一种用于食用菌的生物储存剂、其制备方法和食用菌保鲜纸

摘要

本发明涉及一种用于食用菌的生物储存剂，具体涉及一种用于食用菌的生物储存剂、其制备方法和食用菌保鲜纸。本发明的生物储存剂含有枯草芽孢杆菌BSD-2的胞外代谢产物，所述枯草芽孢杆菌BSD-2在中国普通微生物菌种保藏管理中心的保藏编号为CGMCC No.8440，并由此研制出一种具有良好保鲜效果的保鲜纸。本发明应用于食用菌储存，可显著减少食用菌褐变，低温下延长储藏期8～15天。本发明不添加其他化学成分，具有绿色环保、安全、无污染特性。也可适用于其他果蔬的采后贮藏保鲜。推广应用前景广阔。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于食用菌的生物储存剂，具体涉及一种含有枯草芽孢杆菌胞外代谢产物的用于食用菌的生物储存剂，属食品储存技术领域。 

背景技术

近年来，我国食用菌生产发展迅速，已成为世界食用菌生产和出口大国，食用菌产品成为我国农副产品出口创汇的主要商品之一。刚采摘的食用菌菇体，营养丰富，极易遭致微生物的侵染，造成菇体的生理病害而变质腐败。另外，在贮运过程中易造成损伤，引起变色、变质或腐烂，达不到出售和加工的要求，给菇农带来巨大的经济损失。因此，必须加强对食用菌保鲜技术的研究。 

国内外食用菌保鲜的研究比较多的主要是低温气调、辐照处理、化学药剂处理等，低温气调和辐照处理操作复杂、成本较高。化学药剂处理中含有对人体有潜在危害的成分，达不到对食品的安全要求。食用菌采摘后低温保鲜是目前最常用的保藏方法之一，但是储藏时间相对较短。生物技术保鲜是近年新发展起来、具有广阔前景的贮藏保鲜方法。枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)能产生多种抗菌素和酶，具有广谱抗菌活性和极强的抗逆能力，备受研究人员的青睐。 

近年来，关于枯草芽孢杆菌的代谢产物应用于生物保鲜剂多有报道，如中国专利CN201010197538.8（申请日2010年6月11日）公开了一种可抑制采摘后水果病原菌用于水果保鲜的枯草芽孢杆菌及其菌剂，其采用菌剂作为水果保鲜的保鲜剂，菌剂中含有大量的活性菌体，因此对保存的条件要求较高；而且枯草芽孢杆菌的生长快，繁殖能力强，在满足其生长条件下可以大量增殖，并不利于直接作为保鲜剂使用。中国专利CN200910209787.1（申请日2009年10月29日）公开了一种用于桃的生物保鲜剂，虽然其中含有枯草芽孢杆菌的代谢产物以及吐温，直接喷在桃表面进行保鲜，但是该专利的方法仅通过4500 rpm离心30 min不能完全去除菌体，因此仍存在直接使用枯草芽孢杆菌及其芽孢的风险。 

上述两份专利均用于水果保鲜领域，并且直接喷在水果表面进行保鲜。但是水果保鲜与食用菌保鲜有较大差异，一是水果本身有外皮或兼具被毛，具有防护的作用，避免了其内部营养丰富的果肉直接与外界接触，因此其保藏相对容易，而这是食用菌所不具备的。二是食用菌属于呼吸跃变型，采摘后仍然进行强烈的代谢活动和呼吸作用，极易导致菌柄伸长、变色、软化、腐败，影响食用价值，在贮存时需注意降低其自身的代谢活动。因此，食用菌保鲜与水果保鲜相比的难度更大。并且食用菌本身为真菌，枯草芽孢杆菌对真菌具有拮抗作用，因此不能将菌体或代谢产物喷施到食用菌上，就增加了用枯草芽孢杆菌或其代谢产物作为食用菌储存剂的难度。 

已有文献报道枯草芽孢杆菌BSD-2可以产生抗菌素，并对多种植物病原真菌有抑制作用。如河北师范大学学报/自然科学版于2008年第5期发表的《棉花黄萎病拮抗内生菌的筛选鉴定及抗菌物质研究》中公开了枯草芽孢杆菌BSD-2是棉花黄萎病拮抗内生菌，对棉花枯萎病菌、番茄灰霉病菌、苹果轮纹病菌、西瓜枯萎病菌等十种植物病原真菌有抑制作用。但是其在生物保鲜领域中的应用还未见报道。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于食用菌的生物储存剂及其制备方法，其具有有效延长食用菌保质期，无色、无味、无毒、无害的特点。 

