豆渣培養(yǎng)杏鮑菇菌絲體培養(yǎng)基配方的優(yōu)化

袁華偉 陶 濤 周 敏 魏 溢 尹禮國(guó) 王 濤

（1宜賓學(xué)院生命科學(xué)與食品工程學(xué)院，四川宜賓644000；2 固態(tài)發(fā)酵資源利用四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川宜賓644000）

我國(guó)為大豆食品生產(chǎn)大國(guó)，每年產(chǎn)生大量的豆渣等副產(chǎn)物。豆渣中含有大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和有益成分，具有預(yù)防癌癥、心血管疾病、肥胖癥，防止動(dòng)脈粥樣硬化等作用[1-2]。但我國(guó)的豆渣利用率較低，大多數(shù)直接用作飼料，其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及有益成分未得到充分利用，造成資源的浪費(fèi)[3]。國(guó)內(nèi)外對(duì)豆渣利用的研究日益增多，但利用豆渣固態(tài)發(fā)酵食用菌的報(bào)道較少。杏鮑菇（Pleurotus eryngii）又名刺芹側(cè)耳，不僅味道鮮美，營(yíng)養(yǎng)成分也十分豐富，植物蛋白含量高達(dá)25%，含有18 種氨基酸和提高機(jī)體免疫力的多糖[4-6]。近年來(lái)，杏鮑菇的栽培量在我國(guó)成倍增長(zhǎng)。栽培杏鮑菇的主要原料有棉籽殼[7]、桑枝屑[8]、玉米芯[9]、玉米秸稈[10]、生姜秸稈[11]、蔗渣[12]、虎杖藥渣等[13-14]。對(duì)杏鮑菇菌絲體培養(yǎng)的研究主要集中在營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng)環(huán)境條件等方面[15-17]。

豆渣干基中的蛋白質(zhì)含量為18.17%，脂肪含量為4.14%，總膳食纖維含量為60.26%[18]。已有利用豆渣固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)杏鮑菇菌絲體的研究，確定了最適培養(yǎng)條件[19]。有研究表明杏鮑菇菌絲體生長(zhǎng)所需的碳氮比在30～60∶1[20-24]。豆渣中的碳氮比并非杏鮑菇菌絲體生長(zhǎng)所需的最適碳氮比。為進(jìn)一步提高豆渣培養(yǎng)杏鮑菇菌絲體的產(chǎn)出率，有必要對(duì)杏鮑菇菌絲體固態(tài)豆渣發(fā)酵培養(yǎng)基的配方進(jìn)行優(yōu)化，確定豆渣培養(yǎng)杏鮑菇菌絲體的最優(yōu)配方。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

豆渣購(gòu)于四川宜賓市南溪區(qū)豆腐干加工廠，保存于-18 ℃冰箱中待用；杏鮑菇菌種購(gòu)于四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院。

蔗糖、葡萄糖、淀粉、尿素、碳酸銨、氯化銨、磷酸二氫鉀、硫酸鎂、甲醛均為分析純，成都科龍化學(xué)試劑廠生產(chǎn)；酵母粉、蛋白胨、瓊脂粉，均為生化試劑，北京奧博星生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)。

1.2 主要儀器設(shè)備

MLS-3 781 L-PC 高壓滅菌鍋，松下醫(yī)療器械株式會(huì)社；SW-CJ-2FD 超凈工作臺(tái)，蘇州合飛凈化設(shè)備有限公司；TS-211C/111B 恒溫?fù)u床，常州冠軍儀器制造有限公司；DHG-9240A 恒溫干燥箱、LRH-250 生化培養(yǎng)箱，上海齊欣科學(xué)儀器有限公司；PHSJ-5 pH計(jì)，上海儀電科學(xué)儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

采用不同濃度的碳源及氮源對(duì)豆渣培養(yǎng)基的碳氮源進(jìn)行優(yōu)化。

1.3.1 杏鮑菇菌絲體發(fā)酵工藝

豆渣→烘干→粉碎→加水（使豆渣含水量為70%）→攪拌均勻→裝瓶（100 g 豆渣裝入500 mL 罐頭瓶中）→滅菌（121 ℃，30 min）→接種杏鮑菇液體菌種（接種量10%）→恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)（溫度28 ℃，培養(yǎng)6 d）→杏鮑菇菌絲體。

1.3.2 單因素試驗(yàn)

在組培瓶中加入豆渣，分別添加0%、1%、2%、3%、4%（質(zhì)量百分比，下同）的蔗糖、葡萄糖、淀粉進(jìn)行碳源的單因素試驗(yàn)；分別添加0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%的尿素、碳酸銨、氯化銨進(jìn)行氮源的單因素試驗(yàn)。

1.3.3 組合試驗(yàn)

在碳氮源的單因素優(yōu)化試驗(yàn)中確定蔗糖、葡萄糖、淀粉以及尿素、碳酸銨、氯化銨的最適添加量；根據(jù)所確定的供試碳、氮源的最適添加量進(jìn)行組合試驗(yàn)。

在發(fā)酵周期內(nèi)每天定時(shí)觀測(cè)杏鮑菇菌絲體的生長(zhǎng)勢(shì)，發(fā)酵結(jié)束后測(cè)定氨基酸態(tài)氮含量。

