王 勇,江新華,張園園,韓寶康,顏玉斌
(1.安康市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,陜西 安康 725021;2.漢陰縣益康現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有限公司,陜西 安康 725101)
猴頭菇(Hericium erinaceus)又名猴蘑、陰陽(yáng)蘑、刺猬菌、花菜菌等[1],是一種栽培原料廣泛、生產(chǎn)成本低、周期短、抗逆性較強(qiáng)、加工渠道寬的木腐型真菌。猴頭菇味鮮美,食藥兼用,是中國(guó)傳統(tǒng)的名貴菜肴。其含有多肽、多糖、脂肪族酰類和蛋白質(zhì)等活性成分,具養(yǎng)胃功效,可用于十二指腸潰瘍、慢性胃炎的治療[2-4],具有很高的保健和藥用價(jià)值,深受消費(fèi)者的青睞和喜愛(ài),應(yīng)用前景廣闊。
陜西省安康市位于陜西省東南端的秦巴山區(qū),中草藥資源十分豐富,素有“天然藥庫(kù)”之稱[5]。該地區(qū)葛根、丹參、黃姜等中藥材的種植面積、產(chǎn)量和品質(zhì)在國(guó)內(nèi)均占有重要位置。葛根為豆科(Leguminosae)葛屬(Pueraria)多年生落葉藤本植物野葛[Pueraria lobata(Willd.)Ohwi]的干燥根[6]。當(dāng)?shù)厣镝t(yī)藥企業(yè)在提取葛根中黃酮、綠原酸等有效成分后,會(huì)產(chǎn)生大量的廢渣,處理不當(dāng)會(huì)造成環(huán)境污染并增加企業(yè)處理成本[7]。
安康市是國(guó)家南水北調(diào)中線工程核心水源地涵養(yǎng)區(qū)[8],在國(guó)家主體功能區(qū)劃中屬于限制開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)。區(qū)域內(nèi)森林全面禁伐,食用菌產(chǎn)業(yè)中傳統(tǒng)林木類原材料的利用受到限制,開(kāi)發(fā)新型代用材料勢(shì)在必行。通過(guò)以生物醫(yī)藥企業(yè)產(chǎn)生的葛根廢渣為主料,替代傳統(tǒng)林木類原料栽培猴頭菇,并進(jìn)行了基質(zhì)配方優(yōu)化試驗(yàn),以期實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)靥厣珡U棄生物資源的高效利用,對(duì)促進(jìn)秦巴山區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)、推動(dòng)陜南食用菌產(chǎn)業(yè)綠色循環(huán)發(fā)展具有重要意義。
供試菌株為常山99,安康市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所食用菌研究中心保存。該品種子實(shí)體潔白、個(gè)大,朵型圓整、多單生,無(wú)柄,菌刺密而短,抗逆性強(qiáng),產(chǎn)量高,商品性好,為安康市主要栽培品種。
葛根渣(清潔工藝提取后的廢渣),安康漢陰華曄植物藥業(yè)有限公司;樺櫟木木屑(經(jīng)加工粉碎后顆粒直徑約0.6 cm),安康市漢陰縣蒲溪鎮(zhèn);麩皮(無(wú)霉變、無(wú)蟲(chóng)蛀、無(wú)鼠害),西安市恒達(dá)制粉有限公司;石膏(食用菌專用石膏粉),漢中康田生物科技有限公司;玉米粉,安康市恒口示范區(qū)遠(yuǎn)水超市。
1.3.1 栽培料配方設(shè)計(jì)
為明確葛根渣的最佳比例,在掌握葛根廢渣理化性質(zhì)的基礎(chǔ)上,結(jié)合栽培品種的生理特性[9-10],設(shè)計(jì)了試驗(yàn)基質(zhì)配方處理,見(jiàn)表1。
表1 猴頭菇不同栽培基質(zhì)配方設(shè)計(jì)Tab.1 Different cultivation substrates of Hericium erinaceus
1.3.2 原料預(yù)處理
按參考文獻(xiàn)[7],將葛根廢渣收集后,散開(kāi)在陽(yáng)光下充分晾曬,使葛根廢渣中殘留的試劑充分揮發(fā)釋放。曬干后的葛根廢渣,剔除較大的結(jié)塊,用秸稈粉碎機(jī)粉碎成直徑3 mm~5 mm的顆粒物,備用。
