一种铁皮石斛培养基质的制备方法技术

本发明专利技术涉及中药药渣制备铁皮石斛培养基的方法。取中药药渣进行干燥，研磨粉粹成粗粉，过30‑60目筛，进行蒸爆处理，使纤维素分子断裂，易于降解，后经膨化得到膨化产物，使纤维结构松散，加入定量称取的草木灰及混合菌群混匀发酵，使纤维素等有机物分解，得到植物生长所必须的碳源、氮源、微量元素以及各类营养成份。制成的培养基质，可抑制有害病菌的滋生，并且提高了所培育出的铁皮石斛的营养价值。原料的投料为中药药渣膨化产物、草木灰、混合菌群、米糠，其质量比为(15～20)：(35～40)：(3～5)：(2～7)。中药药渣培养基不仅使药渣变废为宝、减少环境污染，而且促进铁皮石斛产业的发展。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铁皮石斛培养基质的制备方法，属于植物培养基的制备方法。
技术介绍
随着国家对中医药方面的高度重视，中国中药事业迅猛发展，因此排出大量中药废渣，全国中药药渣的年排放量达到3000万吨。传统的中药药渣处理方法主要是焚烧、填埋处理，这些药渣给群众的生产和生活造成很大危害，尤其对环境及公众健康都造成了极大的隐患，而且会造成巨大的资源浪费。事实上，中药药渣中的许多成分可以被再次利用，其中含有大量的纤维素类物质等多糖类物质，这些物质十分有利于铁皮石斛的组织培养。此专利技术专利研究内容的实施不仅可以减少资源浪费、环境污染，而且可以充分利用中药药渣中有益物质，制成铁皮石斛培养基质，进而促进铁皮石斛产业的发展。因此，将中药药渣制备成铁皮石斛培养基的工作非常有必要。国内外对铁皮石斛培养基研究的工作主要致力于一些无机盐合成培养基配方的筛选。具体培养基配方有：MS培养基、1/2MS培养基、B5培养基、N6培养基等。从目前来看，未见中药药渣制备铁皮石斛培养基的研究，由此可见，开展中药药渣制备铁皮石斛培养基是极有新意的工作。本专利技术创新有四点：(1)原料是中药药渣；(2)以中药培育中药，未见其生产模式；(3)中药药渣培育出的铁皮石斛具有更高的营养价值；(4)加入草木灰，目的是提供其胚芽形成过程中的微量元素，如钾、钙、磷等。本专利技术与传统无机培养基相比，不需要用多种无机盐与有机化合物合成配制，与传统培养基的制备工艺相比，可以显著提高生产效率、降低其生产成本。除此之外，中药药渣自身就含有丰富的碳源、氮源、微量元素以及各种营养物质，有利于植物生长。因此，这是一项极其有创新、有意义的工作。现有的铁皮石斛培养基多种多样，其中以MS培养基以及1/2MS培养基最为普遍。MS固体培养基无机盐成份居多，多含重金属离子，价格昂贵，且不易降解，易造成二次污染，不利于广泛适用。B5培养基以及N6培养基培育铁皮石斛胚胎的效果不佳，甚至会有使胚芽发黄的副作用。中药药渣本身具有药性，培育出的铁皮石斛具有更高的营养价值，提供的培养基的制备方法简单，原料易得，成本低廉，实现了中药药渣的资源化利用，从而减少资源的浪费。本专利技术制得的培养基质可抑制有害病菌的滋生，适合于规模化生产，具有广阔的开发应用前景。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种铁皮石斛培养基质的制备方法，解决现有的环境问题以及资源紧缺问题，其适用范围较为广泛。为实现上述目的，通过实验对药厂的中药药渣进行研究发现，中药药渣含有大量的纤维素(多糖)、半纤维素及木质素等成份。本专利技术对中药药渣进行膨化发酵，能够提高培养基的孔隙度和渗透性，通过对中药药渣、草木灰以及混合菌群的合理组合，能够提高培养基所含矿物质成份，增加了培养基有机含量，使培养基适于植物组织培养，还可增强植物的营养价值。具体工艺如下：一种铁皮石斛培养基质的制备方法，包括如下步骤：(1)将中药药渣在温度为25～35℃下通风干燥至含水率为10wt％～15wt％，粉碎，过30～60目筛，得到粗粉。(2)将步骤1中得到的粗粉升温至196～225℃进行蒸爆处理，处理时间为3～8min，压强为1.5～3MPa。(3)将步骤2蒸爆后的产物与水搅拌混合均匀，蒸爆产物与水的质量比为100：(12～18)。将混合物放入膨化机中进行膨化，得膨化产物。膨化温度为180℃，时间为5～15min，膨化机的螺杆转速为500～700r﹒min-1。(4)称取膨化产物、草木灰、混合菌液、米糠进行混合均匀，在温度40～50℃下搅拌发酵5～7天，每天翻抛1～2次，得到培养基质。膨化产物、草木灰、混合菌液、米糠的质量比为(15～20)：(35～40)：(3～5)：(2～7)。(5)将培养基质于高压蒸汽灭菌锅内灭菌，灭菌温度为121℃，时间为20min。进一步地，所述中药药渣为黄芪中药药渣。进一步地，所述混合菌液的OD600值为1.0～1.2，包括纤维素分解菌和固氮菌，纤维素分解菌和固氮菌的数量比为(5～8)：(1～2)。本专利技术的有益效果在于：将中药药渣干燥、粉碎后，与水混合均匀，进行膨化发酵，提高培养基的孔隙度和渗透性，通过对中药药渣、草木灰以及混合菌群的合理组合，提高培养基所含矿物质成份，增加了培养基有机含量，使培养基适于植物组织培养，还可增强植物的营养价值。