香菇液體菌種與固體菌種的生產成本和使用效果分析

周 峰 李巧珍 楊仁智尚曉冬 宋春艷 李正鵬 譚 琦 李 玉*

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香菇液體菌種與固體菌種的生產成本和使用效果分析

周 峰1李巧珍1楊仁智2尚曉冬1宋春艷1李正鵬1譚 琦1李 玉1*

(1. 上海市農業科學院食用菌研究所，農業部南方食用菌資源利用重點實驗室，國家食用菌工程技術研究中心，國家食用菌加工技術研發分中心，農業部應用真菌資源與利用重點開放實驗室，上海市農業遺傳育種重點開放實驗室，上海 201403；2. 上海智農生物科技有限公司，上海 201199 )

介紹香菇液體菌種和固體菌種生產的流程，并從制種周期、生產成本、接種效率、發菌周期4個方面對比兩種菌種生產使用的成本及效果。結論：液體菌種具有制種周期短、接種效率高、定植封面快、發菌周期短、菌齡一致、污染率和生產成本低等優點，適合食用菌規?；?、工廠化生產。

香菇；液體菌種；固體菌種；優劣比較

我國是世界上最早認識和栽培香菇的國家，至今已有800多年的歷史[1]。近三十年來，我國香菇生產發展迅速，早在1987年就成為世界第一大香菇生產國[2]。據中國食用菌協會統計，2015年我國香菇總產量達766.66萬噸，占全國食用菌總產量的22.05%[3]，是目前我國生產量和消費量最大的食用菌品種。

近年來，隨著香菇產業的發展，香菇生產方式也在逐步轉型升級，很多地區已從傳統家庭小作坊模式向集約化專業化制棒企業＋農戶以至工廠化生產模式轉變，因此對香菇生產工藝、成本、產量以及產品品質提出了更高、更精細的要求。在食用菌產業中，菌種生產作為首道工序，關系著生產的成敗[4]。本文就香菇液體菌種與固體菌種兩種不同菌種生產方式進行分析對比，以期為生產者提供參考。

1 液體菌種生產

液體菌種制作采用發酵罐，對罐內的液體培養基通入無菌空氣并加以攪拌，以增加培養基中溶解氧含量，同時控制發酵工藝參數，獲得大量菌種[5]。香菇液體菌種生產工藝流程與金針菇、杏鮑菇和黑木耳等基本相同，也是由母種接種到三角瓶。三角瓶菌種放置在搖床上培養好后接種到發酵罐，通氣培養。發酵結束后，通過液體接種機將菌種接入菌棒或菌包，然后培養、出菇。

1.1 母種制作

母種一般采用PDA培養基。培養基配方：馬鈴薯（去皮）200 g，葡萄糖20 g，瓊脂條（粉）20 g，水1 000 mL，pH自然。配置時要注重原料的質量，質量差的培養基，菌絲生長慢、活力差，菌落形態變化大，菌種質量難以保證。為了保證母種質量，生產企業常購買進口培養基生產母種。

試管母種從4 ℃冷藏箱中取出，置于22～24 ℃培養箱內活化12～24 h，然后轉接平皿。待菌種生長至整個平皿90%時，轉接1～2次，待菌絲活力恢復后再接種至三角瓶。平皿菌種一般需要培養12～14天（圖1）。

1.2 液體三角瓶菌種制作

液體三角瓶菌種培養基，一般采用葡萄糖或蔗糖作為碳源，豆粉或豆粕作為氮源，再添加少量KH2PO4和MgSO4，另根據需要添加少量蛋白胨或酵母粉。豆粉等加水后容易出現絮狀沉淀，致使分裝不均勻，因此需逐瓶添加，不能融水后再分裝。

培養基配好后，每瓶加入一粒磁力攪拌轉子，經高溫高壓滅菌，冷卻后接種。平皿菌種用3～5 mm孔徑的打孔器打孔，每瓶接菌種10塊以上。接種后置于搖床120～160 r/min、24 ℃左右恒溫培養12～14天。培養結束后用于接種發酵罐（圖2）。

