CN109122057A - 具通气防菌功能的菌种培养袋制作方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具通气防菌功能的食用菌菌种袋制作方法，属于食用菌技术领域。所述菌种培养袋由菌种培养袋体和防菌布贴构成；所述防菌布贴由无纺布与聚四氟乙烯微孔薄膜重合，应用超声波确定孔径后2个材料在模具中经压制而成，防菌布贴孔径为0.01～0.05um。应用此方法既能使容器内的食用菌种子在生长发菌的同时得到充足的洁净的空气，防菌布贴并能有效排除空气中的各种微生物，确保多种食用菌品种的菌种在容器中安全生长。

Description

具通气防菌功能的菌种培养袋制作方法及应用

一、技术领域：

本发明涉及具通气防菌功能的菌种培养袋制作方法及应用，属于食用菌栽培技术领域。它包括菌种包装容器规格要求、容器内防菌布贴的质地和孔径规格要求、菌种培养基组成成份和菌种生产过程。此方法既能使容器内的食用菌种子在生长发菌的同时呼吸到洁净的空气，通过防菌布贴中微小的孔径有效排除空气中的各种微生物，确保菌种在容器中安全生长。

二、背景技术

食用菌具有高蛋白、低脂肪，含人体所需多种氨基酸和微量元素，并具有许多食品所无法取代的保健作用，它已成为21世纪健康型食品。随着人们生活水平提高，我国对食用菌消费量在以每年7％的速度持续增长。在拥有13亿人口的中国，食用菌的年消费量已达3000多万吨。加之食用菌是利用农林废弃物作为培养基进行生产，符合当前国际社会所提倡的3R(Reduce减量化，Reuse再利用，Recycle再循环)指标体系,有利于构建农业生态系统的良性循环，并促进生态环境的持续、和谐、健康发展。我国是个农业大国，农林业作物废弃资源丰富，大多数的秸秆料焚烧后成为环境污染源，秸秆在自然发酵中也会产生大量的二氧化碳污染空气。而食用菌尤其是双孢蘑菇的菌丝能分解和吸收秸秆料中的纤维素和糖等大分子有机物质，将秸秆料转化为高蛋白的菌类食品，为人类生存和健康做出重大贡献，促进农村经济的健康持续发展，实现环境保护与经济发展的双赢。

食用菌栽培基质营养丰富，尤其是培养基经高温灭菌后速效性营养增加，在满足菌丝生长的同时也更易遭受各种杂菌和虫螨侵害，我国食用菌产业在栽培过程中遭受各种病虫危害造成的减产达15～20％。在菌种生长程序中污染的控制是整个菌种生长的核心，每年菌种企业都有10％以上的菌种受到各种虫害的侵染而报废。虽然在菌种生长的每个环节中都设有污染防控程序，从菌种基质容器选择、基质灭菌、接种室空气净化要求到发菌室的空气净化要求等均做出各种的防控技术，但都有未尽到之处，病虫污染仍然存在。经生产程序的仔细排查分析，认为污染来源大多数处在接种后的发菌阶段，因为菌种的容器都设有一个接种口，接种口的瓶盖内的空气过滤垫片孔隙过大，容易在空气交换时带入病虫源而引发菌种污染。目前我国食用菌菌种生产企业在原种和栽培种生产的过程均用玻璃瓶、塑料瓶、塑料袋做容器，瓶口或袋口均用塑料盖子封口，塑料套盖内加上一层无纺布作为空气过滤和阻隔杂菌的屏障，但是无纺布孔径在50～100um，大孔径的透气孔使空气通畅，但是杂菌和害虫也随之自由进出，因此，杂菌污染经常发生，螨虫和菌蚊也常出现在袋内取食菌丝，造成虫害和杂菌暴发，菌种污染，养菌环境恶化，严重时大量菌种报废，菌种生产停止整顿或倒闭。如何解决由瓶/袋口不严密引发的杂菌污染是当前食用菌菌种行业面临的突出问题，寻找即能通气又能阻挡病虫的新型防菌布贴是菌种安全生产的重要保障。

