香菇菌糠发酵过程微生物及营养成分变化研究

关艳丽 赵新海 张庆华 钟丽娟 韩 冰 宋玉丽

（辽宁省微生物科学研究院，辽宁朝阳122000）

我国是世界上食用菌生产量最大的国家，年产量达900万吨[1]。目前，大部分菌糠被食用菌生产者随意丢弃，对环境造成污染。因此，合理开发利用菌糠资源，使其变废为宝已成为食用菌产业急需解决的难题之一。菌糠是食用菌采收后废弃的固体培养基质，是食用菌菌丝残体和经食用菌分解的培养料，其大部分是纤维素、半纤维素和木质素、粗蛋白的复合物。试验观察测定了以香菇菌糠发酵过程中微生物及营养成分变化，旨在为菌糠资源的合理科学利用提供数据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

香菇菌糠，取自辽宁省微生物科学研究院，栽培主料为木屑。

培养基：牛肉膏蛋白胨培养基、高氏一号培养基、马丁氏琼脂培养基。

1.2 试验方法

1.2.1 发酵方法

将收集的香菇菌糠加入1%石灰及适量的尿素拌匀，预湿，含水量65%[2]。建堆，堆宽1.2 m、高1.1 m、长1.8 m，料堆四周用塑料薄膜覆盖保温。当温度升到65℃，维持2～3 d，当温度开始下降时，翻堆1次。建堆发酵期间，共翻堆6次，直至料温不再上升。翻堆时要注意将下面的料翻到上面，四周的料翻到中间，使香菇菌糠发酵均匀。每天早（8：00）记录发酵堆温度，发酵场地空间温度、相对湿度。每次翻堆，取样、测定相关指标。

1.2.2 检测方法

1.2.2.1 微生物检测

微生物检测采用稀释平板法，微生物的分离、纯化采用平板划线法[5]。

1.2.2.2 主要营养成分测定方法

有机质含量测定采用灼烧法[4]；水解性氮的测定采用碱解扩散法；速效磷的测定采用碳酸氢钠浸提法即磷钼蓝比色法[3]；pH测定采用酸度计测定。

2 结果与分析

2.1 香菇菌糠发酵期间微生物检测结果

菌糠经过发酵细菌、真菌数量明显减少、放线菌数量有所增加，见表1。香菇菌糠整个发酵过程中细菌种类较多主要有6种。其中均能看到钾细菌的生长，尤其第三次翻堆时钾细菌的数量较多达到106，钾细菌能够促进土壤中钾的循环利用。真菌种类以根霉、毛霉、木霉为主。与初始菌群相比木霉、毛霉的数量减少很多，根霉数量明显增加；放线菌数量在第六次翻堆时突然增加，但其种类未发生变化。放线菌可以抑制土传病害的发生。

表1 香菇菌糠发酵期间微生物检测结果

2.2 香菇菌糠发酵期间温度变化

香菇菌糠堆料72 h堆温达到60℃，堆料发酵40 d，物料温度仍能达到50℃。料堆发酵期间达到最高温度为64℃，此温度能有效杀灭病菌、虫卵。由于菌糠营养丰富，所以高温维持时间较长（图2）。

图1 发酵过程中分离的钾细菌（左）和放线菌（右）

图2 菌糠发酵期间料温变化曲线

2.3 香菇菌糠发酵后主要营养成分的变化

香菇菌糠发酵后主要营养成分见表2。由表2可以看出，香菇菌糠发酵前后营养成分含量有明显变化，菌糠碱解氮由发酵前的990.86 mg/kg提高到发酵后1042.86 mg/kg，速效磷由发酵前1.992 g/kg提高到发酵后的3.541 g/kg，碱解氮、速效磷发酵后比发酵前含量分别提高12.87%、18.34%。pH接近中性。料堆发酵后，菌糠进一步分解，质地细腻松软，呈深褐色。

表2 香菇菌糠发酵前后主要养分含量测定结果

3 小结与讨论

香菇菌糠经40 d左右的堆积发酵菌糠的微生物及主要营养成分发生明显变化：①细菌及真菌数量明显减少，但是钾细菌的数量有所增加，放线菌的数量呈现先减少后增加的趋势。②香菇菌糠发酵后营养成分含量有明显变化，发酵后的香菇菌糠除有机质有所下降外，速效磷、速效钾较发酵前均有显著提高。pH有所上升接近中性，更有利于植物的生长。

香菇菌糠加入适量的尿素，可以使香菇菌糠发酵堆体快速升温，提高堆料温度，缩短发酵时间，促进了菌糠营养成分的分解转化，经堆制发酵后的香菇菌糠可以作为生物有机肥或基质再利用。

食用菌菌糠富含有机质和各种营养成分，是提升土壤有机质的一种优良原料。菌糠要成为安全的生物有机肥或育苗基质，关键要开发菌糠快速腐熟技术。在发酵的不同阶段分离优势菌株，可为研究快速降解菌剂提供试验菌株。

我国食用菌产业发展迅速，产生菌糠可观，实现菌糠的规模化转化再利用，不仅净化环境，还可以产生可观的经济效益和生态效益。