以茶副產物為基料工廠化栽培金針菇*

張海華，朱躍進，林 杰，呂楊俊，張士康**

（1.中華全國供銷合作總社杭州茶葉研究院，浙江省茶資源跨界應用技術重點實驗室，浙江 杭州 310016；2.浙江農林大學，浙江 杭州 311300）

食用菌是人類重要的食品之一，具有營養豐富、味道鮮美等特點，被列入聯合國糧食及農業組織（FAO）倡導的“一葷一素一菇”飲食模式和世界衛生組織（WHO） 提出的六大保健食品[1]。食用菌產業在農業農村領域發揮著重要的“變廢為寶”作用，食用菌栽培原料主要以棉籽殼、玉米芯、稻草等農作廢棄物和闊葉樹木屑為主料栽培，循環利用農業廢棄的生物質資源產出具有多種營養的菌類供食用。近年來，隨著對環保、生態理念的重視，食用菌產業在農業農村領域的作用更加明顯。

金針菇 [Flammulina velutipes(Fr.)Sing]，因其菌柄細長，似金針菜，故稱金針菇，是一種大型真菌[2-3]。金針菇在自然界分布廣泛，中國北起黑龍江，南至云南，東起江蘇，西至新疆均適合金針菇生長[2-3]。金針菇是腐生營養型木材腐生菌，屬擔子菌類異養生物，營養價值高、味道鮮美，是良好的食材，廣受歡迎；其所含的氨基酸種類豐富，且賴氨酸含量較高[4-5]。目前，金針菇是我國工廠化栽培程度最高的食用菌之一[6]。

茶葉是我國農業重要產業，2018年，全國18個主要產茶省（區、市）茶園面積293萬公頃，全國茶葉產量為261.6萬噸，產值突破2 000億元大關，達到2 157.3億元[7]。當前我國條栽茶園占比超90%，條栽茶園在管理時需定期修剪，產生的修剪枝散落在茶園中并未得到有效利用，此情況在浙江、江蘇、湖北等以名優綠茶為主的產區尤為突出，易造成資源浪費；另外，茶葉深加工企業產生的茶葉廢渣未有效利用，大量積壓成為企業負擔。綜上，以茶修剪枝和茶葉深加工廢渣為主的茶副產物如何高效利用是茶產業亟需解決的問題。

近年來，作者團隊立足食用菌栽培變廢為寶的產業特性，同步解決食用菌原料缺乏和利用茶副產物的問題，致力于“茶+食用菌”生態循環科技模式探索[8-11]。試驗在前期研究基礎上，開展以茶副產物為培養主基料的金針菇工廠化栽培研究，探索茶副產物作為食用菌培養基的工業化可行性。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

金針菇菌種，江蘇鎮江鎮東菇業有限公司；茶副產物（茶修剪枝∶茶渣=2∶1），浙江安吉宋茗白茶有限公司惠贈；棉籽殼、玉米芯、麩皮、米糠、碳酸鈣、葡萄糖，江蘇鎮江鎮東菇業有限公司惠贈。鳥苷酸（GMP）、肌苷酸（IMP） 標準品，購于中國上海Sigma試劑有限公司；蘋果酸、乳酸、乙酸、檸檬酸、丁二酸、富馬酸標品，購于國藥集團試劑有限公司；其他試劑均為分析純，購于華東醫藥股份有限公司。

1.2 設備與儀器

2次試驗均在江蘇鎮江鎮東菇業有限公司進行，該公司現有金針菇工廠化連續生產線3條，每條生產線日產金針菇鮮品7 500 kg。試驗儀器與設備見圖1。

1.3 試驗方法

1.3.1 金針菇工廠化栽培

結合實際情況，共進行2次重復栽培。每次根據茶副產物所占比例不同，參考工廠實際生產配方，設置2個配比組。

第1次擴大栽培：配方1-1#：總投料量為40 kg，其中茶副產物80%、麩皮19%、碳酸鈣1%；配方1-2#：總投料量為40 kg，其中茶副產物40%、棉籽殼40%、麩皮19%、碳酸鈣1%。對照組：總投料量為40 kg，其中玉米芯40%、棉籽殼40%、麩皮19%、碳酸鈣1%。

第2次擴大栽培：配方2-1#：總投料量為40 kg，其中茶副產物80%、米糠18%、葡萄糖1%、碳酸鈣1%；配方2-2#：總投料量為40 kg，其中茶副產物40%、玉米芯40%、米糠18%、葡萄糖1%、碳酸鈣1%；對照組：總投料量為40 kg，其中玉米芯40%、棉籽殼40%、麩皮19%、碳酸鈣1%。

