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玉米酒糟作氮源工厂化栽培白色真姬菇的出菇试验

2022-08-10刘巧荣郑列宜陈利娟

食药用菌 2022年4期
关键词:酒糟培养料出菇

刘巧荣 冯 占 郑列宜 熊 艳 陈利娟

玉米酒糟作氮源工厂化栽培白色真姬菇的出菇试验

刘巧荣 冯 占*郑列宜 熊 艳 陈利娟

(江苏华绿生物科技股份有限公司,江苏 泗阳 223700)

玉米酒糟是制酒工业的废弃物,富含氮、磷、B族维生素和生长素,是食用菌栽培中一种潜在的低成本原料。以添加玉米酒糟代替部分米糠的新配方与常规配方进行真姬菇工厂化栽培试验,对两个配方栽培的菌丝生长情况,以及子实体产量、外观品质和生物转化率等出菇性状进行比较。结果,玉米酒糟的添加不仅不影响真姬菇菌丝生长及子实体的朵形、色泽、出菇均匀性和菌柄长度,而且能够促进菌盖直径和菌柄直径的增大,显著提高产量和生物转化率。

玉米酒糟;真姬菇;氮源;产量;品质

真姬菇()又名玉蕈、斑玉蕈等,隶属担子菌亚门、层菌纲、伞菌目、白蘑科、玉蕈属[1]。真姬菇市场化分类为纯白色和浅灰色两个品系,其中纯白色品系又称白色真姬菇、白色蟹味菇、白玉蕈、白玉菇、玉龙菇等[2,3],浅灰色品系称为蟹味菇、灰蟹菇、斑玉蕈、荷叶离褶伞等。真姬菇自然分布于欧洲、北美、西伯利亚和日本,我国吉林、云南等省也有野生种分布[1]。现国内主要产地为上海、福建、山西、山东、河南、河北等地[4,5]。真姬菇富含蛋白质、氨基酸和维生素,是一种高蛋白、低脂肪、低热量的保健食品。真姬菇提取物具有清除人体内自由基的作用,经常食用可以提高人体免疫力、预防衰老、延长寿命,深受消费者青睐[6]。日本宝酒造株式会社于1972年首先获得真姬菇人工栽培成功[7]。在我国,真姬菇是继金针菇、杏鲍菇后,工厂化生产规模较大的食用菌种类[8],其生产环节包括原料采购、配料搅拌、装瓶灭菌、接种、发菌培养、出菇管理、采收包装等。

酒糟是酿酒工业的副产物,是酒醅发酵完毕后再经蒸馏出酒,最后残留的混合固形物,其中含有大量的蛋白质、淀粉和脂肪。我国酒糟产量巨大、营养丰富、价格低廉,可利用酒糟生产高附加值的生化产品,如生产饲料、酿醋、沼气发酵、白酒工业再利用、制糖、生产肥料和活性炭等[9]。生产中常见的酒糟主要有白酒糟和啤酒糟,而白酒糟又可按照生产原料分类,如高粱酒糟、玉米酒糟、青稞酒糟、薯类酒糟等。玉米酒糟多为纯原粮酒糟,富含维生素、矿物质、粗蛋白、粗纤维等营养成分,将其作为益生菌和酵母所需的营养素,经过生物转换,可产出核糖核酸、胜肽及其他次级代谢物[10]。对酒糟在食用菌栽培领域的转化应用进行研究,不仅可以节省食用菌生产的原料成本,提高经济效益,而且能够促进酒糟附加值的提升。

本试验采用玉米酒糟代替真姬菇工厂化栽培常规培养料配方中的部分米糠,通过对比试验配方与常规配方(对照)栽培的菌丝生长情况、子实体产量和外观品质等10个参数,探索玉米酒糟作为新型氮源用于真姬菇栽培中的可行性。

1 材料与方法

1.1 试验材料

玉米酒糟由泗阳酒厂提供,真姬菇菌种由江苏华绿生物科技股份有限公司提供。

1.2 培养料配方

常规配方(对照)为:木屑37.04%,玉米粉3.13%,玉米芯20.07%,棉籽壳11.48%,麸皮10.72%,米糠10.53%,大豆皮3.1%,甜菜渣1.24%,营养土2.02%,轻质碳酸钙0.67%。试验配方以玉米酒糟代替常规配方中11.87%的米糠,即:木屑37.04%,玉米粉3.13%,玉米芯20.07%,棉籽壳11.48%,麸皮10.72%,米糠9.28%,玉米酒糟1.25%,大豆皮3.1%,甜菜渣1.24%,营养土2.02%,轻质碳酸钙0.67%。2个配方的含水量均为58%,pH为6.5~7.5。所有原料均新鲜、洁净、干燥、无霉烂、无虫蛀。生产用水符合生活饮用水标准。

