Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 7
1.1. Общая характеристика высших базидиомицетов рода Plenrotus 7
1.2. Культурально-морфологические свойства Pleurotus ostreatus 9
1.3. Поверхностное и глубинное культивирование мицелия. Питательные среды и их состав 15
1.4. Компоненты, стимулирующие рост грибов 17
1.5. Условия культивирования 19
1.6. Ферменты грибов 21
1.7. Получение плодовых тел 24
1.7.1. Состав субстратов 26
1.8. Промышленное культивирование вешенки обыкновенной 28
1.9. Гибридизация и селекция. Получение новых гибридов, перспективных для промышленного культивирования 42
1.10. Влияние биотических факторов на процессы роста мицелия и плодовых тел грибов 45
2. Экспериментальная часть 51
2.1. Объекты, материалы и методы исследований 51
2.2. Результаты исследований и их обсуждение
2.2.1. Подбор совместимых монокарионов и отбор фертильных дикарионов вешенки обыкновенной 60
2.2.2. Культивирование исследуемых штаммов P. ostreatus на различных питательных средах 70
2.2.3. Влияние стимуляторов роста на процесс плодообразования высших базидиомицетов 73
2.2.4. Зависимость роста мицелия и плодовых тел от рН среды, аэрации, типа субстрата и его обработки перекисью водорода 87
2.2.5. Изучение влияния биофунгицидов на культивирование вешенки 99
2.2.6. Органолептическая оценка плодовых тел вешенки
2.3. Производственные испытания разработанной технологии 113
2.4. Финансово-экономическое обоснование
2.4.1. Расчет годовой производственной мощности 117
2.4.2. Расчёт капитальных вложений 119
2.4.3. Расчет себестоимости продукции 119
Заключение 123
Выводы
- Культурально-морфологические свойства Pleurotus ostreatus
- Гибридизация и селекция. Получение новых гибридов, перспективных для промышленного культивирования
- Подбор совместимых монокарионов и отбор фертильных дикарионов вешенки обыкновенной
- Производственные испытания разработанной технологии
Введение к работе
Актуальность темы. Современное развитие грибоводства в России выявило потребность создания новых интенсивных технологий, удовлетворяющих современным требованиям: сокращение сроков обрастания субстрата и выгонки плодовых тел, устойчивость к конкурентной микрофлоре, высокая продуктивность и товарные качества мицелия и плодовых тел.
Несмотря на возрастающие объемы культивирования вешенки, промышленное производство в значительной степени сдерживается из-за отсутствия продуктивных отечественных сортов и штаммов (Таксономический анализ..., 2002). На сегодняшний день в государственном реестре селекционных достижений РФ зарегистрированы четыре сорта, относящиеся к вешенке устричной, и один сорт вешенки флоридской. Общеизвестно, что непрерывное культивирование какого-либо сорта гриба в течение длительного времени неизбежно приводит к потере урожайности в результате генетического «старения». Поэтому, получение новых гибридов вешенки, обладающих повышенной урожайностью по сравнению с родительскими производственными штаммами, является наиболее актуальной задачей в области селекции грибов.
Не менее важной задачей является защита субстрата для получения плодовых тел от контаминации посторонней микрофлорой при помощи экологически чистых биопрепаратов, не способных оказывать негативное влияние на окружающую среду и здоровье потребителя. Современные способы выращивания мицелия и плодовых тел высших грибов-базидиомицетов основаны на интенсивной стерильной технологии в искусственно замкнутой экосистеме – специальных контейнерах с использованием растительных субстратов, следуя которой возможно получение быстрого и обильного урожая. Однако, применение этой технологии связано со значительными материальными и энергетическими затратами, включающими наличие специализированных бактериологических лабораторий и помещений для подготовки субстрата и выращивания мицелия и плодовых тел грибов небольшими грибоводческими фирмами.
