新疆食用菌产业发展及技术应用现状*

2021-12-01卫彩红吴翠云王新建

中国食用菌 2021年8期

卫彩红，吴翠云，王新建

（塔里木大学植物科学学院，新疆阿拉尔 843300）

新疆维吾尔自治区位于中国西北边陲，总面积占中国陆地总面积的 1/6（1.66×108hm2）[1]。据最新数据统计，2018年新疆粮食栽培面积2.22×106hm2，2018年全区棉花产量511.09万吨，2018年特色林果产量1 604.69万吨，因此用于栽培食用菌的原材料，如农作物秸秆、麦杆、玉米杆、玉米芯、稻草、棉杆等以及农作物二次产品，如棉籽壳、麸皮、稻壳、麦糠、油渣等；废弃的果木枝条、枣树枝、梨树枝、苹果枝、核桃枝等非常丰富[2]。

新疆属于温带大陆性气候，干旱少雨，加上栽培原料十分广泛多样，食用菌产业在新疆作为一种新兴的生态友好型的朝阳产业，于20世纪70年代后逐渐发展起来[3]。然而新疆食用菌产业起步晚，开发时间短，产业体系、产业链条还不完善，落后于先进省份十几年，因此只要找出差距，发挥新疆的地理和物种资源优势，充分借鉴食用菌产业强县的先进生产技术，并借助国家各级政府对口援疆工作对食用菌产业的大力支持，可以很好地推动新疆的食用菌产业快速、健康、可持续性的发展。

1 新疆食用菌产业概况

1.1 新疆食用菌资源种类及分布

新疆位于亚欧大陆腹地，干旱少雨，属于温带大陆性气候。按其地理位置可大致分为3个片区[4]。

1.1.1 天山及阿尔泰林区

年降水量600 mm以上，土壤比较肥沃，枯倒木多，腐枝落叶层厚，有利于多种习性的食用菌生长，食用菌种类在80种以上。据考察，仅夭山托木尔峰林区的食用菌就有60余种，如口蘑属（Tricholoma）、密环菌属（Armillaria）、丝膜菌属（Cortinarius）、蘑菇属（Agaricus）、侧耳属（Pleurotus）、齿菌属（Hydnum）、羊肚菌属（Morchella）、牛肝菌属（Boletus）、马鞍菌属（Helvella）等[5]。

1.1.2 山地草原区

主要是蘑菇属（Agaricus）、马勃属（Lycoperdon）等，约50种左右[6]。

1.1.3 荒漠及半荒漠区

食用菌种类约有20种，多数是耐旱种类。如侧耳属（Pleurotus）、鬼伞属（Coprinus）、田头菇（Agrocybe praecox）、马勃（Lycoperdon bovista）等[7]。

2.2 新疆食用菌的产量及产值

2018年新疆食用菌产量12 724 t，占全国产量的0.034%；产值61 803.6万元，占全国产值的0.227%[8]。

2.3 新疆食用菌的生产经营模式

新疆食用菌的生产经营模式主要有3种。

1）散户栽培模式。大多以家庭为单位进行作坊式生产，栽培场所有闲置房屋、厂院、蔬菜大棚、食用菌栽培大棚，有简单的装袋机和拌料机，主要是栽培平菇（Pleurotus ostreatus）等鲜菇周年供应[9]。

2）公司或合作社生产菌棒模式。菌棒的生产是工厂化模式，出菇则是在农户家中，以庭院或林下出菇为主[10]。这是目前新疆援疆项目倡议的模式，与国家扶贫项目紧密联系，带动贫困户增收致富。新疆已发展有6家菌棒厂，以黑木耳（Auricularia auricula）为主，菌棒发卖给农户出菇，釆后由公司或合作社统一收购[11]。

3）工厂化栽培模式。生产销售加工80%实现自动化及智能化控制，生产场地和出菇场地均以室内为主，主要有杏鲍菇（Pleurotus eryngii）、双孢菇（A－garicus bisporus）、海鲜菇（Hypsizygus marmoreus）、金针菇（Flammulina velutipes）四大主栽品种，集中在北疆乌鲁木齐和昌吉等地[12]。

2.4 新疆食用菌的科研力量

新疆进行食用菌研发的机构有新疆大学农垦科学院、石河子大学农学院、塔里木大学食用菌研究所、昌吉农学院和十二师农科所、新疆理工学院“万亩亿元”生物工程黑木耳研发中心等科研单位[13]。

