發(fā)酵工業(yè)濾渣代料栽培平菇的試驗(yàn)

張正波，陸建衛(wèi)，柴旭輝，周祖法，裘娟萍

(1.浙江工業(yè)大學(xué)生物與環(huán)境工程學(xué)院，浙江 杭州 310014;2.浙江錢江生物化學(xué)股份有限公司，浙江海寧 314499;3.杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 菌種站，浙江 杭州 310021)

平菇(Pleurotus ostreats)，傘菌目、口蘑科、側(cè)耳屬，肉肥質(zhì)嫩，味道鮮美，總糖含量高達(dá)44.4%，并含有各種維生素和人體必需氨基酸及微量元素。平菇作為高蛋白、低脂肪的保健食品，不僅已進(jìn)入千家萬戶，而且是食用菌出口商品中的主要品種之一［1］。平菇是全世界栽培面積最大、可利用資源最豐富、栽培技術(shù)最成熟、經(jīng)濟(jì)效益比較好的一種食用菌［1－2］。

Kandanda等［3］研究平菇生長發(fā)育的營養(yǎng)需求發(fā)現(xiàn)，纖維素、基本的氮源和礦物質(zhì)即可滿足平菇的生長和子實(shí)體的發(fā)育。發(fā)酵濾渣為工業(yè)發(fā)酵的副產(chǎn)物，其主要成分為菌絲體和殘留的培養(yǎng)基，含有豐富的多糖(主要為幾丁質(zhì)、纖維素、葡聚糖等細(xì)胞壁成分)、蛋白質(zhì)、核酸、脂肪酸和其他菌體代謝產(chǎn)物，是食用菌栽培的優(yōu)質(zhì)輔料。利用發(fā)酵工業(yè)的副產(chǎn)物用于食用菌的栽培也有所報(bào)道。例如Andrej等［4］利用啤酒糟混合培養(yǎng)料栽培平菇，在含有啤酒糟的混合培養(yǎng)料中，菌絲生長最快的配方是10%啤酒糟，20%麩皮，68%木屑和2%石灰，并且獲得51%的生物轉(zhuǎn)化率。Wang等［5］同樣采用啤酒糟栽培平菇，結(jié)果顯示單純啤酒糟栽培平菇產(chǎn)量非常之低，添加麩皮45%后栽培平菇，子實(shí)體的干物質(zhì)生物學(xué)效率達(dá)到19.1%;分析表明，利用啤酒糟栽培出的平菇營養(yǎng)成分高于其他基料栽培的平菇，子實(shí)體干物質(zhì)的粗蛋白含量高達(dá)53.3%，總氨基酸含量為 347.5 mg·g－1。趙文華等［6］將生產(chǎn)醬油、食醋企業(yè)發(fā)酵所產(chǎn)生的副產(chǎn)品，通過添加蠶豆殼作為膨松劑用于栽培食用菌，已成功栽培出港平、鳳尾、柳平、佛羅里達(dá)等幾個(gè)不同品種的平菇。文志剛等［7］的研究結(jié)果也同樣證明醬油企業(yè)的副產(chǎn)品通過添加一定量的谷殼、稻草作為膨松劑可以用于平菇的栽培，且較對照純棉籽殼栽培時(shí)間縮短5～8 d，副產(chǎn)品的附加值提高到2.4元·kg－1，從而有效地提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

試驗(yàn)以發(fā)酵濾渣為輔料栽培平菇，研究其作為輔料栽培平菇的可行性。

1 材料與方法

1.1 材料

供試菌株。平菇灰美2號，原種由江蘇天達(dá)食用菌有限公司提供。

培養(yǎng)基質(zhì)。棉籽殼、麩皮和桑木屑購于江山市意農(nóng)食用菌原料經(jīng)營部。發(fā)酵工業(yè)濾渣由浙江省內(nèi)的發(fā)酵生產(chǎn)企業(yè)提供。發(fā)酵濾渣含水量68%，干物質(zhì)中有機(jī)質(zhì)含量為78.0%，全氮為6.1%，全磷為1.1%，全鉀為0.13%，鎂、鐵、鋅含量也較豐富。

1.2 處理設(shè)計(jì)與方法

試驗(yàn)共設(shè)10個(gè)處理，以不加發(fā)酵濾渣的培養(yǎng)基為對照(CK)(表1)。

表1 各處理平菇的生長特性和產(chǎn)量

選擇沒有發(fā)霉、生蟲、雜質(zhì)的主、輔材料，按照表1配方稱取原料，先把主料混合后，將輔料均勻拌入主料內(nèi)(2%硫酸鈣+碳酸鈣溶于水中拌入)，按料水比1∶1.2～1.3加入水，以手握緊培養(yǎng)料，手指縫中有水外滲而不向下滴為準(zhǔn)［8］。

