液体菌种开发应用的实践与思考

       根据我几十年来液体菌种开发应用的实践,结合网上浏览收集的有关论述编辑综合, 供参考:

 一、食用菌液体菌种开发应用的历史、历程
       1、国外的发展

从20世纪中期开始,微生物液体深层培养(发酵)技术迅猛发展,从而形成了现代医药、食品发酵工业。1948年美国科学家成功地对蘑菇进行了液体深层培养,并很快使欧美国家蘑菇生产在五、六十年代进入了液体菌种和工业化栽培时代。
       现在英帝国化学公司SCP(单细胞蛋白)生产罐有30层楼高,达100m,罐容近3500m3。英国的食用菌液体菌种生产也代表西欧与北美发达国家菌种生产模式,英国的蘑菇菌种采用全自动化的大罐发酵制备,全国菌种主要由Sylvon和Amycel两大国际菌种公司生产完成。双孢蘑菇是英国农业中的重要产业,其产值超过马铃薯和蕃茄,现已进入自动化和电子计算机时代,成为了现代农业的代表。其两大菌种厂的菌种都在进行出菇检验合格后才出厂销售。
       近年来,日本、韩国等亚洲国家对香菇、金针菇、平菇的液体菌种也已进行了深入研究,不少菇厂开始用中小型发酵罐生产液体菌种进行栽培。
    总体来说,西方国家液体菌种与设备的特点是早、精、大。
       2、国内的发展和现状

      我国较早进行的是1960年香菇液体培养研究。1979年上海师院的杨庆尧教授开始对香菇、金针菇等的液体菌种进行培养试验,并进行栽培试验。1985-1988年我在香港中文大学进行了大量的多品种的液体菌种的培养、发酵试验等实践。自上世纪90年代起,我国不少科研院所、尤其是一些私营和小型的企业开始对食用菌液体菌种及中小型发酵设备进行研究,到90年代底开始在生产中推广应用,但开始的效果很不理想,这里有大环境、管理技术人员缺乏的问题, 但主要是设备、工艺有缺陷、不完善, 就比如空气过滤系统、用于加温xx的碳棒结构问题, 好多年都不过关,容易出故障,给正常生产造成很大影响。 可以说,从上世纪90年代末到本世纪的前5年中,液体发酵菌种就是在宣传、推广、失败、总结、提高的过程中走过来的,经过社会上反复、深入和艰苦的研究、推广、改进,到2005年以后,设备、工艺才逐步成熟,技术人员、整体环境也才逐步达到正常推广应用的程度。

 到今天我国液体菌种的社会化推广应用,不论在发酵设备、工艺技术还是在栽培应用上,都积累了宝贵的经验,奠定了坚实的基础。目前已见的液体菌种生产与应用的食用菌品种,已经包括有平菇、香菇、黑木耳、双孢菇等常规品种和白灵菇、杏鲍菇、真姬菇等珍稀品种约五十多个品种。
           我国液体菌种研究的总体特点是晚、多、小。
       3、我国的特色与出路
          西欧、美国等发达国家发酵技术与生产都很先进,其液体菌种的优势得到了充分发挥,但我们绝不能仿效和照搬他们的模式,建造一个或几个县级、省级或{gjj}液体菌种厂,这是由我们的国情的特色决定的。

