發酵工業濾渣代料栽培平菇的試驗

張正波，陸建衛，柴旭輝，周祖法，裘娟萍

(1.浙江工業大學生物與環境工程學院，浙江 杭州 310014;2.浙江錢江生物化學股份有限公司，浙江海寧 314499;3.杭州市農業科學研究院 菌種站，浙江 杭州 310021)

平菇(Pleurotus ostreats)，傘菌目、口蘑科、側耳屬，肉肥質嫩，味道鮮美，總糖含量高達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、栽培技術最成熟、經濟效益比較好的一種食用菌［1－2］。

Kandanda等［3］研究平菇生長發育的營養需求發現，纖維素、基本的氮源和礦物質即可滿足平菇的生長和子實體的發育。發酵濾渣為工業發酵的副產物，其主要成分為菌絲體和殘留的培養基，含有豐富的多糖(主要為幾丁質、纖維素、葡聚糖等細胞壁成分)、蛋白質、核酸、脂肪酸和其他菌體代謝產物，是食用菌栽培的優質輔料。利用發酵工業的副產物用于食用菌的栽培也有所報道。例如Andrej等［4］利用啤酒糟混合培養料栽培平菇，在含有啤酒糟的混合培養料中，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%的生物轉化率。Wang等［5］同樣采用啤酒糟栽培平菇，結果顯示單純啤酒糟栽培平菇產量非常之低，添加麩皮45%后栽培平菇，子實體的干物質生物學效率達到19.1%;分析表明，利用啤酒糟栽培出的平菇營養成分高于其他基料栽培的平菇，子實體干物質的粗蛋白含量高達53.3%，總氨基酸含量為 347.5 mg·g－1。趙文華等［6］將生產醬油、食醋企業發酵所產生的副產品，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、佛羅里達等幾個不同品種的平菇。文志剛等［7］的研究結果也同樣證明醬油企業的副產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間縮短5～8 d，副產品的附加值提高到2.4元·kg－1，從而有效地提高了企業的經濟效益和社會效益。

試驗以發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，原種由江蘇天達食用菌有限公司提供。

培養基質。棉籽殼、麩皮和桑木屑購于江山市意農食用菌原料經營部。發酵工業濾渣由浙江省內的發酵生產企業提供。發酵濾渣含水量68%，干物質中有機質含量為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 處理設計與方法

試驗共設10個處理，以不加發酵濾渣的培養基為對照(CK)(表1)。

表1 各處理平菇的生長特性和產量

選擇沒有發霉、生蟲、雜質的主、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(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，以手握緊培養料，手指縫中有水外滲而不向下滴為準［8］。

將配置好的培養料裝入耐高溫聚丙烯塑料袋(15 cm×33 cm×0.5 cm)中，壓實表面培養料，套上套環、塞入棉塞。此時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黑暗條件下培養，培養溫度為室溫18～28℃，空氣相對濕度為50% ～70%。菌絲體生長后期每天適當通風。待菌絲走透后，將菌袋移入菇棚中，解開菌袋，進行出菇。棚內溫度18～25℃，濕度85% ～90%，通風良好，促使子實體發育生長。待子實體長到菌蓋平展，邊緣仍略微下卷時，即進行采收，采收后立即稱重。

1.3 測定項目

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間(d)。

生物學效率。生物學效率/%=每袋菇體產量(g)/每袋培養料干重(g) ×100%［9］。

營養成分分析。子實體粗蛋白含量參照GB/T 5009.5—2003《食品中蛋白質的測定方法》，采用凱式定氮法測定，蛋白質換算系數為6.25［10］。子實體粗脂肪含量參照 GB/T 15674—2009《食用菌粗脂肪含量的測定》，用脂肪測定儀測定［11］。灰分含量參照GB/T 12532—2008《食用菌灰分測定》，用馬弗爐測定［12］。食用菌子實體能值計算參照Crisan等［13］的方法計算，蛋白質能值系數為2.62 kcal·g－1，脂肪能值系數為 8.37 kcal·g－1，碳水化合物能值系數為4.2 kcal·g－1。

重金屬含量測定。子實體中鉛、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食品中總砷及無機砷的測定》、《GB/T 5009.17—2003食品中總汞及有機汞的測定》，壓力消解罐消解，原子吸收光譜儀測定［14］。

1.4 數據處理

所采集數據用SPSS 17.0進行統計分析，差異分析采用LSD法。

2 結果與分析

2.1 菌絲體生長與生物轉化率

發酵濾渣對平菇灰美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。添加發酵濾渣的各配方培養料中，菌絲長勢均優于對照配方，表現為菌絲體更加致密，雪白，并且子實體的生長和發育并未受到抑制，其首潮菇開采的時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，平菇子實體產量較高，B2、B3、B4配方的生物轉化率均明顯高于對照組配方，分別比對照增產10.71%，10.26%，28.57%。其中 B4組配方產量最高，3潮菇的生物轉化率達到96%。以桑枝為主料的A組配方中，以A3配方產量最高，其3潮菇生物轉化率為68.93%，仍低于對照組配方9.23%，且顯著低于B組各配方。當發酵濾渣添加量≤25%時，A、B 2組配方中，隨著培養基料中濾渣添加量的增加，平菇子實體產量有增高的趨勢，表明添加一定比例的發酵工業濾渣有利于提高平菇子實體的產量。

