固體培養基不同滅菌方式的效果與成本比較

王建兵 毛杭軍

(1.寧波市天禾農業發展有限公司,浙江 寧波 315000;2.奉化市農業局,浙江 寧波 315500)

食用菌培養基滅菌在殺滅培養基內的有害微生物的同時,也可除去原料中影響菌絲生長的部分有害物質,一般采用木屑為主要原料的培養基,都要經過蒸汽加熱滅菌后才可用于栽培。食用菌菌絲通過纖維素酶和漆酶等多種酶的作用,分解和吸收基內養分,而經滅菌處理的培養基更容易被菌絲分解利用。培養基一般采用濕熱蒸汽滅菌,分常壓滅菌和高壓滅菌兩種方式。為了比較兩種滅菌方式的效果和成本,我們開展了相關試驗,結果如下。

1 材料與方法

1.1 試驗設備 常壓滅菌采用自制滅菌鍋,高壓滅菌采用日本羽田HKC型滅菌鍋。

1.2 培養料、容器 培養料配方為雜木屑70%,麩皮13%,米糠16%,石灰1%,含水量為65%。試驗菌瓶為規格850 mL的聚丙烯 (pp)瓶。

1.3 試驗方法 取少量培養料檢測滅菌前的淀粉、蛋白質含量。將培養料裝瓶,每瓶裝濕料480 g,分別放入常壓滅菌鍋和高壓滅菌鍋內滅菌。常壓滅菌在滅菌鍋內溫度達到100℃后,保持6 h以上;高壓滅菌是在滅菌鍋內溫度達到100℃后,保持1h,隨后把鍋內壓力加到1kg/cm3、溫度達到120℃后保持1.5 h。滅菌結束,冷卻到20℃后,檢測滅菌后培養料的淀粉、蛋白質含量。另各取10瓶培養料,在無菌工作臺中每瓶中間各取1 g培養基放入PDA平板進行培養,在20℃恒溫箱中培養14天后進行雜菌觀察。

2 結果與分析

2.1 不同滅菌方式培養基內營養成分變化 經不同方式滅菌,培養基內蛋白質的含量變化較大,約減少20%;淀粉變化較小 (圖1)。

圖1 滅菌前后培養基內的成分變化

2.2 不同滅菌方式滅菌效果 常壓滅菌培養基在PDA平板上培養后仍發現雜菌,而高壓滅菌的培養基未發現雜菌。采用高壓滅菌相對常溫滅菌殺菌較徹底。

2.3 不同滅菌方式成本 采用常壓滅菌,購買設備等費用約5萬～10萬,較高壓滅菌鍋設備的20萬～30萬低很多。但由于常壓滅菌滅菌時間長,耗費燃料多,按滅菌6 h算,每萬瓶培養基需消耗煤氣4.5 t;而高壓滅菌滅菌時間短,耗費燃料少,滅菌同樣數量培養基僅消耗煤氣1.5 t。

2.4 常壓滅菌培養基與滅菌鍋溫度變化 常壓滅菌在鍋內溫度達到100℃時,培養基內溫度一般在60℃左右,要讓基內溫度達到98℃以上,至少要在鍋內溫度達到100℃時保持1 h左右 (圖2)。

2.5 高壓滅菌培養料內溫度與滅菌鍋溫度變化高壓滅菌和常壓滅菌一樣,滅菌鍋內升溫快,瓶內升溫比較慢,所以在滅菌鍋內溫度達到100℃后,讓滅菌鍋在100℃的溫度下恒溫保持1 h,然后再升溫到120℃,保持1.5 h(圖3)。

圖2 常壓滅菌培養料與滅菌鍋溫度變化

圖3 高壓滅菌培養料與滅菌鍋溫度變化

3 小結與討論

以上試驗結果表明,常壓滅菌設備成本低,但耗費燃料多,滅菌時間長且不易徹底,但滅菌前后營養成分變化不大;高壓滅菌設備成本高,耗費燃料少,滅菌徹底,時間短,但培養基里的營養成分易被破壞,尤其是蛋白質要比常壓滅菌少20%左右。

培養基因內部空隙多,不易導熱,致使蒸汽鍋爐的溫度和培養基內的溫度產生差異,在滅菌鍋內溫度達到100℃后,培養基內溫度要達到100℃至少要多經1個小時以上。采用常壓滅菌法難以殺滅培養基內的全部雜菌,滅菌后須盡快使培養基溫度降到28℃以下,以使培養基內殘存雜菌的繁殖得到有效控制。

高壓滅菌培養基除了比常壓滅菌蛋白質減少20%外,其余的營養成分沒有發現大的變化;耐熱性最差的微量成分硫氨素,經121℃50 min加熱后,50%會被分解,在拌料時可多加入含有硫胺素成分的營養劑,以使滅菌后培養基內存有足夠的硫胺素成分。在實際栽培試驗中,采用常壓滅菌和高壓滅菌的兩種培養基均未發現栽培對象在產量上的差異。綜上所述,在食用菌栽培上適宜使用高壓滅菌。