    问题之一是国外设备投资大、技术要求高。一套设备得成百上千万元,且要求外部环境的水、电、气、汽供应配套、稳定,产品的成本高、售价高。我国现在食用菌商品价格比国际市场平均低几倍至十几倍,这种大、洋、贵的设备显然不适合中国国情。
       问题之二是与手工化农户生产不协调。液体菌种自身是工业化生产,西方国家在液体菌种发展的同时,其栽培生产也同步实现了机械化、工业化、智能化,两者相辅相承,互相促进和发展,而我国目前的食用菌生产主力仍然是传统的手工化、作坊式、千家万户的小农生产,两者难以接轨。况且液体菌种生产可以常年化生产菌种,而农户实际栽培只能季节性栽培,使液体菌种的优势大打折扣。
       问题之三是我国栽培品种太多。西方国家仅对一、二个品种实现了社会化、工业化大生产,并把液体菌种作精作细,但我国食用菌商品化栽培已几十个品种,其工艺、设备研究难点多,需多年积累,逐步突破。
       因此我国液体菌种生产技术与设备的研究只能走规模小、投资小、运行成本低、技术操作简单、适于多品种生产的模式。现在市面上率先研究和推广的各种型号的小型液体菌种培养器,符合我国目前农村的实际情况,在生产中得到了逐步的推广应用。
       二、液体菌种的优势和不足
       1、液体菌种的优势
       液体菌种是采用生物培养(发酵)设备,通过液体深层培养(发酵)的方式生产食用菌菌丝体,作为食用菌栽培的种子。液体菌种是相对固体菌种(木屑、棉壳、麦麸、枝条等)的物理性状而言的。液体菌种具有固体菌种不可比拟的优势:
       其一是制种快:在液体菌种培养罐内菌体细胞处于最适温度、酸碱度、氧气、碳氮比等条件下,以动态方式培养,菌丝分裂迅速,以对数期生长,菌体细胞是以几何数字的倍数加速增殖,一般2~4天完成一个培养周期,在短期内能获得大量菌丝体(球)。固体菌种培养,其菌丝体是以自然数的速度自上而下匀速生长,固体菌种从原种再到栽培种,每级扩繁都得1个多月。
       其二是活力强。液体菌种不仅营养、温度、氧气、酸碱度等环境通过控制,{zd0}限度地满足了菌体的生长需求,而且呼吸作用产生的代谢废气能及时排除,新陈代谢旺盛,所有菌球菌龄基本一致,因此菌丝活力强。而固体菌种菌体细胞代谢物积留混杂于培养基营养物中间,自然影响菌体质量。况且固体菌种往往是瓶(袋)上下菌龄不一致,下面刚长好,上面可能老化,并失去活力。
       其三是纯度高。液体菌种所用母种一般需经筛选纯化制备而成,种源纯度高、转接代数少、活力强。而固体菌种所用斜面母种经一些商家无限转代后纯度降低、活力降低。液体菌种培养是在密闭罐体内运行,供氧系统空气经无菌过滤,空气纯度达到99.999999%,从而保证所培养的液体菌种是纯种。
       其四是防污染。液体菌种具有流动性,接种后易分散,萌发点多,菌球接入后萌发快,在适宜条件下,接种后24小时左右菌丝布满接种面,使栽培污染得到有效控制。而固体菌种接种时,菌体经过剥离与撕裂和xx薰杀,从萌发吃料到封闭接种面,一般得5~7天。所以杂菌污染机率多。
       其五是缩短栽培周期。液体菌种使栽培发菌速度快一倍,出菇集中,减少潮次,周期缩短,栽培的用工、能耗、场地等成本都大大下降。有的品种(如杏鲍菇、金针菇)从制种到栽培、采收上市不超过30天,更容易抓季节,赶行情。
    其六是成本低。以150升型液体制种培养器为例,每罐菌种成本200元左右,接种4000~5000袋,菌种成本不超过5分钱。
       2、液体菌种的不足
      事物都是一分为二的,液体菌种目前也有不尽人意之处。如培养设备需要有电源、偏远农村常停电、设备需要投资(有的菇农由于诸多原因,尚未完成资金积累),需要重新学习和掌握制种工艺,设备故障自己不会维修;一家一户小规模生产(1000-2000袋),上设备不合算,需要联户引进设备。当然这些问题也在研究解决之中。据说大连全禾菌业培养器就能在停电后继续自动运行10~20小时,短期停电不用怕。
       3、需要对液体菌种重新认识的几点
     液体菌种研究与推广的突破是在近几年,而许多人的认识还受十几年前液体菌种水平的影响,对液体菌种的成功和应用推广持谨慎、怀疑甚至反对态度,这当然是可以理解的,目前主要应喜爱以下几方面需要重新认识:
       其一是液体菌种培训器易污染。是的,发酵液营养丰富,比固体木屑培训基杂菌生产速度快。然而,现在的国际先进的膜过滤材料,其过滤孔径为0.01微米,是最小xx个体的几十分之一,从而保证了供养纯度并有效控制杂菌。
     其二是液体菌种技术要求高,农户不易掌握。实际上现在的液体菌种培养器全部是自动控制,按键操作,比过去制种瓶瓶袋袋xx接种要更轻松简单,农户一学就会。
       其三是液体菌种贮藏运输难。实际上,液体菌种培养器制种2-3天就一罐,一罐百八十块钱,就能接几个至上万袋,现用现作,现作现用,无需贮藏运输。
       其四是液体菌种对出菇的影响。有人怀疑液体菌种物理搅拌造成菌体单核化,营养液体造成菌性变异退化等等。这是多年前液体发酵中存在的问题,现在技术已经基本解决。气体搅拌代替机械搅拌,xx有机物代替化学试剂,专用母种代替传统母种,并取消摇瓶工艺,从而保障了菌种的种性,使食用菌栽培产量质量都有了保障。