3 新疆食用菌菌种保藏技术研究进展

3.1 我国食用菌菌种的保藏方法

食用菌菌种保藏方法总体分为2种：菌丝保藏法和孢子保藏法[14]。菌丝保藏法在生产中最为常用，常见的有定期移植法、矿油封藏法、担子菌菌丝体液体保藏法、液态氮超低温冻结法、木屑保藏菌种、厩肥保藏蘑菇菌种、木块保藏法、枝条保藏法、甘油低温保藏法、麦粒保藏法[15]。孢子保藏法很少在生产中应用，主要有沙土管法、L-干燥法、担孢子滤纸保藏法、冷冻真空干燥法[16]。

3.2 新疆食用菌菌种保藏的常用方法

新疆食用菌菌种保藏常用方法为继代保藏法[17]。将保藏菌株接种于合适的斜面培养基上，在最适温度培育至成熟或产生孢子时，置入5℃的冰箱（或冷库）保存[18]。定期移植适用于所有的食用菌，这也是国内外保藏机构最常使用的方法[19]。国内很多学者认为定期移植法培养易造成菌种退化，多用组织分离进行菌种复壮，保持原有的性状；而日本使用定期移植法保藏菌株20多年尚未见到菌种退化现象[20]。新疆大部分科研院校以及菌种生产厂家常采用继代保藏法进行斜面转管培植[21]，其他地方也有用石蜡管藏法和沙土管藏法。

4 新疆食用菌栽培相关技术研究进展

4.1 历史起源

我国是世界上认识和利用食用菌最早的国家之一，于公元前475年～公元前221年战国时期的《列子》一书就有“朽壤之上，有菌芝者”的记载[22]。同时我国也是栽培食用菌最早的国家。据记载，人类最早栽培的食用菌是木耳，大约公元600年栽培于中国。但是应用科学方法栽培食用菌起步较晚，20世纪30年代，从法国引进菌砖，才开始食用菌的科学栽培[23]。新疆食用菌栽培起源于20世纪70年代～80年代，比全国最早栽培食用菌的省份晚半个世纪[24]。新疆平菇最早发展，随之木耳的袋料立体栽培技术迅速普及。90年代初期，金针菇的生产有一定规模。1995年后，双孢菇在新疆试种成功，且野生食用菌阿魏菇（Pleurotus ferulae）又称“百灵菇”，也驯化成功[25]。2000年前后，鸡腿菇（Cor－prinus comatus）、香菇（Lentinus edodes）、阿魏菇等以迅猛的速度发展起来。到21世纪初期，新疆工厂化栽培食用菌大量涌现，主要品种为杏鲍菇和海鲜菇，双孢菇等。“十三五”之后，援疆企业，如浙江、福建、江苏等省重点在新疆各个地区大力发展食用菌产业，进行香菇和黑木耳工厂化生长，并以“企业+农户”的模式将食用菌菌包发给贫困地区，发展庭院经济和林下经济。全国超过416个县市以食用菌脱贫，而新疆以食用菌脱贫县约10个，新疆食用菌产业也为新疆脱贫攻坚事业贡献出不可缺少的力量。

4.2 人工栽培品种及产地

最早只有平菇、木耳、金针菇（Flammulina velutipes）、双孢菇、鸡腿菇、香菇等少量品种在新疆的部分地区，如乌鲁木齐、石河子、阿克苏等地区栽培[26]。

目前已有30余种食用菌均可栽培：平菇、双孢菇、杏鲍菇、阿魏菇、鸡腿菇、金针菇、香菇、黑木耳、白玉菇（white Hypsizygus marmoreus）、猴头菌（Hericium erinaceus）、灵芝（Ganoderma lucidum）、冬虫夏草（Ophiocordyceps sinensis）、羊肚菌 [Morehella esculenta(L.)Pers.]、草菇（Volvaria volvacea）、姬松茸（Agaricus blazei）、鲍鱼菇（Pleurotus abalonus）、马勃菌、大球盖菇（Stropharia rugoso-annulata）等，在新疆各个城市周边以及自治州、县、乡镇以及兵团的团场连队均有栽培[27]。

4.3 菌种育种常用方法

我国食用菌育种可有5种方法：人工选育、杂交育种、诱变育种、基因工程育种、菌种的脱毒育种[28]。而在新疆基本上采用的育种方法是人工选育进行组织分离培养，分为固体菌种和液体菌种[29]。只有在高校或科研机构会有其他的育种方法，从而获得更高标准及需求的菌种。

4.4 栽培原料的选择

栽培食用菌的培养料主要由主料、辅料以及无机盐组成。栽培食用菌的培养料可以分为三大类[30]：农作物的废弃料，如秸秆、玉米芯、棉籽壳、稻壳、花生壳、果木枝条、杂草等；食品工业废料，如大米或面粉等加工厂等所剩的麸皮、豆粕、豆饼、豆渣等，家具厂的锯末以及榨油厂的油渣、制药厂的药渣等废弃物；禽畜粪便等。作为食用菌栽培培养料的主料要求干燥、新鲜、无霉变、无病虫害等[31]。

