栽培基質配方中咖啡渣含量對平菇產量和營養成分的影響

陶裕歐 顧憶龍 宋軼輝

摘要? ? 近年來，我國的咖啡消費量日益增長，咖啡渣是咖啡生產的主要副產品，其合理利用對生態環保具有重要意義。本文利用含有咖啡渣的配方進行平菇栽培的效果初步研究，對平菇產量和其子實體營養成分進行了測定。結果表明，在常規栽培培養基中添加少量咖啡渣（10%），可達到增產的目的，但添加過量的咖啡渣（≥30%）就會造成減產;平菇子實體中粗多糖和蛋白質的含量隨著配方中咖啡渣含量（10%～30%）的增加而增加，但當配方中咖啡渣含量達到40%時，蛋白質含量開始下降。本研究可為今后咖啡渣的開發利用提供初步的科學支撐，為食用菌利用如咖啡渣等新型農業廢棄物提供參考。

關鍵詞? ? 平菇;咖啡渣;產量;營養成分;栽培基質

中圖分類號? ? S646.1+4? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

咖啡是世界上重要的農產品之一，是世界三大飲料之一，在全世界出口的商品中占有重要地位[1]。隨著我國對外開放的不斷深入，我國咖啡消費量呈現快速增長趨勢，2017年我國咖啡銷量為21.9萬t，2010—2016年，年復合增長率為31.99%[2]，我國咖啡消費量居全球第12位、亞洲第4位，且消費相對較為集中于北、上、廣、深等中心城市[2]。作為生產咖啡時留下的農業副產物咖啡渣質量約占咖啡干豆的2/3，全世界咖啡渣的大規模利用及處理，仍然是未來世界范圍挑戰之一[3]。生態文明建設日益受到我國政府和人民群眾的廣泛重視，咖啡渣等農業廢棄物的處理成為亟需解決的問題。目前，國外的咖啡渣主要用作肥料和燃料，國內則大多作為廢棄物丟棄，造成環境污染和資源浪費[4]。已有研究表明，咖啡渣中含有一定量的油脂[5]、D-甘露糖[6]、多酚等抗氧化物質[7]，具有進一步的開發價值。此外，咖啡渣中含有較豐富的糖類、膳食纖維，還含有礦物質和維生素等營養成分，可用于食用菌的栽培。國外已經有利用咖啡渣栽培食用菌的報道，如靈芝[8] 、金針菇[9]等利用咖啡渣栽培，都獲得了一定效果。

平菇，學名糙皮側耳（Pleurotus ostreatus（Jacq.）P.Kumm），具有適應性廣、抗性強、栽培技術簡單等特點，是我國目前栽培最廣泛的食用菌品種之一[10]。已知的適合栽培平菇的原料非常廣泛，如棉籽殼、稻草、麥秸、木屑、玉米芯、高粱稈等堆置發酵或滅菌，簡單混合添加合適水分即可生料栽培[11]。Fan等[12]進行了咖啡渣、咖啡葉、咖啡殼等栽培平菇的可行性和安全性探索，分析了平菇對咖啡渣、咖啡葉、咖啡殼中咖啡因和單寧成分的分解情況。國內尚未見利用咖啡渣栽培平菇的相關研究報道。因此，本研究擬開發新的咖啡渣資源化利用途徑，將其作為食用菌平菇栽培基質，并對平菇產量和營養成分的影響進行了初步研究。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 供試材料

1.1.1? ? 供試菌株。供試平菇菌株為黑平王，來自江蘇省高郵市食用真菌研究所。

1.1.2? ? 咖啡渣。供試咖啡渣由上海欣耕工坊公益服務中心提供現磨咖啡的咖啡渣，經干燥后待用。

1.1.3? ? 培養基質。母種為PDA培養基：馬鈴薯200 g/L，葡萄糖20 g/L，瓊脂18 g/L。原種培養基成分：木屑65%，米糠17%，麩皮17%，碳酸鈣1%，含水量63%。常規栽培培養基成分：棉籽殼65%，玉米芯15%，米糠8%，麩皮10%，石膏1%，石灰1%，含水量63%。

1.2? ? 試驗設計

咖啡渣供試培養基配方試驗共設5個處理，即1.1.3中原種培養基材料用咖啡渣替換相應百分含量的棉籽殼（咖啡渣含量分別為10%、20%、30%、40%），分別為棉籽殼65%（CK）、棉籽殼55%+咖啡渣10%（A）、棉籽殼45%+咖啡渣20%（B）、棉籽殼35%+咖啡渣30%（C）、棉籽殼25%+咖啡渣40%（D）。各配方另外再加玉米芯15%、米糠8%、麩皮10%、石膏1%、石灰1%。