各物料混勻后，調整配方含水量約65%，悶料處理2 h，進行機器裝瓶。設置裝料機裝料壓力為17 s～25 s，每個配方各裝8箱共128瓶即停止，稱量每框重量，計算投料量。裝瓶后置121℃滅菌7 h，冷卻至次日接種，于25℃進行菌絲生長培養，至菌絲張滿瓶后搔菌，將菌瓶轉移至18℃培養室出菇培養，每日觀察直至子實體成熟，采收、稱重。

1.3.2 金針菇生長生物學特性

測定茶副產物新型基料擴大栽培金針菇的生物學特性，如基料的變化情況及金針菇的菌絲生長情況，并將采收的金針菇子實體稱重，生物學效率（S，%）的計算公式為：

式中：X為采收鮮菇質量（kg）；G為投入干物料質量 （kg）。

1.3.3 金針菇基本化學成分分析

對所采收的金針菇子實體開展基本化學成分分析，其中灰分含量測定參考GB 5009.4-2010食品中灰分的測定，脂肪含量測定參考GB 5009.6-2016食品中脂肪的測定，蛋白質含量測定參考GB 5009.5-2010食品中蛋白質的測定，多糖含量測定參考NY/T 1676-2008食用菌中粗多糖含量的測定，氨基酸含量測定參考GB/T 5009.124-2003食品中氨基酸的測定，硒含量測定參考GB 5009.93-2010食品中硒的測定，銅含量測定GB/T 5009.13-2003食品中銅的測定，錳、鐵、鋅、鈣含量測定采用原子吸收光譜法[12]。

對所采收的金針菇子實體開展農殘與重金屬檢測，其中六六六、滴滴涕檢測采用GB/T 23204-2008茶葉中519種農藥及相關化學品殘留量的測定，二氧化硫檢測采用GB 5009.34-2008食品中二氧化硫的測定，氟含量檢測采用GB/T 5009.18-2003食品中氟的測定，砷含量檢測采用GB/T 5009.11-2003食品中總砷及無機砷的測定，鉛含量檢測采用GB 5009.12-2010食品中鉛的測定，鉻含量檢測采用GB/T 5009.123-2003食品中鉻的測定。

1.3.4 金針菇非揮發性風味物質分析

對所采收的金針菇子實體中非揮發性風味物質進行分析，其中：有機酸含量測定參考GB 5009.157-2016食品有機酸的測定，核苷酸含量測定參考GB 5413.40-2016食品安全國家標準嬰幼兒食品和乳品中核苷酸的測定。同時，根據測定結果，計算滋味活性值（TAV），TAV定義為單一化合物濃度與其閾值的比值，TAV值大于1時說明該物質對滋味貢獻顯著[13]。按1∶15料水比在50℃、70 Hz條件下超聲30 min浸提，取5 590 r·min-1離心10 min所得上清液進行分析。進一步參照參考文獻[14]測定金針菇子實體的等鮮濃度（equivalent umami concentration，EUC），即食品（干基）中谷氨酸鈉的含量。

1.4 數據統計方法

同一試驗以同一批次作為重復，數據以平均值表示；化學檢測均重復3次，數據以平均值表示。

2 結果與分析

2.1 金針菇工廠化栽培情況

不同茶副產物比例新型基料栽培金針菇的生物學特性檢測結果見表1。

表1 以茶副產物新型基料擴大栽培的金針菇的生物學特性Tab.1 Biological characteristics of Flammulina velutipes cultivated on new substrates of tea residue

從表1中可看出，第1次擴大栽培試驗中金針菇菇蕾生長不整齊，有菇蕾部分變黃、夭折的現象，由此導致頭潮菇產量和生物學效率較低。分析其原因可能為1）茶副產物具有吸水快而失水也快的特點，因此起始水分含量較低導致后期金針菇生長中缺水，在后期出菇階段出現現蕾后生長速度降低、菇蕾發黃、夭折；2）實踐經驗認為裝料的松緊度直接影響出菇的質量，尤其是金針菇。裝料松，易導致基料與瓶壁分離，菌絲會在空隙中快速生長并出菇，因此有出邊菇的現象，從而無法達到金針菇出菇一致、整齊的要求。

在第1次試驗基礎上，結合試驗中所遇到的菇蕾不整齊、部分黃變及夭折問題，推測可能是初期快速碳源不足，因此，對培養料配方糖度和生產工藝參數進行調整，進行第2次擴大栽培試驗。第2次試驗中金針菇在不同茶副產物比例的2個配方均表現良好，頭潮菇生物學效率，菌絲、子實體性狀與對照比無顯著差異。第2次試驗中金針菇頭潮菇生物學效率最高接近90%，且茶副產物培養料在菌絲生長階段更有利于金針菇發菌并促進菌絲生長，因此，后續試驗選用第2次栽培金針菇子實體進行成分測定。2-2#配方菌絲生長及出菇情況見圖2。