本发明的目的还在于提供一种使用方便的含有食用菌生物储存剂的食用菌保鲜纸。 

为了达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下： 

本发明的用于食用菌的生物储存剂含有枯草芽孢杆菌BSD-2的胞外代谢产物，所述枯草芽孢杆菌BSD-2在中国普通微生物菌种保藏管理中心的保藏编号为CGMCC No.8440。

进一步的，本发明的用于食用菌的生物储存剂所述胞外代谢产物的质量百分比为：0.5~3%。 

进一步的，本发明的用于食用菌的生物储存剂还含有质量比为1～3%的淀粉和0.5～1.5%的壳聚糖，其余用水补充至100%。 

进一步的，本发明的用于食用菌的生物储存剂的制备方法中所述的枯草芽孢杆菌BSD-2的胞外代谢产物的制备方法包括下述步骤： 

步骤一：发酵液制备：淀粉豆饼粉培养基灭菌后接入已活化的枯草芽孢杆菌菌液，培养至菌体浓度为2.0～5.0×10⁹ cfu/mL； 

步骤二：代谢产物分离：将步骤一的发酵液离心去除所述的部分枯草芽孢杆菌和培养液中的固体成分，并用0.22 μm微孔滤膜过滤将菌体或芽孢全部除去，得到不含BSD-2菌体的胞外代谢产物滤液。

进一步的，本发明的用于食用菌的生物储存剂通过下述步骤制备： 

步骤一：枯草杆菌代谢产物0.5～3%、淀粉1～3%、壳聚糖0.5～1.5%，其余由水补充至100%；

步骤二：60～80 ℃条件下，将以上混合物500～600 rpm 搅拌均匀，得到食用菌生物储存剂。

进一步的，本发明的食用菌保鲜纸由根据权利要求1~3中的任意一项所述的用于食用菌的生物储存剂喷涂于22 g/m²薄页纸上制成。 

进一步的，本发明的食用菌保鲜纸喷涂所述食用菌生物储存剂至薄页纸湿而不滴。 

本发明的食用菌是指可供食用的蕈菌；蕈菌，是指能形成大型的肉质(或胶质)子实体或菌核组织的高等真菌类总称；其包括但不限于香菇、蘑菇、平菇、金针菇、黑木耳、银耳、金耳、猴头菇、灵芝、天麻、白灵菇、杏鲍菇、冬虫夏草、块菌、松茸、牛肝菌、鸡土5L菌、红菇、虎奶菇、紫丁香蘑、鸡油菌、松乳菇、奥德蘑、绣球菌、青头菌、珊瑚菌、黄柄鸡油菌、梭柄乳头菇等。 

本发明的积极效果为： 

本发明为食用菌的储存提供了一种有效的储存途径，显著延长食用菌的贮藏期，经本发明处理的食用菌在低温下可延长贮藏期8～15天，外观无明显变化。

本发明的食用菌储存剂属于生物储存剂，相对于化学产品更安全，其制备和使用过程均无污染、无公害、对环境友好。 

本发明的食用菌储存剂中的壳聚糖具有抗菌、吸附作用，无毒无害，对枯草芽孢杆菌BSD-2的胞外代谢产物具有协同增效作用，淀粉作为粘合剂可以增加枯草芽孢杆菌代谢产物在保鲜纸上的吸附作用和结合能力。 

本发明利用枯草芽孢杆菌代谢产物研制一种食用菌保鲜纸，以延长低温条件下食用菌的保藏时间。该方法经济适用、简单易行。 

本发明的枯草芽孢杆菌BSD-2的胞外代谢产物采用0.22 μm的滤膜过滤，将菌体或芽孢全部除去，得到不含BSD-2菌体的胞外代谢产物滤液。 

本发明的食用菌储存剂及食用菌保鲜纸的制备方法简单，容易操作、成本低、易于推广应用。 

本发明的食用菌储存剂及食用菌保鲜纸也可用于果蔬保鲜。 

生物样品保藏信息

枯草芽孢杆菌BSD-2，分类命名为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，已于2013年11月06日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，简称CGMCC，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，邮编100101，菌种保藏号为CGMCC  No. 8440。 