实现了中药药渣的资源化利用，减少资源的浪费。附图说明图1本专利技术中药药渣制备铁皮石斛培养基的具体工艺流程图。具体实施方式本专利技术通过对黄芪残渣进行粉碎，蒸爆，以及膨化处理，使纤维成份的结构松散，并易于被纤维素分解菌降解，进而通过发酵得到利于植物萌发所需要的碳源。黄芪残渣的加入，在提高培养基质营养成份含量的同时且可抑制有害病菌的滋生，进而提高了所培育的铁皮石斛的营养价值。草木灰为植物燃烧后的残余物，其中含有丰富的钾、磷、钙、镁、硅、硫和铁、锰、铜、锌、硼、钼等微量营养元素，有利于铁皮石斛的培育。米糠主要是由果皮、种皮、外胚乳、糊粉层和胚加工制成的，在本专利技术培养基质的基础上增加米糠，可以进一步提高培养基质的透气性能。混合菌群中的纤维素分解菌主要用于促进中药药渣中纤维成份的分解，为培养基提供碳源，使中药药渣中的纤维素替代了传统培养基中的碳水化合物；固氮菌主要为根瘤菌，能固定分解产物及空气中的氮素，固氮产物氨可直接为共生体提供氮源，替代了传统培养基中的硝态氮或铵态氮。纤维素分解菌和固氮菌的重量比为(5～8)：(1～2)。混合菌群可以通过市场销售获得，也可通过培养基富集得到。发酵过程中保持通风，可根据温度及含水率情况在发酵过程中加入少量水，每天翻抛1～2次，通过发酵可将原料中的寄生虫等有害物质杀灭，得到培养基质的pH在8.0～8.2之间，呈弱碱性，如果发酵时间长于8天，会导致纤维成份被过度分解，发酵过度虽然可以提高肥效，但不利于土壤结构、通风和排水性能的改善。下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术实施例中，培养基质的pH值采用pH试剂测定，有机质含量采用常规的重铬酸钾容量法测定。实施例一培养基质包括如下制备原料：黄芪药渣、水、草木灰、和混合菌液(OD600值为1.0～1.2)。混合菌群中，纤维素分解菌和固氮菌的重量比为5：2。培养基质的制备方法：称取黄芪药渣干燥，粉碎过30-60目筛，得到粗粉，进行蒸爆处理，蒸爆产物与水以质量比为100：12混合均匀后，经膨化机膨化得到膨化产物；称取草木灰及混合菌群，加入所述膨化产物，混匀，于40℃条件下发酵5天，得到培养基质。膨化产物、草木灰、混合菌群、米糠的质量比为15：35：3：2。得到培养基质的pH为8.2，有机质含量为51.2g/kg。实施例二培养基质包括如下制备原料：黄芪药渣、水、草木灰、和混合菌液(OD600值为1.0～1.2)。混合菌群中，纤维素分解菌和固氮菌的重量比为6：1。培养基质的制备方法：称取黄芪药渣干燥，粉碎过30-60目筛，得到粗粉，进行蒸爆处理，蒸爆产物与水以质量比为100：15，混合均匀后，经膨化机膨化得到膨化产物；称取草木灰及混合菌群，加入所述膨化产物，混匀，于45℃条件下发酵6天，得到培养基质。膨化产物、草木灰、混合菌群、米糠的质量比为17：37：4：5。得到培养基质的pH为8.2，有机质含量为57.4g/kg。实施例三培养基质包括如下制备原料：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁皮石斛培养基质的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将中药药渣在温度为25～35℃下通风干燥至含水率为10wt％～15wt％，粉碎，过30～60目筛，得到粗粉。(2)将步骤1中得到的粗粉升温至196～225℃进行蒸爆处理，处理时间为3～8min，压强为1.5～3MPa。(3)将步骤2蒸爆后的产物与水搅拌混合均匀，蒸爆产物与水的质量比为100：(12～18)。将混合物放入膨化机中进行膨化，得膨化产物。膨化温度为180℃，时间为5～15min，膨化机的螺杆转速为500～700r﹒min‑1。(4)称取膨化产物、草木灰、混合菌液、米糠进行混合均匀，在温度40～50℃下搅拌发酵5～7天，每天翻抛1～2次，得到培养基质。膨化产物、草木灰、混合菌液、米糠的质量比为(15～20)：(35～40)：(3～5)：(2～7)。(5)将培养基质于高压蒸汽灭菌锅内灭菌，灭菌温度为121℃，时间为20min。

【技术特征摘要】
1.一种铁皮石斛培养基质的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将中药药渣在温度为25～35℃下通风干燥至含水率为10wt％～15wt％，粉碎，过30～60目筛，得到粗粉。(2)将步骤1中得到的粗粉升温至196～225℃进行蒸爆处理，处理时间为3～8min，压强为1.5～3MPa。(3)将步骤2蒸爆后的产物与水搅拌混合均匀，蒸爆产物与水的质量比为100：(12～18)。将混合物放入膨化机中进行膨化，得膨化产物。膨化温度为180℃，时间为5～15min，膨化机的螺杆转速为500～700r﹒min-1。(4)称取膨化产物...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭明，王胜男，娄钧翼，张来娇，
申请(专利权)人：浙江农林大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33