香菇菌糠發酵過程微生物及營養成分變化研究

關艷麗 趙新海 張慶華 鐘麗娟 韓 冰 宋玉麗

（遼寧省微生物科學研究院，遼寧朝陽122000）

我國是世界上食用菌生產量最大的國家，年產量達900萬噸[1]。目前，大部分菌糠被食用菌生產者隨意丟棄，對環境造成污染。因此，合理開發利用菌糠資源，使其變廢為寶已成為食用菌產業急需解決的難題之一。菌糠是食用菌采收后廢棄的固體培養基質，是食用菌菌絲殘體和經食用菌分解的培養料，其大部分是纖維素、半纖維素和木質素、粗蛋白的復合物。試驗觀察測定了以香菇菌糠發酵過程中微生物及營養成分變化，旨在為菌糠資源的合理科學利用提供數據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

香菇菌糠，取自遼寧省微生物科學研究院，栽培主料為木屑。

培養基：牛肉膏蛋白胨培養基、高氏一號培養基、馬丁氏瓊脂培養基。

1.2 試驗方法

1.2.1 發酵方法

將收集的香菇菌糠加入1%石灰及適量的尿素拌勻，預濕，含水量65%[2]。建堆，堆寬1.2 m、高1.1 m、長1.8 m，料堆四周用塑料薄膜覆蓋保溫。當溫度升到65℃，維持2～3 d，當溫度開始下降時，翻堆1次。建堆發酵期間，共翻堆6次，直至料溫不再上升。翻堆時要注意將下面的料翻到上面，四周的料翻到中間，使香菇菌糠發酵均勻。每天早（8：00）記錄發酵堆溫度，發酵場地空間溫度、相對濕度。每次翻堆，取樣、測定相關指標。

1.2.2 檢測方法

1.2.2.1 微生物檢測

微生物檢測采用稀釋平板法，微生物的分離、純化采用平板劃線法[5]。

1.2.2.2 主要營養成分測定方法

有機質含量測定采用灼燒法[4]；水解性氮的測定采用堿解擴散法；速效磷的測定采用碳酸氫鈉浸提法即磷鉬藍比色法[3]；pH測定采用酸度計測定。

2 結果與分析

2.1 香菇菌糠發酵期間微生物檢測結果

菌糠經過發酵細菌、真菌數量明顯減少、放線菌數量有所增加，見表1。香菇菌糠整個發酵過程中細菌種類較多主要有6種。其中均能看到鉀細菌的生長，尤其第三次翻堆時鉀細菌的數量較多達到106，鉀細菌能夠促進土壤中鉀的循環利用。真菌種類以根霉、毛霉、木霉為主。與初始菌群相比木霉、毛霉的數量減少很多，根霉數量明顯增加；放線菌數量在第六次翻堆時突然增加，但其種類未發生變化。放線菌可以抑制土傳病害的發生。

表1 香菇菌糠發酵期間微生物檢測結果

2.2 香菇菌糠發酵期間溫度變化

香菇菌糠堆料72 h堆溫達到60℃，堆料發酵40 d，物料溫度仍能達到50℃。料堆發酵期間達到最高溫度為64℃，此溫度能有效殺滅病菌、蟲卵。由于菌糠營養豐富，所以高溫維持時間較長（圖2）。

圖1 發酵過程中分離的鉀細菌（左）和放線菌（右）

圖2 菌糠發酵期間料溫變化曲線

2.3 香菇菌糠發酵后主要營養成分的變化

香菇菌糠發酵后主要營養成分見表2。由表2可以看出，香菇菌糠發酵前后營養成分含量有明顯變化，菌糠堿解氮由發酵前的990.86 mg/kg提高到發酵后1042.86 mg/kg，速效磷由發酵前1.992 g/kg提高到發酵后的3.541 g/kg，堿解氮、速效磷發酵后比發酵前含量分別提高12.87%、18.34%。pH接近中性。料堆發酵后，菌糠進一步分解，質地細膩松軟，呈深褐色。

表2 香菇菌糠發酵前后主要養分含量測定結果

3 小結與討論

香菇菌糠經40 d左右的堆積發酵菌糠的微生物及主要營養成分發生明顯變化：①細菌及真菌數量明顯減少，但是鉀細菌的數量有所增加，放線菌的數量呈現先減少后增加的趨勢。②香菇菌糠發酵后營養成分含量有明顯變化，發酵后的香菇菌糠除有機質有所下降外，速效磷、速效鉀較發酵前均有顯著提高。pH有所上升接近中性，更有利于植物的生長。

香菇菌糠加入適量的尿素，可以使香菇菌糠發酵堆體快速升溫，提高堆料溫度，縮短發酵時間，促進了菌糠營養成分的分解轉化，經堆制發酵后的香菇菌糠可以作為生物有機肥或基質再利用。

食用菌菌糠富含有機質和各種營養成分，是提升土壤有機質的一種優良原料。菌糠要成為安全的生物有機肥或育苗基質，關鍵要開發菌糠快速腐熟技術。在發酵的不同階段分離優勢菌株，可為研究快速降解菌劑提供試驗菌株。

我國食用菌產業發展迅速，產生菌糠可觀，實現菌糠的規模化轉化再利用，不僅凈化環境，還可以產生可觀的經濟效益和生態效益。