1.3 發酵罐菌種制作

發酵罐培養基與三角瓶菌種配方基本一致，但需添加少量消泡劑。根據配方，將各營養成分加入水桶等容器內，加水充分攪拌，然后過篩加入發酵罐中。將發酵罐推入滅菌器內高溫高壓滅菌，有些發酵罐自帶蒸汽滅菌功能，滅菌結束后拉入冷卻間，通氣保持罐內正壓，淋水冷卻。冷卻后進入接種室，在FFU層流罩下通氣正壓接種。接種后通入無菌空氣培養9～11天，然后接種菌棒或菌包（圖3）。

2 固體菌種生產

1957年，上海市農業科學院食用菌研究所第一任所長陳梅朋先生開始進行香菇純菌種的培養，次年正式生產香菇母種和原種，并通過舉辦各類培訓班，推廣至全國各省市（自治區），推動了香菇固體菌種的發展。固體菌種因其技術要求低、風險小，一直受到農戶和小規模企業的青睞，其一般由母種、固體三角瓶種、原種和栽培種逐級擴繁，工藝較為繁瑣。隨著生產規模擴大，投資和使用成本將達到或超過液體菌種。

2.1 母種制作

固體菌種的母種制作同上文1.1節（圖4）。

2.2 固體三角瓶菌種制作

固體三角瓶菌種培養基配方，硬雜木屑為78%～85%，麩皮15%～18%，石膏或輕質碳酸鈣1%，根據需要另可添加1%紅糖，以加速菌絲定植。含水量55%左右。制作菌種的木屑要求比栽培用木屑顆粒度小，一般為2～6 mm。

培養基配好后裝瓶，500 mL三角瓶裝料280～300克，中心打接種孔，高溫高壓滅菌，冷卻后接種。平皿菌種用1 cm孔徑的打孔器打孔，每瓶接種6～8塊，接種孔內接2～4塊，以縮短發菌周期。置于原種室22 ℃左右恒溫培養24～27天，長滿后需后熟2～3天，即可用于擴繁原種（圖5）。

有些企業不制作固體三角瓶菌種，直接用母種接原種，發菌周期長，封面慢，污染率高。

圖1 平皿菌種

圖2 液體三角瓶菌種

圖3 液體發酵罐菌

圖4 平皿菌種

圖5 固體三角瓶菌種

2.3 原種和栽培種的制作

原種和栽培種的培養基配方同固體三角瓶菌種。培養基配好拌勻后，使用對折徑15×35（cm）或17×35（cm）的聚丙烯塑料袋裝袋，每袋裝料800～1 000克。菌包中心插塑料打孔棒，高溫高壓滅菌，冷卻后拔出打孔棒進行接種，可縮短發菌周期，提高菌齡的一致性。發菌一般需要27～30天，每瓶三角瓶固體菌種可以接原種8～12包，每包原種可接栽培種24～32包（圖6、圖7）。使用固體接種機，每袋菌種可接香菇菌棒13～20個。

原種也可使用枝條制作枝條菌種[6]，每包可裝枝條70～80根，以提高擴繁指數，減少原種的制作數量。

圖7 栽培種

3 液體菌種與固體菌種的對比分析

以日產4萬個香菇菌棒所需的菌種量，對液體菌種和固體菌種的制種周期、生產成本、接種效率、發菌周期和投資成本等進行如下對比分析。

3.1 制種周期

固體菌種經平皿種、三角瓶種、原種到栽培種逐級擴繁，需要90～101天；液體菌種僅需從平皿種到三角瓶種，再到發酵罐種，需時33～39天，制種周期縮短60天以上（表1）。

表1 香菇固體菌種和液體菌種的制種周期

3.2 生產成本

生產成本主要包括原料、耗材、人工、滅菌和空調能耗等費用。使用液體菌種，日產4萬個菌棒，每棒接種60 mL，需要750 L的發酵罐4個，消耗平皿菌種6～8個，三角瓶種4～6個，制作工人4名，每罐成本400～600元，每棒菌種成本0.04～0.06元。

使用固體菌種，每棒接種40～60克，需15×35（cm）規格的栽培種2 500～3 000包，消耗母種16～24個，三角瓶種8～16個，原種32～100包，包括生產和挑雜，需要工人10～12名，每棒菌種成本0.1～0.15元。

