工厂化生产相关工艺对灰树花(Grifola frondosa(DicK.Fr)S.F.Gray)生长发育影响的研究

摘要

灰树花因其独特的口感风味和高效的医疗保健效果,成为近些年国内外大力开发的珍稀食用菌之一。日本在20世纪70年代开始商业化栽培,现已实现工厂化、周年化生产。国内主要以河北迁西的仿野生栽培和浙江庆元的两季出菇栽培为主,工厂化生产至今未能实现。食用菌工厂化生产关键技术(工艺)主要包括菌种选育、配方优化、装袋(瓶)以及环境参数调控等,每个环节都可以精密控制,从而实现高效率、标准化生产。针对于此,研究一整套适合灰树花工厂化生产的栽培技术并确定相关工艺流程参数就显得至关重要。
　　 本试验从筛选适合工厂化生产的优良灰树花菌株出发,对比不同菌种形态对灰树花工厂化生产的影响,使用麸皮和玉米粉作氮源研究配方中氮源的添加量以及配方含氮量与灰树花子实体含氮量的关系,优化出工厂化生产的高产配方;对装袋工艺和后熟时间进行优化,同时探索了灰树花原基形成和子实体发育的机理,为灰树花工厂化生产奠定了理论基础。
　　 试验主要结果如下:
　　 1.对11株来源不同的灰树花菌株进行生长速度测定、拮抗性试验和出菇验证,结果表明菌株G11生长速度适中,生产周期为73天;子实体性状优良,品质鉴定为3.3级,生物学效率为35.7％,是适合工厂化生产的优良菌株。
　　 2.本文使用响应面法以灰树花菌丝生物量为指标优化工厂化生产灰树花液体菌种发酵培养基配方。通过Plackett-Burman设计得出麸皮和玉米粉是影响灰树花菌丝生物量的主效应因素,用最陡爬坡试验逼近最大响应区域,再进行中心组合设计试验及响应面法分析,得到最佳配方为:马铃薯225g,葡萄糖25g,麸皮38.48g,玉米粉48.92g,蛋白胨6.5g,牛肉膏5.5g,磷酸二氢钾1.25g,硫酸镁3.5g,水1000mL,pH自然。使用液体菌种和固体菌种作为栽培种进行试验,结果表明灰树花液体菌种比固体菌种有很大的优势,能大大缩短生产周期,提高子实体品质。
　　 3.基质中氮源添加量及含氮量对灰树花生产周期、生物学效率及子实体品质影响显著。随着氮源添加量的升高,灰树花生产周期延长,生物学效率先增加后减少,甚至不能形成子实体。优化出灰树花工厂化生产高产配方组成为:木屑34.5％,棉籽壳34.5％,麸皮7.5％,玉米粉22.5％,石膏1％,含水量64％～65％。使用此配方生产灰树花,生物学效率为43.1％。灰树花子实体含氮量最高为5.1528％,转换为蛋白质含量为32.205％,对应配方(3-5)含氮量为1.1272％。
　　 4.装袋松紧度对灰树花生长发育影响较大,适当提高松紧度有利于提高灰树花生物学效率;装料量对灰树花生物学效率的影响没有显著性差异,装料量达到一定程度阻碍子实体分化。灰树花工厂化生产装袋工艺优化结果为:使用17min×33mm×0.05mm的聚丙烯栽培袋,装料量为850g,装袋高度为12-13cm。
　　 5.充分后熟有利于灰树花的生长发育。灰树花后熟期为0天、10天时,原基形成及子实体发育时间明显长于后熟20天、30天和40天的处理。工厂化生产灰树花最佳后熟期为20天,此时有效积温达到950℃,生产周期为77天,生物学效率高达43.7％,子实体品质达到3.9级。
　　 6.灰树花原基形成分为菌丝恢复期、现蕾期和原基愈合期;子实体发育过程分为脑状体时期、蜂窝期、珊瑚体时期和成熟期,每个时期对温度、湿度、通风换气和光线的需求不同,需根据灰树花的生长发育情况进行适时调控。扫描电镜观察显示,搔菌后经过菌丝体由四周向中间集合,并不断扭结在一起。菌丝表面粗糙,菌丝顶端会分化出一些类似小帽的结构,菌丝之间出现一些类似运输营养物质的管道。

