甘蔗渣啤酒糟高效轉(zhuǎn)化平菇試驗(yàn)研究

王慶福 黃清鏵 李奇?zhèn)? 安玉興 梁磊 陳仲華 李錦榮 康佩姿

摘 要 以甘蔗渣為主料，啤酒糟為主要輔料，通過研究姬菇6號(hào)、新選700、特抗650和夏抗50菌絲生長(zhǎng)速度、長(zhǎng)勢(shì)和生物轉(zhuǎn)化率等指，標(biāo)優(yōu)化出比較適合蔗渣栽培的平菇品種和栽培配方。正交實(shí)驗(yàn)極差結(jié)果顯示，影響4個(gè)平菇生物轉(zhuǎn)化率的主次因素為啤酒糟>麩皮。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，添加適宜的麩皮是蔗渣栽培平菇增產(chǎn)的關(guān)鍵；姬菇6號(hào)、新選700、特抗650和夏抗50均在配方4（A2B3）上生物轉(zhuǎn)化率最高，即啤酒糟15%、麩皮10%的配方上生物轉(zhuǎn)化率最大，其生物轉(zhuǎn)化率分別為160.06%、140.89%、178.75%和125.87%。結(jié)合4個(gè)菌株出菇時(shí)的農(nóng)藝性狀得出，姬菇6號(hào)比較適合以甘蔗渣為主料，啤酒糟為輔料的培養(yǎng)基栽培。

關(guān)鍵詞 甘蔗渣 ；啤酒糟 ；平菇

分類號(hào) S646.1+4

近年來，隨著木屑、棉籽殼等食用菌栽培原材料價(jià)格上漲，食用菌生產(chǎn)成本不斷提高，尋找高效廉價(jià)的食用菌栽培原料已成為降低食用菌生產(chǎn)成本的重要途徑。甘蔗渣是制糖工業(yè)的主要副產(chǎn)品。我國的甘蔗渣產(chǎn)量巨大，2013～2014榨季產(chǎn)量達(dá)到了1 300多萬t。目前蔗渣主要利用途徑：一是直接燃燒產(chǎn)熱發(fā)電，占蔗渣產(chǎn)生量的75%左右；二是作紙漿造紙?jiān)?，占蔗渣產(chǎn)生量的20%左右，飼料、肥料等其它用途占5%左右。總體來看，目前甘蔗渣利用的附加值不高，有時(shí)還會(huì)對(duì)環(huán)境帶來二次污染。甘蔗渣價(jià)格低廉，且含有豐富的含碳物質(zhì)，其中，纖維素為 32%～48%、半纖維素 19%～24%、木質(zhì)素23%～32%[1]，適合于多數(shù)食用菌的栽培。近年來，國內(nèi)外已有不少關(guān)于甘蔗渣栽培食用菌的報(bào)道，如：甘蔗渣在香菇[2]，杏鮑菇[3]，平菇[4]，大球蓋菇[5]，雞腿菇[6]，黑木耳[7]等食用菌栽培中的應(yīng)用。啤酒糟是啤酒廠最主要的廢棄物，已造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問題；因其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，干啤酒糟中粗蛋白含量達(dá)到35%～51%，可提供充足的氮源。目前我國的啤酒糟大部分是直接應(yīng)用于飼料，部分通過生物技術(shù)方法開發(fā)附加值產(chǎn)品，如開發(fā)高蛋白飼料和精飼料等[8-12]；未見其用于食用菌栽培的相關(guān)報(bào)道。因此，本實(shí)驗(yàn)以甘蔗渣為主要栽培基質(zhì)，以啤酒糟為主要輔料，篩選出能夠?qū)⒏收嵩?、啤酒糟等廢棄生物質(zhì)原料高效轉(zhuǎn)化平菇的培養(yǎng)料配方，真正做到使農(nóng)林副產(chǎn)物變廢為寶。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試菌株

姬菇6號(hào)，夏抗50，新選700，特抗650（由江蘇江都天達(dá)食用菌研究所提供）。

1.1.2 其它材料

甘蔗渣，啤酒糟，麩皮，石灰粉，白糖。

1.2 方法

以甘蔗渣為主料，對(duì)輔料進(jìn)行優(yōu)化，以啤酒糟和麩皮2個(gè)輔料設(shè)計(jì)2因素3水平的正交試驗(yàn)，按照L9（34）正交表安排9個(gè)反應(yīng)，以生物轉(zhuǎn)化率作為判斷指標(biāo)[13]。因素水平設(shè)置見表1，具體配比見表2。

