本發(fā)明涉及用固體、液體培養(yǎng)基綜合培養(yǎng)食用菌類產(chǎn)品如菌種、菌飲料、菌絲體、蛋白糧等的方法。
改變?nèi)祟愂澄锝Y(jié)構(gòu)的主要途徑之一是全面拓展農(nóng)業(yè)食用菌類及同時拓展工業(yè)化食用菌類。營養(yǎng)學(xué)家近二十年來紛紛發(fā)現(xiàn),各種菇體分別具有獨特的醫(yī)療價值及較完全的營養(yǎng)價值,而各類菌絲體效能比菇體高出十至三十倍,是食用菌一生中最精華生態(tài),而新型五谷蛋白糧是人類今后理想的食品原料。
近年來發(fā)展的食用菌深層培養(yǎng)方法,即液體發(fā)酵法,正如美國專利申請?zhí)朥S4288555所公開的。如欲擴大菌種生產(chǎn),至少要經(jīng)過3-4級逐級繁殖,如一個10噸發(fā)酵罐,所需菌種液要700-1000公斤,顯然單靠燒并搖床的一級種子是遠不能滿足要求,這樣必須經(jīng)多級繁殖,時間1~3日/級計,總計8-18天時間,而各級培養(yǎng)罐用不銹鋼制造,所需設(shè)備造價、材料能源耗費大,費時長。
目前還有一種固體培養(yǎng)基生產(chǎn)食用菌類產(chǎn)品的方法,它是以消過毒的五谷作為培養(yǎng)基,食用菌菌種接種在其上,雖然這樣提高五谷之營養(yǎng)成份,但費時長,并且菌種長大極為不均勻。
本發(fā)明的目的,簡化菌類產(chǎn)品生產(chǎn)方法,獲之一種消耗設(shè)備材料能源低的高效率生產(chǎn)方法并且在綜合培養(yǎng)法不同階段獲得不同種類食用菌產(chǎn)品。
為此目的,本發(fā)明解決方案是在液體培養(yǎng)法中使用固體培養(yǎng)基培養(yǎng)出來菌種,而在固體培養(yǎng)法中使用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)出菌種,并且這兩個過程是同時進行。
在液體培養(yǎng)過程中,只須經(jīng)過篩洗固體菌種即可獲得大型液體深層發(fā)酵所需菌種量,并且在固體、液體綜合培養(yǎng)各階段獲之各種食用菌類產(chǎn)品。
本發(fā)明液體培養(yǎng)中用的菌種是由固體培養(yǎng)法獲之的菌種。培養(yǎng)液用熱交換器高溫滅菌,然后予冷藏,在一定溫度下加入配比一定的消毒過的固體菌種,并將之在培養(yǎng)液中打碎,經(jīng)過篩選。反復(fù)進行數(shù)次。這樣不僅獲之深層發(fā)酵中所用菌種而且還得到“干菌絲體”。
本發(fā)明液體深層發(fā)酵中輸入凈化氣體是使用沸石供氣法,這樣在培養(yǎng)液中連續(xù)不斷產(chǎn)生無數(shù)氣泡,成為繁殖初始點即在這些點上菌種開始進行發(fā)酵,生化,固氮等一系列生化作用形成懸浮的菌球,繼而獲之可食用菌類產(chǎn)品如菌膠或菌飲產(chǎn)品。
本發(fā)明固體培養(yǎng)食用菌采用一連續(xù)生產(chǎn)工藝過程經(jīng)吹、凈、浸、涼、灼過至少其中一種五谷培養(yǎng)基經(jīng)熱交換器螺旋管內(nèi)滅菌;又進入冷交換器螺旋管內(nèi)低溫冷卻至常溫按配比10-30%拌入菌膠,該菌膠即是由液體培養(yǎng)法冷藏槽中獲之。經(jīng)自動包裝;栽培,生產(chǎn)出新型食品原料五谷蛋白糧。
下面根據(jù)附圖詳細描述本發(fā)明。