4.5 食用菌栽培料灭菌模式

食用菌栽培料灭菌的模式有3种，熟料可用热力灭菌，包括常压和高压2种；发酵料利用放线菌杀死有害杂菌；生料使用石灰和各种杀虫剂、杀菌剂拌入，进行消杀灭菌[31]。

根据不同食用菌的栽培特性而选择不同的灭菌方法，这样既简便又到高产。

4.6 接种室消毒方法

对于新疆食用菌行业接种室的消毒，曾经大部分农户主要采用以甲醛为代表的化学药剂薰蒸的消毒方法，目前采用“保菇王”等专用接种熏蒸剂，工厂化则用臭氧消毒，离子净化以及二氯异氢尿酸钠等化学药剂结合使用[32]。使用化学药剂对人身体有害而无益，而最新研发的NICOLER动态技术（nicoler dynamic technology），也称作“食品动态杀菌机”，对人身体无害并且能够达到理想的消毒、杀菌的效果[33]。

4.7 接种方式

根据接种室是否密闭可分为：开放式接种、密闭式接种。开放式接种一般用于生料或发酵料的接种，如平菇、鸡腿菇、双孢蘑菇；密闭式接种一般用于熟料，经过高温灭菌后接种，大多数食用菌的接种都必须采用此种方式，才能够确保万无一失[34]。

根据接种位置的情况又可以分为直接接种、打孔接种、孔盖结合接种3种，一般使用菌袋的都是直接接种，如平菇、杏鲍菇、金针菇等；打孔接种一般用于香菇、木耳等长棒式的菌袋接种，具体做法为：两头密闭，在菌袋上打孔接种再封口；孔盖结合接种，主要是木耳的短棒，在装袋时打好孔，灭好菌，接种时直接将孔棒取出，接种，然后封口[35]。

根据菌种的固液相又可以分为：固体菌种接种，液体菌种接种2种[29]。

4.8 栽培生产模式

按食用菌的出菇环境可分为：室内栽培和室外栽培[31]。室内栽培可分为闲置屋栽培、防空洞栽培、大棚栽培等[36]；室外栽培又可分空地栽培、附属物栽培、林下栽培等[37]。

根据栽培的材料，可以分为瓶栽和袋栽，瓶栽一般是工厂化的金针菇和虫草花等，大多数食用菌栽培都采用袋栽[38]。

根据是否覆土可以分为：床栽、畦栽、墙栽、墙上覆土栽等[39]。

因不同的食用菌均有其自身的特点，故在栽培时需要结合品种以及区域生长环境，采用不同的栽培模式，以保障食用菌产量及质量。

5 新疆食用菌保鲜、贮藏、加工技术现状

因新鲜食用菌组织内含水量较高，在采后依然具备旺盛的呼吸作用和新陈代谢，且食用菌子实体组织脆嫩、缺少有效的保护组织。因而，在采后贮运过程中容易受到机械损伤和微生物感染，从而引发子实体变色、品质下降乃至腐臭，故对新鲜食用菌选用一定的保鲜贮藏技术极其必要。