三、发明内容

技术问题

本发明所要解决的技术问题是解决现有食用菌菌种生产发菌中存在的污染率高成品率低的问题。通过本发明的一种具通气防菌功能的食用菌菌种袋的制作与应用，实现菌种生产的高成品率的目的。

技术方案

本发明的一种具通气防菌功能的食用菌菌种袋的制作方法与应用，包括：防菌布贴孔径确定和防菌布贴菌种袋制作和菌种生产三个步骤。

所述菌种培养袋由菌种培养袋体(1)和防菌布贴(2)构成；菌种培养袋体(1)上有袋口(3)，防菌布贴(2)粘在袋口(3)下方离封口处160～200mm位置，同时剪除防菌布贴内侧的袋体部分，所述防菌布贴孔径为0.01～0.05um。防菌布贴长110mm×宽60mm，其微孔数达5600个。

所述防菌布贴由无纺布与聚四氟乙烯微孔膜重合而成一体在模具中压制而成，应用超声波确定孔径防菌布贴孔径为0.01～0.05um；所述聚四氟乙烯微孔膜是由聚四氟乙烯树脂制成，膜孔径要求在0.01～0.05um，厚度50～80um，孔隙率达80％，所述无纺布选用江苏常州汉科无纺布有限公司生产的ES热轧型无纺布，厚度为50g/m²。

所述菌种培养袋体(1)为一种具透明耐高温高压聚丙烯CPP薄膜的塑料袋，根据生产母种、菌种和栽培种的配方和基质重量，分别为三种菌袋规格，母种菌袋规格为：长300×宽180×厚0.07mm；原种菌袋规格：长350×宽220×厚0.07mm；栽培种菌袋规格为：长450×宽300×厚0.07mm。

所述方法制作的菌种培养袋可以在竹荪、鸡腿菇、大球盖菇、双孢菇、巴西蘑菇、香菇、阿魏菇、灰树花和桑黄菌种培养中得到应用。

所述菌种培养袋所用的生产配方有2个：

其一为：谷子85％，发酵玉米芯粉7％，中性碳酸钙5％，食用石膏2％，石灰1％，用于生产草腐菌品种的菌种，如，竹荪、鸡腿菇、大球盖菇、双孢菇和巴西蘑菇；

其二为：杂木木屑52％，棉籽壳15％，玉米芯粉15％，麦皮15％，中性碳酸钙1％，食用石膏1％，石灰1％，用于生产木腐菌品种的菌种，如桑黄、阿魏菇、灰树花和香菇。

母种菌袋装料重为0.8公斤；原种菌袋装料重为1.5公斤；栽培种菌袋装料重为2.5公斤。

菌种生产具体步骤是：按配方要求将干燥谷子清水浸泡，待水分吸收40％时捞起进行蒸煮，蒸煮后趁热捞出，摊平在地面降温，将配方要求的碳酸钙、石膏和石灰与谷子搅拌均匀，再将玉米芯粉与谷子搅拌均匀，经测定水分达41％-43％时即装袋灭菌。灭菌温度控制120℃保持4个小时，待温度下降至60℃时出柜，在无菌条件下继续冷却至25℃时进行接种，在100级空气净化接种室内打开袋口接入菌种，立即封闭袋口，并翻转袋子袋内菌种与培养基混合均匀，将菌种袋放置于接种室发菌，接种15天后袋内发菌温度控制在18～20℃，菌袋菌丝经检查质量合格后再将菌种移入14～16℃发菌库存中继续培养15天，待菌丝量发满全袋，菌袋呈白色时，再将菌袋移至5℃库内进行收水培养5～10天，待袋子内培养基呈现白色，无水滴出现，开袋检验谷粒上布满菌丝，蘑菇香味浓重，菌种培养结束，在低温下保藏等待装箱出售。