1.3.3 栽培方法
按表1所述配方配制栽培料,每個(gè)配方400袋。將配制好的栽培料按編號(hào)順序分別裝入18 cm×35 cm×0.05 cm的聚乙烯塑料袋中,裝料高度18 cm~20 cm,袋料濕重 1.0 kg~1.1 kg。不同處理間清理拌料設(shè)備,裝袋后袋口套蓋專用無(wú)棉蓋體。試驗(yàn)菌袋采用常壓蒸汽法滅菌,100℃滅菌15 h。冷卻至常溫后進(jìn)行打孔接種,一袋栽培種(14 cm×28 cm)接種試驗(yàn)菌袋50個(gè)。于室內(nèi)進(jìn)行發(fā)菌管理,室溫保持在22℃~25℃,空氣相對(duì)適度65%~70%。采用室內(nèi)層架式出菇,出菇溫度控制在18℃~20℃,空氣相對(duì)濕度85%~90%[11],子實(shí)體八成熟時(shí)采收。采收后清理料面進(jìn)行第二、第三潮菇的出菇管理,共采收三潮菇。
1.3.4 菌絲生長(zhǎng)速率測(cè)定
每個(gè)處理選擇30袋裝料松緊、長(zhǎng)短一致的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)菌袋,進(jìn)行菌絲生長(zhǎng)速率的測(cè)定。每個(gè)處理重復(fù)3次,每重復(fù)10袋,隨機(jī)排列[12]。接種后至菌絲長(zhǎng)滿菌袋底部記錄發(fā)菌天數(shù),期間根據(jù)不同生長(zhǎng)階段分3次進(jìn)行菌絲生長(zhǎng)速率測(cè)定,菌絲生長(zhǎng)速率(J,cm·d-1)的計(jì)算公式為:
式中:C為菌絲生長(zhǎng)長(zhǎng)度(cm);P為培養(yǎng)天數(shù)(d)。取3次測(cè)量結(jié)果取平均數(shù),并進(jìn)行差異顯著性分析。
1.3.5 生物學(xué)效率測(cè)定
對(duì)每個(gè)處理的30袋菌袋三潮菇總產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。生物學(xué)效率(S,%)的計(jì)算公式為:
式中:X為鮮菇質(zhì)量(mg);G為干料質(zhì)量(mg)。對(duì)各處理產(chǎn)量進(jìn)行差異顯著性和效益分析。
1.3.6 感染率測(cè)定
對(duì)各試驗(yàn)所有處理菌袋從接種后到三潮菇出菇結(jié)束期間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
各基質(zhì)配方猴頭菇菌絲生長(zhǎng)情況見(jiàn)表2。
表2 不同基質(zhì)配方猴頭菇菌絲生長(zhǎng)情況Tab.2 Growth situation of Hericium erinaceus mgcelial in different treatments
由表2可知,在菌絲培養(yǎng)過(guò)程中,以葛根渣全部或部分替代木屑為原料,猴頭菇菌絲平均生長(zhǎng)速率均顯著高于對(duì)照(CK)。其中配方4和配方3的猴頭菇菌絲平均生長(zhǎng)速率較快,分別為0.682 0 cm·d-1、0.672 0 cm·d-1,且菌絲粗壯潔白,長(zhǎng)勢(shì)整齊,污染率相對(duì)較低。配方6、配方5次之,分別為0.638 0 cm·d-1、0.650 0 cm·d-1,菌絲較白,較粗壯,污染率低。配方1、配方2菌絲平均生長(zhǎng)速率相對(duì)較慢,且感染率較高,但菌絲粗壯潔白,生長(zhǎng)勢(shì)較好。
不同配方對(duì)猴頭菇出菇產(chǎn)量和生物轉(zhuǎn)化率影響結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 不同基質(zhì)配方猴頭菇產(chǎn)量及生物學(xué)效率的比較Tab.3 Yield and biological efficiency of Hericium erinaceus in different treatments
由表3可知,配方4的生物學(xué)效率為97.39%,袋均產(chǎn)量0.497 kg/袋,均為最高,原基分化速度快;其他配方生物學(xué)效率由大到小,依次為配方3、配方5、配方2、配方1、配方6,袋均鮮菇產(chǎn)量分別為 0.468 kg、0.475 kg、0.443 kg、0.371 kg、0.453kg、0.460 kg;對(duì)照組生物學(xué)效率最低,只有76.67%,且原基分化速度慢,但袋均產(chǎn)量高于配方1、配方2、配方6。