В связи с этим, важной задачей современной грибной индустрии является создание новых технологий, позволяющих при незначительном повышении материальных затрат получить высокий урожай плодовых тел грибов. Выявлению различных факторов, влияющих на продуктивность плодовых тел, посвящен ряд работ (Eger, Wang, Anderson, 1972; Eger, 1974; Larraya, 2002).
Цель работы: разработка новой технологии культивирования мицелия и плодовых тел Pleurotus ostreatus, позволяющей с минимальными затратами в относительно простых условиях получать качественный мицелий и высокий урожай плодовых тел гриба.
Задачи исследования:
-
Получить новые гибриды P. ostreatus путем скрещивания производственного и полученного из природных объектов штаммов вешенки.
-
Оценить влияние различных стимуляторов на интенсивность роста мицелия изучаемых штаммов гриба на плотных и жидких питательных средах.
-
Провести сравнительный анализ урожайности вешенки на растительных субстратах, обработанных перекисью водорода.
-
Изучить влияние бактерий Bacillus subtilis 26D – основного действующего вещества промышленного биофунгицида «Фитоспорин-М» на характер взаимодействия P. ostreatus и естественного контаминанта - плесневого гриба р. Trichoderma.
-
Оценить урожайность изучаемых штаммов на субстрате, обработанном препаратом «Фитосприн-М».
-
Провести промышленные испытания разработанной технологии культивирования P. ostreatus.
Научная новизна. Получен новый гибридный штамм Pleurotus ostreatus Т5, при скрещивании P. оstreatus ВС (промышленный штамм) P. оstreatus L (дикий штамм). Обоснована эффективность применения естественного стимулятора – экстракта дубовой коры для интенсификации роста мицелия при мелкотоварном и промышленном культивировании грибов рода P. ostreatus - Вешенка.
Впервые изучено биотическое влияние промышленного биофунгицида «Фитоспорин-М», содержащего в качестве биологически активного агента клетки Bacillus subtilis 26Д, на жизнедеятельность P. ostreatus в частично замкнутой экосистеме.
Практическая значимость работы. Разработанная технология культивирования плодовых тел Pleurotus ostreatus в перспективе может быть использована грибоводческими хозяйствами России, как в мелкотоварных, так и промышленных объемах. Данная технология используется для выращивания грибов вешенки в ОАО «Совхоз-Весна» (г. Саратов), что подтверждается актом о внедрении от 21.04.2009. Материалы диссертационной работы вошли в учебное пособие «Проблемы и перспективы биологического разнообразия» (в соавторстве с Мироновым А.Д., Бондаренко Г.В., Соболевой Л.В., Зиминым П.В., Калашниковым А.А., 2008) для студентов, специализирующихся в области биоэкологии, рекомендованное и одобренное Учебно-методическим советом биотехнологического факультета СГАУ им. Н.И. Вавилова. Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе при чтении лекций и написании дипломных работ в СГАУ им. Н.И. Вавилова.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Получено 125 потенциально гибридных дикарионов, из которых было отобрано 5 изолятов, отличающихся от других по способности образовывать наибольшее количество примордиев при 22-25С
2. Экстракт дубовой коры стимулирует рост мицелия, что зафиксировано при выращивании клеток мицелия гибрида P. ostreatus Т5 на шуттель-апарате и лабораторном ферментере «Анкум-2M.
3. Штамм Bacillus subtilis 26Д, выделенный из препарата «Фитоспорин-М», с мицелиальной культурой P. ostreatus Т5 и спорами чистой культуры Trichoderma spp. на среде МС ингибировал развитие микромицета Trichoderma spp.
4. Наиболее оптимальным субстратом для получения плодовых тел гибрида является солома; обработка материала перекисью водорода служит не только дополнительным средством для поддержания необходимой стерильности, но и повышает общую урожайность.
5. При культивировании штамма P. ostreatus Т5 на субстрате, обработанном препаратом «Фитоспорин-М», происходит уменьшение времени появления примордий и общее увеличение урожайности в первую и вторую волны плодоношения.