3.3 接種效率

固體接種機，每臺每小時接種800～1 000棒，每臺接種機需要3～4名工人操作[7]，4萬個菌棒，需要接種機6～7臺。

液體接種機，每臺每小時接種3 000～3 500棒，需要2～3臺接種機，由于不需要處理菌種，每臺機器需2～3名工人。日產4萬個菌棒可節省接種人工約4名。

3.4 發菌周期

由于液體菌種具有流動性，分散性好，萌發點多，發菌周期比固體菌種至少縮短7～10天。根據實驗結果，液體菌種接種的菌包發菌和轉色均比固體菌種快，90天菌齡的香菇品種68天左右即可正常出菇，單潮產量每包達325 g，且菇蕾分布均勻，出菇整齊；固體菌種接種的菌包培養68天，出菇量相對少，單潮產量每包只有85.8 g，且菇蕾分布不均勻（圖8～13）。

圖8 使用固體菌種第25天

圖9 使用固體菌種第46天

圖10 固體菌種培養68天后割袋

圖11 使用液體菌種第25天

圖12 使用液體菌種第46天

圖13 液體菌種培養68天后割袋

3.5 投資成本

液體菌種的制作需要空氣過濾系統和發酵罐，日產4萬棒菌棒，每天需要4個發酵罐，周期11～12天，每周備用1～2罐，共需要750 L 的發酵罐48～50個，每個發酵罐成本為9 000～10 000元。空氣過濾系統和管道安裝需要15萬～20萬元。

使用固體菌種門檻低，設備投資少，但培養室需要的面積大，如果使用標準廠房，加空氣處理、空調設備、加濕系統和層架，每平方米造價1 500～2 000元，投資并不比液體菌種少（表2）。

表2 香菇液體菌與固體菌種投資成本對比

注：*培養室投資面積液體菌種為150～200 m2，固體菌種為400～500 m2。

4 討 論

傳統的香菇制種工藝主要采用固體菌種逐級擴繁生產母種、原種和栽培種，最后擴大到栽培袋生產。其制種周期長、用種量大、勞動強度大、工藝繁瑣、雜菌污染率高、發菌周期長、菌齡不一致等弊端都極大制約了香菇產業的轉型升級。

液體菌種具有制種周期短、接種效率高、定植封面快、發菌周期短、菌齡一致、污染率低和生產成本低等優點，適合食用菌規?；?、工廠化生產，已成為食用菌制種產業的發展趨勢（表3）。

表3 液體菌種與固體菌種優缺點對比

使用液體菌種，以日產4萬個香菇菌棒為例，每年節省的菌種費用至少達100多萬元，且能縮短發菌周期，降低能耗，提高庫房使用率，提升產品質量。目前，液體菌種已經在金針菇、黑木耳、杏鮑菇、海鮮菇、蟹味菇等品種上得到大規模應用，取得了很好的效果。

隨著香菇產業的轉型升級，固體菌種已不能滿足規模化和工廠化生產企業的需求，香菇液體菌種有望在2～3年內快速推廣，被企業廣泛使用。

[1] 吳錦文. 香菇的生物學特性及其鋸末菌磚栽培技[J]. 食品科學, 1985(1): 57-59.

[2] 張樹庭, 陳明杰. 香菇產業的過去現在和未來[J]. 食用菌, 2003(1): 2-4.

[3] 高茂林. 我國食用菌產業概況[EB/OL]. (2017-2-24) [2017-3-3]. www.cefa.org.cn/2017/03/03/10055.html.

[4] 戴建清. 曾志恒. 食用菌液體菌種研究現狀及發展趨勢[J]. 中國食用菌, 2012, 31(5): 1-3.

[5] 丁米田, 暢凌冰, 趙亞飛. 食用菌液體菌種深層培養階段技術研究[J]. 農家之友, 2009(6): 42.

[6] 姜濤, 張忠偉, 薛建臣, 等. 香菇枝條菌種的制作與應用技術[J]. 食用菌, 2007(6): 24-25.

[7] 李玉, 尚曉冬, 宋春艷, 等. 香菇工廠化栽培長棒模式與透氣袋模式的比較[J]. 食藥用菌, 2016, 24(6): 406-408.

S646

B

2095-0934（2017）03-199-05

現代農業產業技術體系建設專項資金資助（CARS-24）；上海市科技興農重點攻關項目（滬農科攻字（2015）第5-1號）；上海市食用菌產業技術體系建設專項資金資助（滬農科產字（2017）第9號）；上海市市級農口系統青年人才成長計劃項目（滬農青字（2016））

周峰（1984—），男，主要從事食用菌工廠化栽培

*為通訊作者，E-mail：pega@163.com