1.3 栽培试验方法

(1)培养料配制及灭菌、接种。根据上述培养料配方、含水量、各原料容重等参数,计算出适当的投料量和加水量后,进行准确称重。将培养料搅拌均匀后装入1 400 mL栽培瓶中,每瓶装干料量为487.1 g。装瓶后的培养基放入灭菌锅,123 ℃、1.5 kg/cm2高压蒸汽灭菌5 h,出炉后冷却至18~22 ℃(期间注意防止倒吸造成污染),严格进行无菌接种。接种时要求动作快速、敏捷,尽量缩短菌种在空间的暴露时间。每批菌种接种结束进行一次打扫,清除残留物,保持场地洁净[11]。保证接种量均匀一致,不少接、漏接,料面覆盖完全。

试验共设置3个区组,每区组每个处理3 824瓶,每处理抽取32个栽培瓶,对照栽培指标进行抽样调查。

(2)菌丝培养。真姬菇培养期间,瓶间温度保持18~26.5 ℃,空气相对湿度保持55%~65%,避光,适当通风换气。按照定植期、发热期和后熟期3个培养阶段进行科学培养。记录各处理菌丝长至瓶颈时间、瓶底露白时间、瓶身露白时间、长满瓶底时间、满瓶时间等5个指标,比较试验配方与常规配方的菌丝生长情况。最佳培养周期为86~90天,培养至达到水分70%~75%、pH 5~5.5的搔菌条件后进行搔菌,并移至生育室进入出菇管理。

(3)出菇管理。真姬菇子实体生长发育分为诱导期、现蕾期、伸长期和成熟期4个阶段,栽培条件:温度14~16 ℃,空气相对湿度85%~100%,并给予适当的通风和光照,光照强度为0~500 lx。出菇期间,注意防止细菌、霉菌和线虫等病虫害的发生,避免因病虫害而导致产量、品质降低。

出菇管理26天后开始采收,考察子实体的产量以及菌盖直径、菌柄长度、菌柄直径、色泽、朵形和出菇均匀性等生长性状指标。优质菇表现为菌柄粗细均匀,长度11~14 cm;菌盖呈半球状,结实、圆整,直径为1.0~2.5 cm。

表1 试验配方在灭菌前、后的理化性状比较

试验处理水分/%pH糖分/% 灭菌前灭菌后灭菌前灭菌后灭菌前灭菌后 标准值64.5~6664~656.5~7.55.8~6.26~910~15 试验配方65.56 64.81 6.51 5.97 6.30 10.90 常规配方(CK)65.17 64.31 6.55 5.98 6.80 11.20

注:标准值范围来自江苏华绿企业标准。

1.4 分析及统计方法

所有栽培指标的比较分析采用SPSS17的t测验进行显著性分析,配方和批次的方差分析和功效分析采用SPSS17.0的双因子方差分析进行评估,图表绘制采用Graphpad 8.3和R 3.6.3 ggplot 2进行。

2 结果与分析

2.1 添加玉米酒糟的培养料的理化性状变化情况

由表1可知,与常规配方相比,试验配方在培养料灭菌前后水分、pH和糖分等关键理化性状方面无显著差异,均在标准值范围内。说明玉米酒糟代替部分米糠,不会影响真姬菇培养料的各项理化指标。

2.2 两个配方的真姬菇菌丝生长情况

试验结果显示,试验配方栽培的真姬菇菌丝长至瓶颈时间、瓶底露白时间、瓶身露白时间、长满瓶底时间及满瓶时间等分别需要10天、10天、16.7天、29天和36.3天,与常规配方(CK)需要的10天、10天、16.3天、29天和36天相比,差异不显著。表明在培养料中添加玉米酒糟代替部分米糠,对白色真姬菇的菌丝萌发、生长及满瓶过程的影响不大。

**为统计学极显著水平(P<0.01)

2.3 两个配方的真姬菇子实体产量和外观品质

图1、图2显示了两个配方的子实体产量、外观及生物转化率等指标。其中,试验配方的单瓶产量为584.78±28.00 g,极显著(=4.42942E-05)高于对照的551.88±31.79 g;其生物转化率为120.05%±5.75%,也极显著(=4.42473E-05)高于对照(113.3%±6.53%)。表明玉米酒糟替代部分米糠作为氮源栽培真姬菇,可以显著提高产量和生物转化率。

两个配方栽培的真姬菇子实体均表现色泽白,朵形圆整、饱满,出菇均匀性较好,菌柄长度为13.1 cm左右。但与常规配方相比,试验配方的子实体具有菌盖偏大、菌柄偏粗的特点,其菌盖直径和菌柄直径分别为2.1 cm和1.2 cm,分别极显著高于对照的2.0 cm(=3.31658E-11)和1.1 cm(=9.0279E-05)。

