酒糟栽培食用菌研究現(xiàn)狀

任羽，王松，2，王濤，2*

酒糟栽培食用菌研究現(xiàn)狀

任羽1，王松1，2，王濤1，2*

（1.西華大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，四川成都610039；2.宜賓學(xué)院固態(tài)發(fā)酵資源與應(yīng)用四川省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川宜賓644000）

該文從適宜在酒糟中栽培的食用菌品種、酒糟栽培食用菌效果、酒糟預(yù)處理技術(shù)及栽培料配方等方面對不同酒糟栽培食用菌的現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，并對酒糟生產(chǎn)食用菌發(fā)展方向進(jìn)行了展望。酒糟栽培食用菌的研究重心應(yīng)從傳統(tǒng)的可行性研究、配方篩選，轉(zhuǎn)向研究酒糟適宜食用菌生長的作用機(jī)理、菌株篩選、食用菌的營養(yǎng)品質(zhì)、食品安全、酒糟菌糠的再利用，以及工廠化生產(chǎn)的栽培工藝研究等。酒糟栽培食用菌為釀酒業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)提供了一個(gè)前景廣闊的發(fā)展方向，提升了酒企新形勢下的競爭力，同時(shí)也為食用菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展增添了新的動(dòng)力。

食用菌；酒糟；栽培技術(shù)

食用菌是聯(lián)合國糧農(nóng)組織倡導(dǎo)的“一葷、一素、一菇”健康膳食的三大基石之一，也是我國傳統(tǒng)的出口產(chǎn)品[1-2]。我國食用菌生產(chǎn)多采用農(nóng)林產(chǎn)品的有機(jī)廢棄物作為栽培原料，其中棉籽殼、木屑是主要用料[3]。隨著食用菌產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，包括食用菌本身、食用菌保健品、食用菌副食品、食用菌飲料等產(chǎn)品的市場化，食用菌生產(chǎn)企業(yè)遇到了原料短缺、價(jià)格猛漲等制約因素。因此，如何尋求廉價(jià)及適宜栽培資源，受到學(xué)者的廣泛關(guān)注。近年來，在以果殼[4-8]、植物莖葉[9-12]、中藥渣[13-17]、木枝木屑[18-19]、果渣或根渣[20-23]、菌糠[24-26]、工業(yè)生產(chǎn)廢料[27-33]等栽培食用菌方面取得了一些進(jìn)展和成果，但酒糟栽培食用菌卻鮮有報(bào)道。

2015年，中國白酒的年產(chǎn)量達(dá)到1 300萬t，白酒糟的產(chǎn)量達(dá)到3 900萬t；啤酒的年產(chǎn)量達(dá)到4 700萬t，啤酒糟的產(chǎn)量達(dá)到1 200萬t；黃酒的年產(chǎn)量達(dá)到160萬t，黃酒糟的產(chǎn)量達(dá)到40萬t[34]。酒糟是酒類生產(chǎn)的主要副產(chǎn)物，所有酒糟均富含有機(jī)物和礦質(zhì)元素，目前除部分規(guī)模酒廠采取各種方式對酒糟進(jìn)行集約化利用外，大量的中小型企業(yè)的酒糟尚未得以集約化綜合利用，造成大量浪費(fèi)的同時(shí)還帶來嚴(yán)重的環(huán)境問題[35-36]。所以利用酒糟培育食用菌既能有效保護(hù)環(huán)境，又能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)循環(huán)。本文就酒糟培育食用菌的現(xiàn)狀進(jìn)行了綜合分析，為其進(jìn)一步研究提供參考。

1 適宜在酒糟中栽培的食用菌品種及效果

1.1 適宜在酒糟中栽培的食用菌品種

由于不同酒糟的生產(chǎn)原料和工藝不同，其營養(yǎng)成分和也存在較大差異，但所有酒糟中均含有較豐富的營養(yǎng)成分（表1）。目前，我國各類酒糟主要用于飼料工業(yè)。從飼料角度醬香糟、啤酒糟、黃酒糟最為適宜，因?yàn)闈庀阍恪⑶逑阍愦值鞍缀肯鄬^低，且稻殼含量高；酒糟纖維素含量較高者，適宜作為飼料直接飼喂反芻動(dòng)物（如牛、羊等）和雜食性魚類，不適用于直接飼喂豬等牲畜。

表1 不同酒糟與棉籽殼、木屑主要成分對比Table 1 Main components comparison among distillers'grains, cotton seed and saw dust%

