本發(fā)明涉及食用菌栽培技術領域，尤其涉及一種營養(yǎng)吸附型香菇膠原栽培基質。
背景技術：
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)，因其豐富的營養(yǎng)價值和藥用價值而深受消費者喜愛，現(xiàn)已成為世界上第二大人工栽培的食用菌，由于產業(yè)的快速發(fā)展，香菇代料栽培傳統(tǒng)基質的原料日趨枯竭，需要積極探索替代基質的途徑。另一方面，隨著人們生活水平的提高，人們希望香菇營養(yǎng)價值和藥用價值也能得到提高，所以需要提供一種優(yōu)質的香菇栽培基質。
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、可引導菌絲生長以及較好的生物相容性等優(yōu)點，同時其提取方法簡單，原料來源廣泛且廉價，通過屠宰場廢棄的豬皮即可進行規(guī)模化提取，其作為香菇栽培的新型基質材料具有極大潛力，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)生收縮形變以及機械性能不足等缺點，需要通過交聯(lián)改性來提高膠原蛋白的機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的方法進行交聯(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)點是不引入有毒化學物質，能保持膠原良好的生物相容性，但單獨采用物理交聯(lián)往往不能獲得均一的、理想的交聯(lián)強度，因此化學交聯(lián)方法得到更為廣泛的應用。
常見的化學交聯(lián)劑有醛類、碳化二亞胺類、雙環(huán)氧類物質以及氰異酸鹽等。其中，戊二醛是一類廣泛應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致膠原鈣化等潛在的危險。研究表明，即使戊二醛殘留質量濃度低至310mg/L時仍有毒性，其未發(fā)生反應的官能團或膠原在酶的作用下發(fā)生降解時所釋放的這些官能團均可能引起細胞毒性反應，對培養(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，應用在膠原蛋白的改性上能表現(xiàn)出更為優(yōu)異的性能。
公開號為102617213A的發(fā)明專利申請公開了一種利用壓縮秸稈制備香菇栽培基質的方法，該培養(yǎng)基質采用重量比為25-35%的粗木屑、15-25%的細木屑、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)基質木質素含量較高，有利于香菇菌絲的利用，同時采用農業(yè)生產廢料作為栽培基質原料，改善了環(huán)境且節(jié)約了成本，但該發(fā)明公開的栽培基質使用原料過于單一，易造成養(yǎng)分不均衡，需要額外營養(yǎng)物質的添加，同時和香菇的生物相容性不高，對于香菇生長微環(huán)境的改善和菌絲的擴展無促進作用，無顯著附加價值的提高，限制了發(fā)明基質的規(guī)?；瘧谩?/p>
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種營養(yǎng)吸附型香菇膠原栽培基質。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：
一種營養(yǎng)吸附型香菇膠原栽培基質，由下列重量份的原料制成：羧甲基纖維素鈉3-5、聚丙烯酸鈉2-3、啤酒糟38-42、橘核粉14-16、低聚殼聚糖4-6、硫酸銅粉末2-3、磷酸鉀3-4、沸石粉6-8、豬皮廢料38-42、氯化鈉粉末1-2、胃蛋白酶制劑1-2、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽1.4-1.6、N-羥基琥珀酰亞胺0.3-0.4、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。
所述的營養(yǎng)吸附型香菇膠原栽培基質制備方法的具體步驟如下：
（1）將啤酒糟、橘核粉充分混合后添水至物料潮濕松散，漚制發(fā)酵24-26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)酵液單獨取出，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)酵清液中加入低聚殼聚糖、硫酸銅粉末，加熱至82-85℃，不斷攪拌螯合25-30分鐘，之后冷卻至室溫，再加入磷酸鉀、聚丙烯酸鈉，攪拌混合至均勻，得營養(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，完成后將皮塊打碎，此時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，其中每小時攪拌5-7分鐘，酶解結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節(jié)PH至7-8，再加入氯化鈉粉末，靜置10-12小時，之后將溶液以5000-5500轉/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所得營養(yǎng)液、步驟3所得膠原蛋白粉末以及羧甲基纖維素鈉、沸石粉全部混合并充分攪拌后，置于2-4℃環(huán)境下，此時加入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，完成后升至室溫，即得本發(fā)明香菇栽培基質。
本發(fā)明的優(yōu)點是：
本發(fā)明基質通過對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用到栽培基質的配制中，同時采用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)劑對膠原進行交聯(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)定性和結構穩(wěn)定性，不僅能為香菇提供一定的支撐和生長界面，同時膠原蛋白內部的膠原纖維束相互交錯排列形成的多孔網(wǎng)狀結構，也有利于有益微生物的搭載以及營養(yǎng)成分的固定，同時有利于香菇菌絲的粘附和遷入，為香菇的生長提供了適宜的、養(yǎng)分充足的環(huán)境。
本發(fā)明的香菇栽培基質采用了羧甲基纖維素鈉、聚丙烯酸鈉等高吸水性材料，能有效吸附營養(yǎng)液中大量液態(tài)養(yǎng)分，并將其固定在培養(yǎng)基質中，令營養(yǎng)成分不會輕易隨環(huán)境變化而流失，保證了香菇生長期間內養(yǎng)分的充分供給。
具體實施方式
一種營養(yǎng)吸附型香菇膠原栽培基質，由下列重量份（kg）的原料制成：羧甲基纖維素鈉3、聚丙烯酸鈉2、啤酒糟38、橘核粉14、低聚殼聚糖4、硫酸銅粉末2、磷酸鉀3、沸石粉6、豬皮廢料38、氯化鈉粉末1、胃蛋白酶制劑1、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽1.4、N-羥基琥珀酰亞胺0.3、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。
所述的營養(yǎng)吸附型香菇膠原栽培基質制備方法的具體步驟如下：
（1）將啤酒糟、橘核粉充分混合后添水至物料潮濕松散，漚制發(fā)酵24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)酵液單獨取出，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)酵清液中加入低聚殼聚糖、硫酸銅粉末，加熱至82℃，不斷攪拌螯合25分鐘，之后冷卻至室溫，再加入磷酸鉀、聚丙烯酸鈉，攪拌混合至均勻，得營養(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，完成后將皮塊打碎，此時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，其中每小時攪拌5分鐘，酶解結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節(jié)PH至7，再加入氯化鈉粉末，靜置10小時，之后將溶液以5000轉/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所得營養(yǎng)液、步驟3所得膠原蛋白粉末以及羧甲基纖維素鈉、沸石粉全部混合并充分攪拌后，置于2℃環(huán)境下，此時加入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，完成后升至室溫，即得本發(fā)明香菇栽培基質。
為了進一步說明本發(fā)明的應用價值，發(fā)明人分別使用本發(fā)明基質和市售普通基質進行香菇的栽培種植，除使用基質不同外其他管理方法均相同，測得數(shù)據(jù)為本發(fā)明基質所得香菇的生物轉化率較常規(guī)基質提高了4.7%，且成品菇的產量提高了14.8%，同時菇的顏色雪白，菇形好較，說明本發(fā)明香菇基質具有較好的使用效果。