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    雙孢蘑菇培養(yǎng)基料隧道發(fā)酵的關(guān)鍵技術(shù)

    2013-04-07 08:42:36李鳳玉
    食藥用菌 2013年6期
    關(guān)鍵詞:雙孢基料主料

    李鳳玉

    (徐州市賈汪區(qū)江莊鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心,江蘇 徐州 221000)

    雙孢蘑菇培養(yǎng)基料隧道發(fā)酵的關(guān)鍵技術(shù)

    李鳳玉

    (徐州市賈汪區(qū)江莊鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心,江蘇 徐州 221000)

    介紹雙孢蘑菇培養(yǎng)基料隧道發(fā)酵技術(shù)三階段:原料配制,隧道一次發(fā)酵,隧道二次發(fā)酵。原料配制涉及原材料配比原則,原材料選擇,配方,原料預(yù)濕及混合處理。分別從發(fā)酵原理、發(fā)酵工藝和異?,F(xiàn)象處理三方面詳細(xì)介紹雙孢蘑菇培養(yǎng)基料隧道一次發(fā)酵和隧道二次發(fā)酵技術(shù)。

    雙孢蘑菇;基料;隧道發(fā)酵技術(shù);一次發(fā)酵;二次發(fā)酵

    利用隧道發(fā)酵技術(shù)制備雙孢蘑菇培養(yǎng)基料具有機(jī)械化程度高,生產(chǎn)成本低,節(jié)能降耗,基料質(zhì)量穩(wěn)定,病蟲少,栽培發(fā)菌快,產(chǎn)量高等顯著優(yōu)勢和特點;可實現(xiàn)全年全天候制備雙孢蘑菇培養(yǎng)基料,滿足周年化生產(chǎn)對基料需求;實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)培養(yǎng)基料,可提供給菇農(nóng)直接裝架生產(chǎn),使菇農(nóng)打破傳統(tǒng)制料招工難、基料質(zhì)量不穩(wěn)定、產(chǎn)量低的瓶頸,增加菇房年栽培次數(shù),提高菇房利用率和生產(chǎn)效率。該技術(shù)易于標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化作業(yè),符合現(xiàn)代菇業(yè)高產(chǎn)、高效、持續(xù)發(fā)展的客觀要求。

    1 原料配制

    1.1 原材料配比原則 基料配制時,首先要計算初始含氮量,然后確定糞草比,最后確認(rèn)基料中碳和氮的比例。以糞草基料配方為主的初始含氮量控制在1.5%~1.7%,糞/草比不能超過5/5;初始碳/氮比控制在23~27/1,碳/氮比在一次發(fā)酵時會逐漸降到21~26/1,在二次隧道發(fā)酵時會逐漸降到14~16/1,適于菌絲的生長發(fā)育。含氮量過低會減弱微生物的活動,使料溫低,發(fā)酵時間延長;含氮量偏高則會導(dǎo)致基料中積累NH3,抑制菌絲生長。因此,在配制基料時,主料和輔料的用量必須要按一定的比例進(jìn)行。

    1.2 原材料選擇

    (1)主料。因地制宜選擇合適的主料,要考慮營養(yǎng)及培養(yǎng)料的通透性,麥草和雞糞是首選主料。小麥秸稈應(yīng)新鮮無霉變,含水量18%~20%,含氮量0.4%~0.6%,黃白色草莖以長者為佳,無粘連結(jié)塊、淋雨色變,以當(dāng)年的為好。雞糞含水量30%左右,含氮量3.0%~3.5%,以雛雞糞和肉雞糞營養(yǎng)價值高。

    (2)輔料。①餅肥:蛋白質(zhì)含量高,在用量上要適當(dāng)減少,一般不宜超過5%。②石膏:可直接補(bǔ)充雙孢蘑菇菌絲生長的硫、鈣等營養(yǎng)元素,能減少培養(yǎng)料中氮素的損失,加速有機(jī)質(zhì)的分解,提高培養(yǎng)料的保肥力,促進(jìn)子實體的形成。宜選用醫(yī)用和食用石膏,添加量為1.0%~1.5%,禁用工業(yè)石膏,細(xì)度要求在80~100目。③石灰:呈堿性,常用于調(diào)節(jié)培養(yǎng)料的酸堿度,添加量為2%~4%。④過磷酸鈣:可補(bǔ)充磷、鈣的不足,能促進(jìn)各種有益微生物的發(fā)酵腐熟,還能與培養(yǎng)料中的過量游離氨結(jié)合,形成氨化過磷酸鈣,防止培養(yǎng)料銨態(tài)氮的透散,若添加量超過2%,則培養(yǎng)料易出現(xiàn)酸化現(xiàn)象。