有益效果

1、本发明在菌种容器选择上做了许多的筛选试验，优选出高压聚丙烯CPP膜作为菌种塑料袋容器。此膜由浙江中诚塑业有限公司生产销售，品名为耐高温5层共挤合成膜，此膜作为菌种培养袋，能装入各种食用菌基质(谷粒、棉籽壳、木屑、玉米芯、麦粒、发酵料)，容量达0.5～10.0kg；此型菌种袋相比其它种类的菌种袋厚度增加50％，但比其它菌种袋柔软，可在封口后多次翻转袋子进行摇种，菌种袋的塑料不脆化不开裂仍可保持原有形状；菌种袋透明度高，在袋外能清楚地观察袋内菌丝生长、杂菌滋生状况；塑料种袋耐高温能在温度125℃灭菌柜中持续5个小时以上不硬化不熔化，各项指标达到菌种袋理想的性能指标。

2、本发明通过多批次的筛选试验得出表4数据，试验结果显示出以0.01～0.05um孔径的防菌布贴菌种袋培养的蘑菇菌种的各项指标正常，菌袋内通气性较好，没有出现菌袋内的胀气现象；袋内水份充足，防菌布贴窗口培养基水份得到保持，菌丝生长正常；尤其是菌袋培养过程中杂菌量明显减少，种子成品率提高到99.6％，产品质量稳定。通过2年多的多批次试验确定以0.01～0.05um孔径的防菌布贴作为食用菌菌种培养袋。根据食用菌菌丝生长中所需空气量而设定，只能让空气中的氧气和二氧化碳通过微孔进行交换，并利用微孔阻隔多种微生物进入。其防菌布贴长110mm×宽60mm，其微孔数达5600多个，能满足于多种食用菌菌种的菌丝生长所需氧气交换量。

3、由聚四氟乙烯膜制作成的防菌布贴质地轻薄，性能稳定，耐高温高压，经受125℃高温5个小时不变性，微孔不缩小，改进了一往所使用的以低压聚乙烯微孔膜不耐高温和孔膜缩小的缺点(现有技术中微孔是由聚四氟乙烯膜制成)。因此，使用此防菌布贴具有孔径大小恒定，防菌性能强的优点。

通过大量筛选试验，选用了江苏常州汉科无纺布有限公司生产的ES热轧型无纺布，厚度为50g/m²、此种无纺布在高温125℃下5个小时不熔化、不变形，能与聚丙烯塑料袋熔合形成封闭的接合线，ES热轧型无纺布具有较好的透气性、拒水性和弹拉性。

4、两年多来应用防菌布贴菌种袋做容器，在生产竹荪、鸡腿菇、大球盖菇、双孢菇、巴西蘑菇、香菇、阿魏菇、灰树花和桑黄等菌丝生长较为缓慢的食用菌品种及其菌种生产中，从表5中表现出，应用防菌布贴菌种袋做容器具有菌丝生长快速，袋内菌丝不结块，手抓菌块易分散，蘑菇香味浓重，培养时间明显缩短，菌种成品率显著提高。菌丝满袋时间缩短到30天左右，细菌污染率0.6％以下；霉菌污染率0.3％；酵母污染率0％；螨虫滋生率0％；种子成品率达99％以上。

四、附图说明

图1：母种菌种培养袋结构示意图

图2：原种菌种培养袋结构示意图

图3：栽培种原种菌种培养袋结构示意图

1-菌种培养袋供体 2-防菌布贴 3-菌种培养袋袋口

五、具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

所述菌种培养袋由菌种培养袋体(1)和防菌布贴(2)构成；菌种培养袋体(1)上有袋口(3)，防菌布贴(2)粘在袋口(3)下方离封口处160～200mm位置，同时剪除防菌布贴内侧的袋体部分，所述防菌布贴孔径为0.01～0.05um，防菌布贴长110mm×宽60mm，其微孔数达5600个。