將甘蔗渣、啤酒糟和麩皮按配方比例混合攪拌均勻，用含2%石灰粉和1%蔗糖的水對(duì)甘蔗渣進(jìn)行預(yù)濕，含水量控制在65%左右，用33 cm×17 cm×0.05 cm的聚丙烯袋裝料，每袋濕料1 000 g，高度約20 cm，干料約350 g，每個(gè)菌株每個(gè)配方20袋；121℃下滅菌2.5 h，冷卻后接種，每袋菌種約10 g；置于25℃左右發(fā)菌室進(jìn)行培養(yǎng)，濕度控制在70%左右，觀測(cè)菌絲生長(zhǎng)情況并測(cè)量菌絲生長(zhǎng)速度，若有污染及時(shí)清理；待菌絲長(zhǎng)滿菌袋并扭結(jié)出現(xiàn)原基時(shí)，移入出菇房進(jìn)行常規(guī)出菇和采收管理[14]；以前5潮菇產(chǎn)量計(jì)算平菇生物轉(zhuǎn)化率，生物轉(zhuǎn)化率=鮮菇重/培養(yǎng)基干重×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同平菇菌株在不同培養(yǎng)配方上的生長(zhǎng)情況

不同平菇菌株在不同培養(yǎng)配方上的生長(zhǎng)結(jié)果顯示，不同配方對(duì)菌絲的生長(zhǎng)速度影響較大，4個(gè)供試平菇菌株都是在配方8上的生長(zhǎng)速度較快，分別達(dá)到8.9、9.0、8.9、8.6 mm。顯著性分析結(jié)果顯示，在5%顯著水平上姬菇6號(hào)、特抗650在配方8上的平均生長(zhǎng)速度顯著高于其它組合，且4個(gè)菌株的菌絲在配方8上均比較密集、健壯、潔白；在4個(gè)供試平菇菌株中，姬菇6號(hào)和特抗650在配方1和9上生長(zhǎng)速度顯著低于其它組合，新選700、夏抗50在配方1上的生長(zhǎng)速較低；而4個(gè)菌株在配方4上的生長(zhǎng)速度最接近，日生長(zhǎng)速度均在8.0左右。從菌絲長(zhǎng)勢(shì)上看，4個(gè)平菇菌株在不同培養(yǎng)基上的菌絲長(zhǎng)勢(shì)亦有差異，4個(gè)菌株在配方4、8、9上的菌絲長(zhǎng)勢(shì)均比較濃密、健壯、潔白；這3個(gè)配方的總輔料比例分別為25%、25%、30%，是所有配方總輔料含量最高的3個(gè)配方；其中啤酒糟含量分別為15%、20%、20%。說明輔料是影響平菇菌絲長(zhǎng)勢(shì)的主要因素，而啤酒糟可為甘蔗渣栽培平菇的主要輔料。見表3。