Работа выполнена на кафедре экологии, биологии, физиологии и фармакологии ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова» в рамках научно-исследовательской темы: «Изучение биологических свойств высших грибов-базидиомицетов».
Апробация работы. Основные результаты работы представлены на:
- Всероссийской конференции «Актуальные проблемы ветеринарной патологии, физиологии, биотехнологии, селекции животных. Современные технологии переработки сельскохозяйственной продукции», (Саратов, 2008);
- Всероссийской научно-практическая конференция. «Актуальные проблемы ветеринарной патологии сельскохозяйственных животных и птиц», (Саратов, 2008);
- Международной научно-практической конференции, посвященной 95-летию госагроуниверситета. «Вавиловские чтения-2008», (Саратов, 2008).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 4 работы, в том числе 1 статья в журнале, рекомендованном ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, включающей в себя материалы и методы исследования, результаты исследований и их обсуждение, а также заключения, выводов, предложений производству, списка используемых литературных источников, включающего 116 источников, в том числе 68 зарубежных авторов и приложений. Работа изложена на 144 страницах и иллюстрирована 22 рисунками, 20 таблицами.
Культурально-морфологические свойства Pleurotus ostreatus
Если до последнего времени плодоношение обязательно связывали с половым процессом, а "монокариотическое" плодоношение считалось редким явлением небольшого значения, то исследования, проведенные на представителях афиллофоральных и агарикальных грибов (Polyporus ciliatus, Agrocybe aegerita, Schlzophyllum commune), позволили выдвинуть концепцию (Egger, 1978), согласно которой плодовые тела у высших базидиомицетов могут образовываться как в половом, так и в бесполом цикле. Плодоношение обусловлено единственным геном в обоих циклах.
Условия, способствующие плодоношению, обычно лежат в более узких пределах, чем условия, способствующие оптимальному росту мицелия.
Однако до настоящего времени плодоношение у многих съедобных грибов в условиях культуры не было получено, хотя вегетативный рост мицелия был удовлетворительным. Имеется ряд сообщений о том, что вещества, близкие к нуклеиновым кислотам, ауксинам, кинетинам, и цикло-З-5-аминозин монофосфат оказывают стимулирующее действие на образование плодовых тел. Японские исследователи (Оуата, 1974) изучали действие циклического аминозинмонофосфата на микоризные грибы и установили, что это соединение играет жизненно важную роль в образовании плодовых тел высших базидиомицетов.
Накопившиеся сведения по плодоношению отдельных видов, особенно промышленно культивируемых, не дают, однако возможность экстраполировать эти данные на большинство съедобных грибов, характеризующихся разнообразием эколого-биологических особенностей.
Имеющийся в настоящее время экспериментальный материал по плодоношению в культуре базидиальных грибов, позволяет указать на ряд существенных факторов, влияющих на образование плодовых тел. К ним, прежде всего, относятся состав питательной среды, свет, температура, влажность, аэрация.
Изучение влияния отдельных компонентов питательной среды на плодоношение свидетельствует о специфическом отношении отдельных видов к тем или иным источникам углерода, азота, минерального питания. Однако полученные данные пока не дают возможности сделать обобщающие выводы о связи плодоношения и питания. рН среды, оптимальный для плодоношения, обычно лежит в более узких пределах, чем рН среды, благоприятный для мицелиального роста гриба. Оптимальная температура плодоношения также часто не совпадает с оптимальной температурой для роста мицелия.
Одним из наиболее существенных условий для развития плодовых тел является свет. У многих видов в темноте или при недостаточном освещении образуются лишь зачатки плодовых тел в виде цилиндрических или другой формы выростов. Интенсивность и продолжительность освещения влияют на сроки появления плодоношения, величину, окраску, форму, степень развития плодовых тел используют рассеянный солнечный или искусственный дневной свет.
