杏鮑菇液體菌種發酵過程相關指標變化規律

周峰 王濤 李玉

摘要 [目的]研究杏鮑菇液體菌種發酵過程相關指標變化規律，以進一步有效指導杏鮑菇液體生產。[方法]對杏鮑菇液體菌種發酵罐培養過程中菌絲量、CO2濃度及pH的變化規律進行研究。[結果]菌絲量與CO2濃度變化基本符合微生物增長的“S”型曲線。培養初期菌絲量增長緩慢，第4～8天快速增長，增長量維持在0.5 g/L以上；第9天后菌絲量增長速度趨于緩慢，菌絲量也逐漸趨于平穩，培養后期菌絲量略有下降。培養過程中pH變化較小，從培養初期到對數生長期，pH下降幅度不超過0.50。[ 結論]液體菌種發酵時間以8～9 d為宜。

關鍵詞 杏鮑菇；液體菌種；菌絲量；CO2濃度；pH

中圖分類號 S646.1+4 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2017）18-0009-02

Abstract [Objcctive] To study the variation rule of the relative index during Pleurotus eryngii liquid fermentation process，in order to effectively guide industrial cultivation of Pleurotus eryngii. [Method]Study on the variation of the mycelium amount， concentration of CO2 and pH value during industrial cultivation of Pleurotus eryngii was carried out. [Result]During the culture of mycelium， the change of mycelium amount and the concentration of CO2 accorded with the S type growth curve， and the 4th-8th days was the period of logarithmic phase with the growth amount of mycelium 0.5 g/L per day. After 9 days， mycelium growth tended to slow， by the end of the mycelium cultivation， mycelium started slightly decreased. The pH value of medium changed slightly in 0.5 during the mycelium cultivation. [Conclusion]Three groups of parameters showed that the liquid strain fermentation time should be 8 to 9 days.

Key words Pleurotus eryngii；Liquid spawn； Mycelium amount；CO2 concentration；pH

杏鮑菇[Pleurotus eryngii（DC：Fr.）Quèl.]，學名刺芹側耳，隸屬于擔子菌綱傘菌目側耳（平菇） 科側耳（平菇） 屬[1]。杏鮑菇肉質肥厚，質地脆嫩，口感獨特，是味道優美的菇類之一，被稱為“平菇王”“干貝菇”。因其子實體具有杏仁的香味和鮑魚的口感，福建、臺灣稱為杏仁鮑魚菇，簡稱杏鮑菇[2]。

液體菌種具有制種周期短、接種效率高、定殖封面快、發菌周期短、菌齡一致、污染率低和生產成本低等優點，適合食用菌規模化、工廠化生產，已成為食用菌制種產業的發展趨勢。目前使用液體菌種的食用菌已有50 余種[3]，郭團玉等[4]

利用液體菌種與固體菌種進行杏鮑菇栽培試驗，結果表明，液體菌種栽培比固體菌種栽培更具有優勢，除發菌快、菌齡縮短外，液體菌種出菇整齊、轉潮快、畸形菇率低、品質檔次較高。馬立芝[5]用液體菌種生產杏鮑菇生物學效益可達80%～100%，總產量提高4.25%。筆者對杏鮑菇液體菌種發酵罐培養周期的菌絲含量、pH、CO2濃度變化規律進行研究，以期為杏鮑菇液體菌種制備提供參考。

1 材料與方法

1.1 菌株 國森1號，2011年上海市農業科學院食用菌研究所雜交后系統選育。

1.2 培養基制備

1.2.1 試管或平皿母種培養基。采用PDA培養基：馬鈴薯（去皮）200 g，葡萄糖20 g，瓊脂條（粉）15～20 g，水1 000 mL，pH自然。可適當提高培養基營養成分[6]，菌絲生長速度比普通PDA更快。

1.2.2 三角瓶液體母種培養基。培養基：白砂糖20 g/L，豆粕粉3 g/L，酵母浸粉2 g/L，磷酸二氫鉀0.8 g/L，硫酸鎂0.7 g/L。其中，豆粕經粉碎機粉碎后過100 目篩備用。裝瓶量為250 mL搖瓶裝液量150 mL。同時，三角瓶中放1粒38 mm×3.5 mm的磁力攪拌子[7]。

每搖瓶接種4～5 塊0.5 cm2大小的PDA母種培養基。培養溫度22 ℃，搖床轉速140 r/min，培養7～10 d。搖瓶結束后，磁力攪拌器攪拌3～4 h，將菌絲充分打碎后接入發酵罐，增加萌發點。

1.2.3 發酵罐液體菌種培養基。培養基配方同“1.2.2”。將白砂糖、豆粕粉、KH2PO4、MgSO4放入容器內，加適量水充分攪拌混勻，過30目篩，再倒入發酵罐中，定容至250 L，并加入12.5 mL硅酮乳液型消泡劑，121 ℃滅菌2 h，滅菌后通入無菌空氣，保持正壓，淋水冷卻。待培養基溫度降至25 ℃以下時，接入三角瓶液體母種。接種時，通入無菌空氣使發酵罐內保持正壓，在FFU層流罩下火焰接種，22 ℃通氣培養15 d。

1.3 試驗方法

1.3.1 發酵罐培養過程中菌絲量的變化。

接種后每隔12 h從發酵罐接種口在無菌操作下，取樣測定發酵液的菌絲量。取100 mL菌液，使用80目無紡布過濾，反復洗滌，放入65 ℃烘干至恒重，稱其質量，重復3次，取平均值。