2.2 金針菇基本化學成分分析

以第2次擴大栽培試驗所得金針菇子實體為研究對象，對其基本成分進行分析，并與同一批次傳統基料栽培的金針菇子實體相比，分析結果見表2。

表2 金針菇基本成分分析結果Tab.2 Analysis results of basic components of Flammulina velutipes

由表2可知，與對照相比，2個茶副產物配方的金針菇蛋白含量和粗多糖含量較對照低，而脂肪、灰分較高。采用茶副產物基料培養的金針菇總體礦物質含量比對照略低，但是茶副產物培養基培養的金針菇鋅 （2-1#）、銅 （2-1#）、錳 （2-1#、2-2#）含量要顯著高于對照。

2.3 金針菇氨基酸含量分析

不同培養配方金針菇氨基酸組成分析結果見表3。

由表3可知，3種栽培配方金針菇總氨基酸含量組成相似，其中對照組總氨基酸含量高于茶副產物配方組。游離氨基酸測定結果中，3種栽培配方金針菇氨基酸組成相似；茶副產物2-2#在谷氨酸和谷氨酰胺總含量較高，達97.7 mg·100-1g-1；茶副產物組金針菇中的支鏈氨基酸含量明顯高于對照組。支鏈氨基酸在人體中以釋放胰島素和釋放生長激素這2種特殊方式促進合成代謝（肌肉增長），其中最重要的是異亮氨酸，即酮異己酸（KIC） 和β-羥基-β丁酸甲酯（HMB）的前身，KIC和HMB可增加肌肉，減少脂肪，并為人體提供營養[3]。

表3 金針菇氨基酸分析結果Tab.3 Amino acid analysis results of Flammulina velutipes

2.4 金針菇農殘與重金屬分析

檢測3種不同配方栽培金針菇安全性指標農藥殘留和重金屬含量結果見表4。

表4 金針菇農殘與重金屬分析結果Tab.4 Analysis results of agricultural residues and heavy metals of Flammulina velutipes

由表4可知，按我國食用菌中農殘和重金屬限量標準要求，對標準規定中的農殘六六六和滴滴涕進行了檢測，結果表明所檢測項目均符合國家標準要求。重金屬中鉛、砷含量低于標準限量。此外，還檢測了茶葉中富含的氟含量，發現茶副產物配方培養的金針菇與對照樣品氟含量無顯著差異，因此可以排除氟過高的憂慮。

2.5 金針菇非揮發性風味物質分析

分析第2次試驗栽培金針菇的滋味物質，并計算呈味滋味活性值（TAV），結果見表5。

從表5可看出，金針菇中核苷酸和谷氨酸含量對其鮮味貢獻較顯著，其TAV值>1，其他滋味物質的TAV值均小于1，說明這些物質單獨對金針菇整體滋味貢獻不顯著，但是由于各物質間存在協同增效作用，因此其對滋味的貢獻也不容忽視，最終形成了金針菇獨有的滋味。

Barros[15]將EUC劃分為4個水平以便直觀評價食品鮮味。通過計算金針菇樣品的等鮮濃度值ECU得出，2-1#、2-2#、對照分別是25 757.26 mg·100-1g-1、12 393.20 mg·100-1g-1、15 199.24 mg.100-1g-1。3 種金針菇的 EUC 值均>1 000 g·100-1g-1干重，屬于第一水平，其中茶副產物2-1#的等鮮濃度值最高，其次為對照樣品，說明茶副產物2-1#樣品鮮味最突出，推測以茶副產物培養料栽培的金針菇鮮味優于傳統玉米芯基料栽培的金針菇。

表5 金針菇的滋味物質測定結果Tab.5 Taste compounds of Flammulina velutipes

3 結論

通過2批次擴大栽培試驗，發現以茶副產物為基料的金針菇長勢良好，與玉米芯主料栽培的金針菇相比，發菌、出菇、采收提前1 d～2 d，從栽培到出菇共需53 d，頭潮菇生物學效率最高可達89.9%，與對照無差異，證明以茶副產物栽培金針菇具有可操作性。通過分析采收金針菇樣品的基本成分、農殘與重金屬和風味物質含量，結果表明以茶副產物基料栽培的金針菇營養豐富，符合國家對食用菌中農殘和重金屬限量的標準要求，且具有比對照更突出的鮮味物質。試驗結果為茶副產物的利用提供了有效突破口，將解決因茶副產物堆積導致的環境壓力，同時也為食用菌行業提供了良好的廉價培養基料，間接提高食用菌行業收益。