圖1,傳統(tǒng)的液體深層發(fā)酵生產(chǎn)方法,
圖2、圖3,固體、液體綜合培養(yǎng)法生產(chǎn)流程圖。
圖1為一般傳統(tǒng)液體培養(yǎng)生產(chǎn)方法。用無菌操作挑取斜面菌種1-2塊,置入已滅菌盛有液體培養(yǎng)基的圓錐并中,培養(yǎng)液數(shù)量占瓶容積1/5或1/3接種后,種子瓶放在25℃下振蕩培養(yǎng)3-10天然后將已長濃的一級種子傾入盛有玻璃珠的無菌瓶中,瓶劇烈振蕩,打斷菌絲體,形成菌種懸浮液,然后以5-10%接種量置入二級培養(yǎng)罐中,三級接種量是10-15%,這樣10噸發(fā)酵罐以裝七噸計所需種子700-1050公斤,這樣,一級種子量遠遠不能滿足要求,必須成多級擴大,一般三、四級,必要時五級擴大,一般一級培養(yǎng)費時1-3天,所以獲得菌產(chǎn)品總需時6-18天。
根據(jù)圖2、圖3,固體、液體綜合培養(yǎng)法生產(chǎn)流程圖。液體培養(yǎng)和固體培養(yǎng)可同時進行,在一定范圍彼此利用其產(chǎn)物進行連續(xù)生產(chǎn)。例如可使用至少五谷之中一種為培養(yǎng)基,進行固體深層發(fā)酵。方法是將至少五谷之中任一種吹、凈、浸、涼、灼后經(jīng)熱交換器螺旋管高溫蒸汽攪拌滅菌10-14秒,并進入冷交換器超低溫冷卻螺旋管,第一根超低溫冷卻管溫度在-20℃左右,第二根螺旋管超低溫冷卻范圍大約在-30℃左右。螺旋管中固體粒流量大約1kg/秒。由超低溫冷卻螺旋管出來的固體培養(yǎng)基在常溫14℃-20℃流程中噴上菌膠。由配比10-30%左右液體深層發(fā)酵中獲得的菌膠,攪拌均勻。這樣,在每粒谷上配有幾個菌球,每毫升菌膠大約含3000-4600個菌球,每個菌球延生出菌管深進五谷中,將淀粉變成菌團,延生出菌絲體,包圍在五谷空隙中生長。由螺旋管攪拌均勻,裝入聚丙烯塑料袋五谷包;袋口保持微量通風(fēng)條件,經(jīng)栽培13-20天,生產(chǎn)出五谷菌絲體。該菌體可作為液態(tài)深層發(fā)酵中的菌種。若該五谷菌體經(jīng)篩洗、噴霧、干燥法,則可取得速溶菌絲體產(chǎn)品。而五谷(菌團)壓扁,干燥處理再加以香味可制成麥片,高梁片等即食天然食品,或稱五谷蛋白糧產(chǎn)品。
用液體培養(yǎng)基制備菌類產(chǎn)品方法:則是在煮水槽中由93℃熱水,并按一定碳氮比配制液體培養(yǎng)基,由高溫?zé)峤粨Q器通過培養(yǎng)液進行高溫滅菌,然后滅菌過的培養(yǎng)液通至冷藏槽(溫度的2-6℃)貯存?zhèn)溆?。篩洗固體菌種罐在使用前經(jīng)蒸汽吹洗滅菌15-20分鐘。同時進行五谷菌種包消毒處理。篩洗菌種罐一方面作為擴大菌種用,即培養(yǎng)出大型深層發(fā)酵所需菌種量,另一方面經(jīng)篩洗可獲之干菌絲體產(chǎn)品。將篩洗菌種罐中灌入1/4罐的培養(yǎng)液,放入一定配比量菌種包,根據(jù)培養(yǎng)目的,即如欲進行擴大菌種生產(chǎn)用則加入量為5-15%,最好為10%體積比菌種包;如欲獲之干菌絲體產(chǎn)品則可加入25-35%,最好為30%(按體積計)菌種包。開動打碎機,引入微量凈化過的空氣,而注意不使未凈化空氣進入罐內(nèi)。打碎機轉(zhuǎn)速200-300轉(zhuǎn)/分,打盤上下深入動作2-3次約20分鐘,至完全打碎包狀與塊狀菌體,篩洗出大約每公斤含1013-1016的菌管菌片最小單體繁殖點。再注入培養(yǎng)液至1/2罐中線處,開動打碎機機盤約5分鐘;再注入1/3罐培養(yǎng)液,打碎三分鐘,稀化之。原1∶10種子N(4)級擴大,在此一級完成。篩洗菌種罐一天能完成五-六次篩洗固體菌絲體。經(jīng)篩洗菌種,罐底部將經(jīng)篩洗過五谷(粒)導(dǎo)出,加工壓扁,烘干成麥片,高梁片等天然快速食品,剩余可烘干制成飼料。