Потребность разных видов в освещении для образования нормальных плодовых тел различна. Увеличение дневного периода освещения и интенсивности света приводит обычно к более раннему и обильному образованию плодовых тел, их нормальному формированию и пигментации. На образование и формирование плодовых тел влияют аэрация и влажность. На развитие плодовых тел благоприятно сказывается снабжение культур свежим воздухом. При высоком содержании в среде С02 наблюдаются появление абортивных плодовых тел и задержка развития шляпки, изменяются ее размеры и появляются морфологические изменения. Если воздух не обновляется, то могут образовываться лишь зачатки плодовых тел (Володина, Бисько, 1983).
Эти исследования открывают новые возможности для получения плодоношения ценных съедобных грибов в культуре и позволяют надеяться на их практическое использование.
Одно из основных свойств, которым должны обладать микроорганизмы -продуценты пищевого и кормового белка, - это способность усваивать субстраты, содержащие отходы промышленности и сельского хозяйства. Высшие съедобные базидиомицеты, представляющие собой чрезвычайно пеструю в экологическом отношении группу и обладающие богатой ферментной системой, открывают неограниченные возможности поиска различных субстратов для культивирования.
В качестве питательных сред для выращивания съедобного мицелия показана целесообразность использования богатых сахарами отходов, получаемых при переработке фруктов, сахарной свеклы, овощей, кукурузы, молока и других продуктов сельскохозяйственного производства (Капич, 1984).
Р. Сакамото (1978) показал эффективность культивирования P. ostreatus и Lentinus edodes на средах с высоким (7-10%) содержанием крахмала.
Для выращивания в глубинной культуре съедобных грибов могут успешно использоваться также и неуглеводные источники углерода, например, алифатические спирты, п-алканы, органические кислоты трикарбонатового цкла. Так, выход мицелия у P. ostreatus на среде с 2%-ным этанолом составляет 10,5 г/л через 72 ч, мицелий содержит 55-60% белка и имеет более приятный запах, чем на среде с углеводами (Sugimori, 1971).
Как перспективные для глубинной ферментации в нашей стране некоторые авторы предлагают крахмалсодержащие субстраты, отходы сахарных, молокоперерабатывающих, пивоваренных, картофелеперерабатывающих предприятий. Могут использоваться также отходы лесной и лесоперерабатывающей промышленности: древесная меласса, продукты неполного гидролиза древесины с высоким содержанием целлюлозы, гидролизаты растительных В странах юга Европы (Италии, КНР, Румынии) и США для культивирования плодовых тел применяют кукурузные стебли и кочерыжки (Balazs, 1979). Однако показано что P. ostreatus f. florida дает большую урожайность при культивировании на пшеничной соломе, чем на кукурузных кочерыжках. Для Пакистана, Индии, Австралии, Сингапура, Японии и Израиля характерно выращивание P. ostreatus и P. ostreatus f. florida на рисовой соломе и отходах производства хлопка (Piatt, 1982). С начала 80-х годов ведутся исследования по включению в эти традиционные для интенсивного выращивания субстраты до 50% отходов лесоперерабатывающей промышленности - коры и опилок лиственных и хвойных пород деревьев, либо полной их замене. Проводятся эксперименты по применению стеблей Lanthana сатага, широко распространенного в Индии. В Индии предприняты попытки выращивать P. ostreatus также на бытовых отходах бумаги и чайного листа (Harsh, 1981), на Филиппинах - на растертой скорлупе кокосовых орехов (Quimio, 1978). Японские исследователи (Ichiju, 1983) предлагают культивировать плодовые тела этого вида на смеси лузги подсолнечника и газонной травы, добавляя в качестве наполнителя пористые материалы. Румынские ученые показали возможность получения плодовых тел P. ostreatus на смеси древесных опилок и субстрата после культивирования Agaricus bisporus. Хорошие результаты достигнуты ими при использовании в качестве субстрата для выращивания P. ostreatus отходов и др. (Капич, 1984). смеси стеблей и соломы сои (Trandaf, 1978).
