匡云波 蔡麗婷 葉智文 范 杰 張文坤 洪 穎 梁愿琪 張維瑞*

（1寧德師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，福建寧德352100；2福建省特色藥用植物工程技術(shù)研究中心，福建寧德352100）

我國(guó)是食用菌生產(chǎn)大國(guó)，據(jù)FAO統(tǒng)計(jì)，2014年中國(guó)食用菌產(chǎn)量達(dá)到了7 626 791公噸（tonnes），占世界總產(chǎn)量的70%以上[1]。然而，隨著食用菌規(guī)模化集中生產(chǎn)，栽培廢料的處理日益成為食用菌產(chǎn)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展的難題。一方面，栽培廢料中含有糖類(lèi)、有機(jī)酸、酶和生物活性物質(zhì)，含有豐富的蛋白質(zhì)及其他營(yíng)養(yǎng)成分，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上具有較高的利用價(jià)值[2]。隨意丟棄或作為燃料處理會(huì)造成極大的資源浪費(fèi)，也不符合低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念。另一方面，如果廢料處理不當(dāng)，將會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境污染，給食用菌生產(chǎn)帶來(lái)極大的隱患。資源多級(jí)利用模式、循環(huán)生產(chǎn)已成為食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然與核心競(jìng)爭(zhēng)力[3]。

目前，關(guān)于食用菌廢料的再利用大部分集中在作為食用菌再生產(chǎn)的配料或其它食用菌的栽培料[4-8]、加工菌糠飼料[9]、用作肥料或加工生物肥料[10～12]、作為燃料、作為生物農(nóng)藥[13]、制作菌種[14]等。但總體而言，當(dāng)前食用菌廢料處理模式尚不夠成熟，且缺乏有力的科學(xué)依據(jù)。因此，研究擬對(duì)工廠化栽培的4種食用菌，即海鮮菇、杏鮑菇、茶樹(shù)菇、銀耳栽培原料及廢料進(jìn)行粗蛋白、粗纖維、粗脂肪、木質(zhì)素、灰分、有機(jī)碳等多種營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行檢測(cè)分析，為食用菌廢料的合理利用提供重要的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

實(shí)地調(diào)查了解福建省各地區(qū)栽培技術(shù)成熟的食用菌工廠化栽培企業(yè)或基地，進(jìn)行樣品采集。海鮮菇試樣采自寧德市古田縣晟榮食用菌合作社；杏鮑菇試樣采自寧德市古田縣鳳埔鄉(xiāng)富康食用菌基地；茶樹(shù)菇試樣采自于寧德市屏南縣長(zhǎng)橋鎮(zhèn)茶樹(shù)菇栽培基地；銀耳試樣采自寧德市古田縣大橋鎮(zhèn)銀耳栽培基地。各種食用菌的培養(yǎng)基配方見(jiàn)表1。

表1 食用菌培養(yǎng)料配方

1.2 測(cè)定方法

采用隨機(jī)抽樣的辦法，選取生產(chǎn)線上同一栽培批次中新配裝袋的培養(yǎng)基與出菇后菌袋完整、無(wú)污染的食用菌廢料各3袋，分別進(jìn)行混勻、烘干，經(jīng)粉碎后取其混合樣進(jìn)行主要營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定，每個(gè)試驗(yàn)設(shè)5次重復(fù)。

粗蛋白測(cè)定參照國(guó)標(biāo)GB/T 15673—2009中的方法[15]；灰分含量測(cè)定參照國(guó)標(biāo)GB/T 12532—2008中的方法[16]；粗纖維含量測(cè)定參照國(guó)標(biāo)GB/T 5515—2008中的方法[17]；粗脂肪含量測(cè)定參照國(guó)標(biāo)GB/T 15674—2009中的方法[18]；木質(zhì)素含量測(cè)定參照國(guó)標(biāo)GB 2677.8—94中的方法[19]；有機(jī)碳含量測(cè)定參照林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)LY/T 1237—1999中的方法[20]；磷含量測(cè)定參照國(guó)標(biāo)GB/T 5009.87—2003中的方法[21]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 22.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，P＜0.05為差異顯著，P＜0.01為差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 海鮮菇栽培原料及其廢料中主要營(yíng)養(yǎng)成分的變化分析

從表2可知，與栽培原料相比，海鮮菇廢料中的各種營(yíng)養(yǎng)成分均發(fā)生了極顯著性變化。除粗纖維、木質(zhì)素、有機(jī)碳含量均有不同程度的下降，分別減少了25.74%、14.68%和16.52%，其他營(yíng)養(yǎng)成分的含量均有提高。其中粗蛋白、灰分含量增加了約50%，磷的含量增加了40.91%。

2.2 杏鮑菇栽培原料及其廢料中主要營(yíng)養(yǎng)成分的變化分析

從表3可知，與栽培原料相比，杏鮑菇廢料中粗蛋白的含量變化不顯著，粗纖維和磷含量分別下降了11.94%和10.34%，差異達(dá)極顯著水平。有機(jī)碳下降了6.14%，差異達(dá)顯著水平。粗脂肪、木質(zhì)素和灰分分別提高了28.48%、17.07%和42.19%，差異達(dá)極顯著水平。