1.4 理化指標(biāo)檢測(cè)

杏鮑菇菌絲體培養(yǎng)結(jié)束，按GB 5009.235－2016中的酸度計(jì)法測(cè)定杏鮑菇菌絲體的氨基酸態(tài)氮含量[25]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試碳源對(duì)杏鮑菇菌絲體生長(zhǎng)的影響

由表1可見(jiàn)，在豆渣基質(zhì)中分別添加蔗糖、葡萄糖、淀粉均會(huì)縮短杏鮑菇菌絲體長(zhǎng)滿組培瓶的時(shí)間。杏鮑菇菌絲體的生長(zhǎng)勢(shì)會(huì)隨培養(yǎng)時(shí)間變化，葡萄糖、蔗糖、淀粉的添加量分別為1%、2%、2%時(shí)，菌絲體生長(zhǎng)的速度最快，到第六天瓶?jī)?nèi)豆渣培養(yǎng)基中便長(zhǎng)滿白色菌絲體。

表1 供試碳源對(duì)杏鮑菇菌絲體生長(zhǎng)的影響

2.2 供試碳源對(duì)杏鮑菇菌絲體氨基酸態(tài)氮含量的影響

由圖1可見(jiàn)，添加蔗糖、葡萄糖、淀粉時(shí)，均能提高杏鮑菇菌絲體的氨基酸態(tài)氮含量，不同的碳源對(duì)其影響程度不同。蔗糖、葡萄糖、淀粉添加量分別為2%、1%、2%時(shí)，杏鮑菇菌絲體的氨基酸態(tài)氮含量分別達(dá)最高值，為1.449%、1.409%、1.362%，而添加2%蔗糖效果最好（氨基酸態(tài)氮含量最高）。因此，選擇蔗糖做碳源，添加量2%。

圖1 供試碳源對(duì)杏鮑菇菌絲體氨基酸態(tài)氮的影響

2.3 供試氮源對(duì)杏鮑菇菌絲體生長(zhǎng)的影響

由表2可見(jiàn)，在豆渣基質(zhì)中分別添加碳酸銨、尿素、氯化銨均會(huì)縮短杏鮑菇菌絲體長(zhǎng)滿組培瓶時(shí)間。碳酸銨、尿素、氯化銨的添加量分別為0.2%、0.1%、0.1%時(shí)，菌絲體生長(zhǎng)的速度最快，到第六天瓶?jī)?nèi)豆渣培養(yǎng)基中便長(zhǎng)滿白色菌絲體。

表2 供試氮源對(duì)杏鮑菇菌絲體生長(zhǎng)的影響

2.4 供試氮源對(duì)杏鮑菇菌絲體氨基酸態(tài)氮含量的影響

由圖2可見(jiàn)，添加碳酸銨、尿素、氯化銨時(shí)，均能提高杏鮑菇菌絲體的氨基酸態(tài)氮含量，不同的氮源對(duì)其影響程度不同。碳酸銨、尿素、氯化銨添加量分別為0.2%、0.1%、0.1%時(shí)，杏鮑菇菌絲體的氨基酸態(tài)氮含量達(dá)最高值，分別為1.265%、1.451%、1.386%，而三者中添加0.1%尿素效果最好（氨基酸態(tài)氮含量最高）。因此，選擇尿素做氮源，將添加量控制在0.1%。

圖2 供試氮源對(duì)杏鮑菇菌絲體氨基酸態(tài)氮的影響

2.5 供試碳氮源的組合試驗(yàn)結(jié)果

由表4 可見(jiàn)，碳源對(duì)杏鮑菇菌絲體影響比氮源明顯。以杏鮑菇菌絲體的氨基酸態(tài)氮含量作為衡量指標(biāo)，碳氮源最優(yōu)組合為蔗糖添加量為2%，尿素添加量0.1%，其氨基酸態(tài)氮含量1.484%，為豆渣培養(yǎng)基未添加碳氮成分前（1.069%，圖2）的提高了0.39倍。

表3 試驗(yàn)因素及添加量

表4 供試碳氮源的組合試驗(yàn)結(jié)果

3 小結(jié)

在豆渣培養(yǎng)基中添加供試碳氮源均對(duì)杏鮑菇菌絲體的生長(zhǎng)起促進(jìn)作用，但效果因碳氮源種類以及添加量的不同而異。添加碳源比添加氮源對(duì)杏鮑菇菌絲體生長(zhǎng)的影響更明顯，蔗糖、尿素分別為最優(yōu)的供試碳氮源，也是加入豆渣培養(yǎng)基的最優(yōu)碳氮組合。

豆渣中含有杏鮑菇菌絲體生長(zhǎng)的基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但豆渣的碳氮比不是杏鮑菇菌絲體生長(zhǎng)的最佳比例，會(huì)影響杏鮑菇菌絲體的生長(zhǎng)，導(dǎo)致豆渣的利用率及豆渣杏鮑菇菌絲體的產(chǎn)出率未能達(dá)到最優(yōu)。優(yōu)化培養(yǎng)杏鮑菇菌絲體豆渣培養(yǎng)基的配方，為提高杏鮑菇菌絲體的產(chǎn)出率打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

豆渣培養(yǎng)杏鮑菇菌絲體，既充分利用了豆渣資源，也提高了杏鮑菇菌絲體的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。