Гибридизация и селекция. Получение новых гибридов, перспективных для промышленного культивирования
Первичный отбор высокоурожайных штаммов среди фертильных штаммов вешенки обыкновенной необходимо вести по признакам наименьшего количества дней, необходимых для образования первых плодовых тел, и наименьшего количества дней, необходимых для накопления первых 250 г плодовых тел. Эти признаки прямо коррелируют с урожайностью штамма (Egger,Wang; Anderson, 1972).
Селекция неизбежно проходит через отбор нужного генотипа. При этом селекция штаммов грибов для промышленного культивирования имеет два аспекта: улучшение использующихся продуцентов и поиск новых (Rowlands, 1983). Исходные штаммы эффективно подбирать среди культур, находящихся в производстве, они уже улучшены по сравнению с дикорастущими штаммами, кроме того, для них известны важнейшие характеристики плодоношения. Вместе с тем, для вешенки, селекционная работа с которой начата сравнительно недавно, перспективным является использование в качестве исходного материала дикорастущих штаммов, в достаточной степени вариабельных по многим признакам. Это обусловлено тем, что главной особенностью всех видов живых организмов является их огромная гетерогенность и пластичность природных популяций (Тимофеев-Ресовский, 1974). Горленко (1984) подчеркивает, что гетерогенность у грибов имеет важное практическое значение, она требует вести поиск продуцентов в разных климатических районах и географических зонах, где могут встречаться различные морфологические и экологические расы одного и того же биологического вида гриба.
Важным условием для правильного выбора исходных штаммов является проверка их в одинаковых условиях культивирования. Первичный отбор при селекции гетероталличных видов съедобных грибов, к которым относится и вешенка, сводится к подбору совместимых монокариотических культур и отбору фертильных дикарионов. Не следует отбирать на стадии прорастания только те споры, которые рано прорастают и имеют быстрорастущий мицелий. Слабый рост может быть связан с фактором несовместимости или с другими характеристиками, важными для селекции (Eger, 1978). Мнение исследователей о наследуемости такого признака как скорость роста различны. В одних работах утверждается, что в большинстве случаев скорость роста составляющих монокарионов не влияет на скорость роста полученного дикариона (Высшие съедобные базидиомицеты..., 1983), в других — приводятся примеры противоположного эффекта. Была проведена работа по изучению влияния на рост гибридов эффектов «отцовских» и «материнских» монокарионов, а также эффект взаимодействия родительских монокарионов. В исследовании выделенные монокарионы были разбиты на две группы по факторам несовместимости AjBi и А2В2. Скрещивания монокарионов, достоверно отличающихся по скорости роста, проводили стандартным методом (Бисько, 1985; Nikzad, 2007). Было установлено, что на рост дикарионов Р. ostreatus с вероятностью 0,99 влияют как эффекты «отцовских» и «материнских» монокарионов, так и эффект взаимодействия родительских монокарионов. В то же время наибольший вклад в фенотипическое разнообразие роста вносит эффект взаимодействия родительских монокарионов. Полученные результаты авторы предлагают использовать для создания программ генетического улучшения высших съедобных базидиомицетов с гетероталличным типом несовместимости (Бисько, Косман, 1986). Кроме высокой урожайности, культивируемые штаммы вешенки обыкновенной должны обладать и другими ценными свойствами. Среди них бесспоровость, устойчивость к вредным химическим веществам, колебаниям температуры и т.д. Необходимость получения новых штаммов вешенки обыкновенной, плодоносящих в достаточно широких пределах температуры, обусловлена тем, что обычно для плодоношения штаммов этого вида требуется значительное1 понижение температуры (12-15С). Получение штаммов, плодоносящих при температуре, необходимой для роста мицелия (20-22С), сделает возможным проводить эти два процесса одновременно в одном помещении, что значительно уменьшит затраты на культивирование. В связи с возможностью использования при культивировании вешенки обыкновенной лигнин- и целлюлозосодержащих субстратов, являющихся отходами различных отраслей промышленности, перед селекционерами встала задача получения штаммов вешенки обыкновенной, устойчивых к содержащимся в этих отходах химическим веществам, вредным для здоровья человека и животных.