2.4 基于配方和批次的采收期指标综合方差分析

本试验对配方(A)、批次(B)及配方×批次互作(C)3个因素与真姬菇子实体5个性状指标间的效应关系进行了方差分析。结果(图3)在产量和生物转化率方面,配方×批次互作(C)的效应达极显著水平。3个因素的产量功效(2)分别为0.061、0.076和0.024,生物转化率功效(2)分别为0.061、0.072和0.025。说明产量和生物转化率在实际栽培中受这三方面因素的影响。在菌盖直径和菌柄直径方面,配方(A)因素的效应达极显著水平,其菌盖直径功效(2)为0.208,菌柄直径功效(2)为0.078;批次(B)和配方×批次互作(C)的效应不显著。说明配方(A)因素会对菌盖大小和菌柄粗细产生极显著的影响。在菌柄长度方面,3个因素的效应均未达显著水平,表明培养料中添加玉米酒糟对真姬菇的菌柄长度影响不大。

A,试验配方;B,对照配方

图3 真姬菇产量及外观品质的方差分析和功效分析气泡图

3 讨 论

随着真姬菇工厂化栽培中主要原材料价格的逐年上涨,低成本的农业或工业废弃物逐渐被开发应用于生产配方中。酒糟是制酒工业的废弃物,其产量巨大、营养丰富,目前已在食品、化妆品及生物饲料等多个领域被循环利用;其含有粗蛋白等营养成分,是食用菌栽培中的潜在氮源原料。

新型原料的配方试验一直为食用菌栽培者所热切关注,也是食用菌生产的技术核心。本试验评估多个栽培参数后发现,玉米酒糟作为氮源替代部分米糠栽培真姬菇,不仅不会影响菌丝定植和生长,而且能在一定程度上提升子实体产量、外观品质和生物转化率。表明玉米酒糟作为一种低成本的高效新型氮源用于真姬菇工厂化生产,具有较大的应用前景。此外,对真姬菇生产配方和生产批次与子实体的5个性状指标之间的方差分析结果(图3),明确了培养料中添加玉米酒糟,会显著影响子实体产量、菌盖和菌柄直径、生物转化率,但是菌柄长度的变化不大;生产批次、配方与批次互作两方面因素则显著影响产量和生物转化率,说明生产过程中的其他环境参数也可能对产量和生物转化率具有显著的效应,在新配方应用之前要尽量将优化的栽培参数固定下来,为后续新配方的应用提供条件和依据。

利用酒糟代替培养料中的部分米糠栽培真姬菇,不仅实现了制酒工业废弃物资源的循环再利用,减少了环境污染,而且对农业的可持续发展起到了积极的促进作用。但在应用中需要注意的是,玉米酒糟具有酸性较强、易霉变的缺点,难于长途运输和保存[9],在使用过程中须加强对原料质量的检测,避免使用变质的原料。

[1] 黄年来. 中国大型真菌原色图鉴[M]. 北京: 中国农业出版社, 1998: 109.

[2] 李挺, 宋斌, 林群英, 等. 白玉菇的研究进展[J]. 贵州科学, 2011, 29(2): 48-52.

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[11] 丁湖广. 真姬菇设施栽培周年生产核心技术[J]. 科学种养, 2016(12): 20-23.

Comparative experiment on industrialized cultivationofby corn distiller's grains as a novel nitrogen-source material

Liu Qiaorong Feng Zhan*Zheng Lieyi Xiong Yan Chen Lijuan

(Jiangsu Chinagreen Biotechnology Co., Ltd., Siyang, Jiangsu 223700, China)

Corn distiller's grains, a waste of the wine industry, is rich in nitrogen, phosphorus, B vitamins and auxin, can be used as a potential low-cost raw material of edible mushrooms cultivation. In this paper, corn distiller's grains was evaluated as nitrogen source, partially replaced rice bran (11.87%,/) by mycelial growth, yield, biological efficiency and appearance quality. The results showed that the addtion of corn distiller's grains can enhance yield, biological efficiency, cap diameter and stipe diameter, and did not affect the mycelial growth, uniformity of fruiting body, fruiting-body shape, color, and the length of stipe. This result indicated that the corn distiller's grains was a novel nitrogen-source raw material for industrialized cultivation of.

corn distiller's grains;;nitrogen source; yield; quality

S646

B

2095-0934(2022)04-307-05

刘巧荣(1987—),女,从事工厂化食用菌栽培技术研究。

冯占(1985—),男,农艺师,从事食药用菌工厂化生产管理及栽培技术研究与应用。E-mail:wdyx12126@126.com。

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