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一種微生物復(fù)合香菇膠原栽培基質(zhì)的制作方法

文檔序號(hào):11801898閱讀:271來源:國知局

本發(fā)明涉及食用菌栽培技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種微生物復(fù)合香菇膠原栽培基質(zhì)。



背景技術(shù):

香菇俗稱中國菇,是一種著名的用栽培真菌的食用藥材,在我國有著悠久的培育歷史傳統(tǒng),因其豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值而深受消費(fèi)者喜愛,現(xiàn)已成為世界上第二大人工栽培的食用菌,由于產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,香菇代料栽培傳統(tǒng)基質(zhì)的原料日趨枯竭,需要積極探索替代基質(zhì)的途徑。另一方面,隨著人們生活水平的提高,人們希望香菇營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值也能得到提高,所以需要提供一種優(yōu)質(zhì)的香菇栽培基質(zhì)。

膠原蛋白作為一種生物大分子,具有天然的低毒性、低免疫性、可引導(dǎo)菌絲生長(zhǎng)以及較好的生物相容性等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)其提取方法簡(jiǎn)單,原料來源廣泛且廉價(jià),通過屠宰場(chǎng)廢棄的豬皮即可進(jìn)行規(guī)模化提取,其作為香菇栽培的新型基質(zhì)材料具有極大潛力,但未經(jīng)交聯(lián)修飾處理的膠原蛋白往往具有降解速率過快、變形溫度低、易發(fā)生收縮形變以及機(jī)械性能不足等缺點(diǎn),需要通過交聯(lián)改性來提高膠原蛋白的機(jī)械性能和抗降解能力。

目前,膠原蛋白穩(wěn)定化處理的方法主要是通過物理或化學(xué)的方法進(jìn)行交聯(lián)。其中,物理方法有真空干熱交聯(lián)、紫外和C射線交聯(lián)等,這些方法的優(yōu)點(diǎn)是不引入有毒化學(xué)物質(zhì),能保持膠原良好的生物相容性,但單獨(dú)采用物理交聯(lián)往往不能獲得均一的、理想的交聯(lián)強(qiáng)度,因此化學(xué)交聯(lián)方法得到更為廣泛的應(yīng)用。

常見的化學(xué)交聯(lián)劑有醛類、碳化二亞胺類、雙環(huán)氧類物質(zhì)以及氰異酸鹽等。其中,戊二醛是一類廣泛應(yīng)用于膠原基生物材料的交聯(lián)劑,能降低膠原的抗原性,但是戊二醛交聯(lián)劑存在降低膠原生物相容性和易導(dǎo)致膠原鈣化等潛在的危險(xiǎn)。研究表明,即使戊二醛殘留質(zhì)量濃度低至310mg/L時(shí)仍有毒性,其未發(fā)生反應(yīng)的官能團(tuán)或膠原在酶的作用下發(fā)生降解時(shí)所釋放的這些官能團(tuán)均可能引起細(xì)胞毒性反應(yīng),對(duì)培養(yǎng)菌造成危害。而1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽/N-羥基琥珀酰亞胺交聯(lián)劑具有無毒、生物相容性良好的特點(diǎn),應(yīng)用在膠原蛋白的改性上能表現(xiàn)出更為優(yōu)異的性能。

公開號(hào)為102617213A的發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種利用壓縮秸稈制備香菇栽培基質(zhì)的方法,該培養(yǎng)基質(zhì)采用重量比為25-35%的粗木屑、15-25%的細(xì)木屑、25-35%的浸透的壓縮秸稈顆粒、10-15%的麩皮、1.0-1.5%的石膏混合制備而成,該發(fā)明培養(yǎng)基質(zhì)木質(zhì)素含量較高,有利于香菇菌絲的利用,同時(shí)采用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢料作為栽培基質(zhì)原料,改善了環(huán)境且節(jié)約了成本,但該發(fā)明公開的栽培基質(zhì)使用原料過于單一,易造成養(yǎng)分不均衡,需要額外營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的添加,同時(shí)和香菇的生物相容性不高,對(duì)于香菇生長(zhǎng)微環(huán)境的改善和菌絲的擴(kuò)展無促進(jìn)作用,無顯著附加價(jià)值的提高,限制了發(fā)明基質(zhì)的規(guī)?;瘧?yīng)用。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷,提供一種微生物復(fù)合香菇膠原栽培基質(zhì)。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:

一種微生物復(fù)合香菇膠原栽培基質(zhì),由下列重量份的原料制成:乳鏈球菌菌劑1-2、枯草芽胞桿菌菌劑3-4、植物乳桿菌菌劑2-3、甘蔗渣36-38、海帶加工廢料24-26、聚丙烯酸2-3、海藻酸鈉2-3、磷酸一氫鉀4-5、凹凸棒粉4-6、豬皮廢料50-55、氯化鈉粉末3-4、胃蛋白酶制劑2-3、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽2.4-2.8、N-羥基琥珀酰亞胺0.6-0.7、1%氯化鈉溶液適量、pH2.5醋酸溶液適量、氫氧化鈉溶液適量、水適量。

所述的微生物復(fù)合香菇膠原栽培基質(zhì)制備方法的具體步驟如下:

(1)將甘蔗渣、海帶加工廢料、乳鏈球菌菌劑、枯草芽胞桿菌菌劑、植物乳桿菌菌劑充分混合后添水至物料潮濕松散,漚制發(fā)酵23-25天,將發(fā)酵料壓榨并過濾,得到發(fā)酵液和發(fā)酵干料,再將發(fā)酵液?jiǎn)为?dú)取出,經(jīng)離心后收集菌泥沉淀和上層發(fā)酵清液,將菌泥冷凍干燥制成凍干粉,即得到發(fā)酵干料、發(fā)酵清液和凍干粉備用;

(2)向步驟1所得發(fā)酵清液中加入聚丙烯酸、海藻酸鈉,加熱至78-80℃,不斷攪拌螯合12-15分鐘,之后冷卻至室溫,再加入磷酸一氫鉀,攪拌混合至均勻,得營(yíng)養(yǎng)液備用;

(3)將豬皮廢料去毛后洗凈切碎,按1:5-6g/mL的固液比加入到1%氯化鈉溶液中,浸泡5-6小時(shí)后用清水洗凈,再將所得皮塊按1:15-18g/mL的固液比加入到pH值為2.5的醋酸溶液中,并在冰浴條件下浸泡8-10小時(shí),完成后將皮塊打碎,此時(shí)再加入相同體積的上述醋酸溶液,并加入胃蛋白酶制劑,酶解12-15小時(shí),其中每小時(shí)攪拌5-7分鐘,酶解結(jié)束后用雙層紗布過濾,收集濾液,向其中加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH至7-8,再加入氯化鈉粉末,靜置10-12小時(shí),之后將溶液以5000-5500轉(zhuǎn)/分離心15-18分鐘,收集沉淀,烘干后得膠原蛋白粉末備用;

(4)將步驟1所得發(fā)酵干料、凍干粉、步驟2所得營(yíng)養(yǎng)液、步驟3所得膠原蛋白粉末以及凹凸棒粉全部混合并充分?jǐn)嚢韬?,置?-4℃環(huán)境下,此時(shí)加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽和N-羥基琥珀酰亞胺,交聯(lián)10-12小時(shí),完成后升至室溫,即得本發(fā)明香菇栽培基質(zhì)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:

本發(fā)明基質(zhì)通過對(duì)豬皮廢料中膠原蛋白的提取將具有低免疫原性、生物可降解性的膠原蛋白應(yīng)用到栽培基質(zhì)的配制中,同時(shí)采用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽/N-羥基琥珀酰亞胺作為交聯(lián)劑對(duì)膠原進(jìn)行交聯(lián)處理,令膠原蛋白的變性溫度和抗酶解能力提高,吸水率和溶脹率降低,提高了其熱穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,不僅能為香菇提供一定的支撐和生長(zhǎng)界面,同時(shí)膠原蛋白內(nèi)部的膠原纖維束相互交錯(cuò)排列形成的多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),也有利于有益微生物的搭載以及營(yíng)養(yǎng)成分的固定,同時(shí)有利于香菇菌絲的粘附和遷入,為香菇的生長(zhǎng)提供了適宜的、養(yǎng)分充足的環(huán)境。

