李賀文 李秋月 葛寧奎 馮 占
添加干豆渣對工廠化食用菌培養(yǎng)料持水性影響的研究
李賀文 李秋月 葛寧奎 馮 占*
(江蘇華綠生物科技股份有限公司,江蘇 泗陽 223700)
為開發(fā)新的食用菌工廠化生產(chǎn)栽培原料,添加部分干豆渣于工廠化栽培食用菌的培養(yǎng)料中,與常規(guī)配方培養(yǎng)料進行裝瓶重量、理化性狀和含水量的比較試驗結果,干豆渣配方的培養(yǎng)料物理結構能滿足工廠化食用菌裝瓶要求,在相同條件下,不會對料瓶重和裝瓶穩(wěn)定性造成影響,且干豆渣配方的培養(yǎng)料持水性明顯優(yōu)于常規(guī)配方。
食用菌;工廠化栽培;培養(yǎng)料;添加干豆渣;持水性;理化性狀
豆渣是大豆提取蛋白質后的副產(chǎn)品。研究證明,大豆有一部分營養(yǎng)成分殘留在豆渣中,如粗蛋白、粗脂肪、纖維素、多糖等碳水化合物,以及鈣、磷、鐵等礦質元素[1]。其被廣泛應用于畜牧業(yè),濕豆渣可直接用于喂養(yǎng)豬、牛、羊等牲畜;也可處理作為飼料添加劑,替代部分豆粕、菜粕、棉粕等,降低飼料成本。干豆渣還具有持水率較高的特點,含水量濕豆渣為85%,烘干后在10%左右,用于食用菌培養(yǎng)料中,可增強培養(yǎng)料持水性。目前食用菌工廠化栽培中選擇的持水性原料主要是甜菜粕。本研究分析添加干豆渣對食用菌培養(yǎng)料的持水性影響,以期為食用菌工廠化生產(chǎn)的持水性原料開發(fā)提供依據(jù)。
食用菌培養(yǎng)料的制作需要滿足眾多條件,如物理結構、透氣性、碳氮比、持水性等,才能獲得較高的產(chǎn)量和品質[2]。而原料的持水率是培養(yǎng)料持水性的保證[3]。
豆渣是以低溫食用豆粕為原料加工而成,其生產(chǎn)工藝為:大豆去皮、去胚后形成的豆瓣,經(jīng)低溫浸出獲得混合油和低溫豆粕,而后對低溫豆粕采用萃取工藝得到蛋白泥、濃縮水和濕豆渣,將濕豆渣烘干制得干豆渣。干豆渣的理化性狀為:白色或乳白色,無蟲、無霉、無異味;呈均勻顆粒狀,其中大于1 mm的顆粒比例≤12%;無有害雜質,其他雜質含量≤3.0%;含水量≤11.0%,pH 6.5~7.9,持水率≥600%,粗蛋白含量≥13%。
試驗設干豆渣培養(yǎng)料和常規(guī)培養(yǎng)料兩組配方處理,其中干豆渣培養(yǎng)料配方:玉米芯800 kg,棉籽殼120 kg,甜菜粕140 kg,輕鈣40 kg,麩皮220 kg,米糠700 kg,干豆渣80 kg,豆皮120 kg。常規(guī)培養(yǎng)料配方:玉米芯800 kg,棉籽殼100 kg,甜菜粕200 kg,輕鈣40 kg,麩皮200 kg,米糠750 kg,豆皮130 kg。兩組配方均加水3.5 t,含水量為65%~67%,pH 6.2~6.5。輕鈣用量可根據(jù)pH進行微調。
根據(jù)配方準確稱取各原料,按照玉米芯→棉籽殼→甜菜粕、豆皮→輕鈣→干豆渣、麩皮→米糠的順序依次倒入攪拌鍋中充分攪拌15 min后,加水拌勻。用1 100 mL的塑料瓶裝料,裝料后重850~920 g,合每瓶裝干料290~300 g。攪拌鍋每一次攪拌裝瓶為一重復,兩組配方各設5個重復。每個重復裝瓶后隨機取樣15個料瓶進行稱重和理化指標測定,計算平均值。采用高壓滅菌,出鍋后置于冷卻室,待溫度降至15~20 ℃時接種。接種前每重復隨機取樣15個料瓶檢測水分,計算平均值。在無菌環(huán)境下采用全自動液體接種機接種,每瓶接30 g菌液。接種結束并培養(yǎng)24 h后,每重復隨機取樣15個菌瓶檢測水分,計算平均值。測定滅菌后料瓶與接種后菌瓶的上部、中部、離底3 cm處及底部的培養(yǎng)料含水量,計算瓶底部與上部的含水量差值,分析兩組配方處理間的培養(yǎng)料持水性差異。
滅菌前,干豆渣配方和常規(guī)配方料瓶的重量差異不大(表1),符合生產(chǎn)要求。且干豆渣配方的料瓶料面緊實、平整、濕潤,瓶身填充料的孔隙度和上緊下松的結構與常規(guī)配方差異不大(圖1)。說明干豆渣配方的培養(yǎng)料物理結構能滿足工廠化食用菌裝瓶要求,在相同條件下,不會對料瓶重和裝瓶穩(wěn)定性造成影響。
滅菌前不同配方培養(yǎng)料的理化性狀測定結果(表2)顯示,干豆渣配方,含水量為66.17%,略高于常規(guī)配方的65.82%;pH為6.36,略高于常規(guī)配方的6.27;糖分含量為6.42%,略低于常規(guī)配方的6.50%。可見,添加干豆渣對滅菌前的培養(yǎng)料的主要理化指標影響不大,符合生產(chǎn)要求。
