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灭菌新技术与理论探索

 老刻刀 2014-11-10

灭菌新技术与理论探索

一、杂菌与灭菌

  1、杂菌的概念

  食用菌栽培中,人为栽培物种以外的其他物种的微生物及真菌都是杂菌。对应于植物栽培中的杂草。食用菌生产过程中极易受杂菌的危害,给生产带来了严重的影响。常见的杂菌包括细菌、曲霉、青霉、木霉、毛霉、根霉、链孢霉和裂褶菌、云芝、红栓菌等。

  2、杂菌产生原理

  杂菌是指食用菌栽培中生长的非栽培种类的菌类及其它微生物。任何微生物都有自己适合的生存环境,在不同培养基和不同的环境下,有不同的微生物产生。不同环境产生不同的微生物。

  3、灭菌工艺理论

  食用菌必须经过灭菌过程。教科书(包括百度)中对灭菌的名词解释是:用理化方法杀死一定物质中的微生物的微生物学基本技术。灭菌的彻底程度受灭菌时间与灭菌剂强度的制约。微生物对灭菌剂的抵抗力取决于原始存在的群体密度、菌种或环境赋予菌种的抵抗力。灭菌是获得纯培养的必要条件,不仅是食用菌栽培中必须的技术,也是食品工业和医药领域中必需的技术。

  将培养基、发酵设备或其他目标物中所有微生物的营养细胞及其芽胞(或孢子)杀灭或去除,从而达到无菌的过程。灭菌常用的方法有化学试剂灭菌、射线灭菌、干热灭菌、湿热灭菌和过滤除菌等。可根据不同的需求,采用不同的方法,如培养基灭菌一般采用湿热灭菌,空气则采用过滤除菌。

  4、食用菌代料栽培中的灭菌

  堆肥发酵,高温高压和常压灭菌是最常用、最好的方法。堆肥发酵主要用于蘑菇、平菇、鸡腿菇的栽培。其他食用菌基本需要高温湿热灭菌。

  常压蒸气灭菌是100℃,理论时间4小时,实际从点火到100℃需要4-6小时,保持10小时以上,闷锅4小时,福建古田菇农进行的大灶外包灭菌灶,一灶往往在1万袋以上,灭菌及稳火时间超过36小时。

  高压灭菌其蒸汽温度可达121-126℃,能将耐热的微生物芽孢全部杀死。高压灭菌的理论时间是30分钟就可以了,但是在实际操作中往往需要4小时。

  二、代料栽培食用菌高温灭菌的缺点

  1、原材料浪费大,能耗高:一只装量为3000袋(17x33)的常压灭菌灶,灭菌一锅,需要煤炭为350公斤;或者每一公斤木屑的培养料需要同样量的木材去灭菌,因此有生产食用菌是破坏森林一说。

  2、用工多,劳动强度大,由自然温度20℃起火,到100℃需要6小时,保持100℃、12小时,用工2个,时间生产中需要多6小时。

  3、原材料在高温或高压下,营养损失严重,会对培养基内某些糖或有机含氮化合物破坏。菇体组织松软,口感差,这也是食用菌产量、品质不高的原因。

  4、灭菌越彻底,对灭菌后接种的操作要求越严格。

  对于一般的农户,一锅培养料往往需要24小时以上的灭菌时间,费时、费力、费工、费能源。

  三、杂菌产生原理与防治

  1、不同培养基营养与环境产生的杂菌

  食用菌栽培培养基不同产生不同的杂菌。

  糖份含量高、偏酸、水分过大、温度高:木霉、绿霉、链孢霉、帚状菌

  水分过大、温度高:美发菌、鬼伞、炭角菌

  微酸---微碱:毛霉、根霉、黄曲霉

  干燥。温高:多为多孔菌、裂褶菌、红栓菌等

  2、不同灭菌方式产生的杂菌之分类

  食用菌栽培有熟料、生料、发酵料之分。

  熟料、生料、发酵料所形成的培养基环境产生的杂菌归类:

  熟料:木霉、绿霉、链孢霉、帚状菌

  发酵料:美发菌、鬼伞、炭角菌

  生料:毛霉、根霉、黄曲霉

  段木栽培杂菌:多为多孔菌、裂褶菌等

  3、熟料杂菌的产生原理与防治

  经过无菌处理的培养料,很容易被最先侵染的某一种杂菌占领,得到全部的养分。熟料杂菌特点:发菌速度快、往往早于食用菌菌丝的生长、消耗的营养分与栽培食用菌相同,并且容易使菌袋腐烂。熟料上霉菌一般都是偏酸性,料内水分偏大、糖分偏大和高温高湿情况下生成。

  熟料中杂菌的预防与防治:既然是熟料就要,灭菌要彻底。接种也要严格,接种箱密闭性一定要好。接种箱尽量放在干燥、干净、密闭性好的房间内;接种环节也要严格无菌操作;菌种在使用前一定要进行挑选及处理;接种人员接种前应该用75%的酒精对双手及各接种器具进行严格的消毒。接种动作要轻盈、熟练快捷,接种量要足。

  培养好的菇段防治:木霉,石灰处理,并加强通风,降低水分。链孢霉,及时清理,深埋密闭炭烧。

  4、发酵料中产生杂菌的原理与防治

  发酵料中产生杂菌主要有放线菌、鬼伞、鸡爪菌、美发菌。原理:发酵过程是一个多种微生物共同存在的过程,发酵头3天,由于料内大量氨气产生,杂菌较少。

  5、生料中杂菌产生的原理与防治

  与对于没有经过发酵和高温湿热灭菌的培养料,通常我们叫做:生料。生料情况下所有代料栽培的木生类食用菌基本不能够生长。但是,我们可以了解一下生料情况下出现的杂菌并且也分分类:60℃以下细菌;80~90℃多根霉、80~97℃多曲霉。

  生料中杂菌产生的原因:是培养料没有晒干,基料里的自由水没有除去,灭菌无法彻底。防治:基料晒干,严格无菌措施。

  四、应用低碳技术与产品灭菌理论的提出

  由于杂菌与所栽培的食用菌种类存在着生理生态的差异性,与产生和生长的环境、培养基有不同的密切关系。依据椴木栽培的生料原理,我们进行了新材料的探索研究。

  1、生料栽培技术的探索与应用

  中国古代的食用菌栽培技术就是生料栽培技术,食用菌代料栽培对生料栽培的需求是广泛的。如果能够低温灭菌、灭菌时间短、营养不损失,用工省、能耗低,一定会给食用菌生产者带来福音。

  2、促酵剂一种新的、能够实现生料栽培的灭菌材料

   在长期的食用菌栽培中,发现熟料与生料栽培过程中不同杂菌产生的机理,根据杂菌产生的原理我们研究出了这种新材料。

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