例1-3的第三潮菇的产量均大于8.0kg/m²，同比增长了22.7％～145.7％；实施例1-3的双孢蘑菇总产量均大于37.5kg/m²，同比增长了10.0％～25.8％；实施例1-3的双孢蘑菇生物学效率均大于105％，同比增长了10.0％～25.8％。由此表明，本发明所述的双孢菇添加剂可以显著提高双孢菇的总产量和生物学效率。