具体实施方式

本发明所述的枯草芽孢杆菌BSD-2（Bacillus subtilis）的菌株在中国普通微生物菌种保藏管理中心的保藏编号为CGMCC No.8440，可以获得。 

本发明涉及的枯草芽孢杆菌BSD-2的培养基的种类可以在很大范围内改变，可以为各种能够用于培养枯草芽孢杆菌的培养基，例如，可以为牛肉膏蛋白胨培养基，也可以为淀粉豆饼粉培养基（具体见《食品科学》2010年第3期的“枯草芽孢杆菌BSD-2 产抗菌肽发酵培养基的优化”公布的培养基配方）。 

本发明的枯草芽孢杆菌BSD-2培养条件及接种量没有特别限制，只要能够使得到的菌悬液满足以下条件即可：菌体的浓度为2.0～5.0×10⁹ cfu/mL。 

本发明的食用菌储存剂可以制备为多种剂型，如粉剂、液体或其他，当制成保鲜纸时，使用最方便。 

  下面，通过实施例对本发明进行更加详细的说明，但是不作为对本发明的限制。 

实施例1 

枯草芽孢杆菌BSD-2胞外代谢产物的获得：

（1）菌种活化：将保存的菌种在培养基平板上活化，挑取单菌落扩繁备用。

（2）发酵液制备：按常规方法制备淀粉豆饼粉培养基，灭菌后接入步骤（1）活化的BSD-2菌株，摇床转速200 rpm，温度 (30±1) ℃，培养2～3天，培养过程中所述BSD-2的代谢产物分泌于细胞外的培养基中。 

（3）代谢产物分离：将步骤（2）的液体培养基离心去除所述的部分枯草芽孢杆菌和培养基中的固体物质，并用微孔滤膜（0.22 μm）过滤，得到的滤液即含有代谢产物。 

（4）取所得含有代谢产物的滤液1g，用99克的水稀释，使枯草杆菌BSD-2代谢产物质量百分比为1%。其它浓度配比可以参照本方法稀释获得。 

上述制备方法所述的培养基，培养基配方为：蛋白胨14.0 g/L、淀粉12.0 g/L、豆饼粉6.5 g/L、CaCO₃ 2.0 g/L、MgSO₄ 1.0 g/L，pH 7.5。枯草芽孢杆菌BSD-2的接种量为培养基总量的10%（10⁷～10⁸个/mL）。 