2.3 茶樹(shù)菇栽培原料及其廢料中主要營(yíng)養(yǎng)成分的變化分析

從表4可以看出，與栽培原料相比，茶樹(shù)菇廢料中粗纖維、粗脂肪的含量變化不顯著。有機(jī)碳、磷的含量分別下降了14.08%和41.18%，差異達(dá)到了極顯著水平。而粗蛋白、木質(zhì)素和灰分含量表現(xiàn)出極顯著性增加，其中灰分含量增加了近1倍，而粗蛋白和木質(zhì)素分別增加了50.00%、10.78%。

2.4 銀耳栽培原料及其廢料中主要營(yíng)養(yǎng)成分的變化分析

從表5中可見(jiàn)，與栽培原料相比，銀耳廢料中粗纖維、粗脂肪、木質(zhì)素、有機(jī)碳的含量均發(fā)生了極顯著下降，其中粗纖維、粗脂肪和木質(zhì)素分別下降了20.11%、41.11%和13.25%。粗蛋白、灰分、磷含量均發(fā)生了極顯著增加，其中灰分含量增加了近1倍。

表2 海鮮菇栽培原料與廢料中主要營(yíng)養(yǎng)成分含量的變化

表3 杏鮑菇栽培原料與廢料中主要營(yíng)養(yǎng)成分含量的變化

表4 茶樹(shù)菇栽培原料與廢料中主要營(yíng)養(yǎng)成分含量的變化

表5 銀耳栽培原料與廢料中主要營(yíng)養(yǎng)成分含量的變化

3 小結(jié)與討論

測(cè)定結(jié)果表明，海鮮菇、杏鮑菇、茶樹(shù)菇、銀耳這4種食用菌的廢料與其相應(yīng)栽培原料相比，粗纖維、木質(zhì)素、有機(jī)碳含量均有不同程度的下降；粗蛋白含量除杏鮑菇廢料無(wú)顯著變化以外，其他3種廢料中均呈現(xiàn)極顯著性增加；粗脂肪含量在海鮮菇、杏鮑菇廢料中均有極顯著性上升，在茶樹(shù)菇廢料中無(wú)顯著變化，而在銀耳廢料中呈極顯著下降；磷的含量在海鮮菇和銀耳廢料中顯著上升，而在杏鮑菇和茶樹(shù)菇廢料中顯著下降。廢料中各種成分的含量與不同栽培原料中各成分的含量以及栽培過(guò)程中菌類(lèi)對(duì)各成分的轉(zhuǎn)移程度有著直接的關(guān)系。

食用菌在培養(yǎng)過(guò)程中菌絲大量分泌分解粗纖維、木質(zhì)素的酶類(lèi)，使食用菌菌糠的粗纖維、木質(zhì)素含量大幅度降低。王立新、張緒銀測(cè)定了猴頭菇、平菇、香菇、雙孢蘑菇、金針菇、雞腿菇對(duì)粗纖維的降解率在10.01%～26.14%[22]。木質(zhì)素的完全生物降解是真菌、細(xì)菌及相應(yīng)微生物群落共同作用的結(jié)果，其中真菌起著主要作用。多種食用菌如茶樹(shù)菇、金針菇、側(cè)耳類(lèi)等均有一定的生物降解木質(zhì)素的能力[23，24]。

測(cè)定結(jié)果表明，雖然培養(yǎng)料栽培前后，多種營(yíng)養(yǎng)成分的含量發(fā)生了顯著的變化，但在不同食用菌廢料中仍含有較多的有機(jī)碳、粗纖維、粗脂肪、木質(zhì)素，此外還含有豐富的粗蛋白，可進(jìn)行循環(huán)再利用[25]。

根據(jù)以上結(jié)果分析可知，海鮮菇、杏鮑菇、茶樹(shù)菇、銀耳這4種食用菌廢料中的碳氮比分別為24.66∶1、20.49∶1、24.71∶1和19.82∶1。海鮮菇和茶樹(shù)菇廢料仍具有一般食用菌栽培適合的碳氮比，不同食用菌對(duì)栽培料的種類(lèi)及降解程度不同，可根據(jù)要栽培的食用菌的生物學(xué)特性對(duì)不同食用菌廢料進(jìn)行合理再利用。

目前食用菌產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展面臨著栽培原料短缺、成本高和產(chǎn)后廢料處理不當(dāng)引起資源浪費(fèi)、環(huán)境污染等亟待解決的問(wèn)題，而廢料的再利用不僅能使生物資源高效利用，同時(shí)能減少環(huán)境污染。但不同菇類(lèi)、不同地區(qū)的所采用的栽培原料不同，導(dǎo)致不同地區(qū)廢料的營(yíng)養(yǎng)成分存在較明顯的差異，給食用菌廢料的再利用研究增加了難度。測(cè)定結(jié)果對(duì)開(kāi)展廢料的再利用具有一定的參考作用。