由表1可知，除清香糟外，其余酒糟粗蛋白（氮素）的含量均明顯高于棉籽殼或木屑，尤其是醬香糟、啤酒糟和黃酒糟；粗纖維（碳素）含量低于棉籽殼或木屑。濃香糟和黃酒糟灰分（礦物質(zhì)）含量明顯高于棉籽殼或木屑，啤酒糟灰分含量也與棉籽殼相近，且明顯高于木屑。濃香糟與清香糟稻殼含量較高，意味著它的透氣性較其他酒糟可能更好。清香型白酒生產(chǎn)時(shí)，稻殼的用量最多，因此清香糟中有機(jī)質(zhì)含量最低；相反，醬香糟、啤酒糟和黃酒糟有機(jī)質(zhì)含量較高，但是它們透氣性較差，且易結(jié)塊。綜上所述，利用酒糟栽培食用菌時(shí)往往需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的酒糟種類。

表2 酒糟栽培的食用菌品種Table 2 Edible fungi species cultivated by distillers'grains

由表1可知，利用酒糟栽培的食用菌品種已達(dá)10種以上；其中平菇報(bào)道最多，且已能適應(yīng)多種酒糟環(huán)境；相反，草菇、雞腿菇、毛木耳、茶樹菇、杏鮑菇等食用菌報(bào)道則相對較少；濃香糟栽培的食用菌最為廣泛且品種已達(dá)8種以上，清香糟與啤酒糟栽培的食用菌品種較少。這可能與食用菌特性、酒糟特性、酒糟分布及產(chǎn)量有關(guān)。

1.2 酒糟栽培食用菌效果

不同食用菌種類或同一食用菌不同株系對酒糟的適應(yīng)能力不同。如側(cè)耳在濃香糟基質(zhì)上菌絲生長速度明顯快于猴頭菇、金針菇，生物學(xué)效率也明顯高于二者[44-45]。北蟲草菌絲在黃酒糟培養(yǎng)基中培養(yǎng)效果不佳，且無法培育出子實(shí)體，猴頭菇、靈芝、秀珍菇菌絲能正常生長。金針菇雜交19在清香糟培養(yǎng)基上菌絲生長速度明顯快于金針菇sfv-22和雜交40[46]。不同食用菌菌種或株系對酒糟的適應(yīng)能力的差異的原因可能是不同食用菌種類或株系之間生物學(xué)特征不同、代謝功能各異，導(dǎo)致對原基利用能力的差異。

同一食用菌品種或株系對不同栽培料中適應(yīng)能力不同，在酒糟中的栽培效果并不會(huì)比在棉籽殼或雜木屑中栽培效果差（表3）。

由表3可知，利用酒糟栽培時(shí)，提高食用菌菌絲生長速度與長勢、生物轉(zhuǎn)化率、質(zhì)量（外觀、口感、營養(yǎng)成分），縮短食用菌生產(chǎn)周期等。可能是因?yàn)榫圃闩囵B(yǎng)料中含有豐富的速效碳氮源，從而使菌絲生長濃密，基內(nèi)菌絲多，子實(shí)體形成早，利于菌蕾形成；食用菌生長是利用菌絲體分泌胞外酶，將培養(yǎng)料中的高分子蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物分解成可溶性的低分子物質(zhì)，進(jìn)行吸收利用，再通過胞內(nèi)酶，如合成蛋白質(zhì)過程的轉(zhuǎn)肽酶、分解氨基酸的轉(zhuǎn)氨酶等，合成自身的氨基酸、蛋白質(zhì)、糖、脂肪、有機(jī)酸等，而酒糟中還含有豐富的礦物質(zhì)元素可作為酶的活化劑或酶的活性中心。醬香糟栽培平菇時(shí)，菌絲生長速度緩慢，可能是由于是醬香糟中含有大量對平菇菌絲生長有抑制作用的醛、酮、有機(jī)酸類物質(zhì)，這從側(cè)面反映出酒糟預(yù)處理的重要性；也可能是因?yàn)榛蜻x擇性表達(dá)，食用菌長期適應(yīng)于棉籽殼培養(yǎng)基，對新材料的適應(yīng)程度不如棉籽殼，還有待磨合。除茶樹菇和猴頭菇外，其余食用菌生物學(xué)效率均有所提高，考慮到食用菌尚未完全適應(yīng)酒糟環(huán)境，經(jīng)過一段時(shí)間的栽培馴化，茶樹菇和猴頭菇轉(zhuǎn)化率還有進(jìn)一步提升的空間，有望最終超過棉籽殼培養(yǎng)料。

表3 酒糟與棉籽殼或木屑栽培食用菌的效果對比Table 3 Comparison of edible fung cultivation using distillers'grains and cotton seed or sawdust