Отбор штаммов вешенки обыкновенной, устойчивых к химическим веществам и (или) к температуре.
Селекция штаммов вешенки обыкновенной на устойчивость к химическим веществам и (или) к температуре может быть начата на стадии прорастания спор. Для этого большое количество спор должно быть посеяно на агаризованную питательную среду, содержащую повышенные количества химического вещества, или инкубировано при нужной температуре. В результате культивирования при таких условиях может погибнуть 99-99,9% спор. Выжившие споры пересевают на свежую питательную среду. Мицелий, полученный при прорастании таких «устойчивых» спор, может быть скрещен с мицелием других «устойчивых» штаммов и образовавшиеся гетерокарионы проверены на способность к плодоношению. Споры из плодовых тел фертильных штаммов вешенки обыкновенной могут быть вновь проверены на устойчивость к химическому веществу или температуре способом, описанным выше. На этом этапе отбора в питательную среду можно добавить второй или третий испытываемый компонент, а также увеличить или уменьшить температуру. Если таким образом отобрано достаточное количество спор, полученных из различных плодовых тел, то есть вероятность, что желаемый генотип будет селекционирован (Eger, 1978).
Подбор совместимых монокарионов и отбор фертильных дикарионов вешенки обыкновенной
Исследование влияния добавления клеток суспензии штамма В. subtilis 26Д, выделенного из препарата "Фитоспорин-М" к пшеничной соломе («вакцинация»), содержащей значительную концентрацию клеток Trichoderma sp., на урожайность плодовых тел P. ostreatus показало, что такая обработка субстрата значительно (в 3 раза) снижает плотность популяций этих микромицетов и приводит к увеличению количества термофильных бактерий рода Bacillus, что соотносится с рядом литературных данных.
Изучение урожайности штамма Т5 на субстрате, обработанном препаратом "Фитоспорин-М", показало, что на этом субстрате происходит как уменьшение времени появления примордиев (зачатков плодовых тел), так и общее увеличение урожайности в первую и вторую волны плодоношения (табл. 2.2.5.3).
Из таблицы следует, что у всех исследуемых штаммов P. ostreatus, растущих на субстрате, обработанном препаратом «Фитоспорин-М», уменьшается время, необходимое для полной колонизации субстрата, наступление 1-й и 2-й волн плодоношения, а также общая урожайность.
Для изучения взаимоотношения вешенки с В. macerans ряд авторов использовал метод сканирующей электронной микроскопии. Анализ полученных данных показал, что бактериальные клетки концентрируются вблизи гиф мицелия вешенки, создавая своеобразную гифосферу, которая, по-видимому, не только защищает мицелий от конкурентных микроорганизмов, но и служит в качестве стимулятора роста и плодообразования (рис. 2.2.5.3) (Бисько, Билай, 1995). Вполне вероятно, что взаимоотношения изучаемых нами штаммов с клетками В. subtilis 26Д имеет подобный характер.
Таким образом, спорообразующие бактерии В. subtilis 26Д при культивировании полученного гибрида являются не только активным биофунгицидом, но и стимулятором роста и плодообразования.
На основании анализа литературных и полученных нами данных можно заключить, что В. subtilis и P. ostreatus в частично замкнутой искусственной экосистеме связаны по типу прямых и косвенных топических и трофических связей; в создании элективного для P.ostreatus субстрата при культивировании в частично искусственной экосистеме важна роль популяции штамма В. subtilis 26Д.