5.1 保鲜技术

新疆地区的食用菌保鲜技术目前主要采用的有以下7种。

5.1.1 低温保鲜

一般是4℃左右的低温，此温度可以有效降低果蔬采后的呼吸速率，抑制食用菌等鲜活农产品的各类生理生化反应和褐变反应，延缓果蔬品质劣变，延长产品的保鲜期[40]。

5.1.2 化学保鲜

一般使用化学试剂，主要作用于对乙烯的抑制、对呼吸作用的抑制和对细菌繁殖的抑制等方面。如氯化钠、氯化钙、抗坏血酸、焦亚硫酸钠等[41]。

5.1.3 生物保鲜

从动植物或者微生物及其代谢产物中提取、获得的天然保鲜剂，如黄酮、茶多酚、壳聚糖、溶菌酶、乳酸链球菌素、那他霉素等[42]。

5.1.4 气调保鲜

低氧、高二氧化碳、二氧化氯、过氧化氢等气体不仅可以作为消毒剂，又能使菇体保持较好的外观[43]。

5.1.5 涂膜保鲜

利用涂膜剂可以关闭菇体表面的气孔，通过抑制呼吸作用、减少水分蒸发，从而达到维持菇体品质、延长货架期的目的[44]。如多糖类、蛋白类、酯类涂膜保鲜剂等。

5.1.6 辐射保鲜

辐射保鲜指利用原子能射线的辐射能量照射菇体，进行灭菌、杀灭虫害和寄生虫、消毒、防霉等加工处理，延长生理后熟，进行保藏[45]。

5.1.7 臭氧保鲜

臭氧可以抑制菇体细胞内氧化酶的活性，拦阻糖代谢的正常进行，快速氧化分解菇体，释放乙烯气体，同时氧化菇体表面的微生物从而达到杀菌的目的[46]。

5.2 加工技术及产品

新疆食用菌的加工产品类型主要有3种：传统食用菌干鲜菇的加工，如晾晒、烘干、盐渍等；残次菇综合利用，加工成即食食品、休闲食品、罐头等；食用菌中有效成分的提取和利用，加工成食品、药品、保健品、化妆品等[47]。

5.2.1 加工技术

热泵干燥技术：热泵干燥的优点主要是节约能源和干燥产品质量好，并且在干燥过程中对环境污染小[48]；真空冷冻干燥技术：冻干食品基本能保持原有的形、色、味和营养成分，而且产品保质期长，复水性好，食用方便[49]；浸提技术并不能彻底破坏分解样品，但操作渐变快速，如食用菌饮料、食用菌面食产品等[50]。

5.2.2 深加工产品

新疆食用菌深加工产品主要有：食用菌复合饮料；每种食用菌产品含有不同的食用菌成分，则有一定的功效，一般产品都具有保健功效。如具长根菇饮料[51]，有改善心脏功能，降三高的作用；食用菌汤料[52]，煲汤非常方便，又能保持其原有的鲜味，如食用菌冻干速溶汤块[53]；食用菌糖制品[54]；食用菌面食品[55]；食用菌发酵奶[56]；食用菌脆片[57]；食用菌冻干粉[58]；香菇糯米酒、香菇保健蛋糕和食用菌面包等[59]。

6 新疆食用菌有机副产物-菌渣利用情况

6.1 有机副产物的成分

栽培食用菌后的废菌包中的菌渣，统称为有机副产物[60]。栽培食用菌的有机副产物的成分主要与培养料有关，新疆不同地区所选用的食用菌栽培原料也各有差异，因此栽培不同食用菌培养基的配方不同，所含的营养物质也多样[61]。依据不同的配方，培养基中的物质经菌丝生长产生次生代谢产物，加之多种微生物作用后，木质素、纤维素、粗纤维、粗蛋白、粗脂肪等物质均被不同水平降解。在食用菌采收以后，菌丝体留在了菌棒上，并在菌丝和其他有益菌的作用下，通过酶降解，产生了多种糖类、有机酸类、酶和生物活性物质[62]，故菌渣中含有丰富的蛋白质、纤维素和氨基酸等物质[63]。

6.2 有机副产物的利用

对栽培食用菌废菌包的利用，现在主要有以下5种方式。

6.2.1 农作物基肥

以天然堆制发酵为主，将食用菌菌渣直接还田，可以起到增加土壤通透性、改善土壤理化性质、提高作物品质，达到增产增收的效果[64]。

6.2.2 栽培基质

可对菌渣进行重复利用，简单发酵处理后，将菌渣发酵产物与其他无机基质混合，可以进行食用菌再生产、蔬菜或者花卉种植，既降低了生产成本，又提高了产量和品质[65]。

6.2.3 燃料

将出菇后的食用菌菌渣晒干收藏，可用于熟料栽培的灭菌燃料和其他燃料[66]。

6.2.4 饲料添加剂

可作为生物发酵菌糠蛋白饲料添加剂。将食（药）用菌菌糠经烘干、粉碎，加热回流提取、浓缩制成浓缩液，再由88%～92%的菌糠浸提浓缩液与8%～12%的复合菌发酵剂在25℃～35℃、搅拌速度45 r·min-1～120 r·min-1、通气量 1∶0.5～1∶1.5 （每分钟通过单位体积培养液的空气体积比）的条件下培养发酵48 h～100 h后，经喷雾干燥制得产品[67]。

6.2.5 吸附剂

食用菌的菌丝体与木屑之间疏松多孔，错综复杂，容易进行物理吸附。菌糠吸附铜离子时，其表面的羟基、氨基、羰基、羧基和单环芳烃C=C键与铜离子发生配位络合作用，即铜离子和菌糠表面的Mg2+、Ca2+等金属离子发生离子交换反应，故食用菌菌糠能有效地从气体或液体中吸附其中某些成分的固体物质，进而作为吸附剂。最新研究结果表明，栽培黑木耳的菌糠可对废水中 Cu2+具有80.51%的吸附率，充分说明食用菌菌糠可以作为廉价的吸附剂[68]。