目录

文摘

英文文摘

第1章 文献综述

1.1 灰树花的生物学特性

1.1.1 形态特征

1.1.2 生态习性及自然分布

1.1.3 生长条件

1.2 灰树花的营养价值及经济价值

1.2.1 灰树花的营养价值

1.2.2 灰树花的经济价值

1.3 灰树花栽培历史及研究进展

1.3.1 灰树花的栽培历史

1.3.2 灰树花栽培研究现状

1.4 食用菌工厂化生产现状及发展趋势

1.4.1 食用菌工厂化生产特点

1.4.2 已工厂化栽培的食用菌种类及研究现状

1.5 食用菌原基形成过程研究进展

第2章 引言

第3章 材料与方法

3.1 灰树花工厂化生产优良菌株的筛选

3.1.1 供试菌株及其来源

3.1.2 培养基配方

3.1.3 不同菌株生长速度试验

3.1.4 不同菌株拮抗试验

3.1.5 栽培试验实施及管理

3.1.6 灰树花的采摘

3.1.7 灰树花子实体商品性质鉴定

3.1.8 数据分析及统计方法

3.2 灰树花工厂化生产菌种形态研究

3.2.1 液体菌种配方优化

3.2.2 液体菌种与固体菌种栽培比较试验

3.2.3 数据分析及统计方法

3.3 灰树花工厂化生产高产配方优化

3.3.1 供试菌株

3.3.2 培养料配方优化

3.3.3 栽培试验实施及管理

3.3.4 培养料、子实体含氮量测定

3.3.5 数据处理

3.4 灰树花工厂化生产装袋工艺优化

3.4.1 供试菌株

3.4.2 培养基配方

3.4.3 松紧度试验设计

3.4.4 装料量试验设计

3.4.5 栽培试验实施及管理

3.4.6 数据分析及统计方法

3.5 灰树花工厂化生产后熟时间优化

3.5.1 供试菌株

3.5.2 培养基配方

3.5.3 试验设计

3.5.4 栽培试验实施及管理

3.5.5 数据分析及统计方法

3.6 工厂化栽培灰树花子实体发育过程

3.6.1 供试菌株

3.6.2 培养基配方

3.6.3 栽培试验实施及管理

3.6.4 观察方法

第4章 结果与分析

4.1 工厂化生产灰树花优良菌株的筛选

4.1.1 不同菌株拮抗试验

4.1.2 不同菌株生长速度比较

4.1.3 出菇试验

4.2 灰树花工厂化生产菌种形态研究

4.2.1 响应面法优化液体菌种配方

4.2.2 液体菌种与固体菌种对灰树花子实体性状的影响

4.3 灰树花工厂化生产高产配方的优化

4.3.1 不同氮源添加量对灰树花栽培周期的影响

4.3.2 不同氮源添加量对灰树花栽培品质和生物学效率的影响

4.3.3 培养料含氮量、灰树花子实体含氮量及生物学效率的关系

4.4 灰树花工厂化生产装袋工艺的优化

4.4.1 松紧度对灰树花子实体的影响

4.4.2 装料量对灰树花的影响

4.5 灰树花工厂化生产后熟时间的优化

4.5.1 后熟时间对灰树花原基形成及子实体发育的影响

4.5.2 后熟时间对灰树花子实体品质和生物学效率的影响

4.6 工厂化生产灰树花子实体发育过程研究

4.6.1 原基形成过程

4.6.2 子实体发生过程

4.6.3 灰树花原基形成及分化过程的扫描电镜观察

第5章 讨论

5.1 灰树花工厂化生产优良菌株的筛选

5.2 灰树花工厂化菌种形态的选择

5.3 培养料氮源添加量及含氮量对灰树花工厂化生产的影响

5.3.1 氮源添加量与灰树花工厂化生产

5.3.2 含氮量与灰树花工厂化生产

5.4 灰树花工厂化生产装袋工艺

5.5 灰树花工厂化生产后熟时间的选择

5.6 灰树花子实体发育机理的推测

第6章 结论

参考文献

致谢

参加课题及发表论文