1.3? ? 試驗實施

各配方原料按照比例稱取，玉米芯提前預濕后，充分混勻各原料后加水，使含水量達到63%，每袋裝料850 g，每個配方裝60袋，121 ℃滅菌90 min，待料溫下降到室溫后進行接種。菌袋接種后置于23 ℃培養房中培養至菌絲發滿菌袋，進行大棚出菇。出菇房內每天噴水2～3次，前期保持濕度80%左右，直至采收前3 d降低濕度等待采收。

1.4? ? 測定內容與方法

采收時記錄每個配方的各潮次產量，并計算生物轉化率。收集不同配方的平菇子實體，按照NY/T 1676—2008所述方法測定平菇子實體中粗多糖的含量，按照GB 5009.5—2016所述方法測定平菇子實體中蛋白質的含量。

2? ? 結果與分析

2.1? ? 不同咖啡渣含量配方對平菇產量和生物轉化率的影響

從表1可以看出，總產量最高的是配方A（咖啡渣含量為10%），單袋平均產量為377.5 g，生物轉化率高達120.03%;不同配方產量表現為配方A>配方B>CK>配方C>配方D;各配方中第1潮的產量都是最高，占總產量的53.96%～63.76%之間;與對照常規培養料配方（CK）的產量相比，配方A各潮次產量都高于CK，增產21.89%;但進一步增加咖啡渣在配方中的含量，當咖啡渣含量為20%（配方B）時，產量已經與CK相接近，當咖啡渣含量為30%（配方C）和40%（配方D）時，產量呈減產趨勢。由此表明，含咖啡渣10%的配方A平菇產量最高。

2.2? ? 不同咖啡渣含量配方對平菇子實體的粗多糖和蛋白質含量的影響

從圖1可以看出，隨著咖啡渣在配方中含量的增加，子實體蛋白質含量呈先上升再下降的趨勢，當配方中咖啡渣含量達到30%時，單位質量的子實體中蛋白質含量達到最高，但當咖啡渣含量達到40%時，蛋白質含量出現下降趨勢;子實體中粗多糖含量隨著配方中咖啡渣含量的增加而增加，配方C（30%）和配方D（40%）子實體粗多糖含量較接近，高于其他配方。

3? ? 結論與討論

本研究利用含有咖啡渣的配方進行平菇栽培的效果初探，對平菇產量和子實體營養成分進行了研究。結果表明，在常規栽培培養基中添加少量咖啡渣（10%）可達到增產的目的，但添加過量的咖啡渣（≥30%）就會造成減產;平菇子實體中粗多糖和蛋白質的含量隨著配方中咖啡渣含量的上升而增加，但當配方中咖啡渣含量達到40%時，蛋白質含量開始下降。本研究可為今后咖啡渣的開發利用提供初步的科學支撐，為食用菌新型基質咖啡渣的利用提供一些試驗數據。

4? ? 參考文獻

[1] 張云鵬，劉永卓，楊勤勤，等.廢棄咖啡渣化學鏈氣化反應特性[J].化工學報，2016（4）：1303-1312.

[2] 黃家雄，黃琳，呂玉蘭，等.中國咖啡產業發展前景分析[J].云南農業科技，2018（6）：4-7.

[3] MART？魱NEZ-CARRERA D，A AGUILAR，W MART？魱NEZ，et al.Comme-rcial production and marketing of edible mushrooms cultivated on coffee pulp in Mexico[M].Dordrecht：Coffee Biotechnology and quality，Kluwer Academic Publishers，2000：471-488.

[4] 楊陽，李亞男，武瑞瑞，等.咖啡渣的綜合利用及研究進展[J].農產品加工，2019，472（1）：83-85.

[5] 陳祎平，林昭華，梁振益，等.咖啡渣油脂的提取及其脂肪酸組成研究[J].食品科技，2005（12）：84-86.

[6] 黃廣民，陳祎平，王默.咖啡渣制取D-甘露糖工藝中水解條件對糖的收率的影響[J].海南大學學報（自然科學版），2002（3）：236-238.

[7] 潘文潔，黃曉東，張玲.咖啡渣提取物抗氧化性及其協同效應的研究[J].食品工業科技，2008（11）：130-132.

[8] 肖自添，劉明，何煥清，等.咖啡渣栽培靈芝試驗[J].食藥用菌，2015，23（3）：196-198.

[9] 單耀忠.用咖啡渣栽培食用菌[J].食藥用菌，1980（1）：42.

[10] 鄭素月，黃晨陽，張金霞.中國栽培平菇的RAPD分析[J].山東農業大學學報（自然科學版），2005，36（2）：186-190.

[11] 李野，LENA MA，周啟星，等.平菇類食用菌對農作物秸稈生物降解轉化飼料的研究進展[J].微生物學雜志，2009，29（5）：87-91.

[12] FAN L，PANDEY A，MOHAN R，et al.Use of various coffee industry residues for the cultivation of pleurotus ostreatus in solid state fermenta-tion[J].Acta Biotechnol，2000，20（1）：41-52.