Для оценки потребительских свойств полученного гибрида P. ostreatus Т5 использовали рекомендации по органолептическои оценке плодовых тел вешенки, изложенные в работах Копыльцова (2009), а также основные показатели качества, приводимые в международных стандартах ЕЭК ООН FFV-54, CODEX STAN 38-1981 и в отечественной нормативной документации на культивируемые грибы.
Съедобность грибов определяется их физиологической и эстетической привлекательностью, приятным вкусом, кулинарными достоинствами (Бухало, 1988). Кроме урожайности, существенным показателем уровня промышленного грибоводства является качество получаемых плодовых тел или их товарные качества, необходимые потребителю. Основными критериями, отражающими потребительские свойства плодового тела, являются: вкус, аромат, сочность, нежность, прозрачность бульона и его цвет (Шепелев, 2004).
Вкус плодовых тел складывается из комплекса химических компонентов и может зависеть от компонентов субстрата, на котором проводили культивирование гриба. В плодовых телах, полученных при культивировании на соломенном субстрате, не было выявлено посторонних, не характерных для грибов вешенка, привкуса. Вешенка относится к группе грибов, не накапливающих алкалоидов, поэтому даже без предварительной тепловой обработки не является токсичной (СП 2.3.4.009-93). В то же время, проведенная кулинарная обработка способствует формированию лучших вкусовых качеств.
Известно, что при повышении общей урожайности возможно снижение качественных показателей грибной продукции. В соответстствии с этим, была проведена сравнительная органолептическая оценка качества плодовых тел родительских и полученных нами гибридных штаммов.
Результаты оценки выражали в баллах условной шкалы (от 1 до 6) с возрастающей последовательностью числа, каждое из которых соответствует определенному уровню того или иного показателя качества. Балловый метод позволяет установить уровень частичного и общего (по комплексу показателей) качества изучаемого продукта (Копыльцов, 2009). Как известно, при использовании научно обоснованной балловой системы и соблюдении предусмотренных требований метод балловой оценки позволяет получать объективные, хорошо воспроизводимые результаты.
Одним из требований, предъявляемых к грибам, как сырью для кулинарной обработки и выработки консервированной продукции по ГОСТ 28649-90 «Грибы маринованные» и ГОСТ 28649-90 «Грибы отварные», является качество грибного бульона. Конечный бульон должен быть прозрачным с соломенно-желтой окраской. Результаты органолептического анализа грибного бульона, представлены в таблице 2.2.6.1. Для оценки согласованности мнений дегустаторов вычисляли коэффициент конкордации Кендалла с помощью программы «STATISTICA 6.0» MS Office.
В роли экспертов выступали люди со специальной подготовкой, потенциальные потребители и изготовители грибной продукции (грибоводы хозяйства ОАО «Совхоз-Весна»). Различают также индивидуальное и коллективное мнение экспертов, последнее считают более точным, а главное, согласованным.
Производственные испытания разработанной технологии
Промышленное культивирование плодовых тел высших съедобных базидиомицетов по экономической эффективности может успешно конкурировать с традиционными методами получения пищевых продуктов (Бисько, 1996). Рентабельность производства вешенки составляет в среднем 28% (Девочкина, Алексеева, 1998). Вешенка обыкновенная P. ostreatus (Fr.) Kumm. является одним из перспективных компонентов экологически чистых пищевых продуктов, обладающих высокой биологической ценностью и лечебно-профилактическими свойствами. Интенсивное культивирование вешенки на разнообразных целлюлозо- и лигнинсодержащих отходах сельского и лесного хозяйства, а также перерабатывающей промышленности с последующим использованием субстратов после плодоношения в качестве кормовых добавок в животноводстве или удобрений в тепличном хозяйстве позволяет сделать производство съедобного гриба вешенки безотходным (Поединок, 2004). В производственной практике культивирования вешенки представлен небольшой ассортимент штаммов, большая часть из которых являются штаммами зарубежной селекции. Еще меньшее их количество имеют официальную регистрацию на территории России в качестве объекта изобретения или селекционного достижения. Отсутствуют четкие рекомендации по обеспечению технологических условий, обеспечивающих реализацию биологического потенциала того или иного штамма.