菌种培养袋体(1)为一种具透明耐高温高压聚丙烯CPP薄膜的塑料袋，根据生产母种、菌种和栽培种的配方和基质重量，分别制作3种菌种袋规格，母种菌袋规格为：长300×宽180×厚0.07mm，装料重为0.8公斤；原种菌种袋规格：长350×宽220×厚0.07mm，装料重为1.5公斤；栽培种菌种袋规格为：长450×宽300×厚0.07mm，装料重为2.5公斤。

1、菌种培养袋体制作

本发明在菌种容器选择上做了许多的筛选试验，从玻璃瓶、塑料瓶到塑料袋都进行了装料制种试验，观察发菌和杂菌污染情况，试图从中选择出适应于菌种生长的菌种包装容器，并与塑料制品厂家合作制定出适合于多种品种的菌种生产的塑料种类和相应的菌种袋规格。见表1，通过试验从6种类型的菌种容器中优选出的高压聚丙烯CPP膜作为菌种塑料袋容器。此膜由浙江中诚塑业有限公司生产销售，品名为耐高温5层共挤合成膜，此膜作为菌种培养袋，能装入各种食用菌基质(谷粒、棉籽壳、木屑、玉米芯、麦粒、发酵料)，容量达0.5～10.0kg；此型菌种袋相比其它种类的菌种袋厚度增加50％，但比其它菌种袋柔软，可在封口后多次翻转袋子进行摇种，菌种袋的塑料不脆化不开裂仍可保持原有形状；菌种袋透明度高在袋外能清楚地观察袋内菌丝生长、杂菌滋生情况；塑料种袋耐高温能在温度125℃灭菌柜中持续5个小时以上不硬化不熔化，各项指标达到菌种袋理想的性能指标。

表1菌种瓶/袋种类与性能比较

2、防菌布贴孔径确定与制作

我国现有的菌种瓶或塑料菌种袋均是以瓶口或袋口作为装料、接种、封闭和通气(空气交换)所用，封闭和通气是一对矛盾的双方，因此，在实际当中往往是顾上通气性就顾不上封闭性，反之亦然，所以菌种生产中的杂菌和害虫的污染时有发生。为更好的解决袋口封闭与通气的矛盾，将进出料口与通气口分开设置能有效地解决通气与封闭的矛盾，即在塑料袋的指定位置按透气量大小开个孔，再在孔口部位粘贴上透气孔专用于菌种生长时的通气需要，而塑料袋口在装料接种后立即用封口机密封，这样即解决菌种生长中的通气需要又防止生长中病虫从袋口入侵的问题。塑料袋内菌种生长的防菌布贴也是有着专业的要求，它不仅需要通气，满足于袋内菌种生长需要，但也不能因通气孔过大或过多而带走袋内种子水分，影响菌丝生长，同时也需要具有通气性又可阻挡多种微生物的一种专用防菌透气布——即防菌布贴作为菌种袋中的专用通气膜。为了能将菌种生长中常出现的病菌和害虫通过防菌布贴过滤在袋外，我们查找和比对了绿色木霉、假单孢杆菌菌体、枯草芽孢杆菌的芽孢、酵母、细小的罗宾根螨和小杆线虫卵的体积大小数据，并将这些生物与菌丝生长所需的氧气、二氧化碳和水分子的体积大小数进行了比对，结果见表2，从表中看出氧分子、二氧化碳、水分子的体积是纳米级，分别小于假单孢杆菌1800倍、酵母3000倍，绿色木霉4000倍、更是小于线虫和螨虫万倍以上，为选择合适孔径的防菌布贴提供了有效依据。在此数据基础上选用了从0.01～0.05um孔径的防菌布贴菌种袋分别以6个0.5的级别差度进行制种发菌试验，观察菌袋的耐温性、通气性、胀气性、蘑菇菌丝生长状况、细菌生长状况和霉菌生长状况等6个相关因子，通过多批次的筛选试验得出表4数据，试验结果显示出以0.01～0.05um孔径的防菌布贴菌种袋培养的蘑菇菌种的各项指标正常，菌袋内通气性较好，没有出现菌袋的胀气现象；袋内水份充足，防菌布贴窗口培养基水份得到保持，菌丝生长正常；尤其是菌袋培养过程中杂菌量明显减少，种袋成品率提高到99.6％，产品质量稳定。通过2年多的多批次试验确定以0.01～0.05um孔径的防菌布贴作为食用菌菌种生长袋。