2.2 子實體養分含量

添加發酵濾渣的各組子實體蛋白質含量均高于對照組配方(表2)，其中以A5處理配方蛋白質含量最高，達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67.28%，A組配方相對較低，其中A5最低，為60.33%。各處理子實體中，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 各處理平菇的營養成分

選擇產量較高的A組配方A3和B組配方B3、B4，測定平菇子實體中各氨基酸組分含量，其結果見表3。各配方栽培的平菇子實體中均含有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個百分點。

2.3 子實體中重金屬及有害元素含量

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

表3 各處理紫孢側耳的子實體氨基酸含量

表4 各處理對平菇重金屬含量的影響(干重)

3 小結與討論

試驗研究結果表明，分別以棉籽殼、桑枝屑為主料，添加一定比例的發酵工業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配方獲得最高產量，其生物轉化率達到96%，比對照提高28.57%。以桑木屑為主料的各組配方中，產量比對照低，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，隨著發酵濾渣添加量的增加，平菇的產量也相應地提高;但高濃度的發酵濾渣對平菇的生長產生抑制效應，表現為菌絲長速變慢，子實體產量下降，這可能是因為發酵工業濾渣本身具有一定的粘性，添加比例過高會使培養料通透性變差，雜菌污染率升高。

Naraian等［15］的研究表明，在以玉米為主要培養基料的配方中，加入富含氮的化合物或工業副產物能顯著提高平菇的產量。這與本實驗研究的結果相一致。添加富含有機氮的發酵工業濾渣也顯著地提高了子實體中粗蛋白質、氨基酸和必需氨基酸的含量，明顯地改善子實體的營養品質。

食用菌因為處于食物鏈的較高位置，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量安全控制的重點有害污染物，我國相關行業標準(無公害食品 食用菌NY 5095—2006)也對此做了嚴格的限量要求。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標準的限量標準，食用安全。

［1］卜慶梅，王淑芳，留澤隆，等．平菇AD28液體發酵培養的環境條件優化研究［J］．江蘇農業科學．2007(5):881－885.

［2］羅傳生，羅家燕．平菇栽培新法［M］．北京:中國農業出版社，1991:7－8.

［3］Kandanda K T，Gregoire L H．Effects of synthetic nutrient carriers on the fruiting of Pleurotus ostreatus Var．columbinus［J］．Bioresour．Technol，1995，54:249 －254.

［4］Gregori A．，Svagelj M．，Pahor B．，et al．The use of spent brewery grains for Pleurotus ostreatus cultivation and enzyme production［J］．New Biotechnol，2008，25(2):157 －161.

［5］Wang D，Sakoda A，Suzuki M．Biological efficiency and nutritional value of Pleurotus ostreatus cultivated on spent beer grain［J］．Bioresour．Technol，2001，78(3):293 －300.

［6］趙文華，高永忠．利用醬渣、醋渣栽培平菇的實驗［J］．中國釀造，1986(4:)33－35.

［7］文志剛，李華．醬渣栽培平菇的研究［J］．食用菌，1997(1):25.

［8］林衍銓，應正河，江曉凌，等．谷殼作代用料對金針菇生長發育及產量的影響［J］．食用菌學報，2010，17(1):40－43.

［9］Bhatti M I，Jiskani M M，Wagan K H，et al．Growth，development and yield of Oyster mushroom，Pleurotus ostreatus(Jacq．ex．Fr．)Kummer as affected by different spawn rates［J］．Pak J Bot，2007，39(7):2685 －2692.

［10］GB/T 5009.5—2003食品中蛋白質的測定方法［S］．

［11］GB/T 15674—2009食用菌粗脂肪含量的測定［S］．

［12］GB/T 12532—2008食用菌灰分測定［S］．

［13］Crisan E V，Sands A．Nutritive value［G］//Chang ST，Hayes WA，The biology and cultivation of edible mushrooms．New York:Academic Press，1978:137－168.

［14］張正波，柴旭輝，裘娟萍．工業發酵濾渣代料栽培金針菇的初探［J］．浙江農業科學，2011(3):526－528.

［15］Naraian R，Sahu R K，Kumar S，et al．Influence of different nitrogen rich supplements during cultivation of Pleurotus florida on corn cob substrate［J］．Environmentalist，2009，29:1－7.

［16］胡桂仙，王小驪，董秀金，等．3種干食用菌中汞、砷、鉛、鎘重金屬的污染的檢測與評估［J］．浙江農業學報，2011，23(2):352.

［17］張丹，鄭有良，羅英．川滇山區兒種野生食用覃菌重金屬含量分析［J］．山地學報，2004，22(6):767－771.