2.2 不同培養(yǎng)料配方對(duì)平菇產(chǎn)量及轉(zhuǎn)化率的影響

不同平菇菌株在9個(gè)不同配方中的轉(zhuǎn)化率存在差異。從4個(gè)主栽平菇實(shí)驗(yàn)結(jié)果極差分析可知，RB>RA，因此確定麩皮為主要影響因子；4個(gè)菌株中ΔRB-RA值夏抗50>新選700>特抗650>姬菇6號(hào)，說明麩皮對(duì)夏抗50生物轉(zhuǎn)化率影響最顯著。姬菇6號(hào)在配方5和8的轉(zhuǎn)化率較高，而在配方1和2的轉(zhuǎn)化率最低，分析結(jié)果顯示k2（A）>k3（A） >k1（A），說明隨著啤酒糟添加量增大，產(chǎn)量先增大后降低，B因子3水平中Δk2-1明顯大于Δk3-2，說明隨著麩皮添加量增大，麩皮對(duì)平菇生物轉(zhuǎn)化率影響逐漸減小；新選700在配方4、5和9的轉(zhuǎn)化率較高，在1和2兩個(gè)配方較低，特抗650在4和7兩個(gè)配方中轉(zhuǎn)化率較高，在1和5兩個(gè)配方中的轉(zhuǎn)化率較低，而夏抗50則在配方3和9轉(zhuǎn)化率較高，在2和7兩個(gè)配方轉(zhuǎn)化率較低?？傮w上看，4個(gè)菌株分析結(jié)果k2（A）>k1（A）、k3（A），k3（B）>k2（B）、k1（B），確定姬菇6號(hào)、新選700、特抗650和夏抗50的氮源組合為A2B3，即最佳配方為配方4，即蔗渣72%、啤酒糟15%、麩皮10%、石灰粉2%、蔗糖1%；姬菇6號(hào)、新選700、特抗650和夏抗50對(duì)配方4的轉(zhuǎn)化率分別為160.06%、140.89%、178.75%和125.87%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見，不同平菇菌株對(duì)蔗渣培養(yǎng)基的轉(zhuǎn)化效率不同，特抗650菌株對(duì)蔗渣的轉(zhuǎn)化率最優(yōu)，其對(duì)9個(gè)配方的平均轉(zhuǎn)化率為154.22%。姬菇6號(hào)次之，其平均轉(zhuǎn)化率為147.26%，新選700的平均轉(zhuǎn)化率為130.00%，而夏抗50最差，平均轉(zhuǎn)化率只有120.62%；因此特抗650和姬菇6號(hào)2個(gè)平菇品種比較適合用蔗渣為主要栽培原料的培養(yǎng)基栽培。見表4。

3 討論與結(jié)論

以甘蔗渣為主料，啤酒糟和麩皮為輔料在栽培平菇的培養(yǎng)基中，4個(gè)不同平菇均反映出啤酒糟作為主要的輔料的生物轉(zhuǎn)化率比較穩(wěn)定，4個(gè)菌株最適的啤酒糟添加量均為15%；在以啤酒糟為主要輔料的前提下添加麩皮對(duì)4個(gè)平菇菌株生物轉(zhuǎn)化率的影響較大，生物轉(zhuǎn)化率隨麩皮量的增加而增大，麩皮添加量在10%的時(shí)候生物轉(zhuǎn)化率最高；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，啤酒糟可以作為甘蔗渣栽培平菇的主要輔料，適當(dāng)添加麩皮可提高評(píng)估產(chǎn)量，其最優(yōu)配方為甘蔗渣72%、啤酒糟15%、麩皮10%、石膏粉2%和蔗糖1%；另外，在只以啤酒糟為輔料不添加麩皮的培養(yǎng)基配方中4個(gè)平菇的生物轉(zhuǎn)化率均在100%以上，因此可見啤酒糟適用于平菇生產(chǎn)。

不同平菇栽培菌株有固有的生物學(xué)特性、形態(tài)特征及農(nóng)藝性狀[15]，其對(duì)培養(yǎng)基的適應(yīng)能力也不同，對(duì)比不同平菇菌株的產(chǎn)量表明，以甘蔗渣為主料，啤酒糟為主要輔料的培養(yǎng)基比較適合于姬菇6號(hào)和特抗650兩種平菇，其中特抗650在此培養(yǎng)基上的轉(zhuǎn)化率最高。姬菇6號(hào)是廣溫型菌種，適應(yīng)溫度范圍廣，抗雜菌能力強(qiáng)，而特抗650適應(yīng)溫度窄，在室內(nèi)溫度高于30℃時(shí)污染率較高，而且更容易長(zhǎng)畸形菇。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果上看，姬菇6號(hào)比較適合此培養(yǎng)基。

蔗渣用于平菇等食藥用菌生產(chǎn)早有報(bào)道，但是啤酒糟生產(chǎn)食用菌還鮮有報(bào)道，啤酒糟營(yíng)養(yǎng)豐富[16]，甘蔗渣產(chǎn)量大且相對(duì)集中，二者價(jià)格低廉。本實(shí)驗(yàn)利用甘蔗渣和啤酒糟為主要原輔料培養(yǎng)平菇，其生物轉(zhuǎn)化率可達(dá)到177%，然而原料價(jià)格上蔗渣和啤酒糟遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)平菇栽培使用的棉籽殼和麩皮，因此使用甘蔗渣為主要碳源，啤酒糟為主要氮源栽培平菇不僅變廢為寶，還可以有效降低生產(chǎn)成本，促進(jìn)農(nóng)民增收，有利于甘蔗渣的高值化利用。

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