    1.3 配方 配方一:干麥草50%,雞糞45%,餅肥2%,過磷酸鈣1%,石灰1%,石膏1%;配方二:干麥草50%,牛糞40%,餅肥3%,尿素3%,石灰2%,石膏1%,過磷酸鈣1%。

    1.4 原料預(yù)濕及混合處理 主料在預(yù)濕池內(nèi)完成,一般一次性投入秸稈及畜禽糞,浸料預(yù)濕混合,所需時間冬季72小時,春季60小時,夏季48小時。主料預(yù)濕混合期間要翻動碾壓2~3次,使浸水、混合均勻,然后撈出淋水備用建堆,3天后添加混合好的輔料建堆。原輔料達(dá)到“三均勻”,即主料與輔料均勻,水分均勻,酸堿度均勻。料pH值穩(wěn)定在8.5~9,含水量在65%~70%。建堆3天可將原料運(yùn)送到發(fā)酵隧道進(jìn)行一次發(fā)酵。

    2 隧道一次發(fā)酵

    2.1 一次發(fā)酵原理 一次發(fā)酵主要是由原料中嗜熱的高溫放線菌、腐質(zhì)霉菌、假單孢桿菌等微生物來完成。中低溫微生物群體首先利用原料中較簡單的有機(jī)質(zhì),產(chǎn)生有機(jī)酸、CO2和熱量,隨著堆溫上升并超過45 ℃后,嗜熱性微生物開始替代不適應(yīng)高溫環(huán)境的中溫性微生物,原料中的氮素在各種微生物的分解作用和化學(xué)反應(yīng)下轉(zhuǎn)變?yōu)榘?。?dāng)料溫進(jìn)一步升高至70~80 ℃時,嗜熱微生物也逐漸消失,高溫高濕環(huán)境條件下,碳水化合物縮合脫水,不溶性焦糖多聚物的焦糖化反應(yīng)和碳源得以濃縮,為雙孢蘑菇菌絲生長積存了一定的碳素營養(yǎng)。此外,料中氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)、維生素和醋酸鹽與碳水化合物脫水縮合發(fā)生美拉德反應(yīng),產(chǎn)生棕色不溶性的多聚糖胺化合物,使原料由黃白色轉(zhuǎn)為棕色至深棕色,麥秸表面的蠟質(zhì)層也逐漸脫去,料體變得松軟,粘連性增強(qiáng),易吸水,并具有很濃的刺鼻氨味。

    2.2 一次發(fā)酵工藝 原料一次發(fā)酵在自行設(shè)計的兩層板式隧道中完成,上層堆放原料,下層為通風(fēng)裝置(風(fēng)速壓力為5 500~8 000帕,風(fēng)速流量為每噸每小時10~18立方米)。經(jīng)均勻攪拌處理的培養(yǎng)料送入隧道后堆成高2.5米,寬視隧道寬度而定的料堆。相對而言,高壓的能穿透料層的風(fēng),比大量的供氧更重要,因此料倉的強(qiáng)制送風(fēng)系統(tǒng)必須有穿透料層的能力。條件適宜情況下料溫會快速升至70~80 ℃,一般第3天料溫開始下降,這時需打開隧道,用拋料機(jī)把培養(yǎng)料轉(zhuǎn)到另一個隧道,進(jìn)行再次發(fā)酵。一次發(fā)酵時間共9天左右:進(jìn)一次隧道(3天)→1次倒倉(3天)→2次倒倉(3天)→二次隧道。

    一次發(fā)酵后的培養(yǎng)料表面濕滑而有光澤,韌性較強(qiáng),不易拉斷,為棕色和深棕色,粘附性中等,有較濃氨味,但無酸臭味。一次發(fā)酵技術(shù)參數(shù)為;水分70%~73%,pH 7.5~8.0,氨氣700~900毫克/升(ppm),氮含量1.65%~2.0%,碳/氮比22~25.5/1。