Поэтому важной задачей современного интенсивного грибоводства, является получение и внедрение в производство высокоурожайных штаммов, полученных с использованием научно обоснованных методов, в совокупности с применением технологии производства вешенки, соответствующей ее биологическим требованиям.
История развития интенсивной технологии производства вешенки не насчитывает и пятидесяти лет. В настоящее время в разных странах мира используется большое количество разных технологических схем культивирования этого гриба. Способы культивирования и технологические решения постоянно совершенствуются, что не позволяет в долгосрочной перспективе считать какую-либо технологическую схему наилучшей.
С этой целью была предпринята попытка создать новую биотехнологию культивирования вешенки обыкновенной, позволяющую получить значительно больший урожай плодовых тел за сравнительно небольшие сроки и без каких-то значительных дополнительных материальных вложений. Эта технология включает в себя следующие основные стадии: 1. Получение высокоурожайных гибридов. 2. Применение в качестве стимулятора роста мицелия вешенки экстракта дубовой коры на жидкой питательной среде. 3. Запаривание и обработка субстрата перекисью водорода (для мелкотоварного производства) с целью обеспечения дополнительной стерильности. 4. «Вакцинация» субстрата биофунгицидом «Фитоспоприн-М», (который также является эффективным стимулятором роста мицелия и плодовых тел гриба) при культивировании его на лигниноцеллюлозных растительных остатках. 5. Культивирование мицелия высокоурожайного гибрида в исскуственно замкнутой экосистеме на субстрате, обработанном биофунгицидом и получение плодовых тел.
Целесообразность этих стадий новой биотехнологии подтверждается следующими экспериментальными данными. В результате проведенных экспериментов по скрещиванию исходных штаммов было получено 125 потенциально гибридных дикарионов, одним из которых был изолят, отличающийся от других по способности образовывать наибольшее количество примордиев при 22-25 С, обозначенный Т5. Данный штамм способен к образованию единичных и срощенных плодовых тел в количестве 1-15 в первую волну выращивания на опилочном и соломенном субстратах. Всего было получено до 95 плодовых тел за 1,5 месяца инкубации (с одного контейнера). Из них на соломе - 94 плодовых тела, общим весом 82 г, с опилками - плодовых тел, общим весом 96 гр. Эти данные позволяют констатировать, что гибрид Т5 значительно превышает активность плодообразования исходных родительских штаммов.
Установлено, что мицелий P. ostreatus Т5 наиболее интенсивно растет на средах с добавлением экстракта дубовой коры. Интенсификация роста происходит в результате возможного стимулирования активности грибных фенолоксидаз.
Изучено биотическое воздействие штамма В. subtilis 26Д выделенного из препарата "Фитоспорин-М", применяющегося в качестве биофунгицида на характер взаимоотношений P. ostreatus и Trichoderma spp, - микромицета, который является одним из активных контаминантов субстратов для производства вешенки. Установлено, что спорообразующие бактерии В. subtilis 26Д в процессе культивировании полученного гибрида являются не только активным биофунгицидом, но и стимулятором роста и плодообразования.
Производственные испытания предлагаемой биотехнологии также доказывают ее несомненную эффективность. Результаты научно-производственных экспериментов показазли, что при использовании данной технологии возможно получить максимально более высокий урожай плодовых тел грибов, причем стадии подготовки субстрата, включающие тепловую обработку, инокуляцию зерновым мицелием и формирование субстратных блоков можно проводить непосредственно в субстратной машине, что существенно снижает время подготовки и риск контаминации посторонней микрофлорой.
Полученные данные могут служить основой для внедрения данной биотехнологии как в промышленное производство, так и для мелкотоварного культивирования плодовых тел высших съедобных базидиомицетов, в частности P. ostreatus — вешенки обыкновенной.