表2主要气体、微生物和害虫个体积大小差异

表3主要食用菌品种菌丝体宽度

表4防菌布贴孔径性能比较

所述防菌布贴由无纺布与聚四氟乙烯微孔膜重合而成一体，应用超声波确定孔径后2个材料在模具中压制而成一体，无纺布作为聚四氟乙烯微孔膜的截体，使之能与高压聚乙烯粘贴制成菌种袋的通气窗口。

3、防菌布贴菌种袋制作

本专利提出菌种培养袋由培养袋体和防菌布贴构成；菌种培养袋体上端有袋口，所制得的防菌布贴粘贴在袋口下方离封口处160～200mm位置，同时剪除防菌布贴内侧的袋体塑料部分，利用防菌布贴作为菌袋的透气窗口。菌种培养过程以站立式摆放，因此防菌布贴位置无基质存在，有利于空气交换。

4、菌种培养袋的应用

菌种培养袋所用的生产培养基配方为2种：1、谷子85％，发酵玉米芯粉7％，中性碳酸钙5％，食用石膏2％，石灰1％。此配方用于生产草腐菌品种，如，竹荪、鸡腿菇、大球盖菇、双孢菇和巴西蘑菇；2、杂木木屑52％，棉籽壳15％，玉米芯粉15％，麦皮15％，中性碳酸钙1％，食用石膏1％，石灰1％。此配方用于生产木腐菌品种，如桑黄、阿魏菇、灰树花和香菇等。

菌种生产过程：先是按配方要求将干燥谷子清水浸泡，待吸水量达40％时捞起，进行蒸气蒸煮，经100℃50分钟结束，趁热摊平在地面冷却；再将配方要求的碳酸钙、石膏和石灰与谷子搅拌均匀，最后加入玉米芯粉并与谷子搅拌均匀，搅拌好的培养基经测定水分达41～43％，即可装袋进入灭菌柜进行高温高压灭菌；灭菌温度控制120℃保持4个小时，待温度下降至60℃时移出灭菌柜，菌种袋在无菌条件下继续冷却至25℃时进行接种；在100级空气净化接种室内打开袋口接入菌种，立即封闭袋口，并翻转袋子使袋内菌种与培养基混合均匀，将菌种袋放置在发菌室发菌，接种后15天内发菌温度控制18～20℃，菌袋菌丝经检查质量合格后再将菌种移入14～16℃发菌库中继续培养15天，待菌丝量发满全袋，菌袋呈白色但袋内水分增多，再将菌袋移至5℃库内进行收水培养5～10天，全程菌种菌丝生长时间40～50天，当袋子内培养基呈现白色，无水滴出现，开袋检验观察，谷粒上布满菌丝，袋内菌丝不结块，手抓菌块易分散，蘑菇香味浓重，表示菌种菌丝培养期结束，可将菌种放在低温下保藏等待装箱出售。

两年多来食用菌菌种袋在竹荪、鸡腿菇、大球盖菇、双孢菇、巴西蘑菇、香菇、阿魏菇、灰树花和桑黄等菌丝生长较为缓慢的食用菌品种及其菌种生产中得到了应用。本公司应用防菌布贴菌种袋做容器生产多种菌丝生长缓慢的品种菌种，从表5中表现出，其菌丝生长快速，培养时间缩短明显，菌种成品率显著提高。菌丝满袋时间30天左右，细菌污染率0.6％以下；霉菌污染率0.3％；酵母污染率0％；螨虫滋生率0％；种袋成品率99％以上。