本發(fā)明的香菇栽培基質(zhì)利用多種菌種的復(fù)合,能將發(fā)酵料中木質(zhì)素和纖維素轉(zhuǎn)化成菌絲易于利用的有效養(yǎng)分,同時(shí)產(chǎn)生的乳酸能顯著抑制有害菌的活動(dòng),其合成的維生素還可輔助香菇菌絲對(duì)養(yǎng)分的吸收和代謝,從而創(chuàng)造了有利于香菇生長(zhǎng)的環(huán)境,提高了香菇的產(chǎn)量和品質(zhì)。

具體實(shí)施方式

一種微生物復(fù)合香菇膠原栽培基質(zhì),由下列重量份(kg)的原料制成:乳鏈球菌菌劑1、枯草芽胞桿菌菌劑3、植物乳桿菌菌劑2、甘蔗渣36、海帶加工廢料24、聚丙烯酸2、海藻酸鈉2、磷酸一氫鉀4、凹凸棒粉4、豬皮廢料50、氯化鈉粉末3、胃蛋白酶制劑2、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽2.4、N-羥基琥珀酰亞胺0.6、1%氯化鈉溶液適量、pH2.5醋酸溶液適量、氫氧化鈉溶液適量、水適量。

所述的微生物復(fù)合香菇膠原栽培基質(zhì)制備方法的具體步驟如下:

(1)將甘蔗渣、海帶加工廢料、乳鏈球菌菌劑、枯草芽胞桿菌菌劑、植物乳桿菌菌劑充分混合后添水至物料潮濕松散,漚制發(fā)酵23天,將發(fā)酵料壓榨并過濾,得到發(fā)酵液和發(fā)酵干料,再將發(fā)酵液?jiǎn)为?dú)取出,經(jīng)離心后收集菌泥沉淀和上層發(fā)酵清液,將菌泥冷凍干燥制成凍干粉,即得到發(fā)酵干料、發(fā)酵清液和凍干粉備用;

(2)向步驟1所得發(fā)酵清液中加入聚丙烯酸、海藻酸鈉,加熱至78℃,不斷攪拌螯合12分鐘,之后冷卻至室溫,再加入磷酸一氫鉀,攪拌混合至均勻,得營(yíng)養(yǎng)液備用;

(3)將豬皮廢料去毛后洗凈切碎,按1:5g/mL的固液比加入到1%氯化鈉溶液中,浸泡5小時(shí)后用清水洗凈,再將所得皮塊按1:15g/mL的固液比加入到pH值為2.5的醋酸溶液中,并在冰浴條件下浸泡8小時(shí),完成后將皮塊打碎,此時(shí)再加入相同體積的上述醋酸溶液,并加入胃蛋白酶制劑,酶解12小時(shí),其中每小時(shí)攪拌5分鐘,酶解結(jié)束后用雙層紗布過濾,收集濾液,向其中加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH至7,再加入氯化鈉粉末,靜置10小時(shí),之后將溶液以5000轉(zhuǎn)/分離心15分鐘,收集沉淀,烘干后得膠原蛋白粉末備用;

(4)將步驟1所得發(fā)酵干料、凍干粉、步驟2所得營(yíng)養(yǎng)液、步驟3所得膠原蛋白粉末以及凹凸棒粉全部混合并充分?jǐn)嚢韬螅糜?℃環(huán)境下,此時(shí)加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽和N-羥基琥珀酰亞胺,交聯(lián)10小時(shí),完成后升至室溫,即得本發(fā)明香菇栽培基質(zhì)。

為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的應(yīng)用價(jià)值,發(fā)明人分別使用本發(fā)明基質(zhì)和市售普通基質(zhì)進(jìn)行香菇的栽培種植,除使用基質(zhì)不同外其他管理方法均相同,測(cè)得數(shù)據(jù)為本發(fā)明基質(zhì)所得香菇的生物轉(zhuǎn)化率較常規(guī)基質(zhì)提高了4.3%,且成品菇的產(chǎn)量提高了12.5%,同時(shí)菇的顏色雪白,菇形好較,說明本發(fā)明香菇基質(zhì)具有較好的使用效果。

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