酒糟作為主料時(shí)，污染率有所提高。如濃香型酒糟栽培秀珍菇和猴頭菇時(shí)，污染率分別提高了約3%～5%和6%，這可能是因?yàn)闈庀阍阒泻心透邷氐难挎邨U菌且本身物質(zhì)組成較為復(fù)雜、酸度較高、結(jié)構(gòu)疏松等原因?qū)е聹缇怀浞?。此外濃香糟的糠殼質(zhì)地較硬，兩端尖銳容易刺破菌袋，也容易導(dǎo)致雜菌污染。因此在擴(kuò)大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)，可考慮通過選用較厚實(shí)、耐高溫的栽培袋、延長菌袋滅菌時(shí)間、嚴(yán)格控制無菌操作及加強(qiáng)環(huán)境消毒工作來降低污染率。

2 酒糟栽培食用菌技術(shù)現(xiàn)狀

酒糟栽培食用菌時(shí)，通常以酒糟作為主料添加一定比例的輔料作為栽培料，且各生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)的控制均會(huì)影響食用菌生長、出菇。濃香糟栽培金針菇的較適宜培養(yǎng)條件為濃香糟糟水洗后壓干，袋料pH7，木屑麩皮添加量30%，滅菌條件常壓10 h[29]；啤酒糟瓶栽蛹蟲草的較適宜栽培條件為培養(yǎng)基啤酒糟與大米比例1∶1，含水量65%，瓶底轉(zhuǎn)色后23℃，光照強(qiáng)度700 lx[31]。一些學(xué)者根據(jù)多因素正交試驗(yàn)分析了影響食用菌生長因素的主次關(guān)系，并得到了部分有價(jià)值的結(jié)論：影響食用生長的主要因素為酒糟預(yù)處理方式和配方[29，31]。

2.1 酒糟預(yù)處理技術(shù)

酒糟較中含有對食用菌菌絲生長不利的醇類、醛類和酸類物質(zhì)，用于食用菌栽培時(shí)需要進(jìn)行前處理?，F(xiàn)有的酒糟預(yù)處理技術(shù)主要包括：日曬處理、設(shè)備通風(fēng)烘干處理和水洗處理。好的預(yù)處理方式不僅可以加快食用菌菌絲生長速度、降低污染率，還可以提高生物轉(zhuǎn)化率。對食用菌栽培效果影響的因素依次為水洗處理＞設(shè)備通風(fēng)烘干處理＞日曬處理＞直接利用。

水洗處理比日曬較烘干處理更好，如濃香糟更培育杏鮑菇，其菌絲滿袋時(shí)間提前5～7 d，污染率降低20%～30%，生物轉(zhuǎn)化率也提高10%以上[32]；烘干糟的培育效果稍好于曬干糟，水洗處理較日曬處理，平菇菌絲生長快10～15d[33]；清香糟直接利用，平菇菌絲生長最慢或不長或菌絲變黃而死亡，污染雜菌[34]。

鮮酒糟直接利用或曬干后配料栽培最簡單方便，但此2種方法滅菌不徹底，污染率較高且菌絲生長緩慢。烘干糟栽培效果稍好于前2種方法，但能耗較大，經(jīng)濟(jì)效益較低，不適宜用于實(shí)際生產(chǎn)中。水洗處理栽培食用菌具有可行性且栽培效果佳，但需耗費(fèi)大量水資源，而我國目前面臨著嚴(yán)重的水資源危機(jī)，并且洗糟液中含有大量微生物和一定營養(yǎng)物質(zhì)，直接排放會(huì)造成環(huán)境污染。日曬處理、設(shè)備通風(fēng)烘干處理和水洗處理各有優(yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)中往往根據(jù)需要和實(shí)際條件進(jìn)行相應(yīng)選擇。

2.2 栽培料配方研究

良好的培養(yǎng)基是食用菌栽培實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。不同的品種或菌株具有不同的適宜配方，同一菌株對不同的材料的分解吸收也具有選擇性。食用菌中常規(guī)配方和較適宜的酒糟配方見表4。

由表4可知，無論是以棉籽殼還是酒糟作為主料栽培食用菌，均需添加一定量輔料（如木屑、麩皮、米糠等），且不同食用菌配方輔料添加比例差異較大。啤酒糟需添加輔料比例最多（60%以上），其次為醬香糟（50%以上），最后是濃香糟（低于40%）。這可能是因?yàn)榫圃愫掷w維較低，易板結(jié)成塊，通氣性差，高溫時(shí)易發(fā)熱發(fā)酸，因此添加輔料以增加食用菌生長所需的纖維素和木質(zhì)素等，并滿足菌絲生長對氧氣的需求。濃香糟本身可能營養(yǎng)成分較為均衡，稻殼含量較高，透氣性較其他酒糟更好，因此不用過多添加輔料。而醬香糟、啤酒糟和黃酒糟生產(chǎn)工藝原料的緣故，空氣通透性較差，且易結(jié)塊，因此輔料添加比例較大。酒糟中添加輔料不僅可以調(diào)節(jié)培養(yǎng)料營養(yǎng)成分，還可以調(diào)節(jié)黏度、濕度，改善通氣性能，并使得配方物料成顆粒狀，增加通氣量。