將配置好的培養(yǎng)料裝入耐高溫聚丙烯塑料袋(15 cm×33 cm×0.5 cm)中，壓實(shí)表面培養(yǎng)料，套上套環(huán)、塞入棉塞。此時(shí)每袋干料平均重量為280 g，，每配方20袋。在常溫下100℃滅菌8～10 h。冷卻后接種，接種量為3%。

接種后的菌袋移入室內(nèi)黑暗條件下培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度為室溫18～28℃，空氣相對濕度為50% ～70%。菌絲體生長后期每天適當(dāng)通風(fēng)。待菌絲走透后，將菌袋移入菇棚中，解開菌袋，進(jìn)行出菇。棚內(nèi)溫度18～25℃，濕度85% ～90%，通風(fēng)良好，促使子實(shí)體發(fā)育生長。待子實(shí)體長到菌蓋平展，邊緣仍略微下卷時(shí)，即進(jìn)行采收，采收后立即稱重。

1.3 測定項(xiàng)目

菌絲生長速度。菌絲生長速度/cm·d－1=菌棒的高度(cm)/菌絲體生長所需的時(shí)間(d)。

生物學(xué)效率。生物學(xué)效率/%=每袋菇體產(chǎn)量(g)/每袋培養(yǎng)料干重(g) ×100%［9］。

營養(yǎng)成分分析。子實(shí)體粗蛋白含量參照GB/T 5009.5—2003《食品中蛋白質(zhì)的測定方法》，采用凱式定氮法測定，蛋白質(zhì)換算系數(shù)為6.25［10］。子實(shí)體粗脂肪含量參照 GB/T 15674—2009《食用菌粗脂肪含量的測定》，用脂肪測定儀測定［11］?；曳趾繀⒄誈B/T 12532—2008《食用菌灰分測定》，用馬弗爐測定［12］。食用菌子實(shí)體能值計(jì)算參照Crisan等［13］的方法計(jì)算，蛋白質(zhì)能值系數(shù)為2.62 kcal·g－1，脂肪能值系數(shù)為 8.37 kcal·g－1，碳水化合物能值系數(shù)為4.2 kcal·g－1。

重金屬含量測定。子實(shí)體中鉛、鎘測定方法采用《GB/T 5009.12—2003食品中鉛的測定》、《GB/T 5009.15—2003食品中鎘的測定》，砷、汞測定方法采用《GB/T 5009.11—2003食品中總砷及無機(jī)砷的測定》、《GB/T 5009.17—2003食品中總汞及有機(jī)汞的測定》，壓力消解罐消解，原子吸收光譜儀測定［14］。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所采集數(shù)據(jù)用SPSS 17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，差異分析采用LSD法。

2 結(jié)果與分析

2.1 菌絲體生長與生物轉(zhuǎn)化率

發(fā)酵濾渣對平菇灰美2號菌絲體生長的影響見表1。在對照組配方中，平菇菌絲體生長最快，為0.64 cm·d－1，其他9種添加濾渣的配方培養(yǎng)料，菌絲生長速度顯著低于對照。隨著濾渣添加比例的提高，菌絲體生長受到的抑制越明顯。以桑枝屑為主料的A組配方中，濾渣添加比例最高的A5基料中，菌絲長速最慢。以棉籽殼為主料的B組配方中，B4配方菌絲長速最慢。添加發(fā)酵濾渣的各配方培養(yǎng)料中，菌絲長勢均優(yōu)于對照配方，表現(xiàn)為菌絲體更加致密，雪白，并且子實(shí)體的生長和發(fā)育并未受到抑制，其首潮菇開采的時(shí)間與對照組配方相比，并無明顯的延遲。

以棉籽殼為主料的B組配方中，平菇子實(shí)體產(chǎn)量較高，B2、B3、B4配方的生物轉(zhuǎn)化率均明顯高于對照組配方，分別比對照增產(chǎn)10.71%，10.26%，28.57%。其中 B4組配方產(chǎn)量最高，3潮菇的生物轉(zhuǎn)化率達(dá)到96%。以桑枝為主料的A組配方中，以A3配方產(chǎn)量最高，其3潮菇生物轉(zhuǎn)化率為68.93%，仍低于對照組配方9.23%，且顯著低于B組各配方。當(dāng)發(fā)酵濾渣添加量≤25%時(shí)，A、B 2組配方中，隨著培養(yǎng)基料中濾渣添加量的增加，平菇子實(shí)體產(chǎn)量有增高的趨勢，表明添加一定比例的發(fā)酵工業(yè)濾渣有利于提高平菇子實(shí)體的產(chǎn)量。