在大型深層發(fā)酵罐中,采用了底部通入凈化空氣,為使供氣氣壓低,而供氣點多而采用沸石供氣法。這樣在培養(yǎng)液中連續(xù)不斷會產(chǎn)生無數(shù)氣泡,這些氣泡是菌種繁殖初始點,在浮升氣泡中,菌種繁殖點進行發(fā)酵、生化、固氮等一系列生化作用。由于空氣中含氮氣78%,促使培養(yǎng)液中菌管、菌片、懸浮菌球增多,培養(yǎng)液增濃,在32-48小時內(nèi),培養(yǎng)液可增濃至3200-4700菌球數(shù)/毫升。在大型深層發(fā)酵罐中,為改進菌種繁殖條件,糖濃度由2%增至4-6%最好為5-6%,碳氮比范圍28∶1-20∶1,最好為25∶1相應(yīng)提高了培養(yǎng)液粘度。
由大型深層發(fā)酵罐培養(yǎng)出菌液或菌膠輸入微振冷藏槽中,其菌膠一方面可用于固體發(fā)酵中菌種,另一方面可送入菌飲加工廠制成菌飲料。本發(fā)明應(yīng)用固體、液體綜合培養(yǎng)法,由篩洗固體菌種罐,例如1000升培養(yǎng)罐直接跳級進入大型深層發(fā)酵罐,例如達250000升培養(yǎng)罐,一次完成菌種篩洗,而單純采用液體深層發(fā)酵法,為完成菌種擴大繁殖經(jīng)由若干級,逐級擴大培養(yǎng)繁殖,如圖1示,經(jīng)試管母種→燒瓶搖床→小型發(fā)酵罐→種子罐→繁殖罐→液體深層發(fā)酵罐→大型深層發(fā)酵罐。由于本發(fā)明工序大大簡化并且采用低壓汽吹洗;高溫快速滅菌程序,改革原有設(shè)備,管路系統(tǒng),大大簡化設(shè)備,如由高壓式而變成低壓式;雙層式改變成單層式;節(jié)約材料,并且能源消耗降低;而生產(chǎn)周期得以縮短,并提高大型深層發(fā)酵罐使用效率。在應(yīng)用本發(fā)明進行固體、液體綜合培養(yǎng)過程中的不同階段可獲至各種食用菌類產(chǎn)品如菌種,菌絲體,菌飲料,蛋白糧等。
參見附表,由此對比可知應(yīng)用本發(fā)明所獲菌絲體PLⅡ,PLⅠ,L16各氨基酸量,及總量數(shù)據(jù)與用純液體深層發(fā)酵培養(yǎng)菌絲體氨基酸總量,如金頂蘑,平菇,香菇等均可高出四成。
附圖中符號的說明:
圖1中符號代表函意
151小型發(fā)酵瓶
501種子罐
5001繁殖罐
50001液體深層發(fā)酵罐
10T大型深層發(fā)酵罐
圖2中①煮水槽
②級配碳∶氮
③培養(yǎng)液超高溫滅菌
④培養(yǎng)液冷芷槽
⑤篩洗菌種罐
⑥大型深層發(fā)酵罐
⑦菌醪微振冷芷槽
(六)栽培五谷菌絲體
圖3中①煮水槽
②級配碳∶氮
③培養(yǎng)液超高溫滅菌
④培養(yǎng)液冷芷槽
⑤篩洗菌種罐
⑥大型深層發(fā)酵罐
⑦菌醪微振冷芷槽
(一)五谷(其一)凈、浸、涼、灼
(二)超高溫滅菌羅旋管
(三)超低溫冷卻羅旋管
(四)常溫拌菌醪
(五)自動包裝
(六)栽培五谷菌絲體
(a)菌絲體加工廠
(b)菌飲加工廠
(c)蛋白糧、菌種加工