表4 食用菌配方要求Table 4 Formula requirements of edible fungi

3 展望

目前利用酒糟可以栽培平菇、雞腿菇、猴頭菇、金針菇、茶樹菇等多種食用菌。但仍存在很多問題，如研發(fā)力度不夠，研究重心主要集中在可行性研究、配方篩選，雖然酒糟作為主要培養(yǎng)料生產(chǎn)食用菌的工藝已有一些報(bào)道，但這些工藝研究得不夠系統(tǒng)且僅針對一些常見的食用菌（平菇、金針菇），而且僅限于實(shí)驗(yàn)室栽培，并未形成規(guī)范的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營模式。研究大部分都是論證酒糟栽培食用菌是否成功，都是圍繞食用菌的產(chǎn)量來探討，對于酒糟栽培食用菌的食品安全問題，如重金屬含量污染、農(nóng)藥等有害物質(zhì)殘留等的研究較少。此外，酒糟基質(zhì)中的成分是否轉(zhuǎn)移到食用菌中，遷移率有多高，食用菌是否產(chǎn)生有害物質(zhì)等問題的研究也較少。對酒糟培養(yǎng)料的研究缺乏系統(tǒng)性，對于某一新型培養(yǎng)料的研究而言，一般來說，比較系統(tǒng)的研究內(nèi)容應(yīng)是：可行性研究、配方篩選、菌株選擇、成分分析、營養(yǎng)價(jià)值探究、食品安全的論證、工廠化生產(chǎn)栽培工藝的研究、菌糠再利用研究等。上述研究多數(shù)集中在可行性研究和配方篩選上，對其他內(nèi)容的研究較少。酒糟水分含量較高，極易腐敗，不便存儲(chǔ)，若不及時(shí)處理利用，會(huì)對環(huán)境造成污染。因此除采用鮮酒糟即時(shí)利用外，可采用暴曬或烘烤酒糟揮發(fā)其中的醇類、醛類物質(zhì)，并加入氧化鈣調(diào)節(jié)pH值，實(shí)現(xiàn)酒糟的存儲(chǔ)備用和作為食用菌栽培基質(zhì)的通適化。

酒糟培育食用菌可大大降低生產(chǎn)成本，對于有較好滅菌條件的酒企來說除建菇房外，可以說是零投資，進(jìn)一步提高酒糟利用率，創(chuàng)造高附加值的同時(shí)又減少了環(huán)境污染?？傊覈鴮圃阍耘嗍秤镁难芯空幵谄鸩诫A段，其發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

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Research status of edible fungi cultivated by distillers'grains

REN Yu1,WANG Song1,2,WANG Tao1,2*
(1.College of Life Science and Bioegineering,Xihua University,Chengdu 610039,China; 2.Key Laboratory of Fermentation Resource and Application of Institutes of Higher Learning in Sichuan,Yibin 644000,China)

The article summarized the status of edible fungi cultivated by different distillers'grains from the aspects of edible fungi varieties,cultivation effects,pretreatment techniques of distillers'grains and formulas of cultivation materials.Some advices for the development direction of edible fungi cultivated by distillers'grains were also prospected.It was pointed out that the research focus on edible fungi cultivated by distillers'grains should be turned from the feasibility study,formula study into the study of the mechanism suitable for edible fungi growth,strains screening,nutritional quality of edible fungi,food safety,reuse of waste material,and the industrial production technology,etc.Production of edible fungi cultivated by distillers'grains provided a broad prospects for the development of circular economy of brewing industry,and promoted competitiveness of the distillery enterprise under the new situation,but also added new impetus for the development of edible fungi industry.

edible fungi;distillers'grains;cultivation techniques

S646.12

0254-5071（2017）03-0005-05

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.03.002

2016-10-16

重點(diǎn)科技項(xiàng)目（農(nóng)業(yè)）（2013NY034）

任羽（1993-），男，碩士研究生，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品貯藏加工、應(yīng)用微生物學(xué)。

*通訊作者：王濤（1973-），男，教授，碩士，研究方向?yàn)槲⑸锛夹g(shù)。