   三、液体菌种推广的必然性
       1、 菌种生产方式落后已成为影响行业进步的瓶颈
       传统的固体菌种三级四级地代代转接,一转就是半年。生产中前怕污染,后怕老化,烟薰火烧,繁琐复杂。今天好了明天不一定好,东家好西家不一定好,少干了还行,一上规模就出问题。由于固体菌种纯度低萌发迟缓,污染居高不下,大面积污染的地区数不胜数。到了出菇时袋与袋之间菌丝参差不齐,即使是同一袋内,菌丝的菌龄上下也相差悬殊,上面的菌丝已经老化,而下面的还没长满,出菇难以集中,产品质量差,管理费用高。
       2、产业发展需要菌种生产方式的创新
     我国食用菌产业今后的发展主要有三种趋势:一是标准化;二是工厂化;三是周年化。但固体菌种的标准化、工厂化、全年化的实现周期长、成本高,要不液体菌种困难的多。
       3、市场需求呼唤生产方式的创新
       据报道,我国近年来,食用菌出口量在下降,近五年来出口贸易下降,损失了50亿人民币。   我国只有实现标准化、工厂化、全年化生产,才能从生产大国发展到生产强国。而实现标准化、工厂化、全年化生产,首先得解决机械化、设施化问题。液体菌种是整个食用菌生产的源头,液体菌种技术设备的研究与应用就是标准化菇厂基础。

       四 、我国液体菌种研究与推广的形势
       1、设备越来越精
      一是型号越来越多。既有每罐生产几十升可接种一、两千袋的“家庭型”罐,也有每罐生产几百升可接种一、两万袋的菇厂、菌种厂用罐。我国食用菌生产发展正处于上升时期,普通菇农生产大户和大小菇厂(场)同时并存,设备型号多才能适应我国食用菌发展现状,才适合现阶段食用菌的国情。
      二是功能越来越好。目前市场上的液体菌钟培养器不仅解决了自动控制,还实现了电脑远程集成监控,不怕停电,停电20小时之内机器照常运转;能实现定量接种,误差不到+0.5毫升,能与全自动液体菌种接种机相连接,整筐(12袋)一次性接种,6秒钟完成。
       2、是工艺越来越先进
     目前已实现人工栽培的食用菌品种已达四、五十种,这些品种液体菌种生产的培养基配方、培养条件、工艺及设备控制各有不同,对一些难度较大的品种也已获新的突破。
       3、推广普及正在深入
        液体菌种近几年的成功推广应用,基本xx了食用菌生产者对其怀疑观望心理,得到了行业的认可。不仅各省、市、自治区都得到推广应用,还辐射到了其他国家和地区。目前,我国的液体菌种培养器已销往加拿大、法国、马来西亚、韩国和我国台湾等十八个国家和地区,得到国外同业人士的称赞,这也是我国对世界食用菌行业的又一贡献。
       4、液体菌种正朝着标准化方向迈进
     中国食用菌协会与国家相关部门正在加强和推进食用菌标准化建设,制定了从制种的培养基、各级菌种、生产工艺、生产设备和食用菌产品等一系列标准。在目前食用菌液体菌种的国家标准、行业标准尚未确定的情况下,科研单位制定和实施企业标准十分重要。目前,有关单位对液体菌种设备、工艺、菌种及接种设备、技术先后制定了六项企业标准,对规范液体菌种的推广应用起到了积极有效的作用。

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