表5 0.01～0.05um孔径防菌布贴菌种袋应用

Claims (7)

1.一种具通气防菌功能的菌种培养袋制作方法，其特征在于：所述菌种培养袋由菌种培养袋体(1)和防菌布贴(2)构成；菌种培养袋体(1)上有袋口(3)，防菌布贴(2)粘在袋口(3)下方离封口处160～200mm位置，同时剪除防菌布贴内侧的袋体部分，所述防菌布贴孔径为0.01～0.05um，防菌布贴长110mm×宽60mm，其微孔数达5600个。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述防菌布贴由无纺布与聚四氟乙烯微孔膜重合而成一体在模具中压制而成，应用超声波确定孔径大小，防菌布贴孔径确定为0.01～0.05um；所述聚四氟乙烯微孔膜是由聚四氟乙烯树脂制成，膜孔径要求在0.01～0.05um，厚度50～80um，孔隙率达80％，所述无纺布选用江苏常州汉科无纺布有限公司生产的ES热轧型无纺布，厚度为50g/m²。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

所述菌种培养袋体(1)为一种具透明耐高温高压聚丙烯CPP薄膜即五层共挤合成膜制作的塑料袋，根据生产母种、菌种和栽培种的配方和基质重量，分别为三种菌袋规格，母种菌袋规格为：长300×宽180×厚0.07mm；原种菌袋规格：长350×宽220×厚0.07mm；栽培种菌袋规格为：长450×宽300×厚0.07mm。

4.权利要求1-3之一所述方法制作的菌种培养袋的应用。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，是指菌种培养袋在培养竹荪、鸡腿菇、大球盖菇、双孢菇、巴西蘑菇、香菇、阿魏菇、灰树花和桑黄菌种中的应用。

6.根据权利要求4或5所述的应用，其特征在于，所述菌种培养袋所用的生产配方有2个，

其一为：谷子85％，发酵玉米芯粉7％，中性碳酸钙5％，食用石膏2％，石灰1％，用于生产草腐菌品种的菌种，如竹荪、鸡腿菇、大球盖菇、双孢蘑菇和巴西蘑菇；

其二为：杂木木屑52％，棉籽壳15％，玉米芯粉15％，麦皮15％，中性碳酸钙1％，食用石膏1％，石灰1％，用于生产木腐菌品种的菌种，如桑黄、阿魏菇、灰树花和香菇；

母种菌袋装料重为0.8公斤；原种菌袋装料重为1.5公斤；栽培种菌袋装料重为2.5公斤。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，按配方要求将干燥谷子清水浸泡，待水分吸收到40％时捞起进行蒸煮，蒸煮后趁热捞出，摊平在地面冷却，将配方中要求的碳酸钙、石膏和石灰与谷子搅拌均匀，再将玉米芯粉与谷子搅拌均匀，经测定水分达41％～43％时开始装袋灭菌，灭菌温度控制120℃保持4个小时，待温度下降至60℃时出柜，在无菌条件下继续冷却至25℃时进行接种，在100级空气净化接种室内打开袋口接入菌种，立即封闭袋口，并翻转袋子使袋内菌种与培养基混合均匀。将经接种后的菌种袋放置接种室发菌，接种后的15天内将发菌温度控制在18～20℃，菌袋菌丝经检查质量合格后再将菌种袋移入14～16℃发菌库存中继续培养15天，待菌丝量发满全袋，菌袋菌丝呈白色，再将菌袋移至5℃库内进行收水培养5～10天，待袋子内培养基呈现白色，无水滴出现，开袋检验谷粒上布满菌丝，蘑菇香味浓重，菌种培养期结束，便可在低温下保藏等待装箱出售。