2.2 子實(shí)體養(yǎng)分含量

添加發(fā)酵濾渣的各組子實(shí)體蛋白質(zhì)含量均高于對照組配方(表2)，其中以A5處理配方蛋白質(zhì)含量最高，達(dá)29.73%。以桑木屑為主要基料的A組各配方中，其蛋白含量較高，與對照配方相比，A5、A4、A3、A2、A1配方蛋白質(zhì)含量分別提高36.33%，32.48%，31.65%，31.1%，31.38%。棉籽殼為主料的B組各配方蛋白含量均低于A組各配方，但仍然明顯高于對照組配方。B4、B2、B3、B1分別比對照配方提高 5.28%，7.2%，7.48%，13.3%。以棉籽殼為主要基料的B組各配方中，子實(shí)體脂肪的含量明顯高于A組配方和對照組配方。以桑木屑為主要基料的A組配方各處理中，子實(shí)體的脂肪含量則低于對照組。碳水化合物含量以對照最高，達(dá)67.28%，A組配方相對較低，其中A5最低，為60.33%。各處理子實(shí)體中，B2，B3的能值高于其他各組，能值分別為3.853 7，3.854 4 kcal·g－1干重。

表2 各處理平菇的營養(yǎng)成分

選擇產(chǎn)量較高的A組配方A3和B組配方B3、B4，測定平菇子實(shí)體中各氨基酸組分含量，其結(jié)果見表3。各配方栽培的平菇子實(shí)體中均含有18種氨基酸。含有濾渣的配方氨基酸總量和必需氨基酸總量均高于對照組配方。A3、B3、B4中的氨基酸總量分別比對照提高14.06%，69%和3.23%，必需氨基酸總量分別比對照提高22.91%，15.31%和13.6%;必需氨基酸占氨基酸總量的百分比也明顯高于對照，分別比對照組提高2.69，2.46和3.72個(gè)百分點(diǎn)。

2.3 子實(shí)體中重金屬及有害元素含量

選擇子實(shí)體產(chǎn)量最高配方B4和對照組，分別測定平菇子實(shí)體中重金屬含量，結(jié)果見表4。2種配方栽培的平菇子實(shí)體重金屬含量均未超出標(biāo)準(zhǔn)限量值，符合無公害食品要求，甚至各處理子實(shí)體中均未檢出汞含量。

表3 各處理紫孢側(cè)耳的子實(shí)體氨基酸含量

表4 各處理對平菇重金屬含量的影響(干重)

3 小結(jié)與討論

試驗(yàn)研究結(jié)果表明，分別以棉籽殼、桑枝屑為主料，添加一定比例的發(fā)酵工業(yè)濾渣用于栽培平菇有良好的栽培效果。其中，濾渣添加量為23%的棉籽殼主料B4配方獲得最高產(chǎn)量，其生物轉(zhuǎn)化率達(dá)到96%，比對照提高28.57%。以桑木屑為主料的各組配方中，產(chǎn)量比對照低，這表明棉籽殼更適合作為平菇的栽培基料;在添加比例≤25%的濃度范圍內(nèi)，隨著發(fā)酵濾渣添加量的增加，平菇的產(chǎn)量也相應(yīng)地提高;但高濃度的發(fā)酵濾渣對平菇的生長產(chǎn)生抑制效應(yīng)，表現(xiàn)為菌絲長速變慢，子實(shí)體產(chǎn)量下降，這可能是因?yàn)榘l(fā)酵工業(yè)濾渣本身具有一定的粘性，添加比例過高會使培養(yǎng)料通透性變差，雜菌污染率升高。

Naraian等［15］的研究表明，在以玉米為主要培養(yǎng)基料的配方中，加入富含氮的化合物或工業(yè)副產(chǎn)物能顯著提高平菇的產(chǎn)量。這與本實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果相一致。添加富含有機(jī)氮的發(fā)酵工業(yè)濾渣也顯著地提高了子實(shí)體中粗蛋白質(zhì)、氨基酸和必需氨基酸的含量，明顯地改善子實(shí)體的營養(yǎng)品質(zhì)。

食用菌因?yàn)樘幱谑澄镦湹妮^高位置，相比其他糧食和蔬菜，更容易富集重金屬［16－17］。鎘、砷、汞、鉛及其化合物是食品質(zhì)量安全控制的重點(diǎn)有害污染物，我國相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(無公害食品 食用菌NY 5095—2006)也對此做了嚴(yán)格的限量要求。通過檢測，各處理栽培的4種食用菌重金屬含量均低于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的限量標(biāo)準(zhǔn)，食用安全。

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