    2.3 異?,F(xiàn)象處理 ①料呈乳黃色,酸臭味較大。原因是原料水量偏多及堆心部位缺氧嚴(yán)重,須加大底層送風(fēng)量,4~6小時后,酸臭味會自然消失。②原料粘性過大,呈水紅色或棕色,氣味偏酸。造成的原因是原料水量偏多,處理方法為增加一次倒倉。

    3 隧道二次發(fā)酵

    3.1 二次發(fā)酵原理 二次發(fā)酵有兩個作用:一是通過巴氏消毒,殺滅培養(yǎng)料中有害微生物及蟲卵;二是進(jìn)一步發(fā)酵使原料轉(zhuǎn)化為雙孢蘑菇菌絲生長需要的營養(yǎng)物質(zhì)。

    二次發(fā)酵是氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為菌體蛋白質(zhì)的過程,由嗜熱微生物(細(xì)菌、放線菌和霉菌)對培養(yǎng)料進(jìn)行分解和轉(zhuǎn)化。原料中的含氮化合物如蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸、尿素等,在發(fā)酵轉(zhuǎn)化過程中,先后被微生物利用,產(chǎn)生氨類化合物。氨類化合物小部分以氨氣形式在通風(fēng)過程中散失,大部分被嗜熱放線菌固定,隨著放線菌的死亡而最終以菌體蛋白的形式存在,有利于雙孢蘑菇菌絲利用。

    3.2 二次發(fā)酵工藝

    (1)填料。經(jīng)過一次隧道發(fā)酵的基料需要拋入二次發(fā)酵隧道進(jìn)行巴氏滅菌,時間7~9天。填料非常關(guān)鍵,要用拋料機(jī)將一期末基料拋成松散一致的寬4米、高1.8~2.1米的料堆。隧道二次發(fā)酵分6個階段,分別是:①均溫階段,②升溫階段,③巴氏滅菌階段,④冷卻階段,⑤選擇培養(yǎng)階段,⑥降溫播種階段。

    (2)通風(fēng)升溫。填料后4小時左右可關(guān)閉隧道艙門進(jìn)行均恒升溫,使不同層次的料溫趨于一致,料層溫度穩(wěn)定一致后,以速度為每噸每小時150立方米的循環(huán)風(fēng)將料溫逐步升到58℃。(3)巴氏滅菌。當(dāng)料溫升至58℃時,恒溫保持8~10小時,嚴(yán)禁料溫高于60 ℃或低于55 ℃,否則會影響滅菌效果。

    (4)降溫、培養(yǎng)。巴氏滅菌后逐漸將料溫降到48~50 ℃,保持 100小時。當(dāng)培養(yǎng)料呈深棕色或褐色,料內(nèi)伴有35%左右的灰白色放線菌等有益微生物的色斑,沒有氨味或其他刺鼻的異味,并略帶甜面包香味,培養(yǎng)料柔軟富有彈性,沒有粘連現(xiàn)象,容易被拉斷時,發(fā)酵工藝全部結(jié)束,可以通風(fēng)降溫至30 ℃以下,以備播種。

    二次發(fā)酵技術(shù)參數(shù)為;水分65%,pH 7.5, 氨氣80毫克/升,碳/氮比14~16/1。

    3.3 異?,F(xiàn)象處理

    (1)培養(yǎng)料底部和隧道的兩側(cè)偏干。原因是底層風(fēng)量過大或隧道空間溫度超過70 ℃。處理方法:人工噴灑加溫至80 ℃的熱水(內(nèi)加1%石灰),切忌噴灑生冷水。

    (2)原料呈片狀粘連。原因是培養(yǎng)料發(fā)酵期間的溫度低于45 ℃,引起細(xì)菌污染。處理方法:在發(fā)酵期間加大通風(fēng)量(每噸每小時150立方米的循環(huán)風(fēng)),40~45 ℃的停留期不得超過8小時。

    (3)培養(yǎng)料氨味偏重。原因是巴氏滅菌溫度超過65 ℃,造成培養(yǎng)料過度發(fā)酵,并影響氨氣的吸附效果。處理方法:迅速將溫度降至52 ℃,保持3~5小時,也可向隧道空間噴灑5%甲醛溶液,及時清除隧道內(nèi)的游離氨。

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