選擇試驗(yàn)中產(chǎn)量最高的處理(配方4)的子實(shí)體和對(duì)照組子實(shí)體為試驗(yàn)對(duì)象,進(jìn)行主要營(yíng)養(yǎng)成分、礦質(zhì)元素、硒和重金屬的檢測(cè)、比較。其中總碳水化合物含量(C,g·100-1g-1)計(jì)算公式為:
式中:H為水分含量(g·100-1g-1);P為粗蛋白質(zhì)含量(g·100-1g-1);A為灰分含量(g·100-1g-1);F為粗脂肪含量(g·100-1g-1)。分析結(jié)果表見(jiàn)4。
表4 不同基質(zhì)配方猴頭菇產(chǎn)品檢測(cè)結(jié)果Tab.4 Product test result of Hericium erinaceus in different treatments
由表4可知,葛根渣優(yōu)化配方(配方4)的猴頭菇子實(shí)體蛋白質(zhì)為25.45 g·100-1g-1、氨基酸總量22.17%、粗多糖 4.26 g·100-1g-1、硒含量 0.44 mg·kg-1、鉀 3.69 × 104mg·kg-1、鈣 177 mg·kg-1、鈉 14.0 mg·100-1g-1,均高于對(duì)照純木屑猴頭菇產(chǎn)品,碳水化合物30.9 g·100-1g·,低于對(duì)照產(chǎn)品。2種產(chǎn)品鉛、汞、砷3種重金屬均低于GB 7096-2014食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食用菌及其制品[23]的限量值。
通過(guò)分別使用葛根廢渣與傳統(tǒng)樺櫟木木屑為原料栽培猴頭菇,試驗(yàn)結(jié)果顯示相比純木屑對(duì)照組,葛根渣與木屑等量的配方,具有菌袋發(fā)菌快、生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)、子實(shí)體產(chǎn)量和生物學(xué)效率高、營(yíng)養(yǎng)成分優(yōu)的特點(diǎn)。葛根渣在生產(chǎn)中替代部分木屑原料栽培猴頭菇是可行的,同時(shí)產(chǎn)品中鉛、汞、砷3種重金屬均低于GB 7096-2014食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食用菌及其制品的限量值,符合食品安全要求。
葛根渣預(yù)處理是其替代或部分替代傳統(tǒng)木屑栽培猴頭菇的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)之一。葛根廢渣纖維發(fā)達(dá),需要機(jī)械粉碎[24],且吸水性強(qiáng),生產(chǎn)中如預(yù)處理不好,會(huì)導(dǎo)致菌袋中材料結(jié)團(tuán)、吸水不均勻,造成滅菌不徹底,污染率升高。
食用菌產(chǎn)業(yè)是陜西特別是陜南地區(qū)特色主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一,是調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和推進(jìn)產(chǎn)業(yè)扶貧的重要抓手[25]。食用菌栽培規(guī)模和區(qū)域日益增加,以傳統(tǒng)林木類為主的栽培原料嚴(yán)重短缺,新型代用材料的開(kāi)發(fā)和利用勢(shì)在必行。通過(guò)葛根廢渣栽培食用菌技術(shù)研究應(yīng)用,能夠有效緩解林菌矛盾,顯著降低食用菌生產(chǎn)成本,拓寬工農(nóng)林有機(jī)廢棄資源基料化利用途徑,符合陜南乃至秦巴山區(qū)食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向,對(duì)促進(jìn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)、食用菌產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)具有重要意義。