1.3.2 發酵罐培養過程中pH的變化。取樣時間與方法同“1.3.1”，使用Sartorius PB-10型pH計測定所取發酵液的pH，重復3次，取平均值。

1.3.3 發酵罐培養過程中排出氣體CO2濃度的變化。

取經高壓滅菌聚丙烯栽培袋一個，保證袋內所有氣體排出，將袋子套在發酵罐的出氣口收集發酵罐排出的氣體，然后迅速扎上袋口并將Testo 535 型CO2測定儀探頭伸入袋中測定CO2含量，待測定儀讀數趨于穩定時記錄所測數值。測定時間同“1.3.1”，重復3次，取平均值。

1.4 數據分析 試驗數據采用SPSS 21.0軟件進行分析。

2 結果與分析

2.1 菌絲量的變化

由圖1可知，前3 d菌絲量增長緩慢，至第3天僅0.56 g/L；第4天開始快速增長，增至1.01 g/L，第4～8天菌絲增長量維持在0.5 g/（L·d）以上；第9天后菌絲量增長速度開始緩慢，菌絲量也逐漸趨于平穩，培養后期菌絲量略有下降。由此可知，杏鮑菇發酵罐菌絲量變化規律基本符合生物界群體增長的“S”型曲線。在培養初期，杏鮑菇菌絲由三角瓶培養基轉移至發酵罐培養基，此時杏鮑菇菌絲體處于適應新環境的過程，參加細胞內代謝的酶類需要再調節以適應新的營養物質運輸系統，因而此時菌絲量的增加并不明顯。當菌種適應新的培養基時，生長速率加快，單位時間細胞增加的數量保持恒定，增長速率也達到最大值，即進入了對數生長期。隨著培養基內營養物質的消耗和發酵代謝產物的積累，菌絲生長速度下降，當細胞增加的速度與細胞死亡的速度持平時，菌絲量達到平衡。隨著時間的推移，培養基內因營養物質消耗過多而不能維持細胞增加與死亡的平衡時，整個發酵液內的菌絲便進入衰亡期。

2.2 排出氣體CO2濃度的變化

由圖2可知，無菌空氣CO2濃度為500～600 mg/L，剛接完種時（即0 d）CO2濃度為50 mg/L左右，這是由于CO2在水中有一定的溶解度，而此時菌絲體的呼吸強度極弱。隨著菌絲體的增長，呼吸作用加強，以及水中CO2的飽和，排氣CO2濃度逐漸上升，第2～4天CO2濃度基本維持在400～650 mg/L，這與圖1中菌絲量生長曲線的調整期相符，此時菌體的呼吸仍較弱。第4天后隨著菌絲體生長進入對數期，菌絲體含量迅速增加，呼吸產生更多的CO2。第8～11天CO2濃度維持在1 700 mg/L以上，此時菌體生長處于穩定期，細胞產生數量與衰亡數量基本持平，呼吸產生CO2濃度也趨于穩定。11 d后CO2濃度呈下降趨勢，表明菌體生長進入了衰亡期。

2.3 pH的變化

由圖3可知，在整個發酵培養過程中，培養液pH變化較小。接種初期pH為6.26，在培養初期即前3 d，pH基本不變，維持在6.20以上，第4天后隨著菌絲體快速生長，代謝產物有所積累，pH略有下降，第9天下降至6.10以下，隨著菌絲體生長進入穩定期與衰亡期，代謝產物或分泌物的積累，pH下降速度變快，第11天下降至6.00以下，第15天下降至5.85左右。

3 結論與討論

杏鮑菇液體菌種在發酵罐培養過程中，pH變化較小，從培養初期到對數生長期，pH下降幅度不超過0.50。培養期間CO2濃度變化曲線與菌體生長的調整期、對數期、穩定期和衰亡期相符合，基本符合微生物增長的“S”型曲線，如果某個時期CO2濃度突然異常升高，則可能是雜菌污染，一般是細菌，此時發酵罐培養液應作廢并及時清理。在生產中， CO2濃度可作為發酵罐培養液是否正常生長的一個輔助指標，CO2濃度在1 700 mg/L以上時為對數生長期，即最佳接種

期，對數期接種下一級培養基時可立即生長，縮短調整期[8]。

菌絲量、pH、排出氣體CO2濃度是食用菌工廠化生產企業較容易檢測的指標，菌絲量反映了菌絲體在液體培養基中的含量，CO2濃度反映了菌絲的呼吸狀況。杏鮑菇液體菌種發酵過程中，通過檢測菌絲含量、CO2濃度和pH，不需要特殊的儀器和繁瑣的試驗步驟，可以更好地指導杏鮑菇企業的液體菌種生產。

參考文獻

[1] 黃年來.一種市場前景看好的珍稀食用菌——杏鮑菇[J].中國食用菌，1998，17（6）：3-4.

[2] 李月桂，江旺坤，阮時珍，等.杏鮑菇袋式工廠化周年栽培技術[J].食藥用菌，2011，19（1）：45 -46.

[3] 張勝友.中國液體菌種生產新技術[M].武漢：華中科技大學出版社，2010：1-2.

[4] 郭團玉，陳峰，陳錫雄.杏鮑菇液體菌種培養及應用初探[J].食用菌，2006，28（5）：25-27.

[5] 馬立芝.杏鮑菇液體菌種培養及貯藏工藝的研究[D].北京： 中國農業大學， 2005.

[6] 田景花，李明，王俊玲，等.杏鮑菇菌種培養基配方篩選研究[J].河北農業大學學報，2004，27（2）：25-28.

[7] 王濤，李玉，周峰，等.適于液體菌種生產的杏鮑菇優良菌株篩選[J].食藥用菌， 2014，22（2）：86-88.

[8] 韓德權，王莘.微生物發酵工藝學原理[M].北京：化學工業出版社，2013：68.