表1 滅菌前不同配方的料瓶重量
注:單瓶有效均值指每筐中去除單瓶極大值和極小值之后的平均值。
表2 滅菌前不同配方的培養(yǎng)料理化性狀
滅菌后不同配方及料瓶不同部位培養(yǎng)料含水量如表3所示。干豆渣配方處理的培養(yǎng)料含水量,料瓶上部比常規(guī)配方高0.26百分點,中部比常規(guī)配方高0.5百分點,離底3 cm處比常規(guī)配方低0.52百分點,瓶底部比常規(guī)配方低0.72百分點。料瓶底部與上部含水量差值干豆渣配方為2.67%,低于常規(guī)配方的差值3.65%。表明添加干豆渣的配方,滅菌后培養(yǎng)料水分向下滲移的速率比常規(guī)配方慢,更有利于保持料瓶不同部位培養(yǎng)料的持水一致性。
表3 滅菌及接種后兩組配方的料瓶不同部位培養(yǎng)料含水量
注:差值指底部與上部含水量之差。
接種培養(yǎng)24 h后,對不同配方及料瓶不同部位的培養(yǎng)料含水量的測定結果(表3),干豆渣配方菌瓶上部比常規(guī)配方高0.72百分點,菌瓶中部比常規(guī)配方高0.86百分點,離底3 cm處比常規(guī)配方高0.92百分點,唯菌瓶底部比常規(guī)配方低0.86百分點。干豆渣配方的菌瓶底部與上部培養(yǎng)料含水量差值為3.98%,低于常規(guī)配方的5.56%。除瓶底部外,干豆渣配方其他部位的培養(yǎng)料含水量均高于常規(guī)配方,說明添加干豆渣可使菌瓶中的培養(yǎng)料含水量更均勻,持水一致性較好。
通過對干豆渣營養(yǎng)成分和理化指標的檢測可知,其粗蛋白含量和持水率均較高,其他理化指標也較合理。因此,其可代替米糠、豆皮等原料,有效降低生產(chǎn)成本;而較高的持水率使其可在生產(chǎn)中替代甜菜粕,以顯著提高培養(yǎng)料的整體持水性。
在裝瓶時,干豆渣培養(yǎng)料配方和常規(guī)配方使用的是同一生產(chǎn)設備,能夠減少企業(yè)設施資金投入。對比干豆渣配方與常規(guī)配方的培養(yǎng)料理化指標,通過合理搭配,可以滿足工廠化食用菌栽培中裝瓶對培養(yǎng)料物理結構的要求,填料孔隙度合理,上緊下松,其pH、含水量、糖分含量等理化指標也符合生產(chǎn)要求。對滅菌后和接種后的培養(yǎng)料含水量的抽樣分析結果表明,干豆渣配方的培養(yǎng)料持水性要明顯優(yōu)于常規(guī)配方。提升培養(yǎng)料持水性,有利于減少瓶中上、下部位的水分含量差異,提高瓶下部培養(yǎng)料的透氣性,增加一致性,有利于發(fā)菌的同步性和菌絲均勻生長,進而提升食用菌產(chǎn)量和品質。
目前畜牧業(yè)中多利用濕豆渣喂養(yǎng)牲畜,而食用菌工廠化生產(chǎn)中需要的是干豆渣,因其比濕豆渣更利于運輸、儲存,也有利于保持營養(yǎng)成分和理化指標的穩(wěn)定性。對于烘干工藝的把握,如怎樣減少營養(yǎng)成分的流失和維持理化指標的穩(wěn)定性,是保證工廠化食用菌高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的基礎之一。干豆渣作為大豆提取蛋白后剩余的副產(chǎn)品,易受原料大豆及其提取工藝的影響,不同廠家、不同批次之間都會有差異[4]。為了保證食用菌的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),我們需要形成干豆渣的驗收標準,并對每個批次進行質量檢測,根據(jù)指標變化及時調整配方比例,以提高食用菌的產(chǎn)量和品質,增加企業(yè)的經(jīng)濟效益。
[1] 林德榮. 可溶性膳食纖維提取、理化性質及其生理功能的研究[D]. 南昌大學, 2008.
[2] 黃毅. 食用菌栽培[M]. 北京: 高等教育出版社, 2008: 25-27, 181.
[3] 車文博. 蔗糖與氮羥甲基樹脂浸漬密實化木材單板性能研究[D]. 東北林業(yè)大學, 2016.
[4] 程姣姣. 豆渣干燥方式及其改性工藝研究[D]. 陜西科技大學, 2018.
李賀文(1988—),男,從事工廠化食用菌栽培技術研究。
馮占(1985—),男,農(nóng)藝師,從事食用菌生物技術與育種及工廠化栽培技術研究與應用。E-mail:wdyx12126@126.com。
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