实施例2 

食用菌储存剂的制备。

枯草杆菌BSD-2代谢产物3%，加水补充至100%。 

实施例3 

食用菌储存剂的制备。

（1）枯草杆菌BSD-2代谢产物1%、淀粉3%、壳聚糖1.5%，其余由水补充至100%，置于搅拌式反应釜内。 

（2）80 ℃条件下，以500 rpm 搅拌30～50 min，直至搅拌均匀。 

实施例4 

食用菌储存剂的制备。

（1）枯草杆菌BSD-2代谢产物3%、淀粉1%、壳聚糖0.5%，其余由水补充至100%，置于搅拌式反应釜内。 

（2）70 ℃条件下，以600 rpm 搅拌30～50 min，直至搅拌均匀。 

实施例5 

食用菌保鲜纸的制备。

（1）枯草杆菌BSD-2代谢产物2%、淀粉3%、壳聚糖1%，其余由水补充至100%，置于搅拌式反应釜内。 

（2）80 ℃条件下，以500～600 rpm 搅拌30～50 min，直至搅拌均匀。 

（3）将上述溶液均匀地喷洒在22 g/m²的薄页纸上，待薄页纸干燥后，既可得到食用菌保鲜纸。 

实施例6 

食用菌保鲜纸的制备。

（1）按枯草杆菌代谢产物3%、淀粉1%、壳聚糖0.5%，其余由水补充至100%，置于搅拌式反应釜内。 

（2）70 ℃条件下，以550 rpm 搅拌30～50 min，直至搅拌均匀。 

（3）将上述溶液均匀地喷洒在22 g/m²的薄页纸上，待薄页纸干燥后，既可得到食用菌保鲜纸。 

实施例7 

食用菌保鲜纸的制备。

（1）按枯草杆菌代谢产物0.5%、淀粉2%、壳聚糖1.5%，其余由水补充至100%，置于搅拌式反应釜内。 

（2）60 ℃条件下，以600 rpm 搅拌30～50 min，直至搅拌均匀。 

（3）将上述溶液均匀地喷洒在22 g/m²的薄页纸上，待薄页纸干燥后，既可得到食用菌保鲜纸。 

实验例1 

将实施例2~7用于白灵菇的保存，其中实施例2~4的食用菌储存剂在使用前一天，均匀喷涂至薄页纸上，待薄页纸干燥后，隔天使用。实施例5~7为生产制造的保鲜纸，其低温密闭存放有效期为180天。

操作步骤为： 

（1）挑选个头均匀，颜色洁白，质嫩肉厚，须刺完整，干燥无虫蛀，无杂质的保持自然状态的优质菇，及时除去残留的培养基质与污染物，不使菌体表面保护层受到破坏。采后尽快进行预冷处理（15～20 h），使菌体迅速降温，减少代谢呼吸活动。

（2）将实施例2~7所得的保鲜纸包裹于白灵菇表面。0～2 ℃条件下低温储藏，储藏期间保持温度恒定并定期检查。 

（3）与其对比挑选出同样的白灵菇不用保鲜纸或仅用未喷施储存剂的薄页纸包裹，其他操作条件同上，贮藏至20～25天时，菌褶开始变褐，很快整个菇面发黄变褐，甚至腐烂。而采用保鲜纸处理的白灵菇在上述条件下35～40天，菌褶和菇体才开始发黄变质。 

实验例2 

将实施例2~7用于鸡腿菇的保存，其中实施例2~4的食用菌储存剂在使用前一天，均匀喷涂至薄页纸上，待薄页纸干燥后，隔天使用。实施例5~7为生产制造的保鲜纸，其低温密闭存放有效期为180天。

操作步骤为： 

（1）挑选菇形圆整，色泽鲜亮、菇柄正中，菇肉肥厚，卷边整齐，不沾泥，无虫害，无缺破，保持自然状态的优质菇，及时除去残留的培养基质与污染物，不使菌体表面保护层受到破坏。采后尽快进行预冷处理（15～20 h），使菌体迅速降温，减少代谢呼吸活动。

（2）将实施例2~7所得的保鲜纸包裹于鸡腿菇表面，0～3 ℃条件下低温储藏，储藏期间保持温度恒定并定期检查。 

（3）与其对比挑选出同样的鸡腿菇不用保鲜纸或仅用未喷施储存剂的薄页纸包裹，其他操作条件同上，贮藏10～12天时，开始出现菇体发黄，顶盖松动，最后全部腐烂。而用保鲜纸处理的鸡腿菇在上述条件下保鲜期可达20～25天，之后逐渐出现顶盖松动、发黄。 

实验例3 

将实施例2~7用于猴头菇的保存，其中实施例2~4的食用菌储存剂在使用前一天，均匀喷涂至薄页纸上，待薄页纸干燥后，隔天使用。实施例5~7为生产制造的保鲜纸，其低温密闭存放有效期为180天。

操作步骤为： 

（1）挑选个头均匀，色泽艳黄，质嫩肉厚，外布满短小菌刺，无杂质的保持自然状态的优质菇，及时除去残留的培养基质与污染物，不使菌体表面保护层受到破坏。采后尽快进行预冷处理（15～20 h），使菌体迅速降温，减少代谢呼吸活动。

（2）将实施例2~7所得的保鲜纸包裹于猴头菇表面，0～5 ℃条件下低温储藏，储藏期间保持温度恒定并定期检查。 

（3）与其对比挑选出同样的猴头菇不用保鲜纸或仅用未喷施储存剂的薄页纸包裹，其他操作条件同上，贮藏8～10天时，菇体表面出现褐色斑块，菇菌刺伸长，斑块颜色加深，并伴有异味及黑色汁液。而用保鲜纸处理的猴头菇在上述条件下保鲜期可达18～22天，之后逐渐出现褐斑并变质出现异味等。