減菌方式對平菇基質(zhì)減菌效果及出菇的影響

張勇 王克勤 武小芬

摘 要：為了解不同減菌方式對平菇基質(zhì)的減菌效果，分別采用熱、輻照、臭氧3種方法對平菇基質(zhì)進行減菌處理。結(jié)果表明：熱和輻照能明顯減少平菇基質(zhì)的微生物數(shù)量，且處理強度與微生物數(shù)量減少值呈正相關(guān)，而臭氧減菌效果不明顯;當(dāng)基質(zhì)中菌落總數(shù)≤3×107 CFU/g，霉菌數(shù)≤1×102 CFU/g時，參試平菇的菌絲能在基質(zhì)上正常生長，基質(zhì)生物學(xué)效率和無菌基質(zhì)沒有顯著差異。

關(guān)鍵詞：平菇;基質(zhì);減菌;熱;輻照;臭氧

中圖分類號：S646.1+4文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1006-060X（2019）10-0018-03

Abstract： In order to clarify effects of different sterilization techniques on the quality of Pleurotus ostreatus substrate， thermal-sterilization， irradiation and ozone disinfection were used for the bactericidal treatment of Pleurotus ostreatus substrate. The results showed that the microorganism number on Pleurotus ostreatus substrate was significantly decreased by thermal-sterilization and irradiation， and the reduction of microorganism number was positively correlated with the treatment intensity， but ozone had little sterilization on microorganisms. When the total number of microorganism colonies was less than 3×107CFU/g and the number of molds less than 1×102 CFU/g， mycelium growth of Pleurotus ostreatus was normally on the treated substrates， there was no significant difference of biological efficiency between the treated substrates and sterile substrate .

Key words： Pleurotus ostreatus; substrate; sterilization; high temperature; irradiation; ozone

雜菌是影響食用菌正常生長的主要因素之一，因此通常要對食用菌栽培基質(zhì)進行減菌處理，殺滅或抑制雜菌生長[1]。食用菌基質(zhì)常用減菌方法按照作用方式來分主要分為化學(xué)法、物理法2大類。化學(xué)法是利用化學(xué)藥劑殺滅或抑制微生物的方法。采用化學(xué)法對基質(zhì)進行減菌處理成本相對較低，但容易產(chǎn)生藥劑殘留，對人體和環(huán)境造成危害[2]。熱處理是食用菌栽培基質(zhì)的傳統(tǒng)減菌方式，屬于物理法，通常采用100℃高溫蒸汽，處理8～12 h，該方法優(yōu)點是能做到徹底滅菌，但所需時間長、耗能高，以處理6 h計，每萬瓶培養(yǎng)基需消耗4.5 t煤氣[3]。輻照減菌技術(shù)是利用放射性核素60Co或137Cs的γ射線或者加速器產(chǎn)生的電子束等殺滅微生物的一種物理減菌方法。相對于化學(xué)減菌而言，輻照減菌不存在藥劑殘留，安全無毒[4];相對于熱處理，輻照處理無需升溫，在常溫下進行，能耗低[5];同時，輻照射線的穿透力強，可以對已經(jīng)包裝好的材料進行減菌處理，因此嚴(yán)格包裝的物品經(jīng)過輻照減菌后其貨架期可以大大延長[5]。臭氧減菌技術(shù)也是目前應(yīng)用較為廣泛的一種綠色減菌手段，具有以下幾個特點：首先臭氧會在短時間內(nèi)分解為氧氣，因此臭氧處理無化學(xué)殘留風(fēng)險[6];其次臭氧減菌速度很快，有研究表明臭氧對微生物殺滅速度是氯的600～3 000倍，是紫外線的3 000倍[7];第三臭氧減菌成本低廉，如對l m3的水進行減菌僅需用氧氣、電、水成本 1元，處理1 000 m3空間僅需用電1 kW·h[7]。

上述減菌手段都有自身的特點，研究通過比較不同減菌方法對平菇基質(zhì)中微生物的影響，以篩選適合平菇基質(zhì)規(guī)?；a(chǎn)的減菌工藝，為食用菌生產(chǎn)工藝的優(yōu)化提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試食用菌為平菇615，由湖南省食用菌研究所提供。水稻秸稈收購自張家界，玉米芯、雜木屑、小麥麩皮、石灰、石膏，聚丙烯菌袋（17 cm×33 cm×0.003 cm）等均為市購，蛋白胨、酵母浸膏、葡萄糖、瓊脂、磷酸二氫鉀、硫酸鎂等均購自國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 培養(yǎng)基配制 原種培養(yǎng)基以麥粒為主，培養(yǎng)基配方為麥粒和麩皮5∶1，再加入1%石膏。麥粒浸泡24 h后，在105℃高壓鍋中蒸煮15 min，出鍋瀝干水分后和麩皮及石膏混合，攪拌均勻后裝入聚丙烯塑料袋，采用高壓高溫處理，升溫至121℃左右保持2 h。冷卻后在超凈工作臺上接入母種。生產(chǎn)培養(yǎng)基在原種成熟后開始制作，配方為55%水稻秸稈、14%玉米芯、15%木屑、10%麩皮、2%石灰、1%石膏、3%豆粕。每種配方設(shè)置 5個重復(fù)，以盡可能減小誤差。拌料均勻后，裝入規(guī)格為17 cm ×33 cm×0.003 cm的聚丙烯菌袋，每袋裝濕料約0.85 kg。

1.2.2 基質(zhì)減菌 采用熱處理、輻照處理和臭氧處理3種方式對生產(chǎn)培養(yǎng)基進行減菌處理，以空白對照（處理1）和常規(guī)處理（處理2，121℃處理60 min）作對照。熱處理在105℃下進行，處理時間見表1;輻照處理采用γ射線對基質(zhì)進行輻照，輻照劑量見表1;臭氧處理在基質(zhì)拌料時進行，將不同濃度臭氧（表1）與水混合后拌入基質(zhì)，再裝袋密封;輻照和熱處理在基質(zhì)裝袋密封后進行。

1.2.3 基質(zhì)栽培平菇 在減菌處理后的基質(zhì)上接種等量的平菇菌種，于22～24 ℃下避光培養(yǎng)菌絲，等菌絲長好后，給予弱光照射，在17～25.5℃條件下變溫培養(yǎng)，促使出菇。

1.2.4 觀測項目 基質(zhì)減菌后立即進行微生物檢測，基質(zhì)中菌落總數(shù)及霉菌數(shù)測定參考GB 4789.2—2010[8]和GB 4789.15—2010[9]進行。觀測、記錄菌絲生長情況、子實體產(chǎn)量及生物學(xué)效率。其中，菌絲生長情況包括菌絲生長速度、菌絲生長勢、菌絲色澤、原基整齊度、第一、二、三潮菇出菇時間等。每隔10 d測量1次菌絲生長速度，取每次重復(fù)的平均值。菌絲平均生長速度（cm/d）=菌絲直線生長長度（cm）/菌絲生長天數(shù)（d）。菌絲生長勢即菌絲生長強弱，“+”表示菌絲稀疏、長勢弱，“++”表示菌絲較濃密、長勢較強，“+++”表示菌絲濃密、生長旺盛。出菇時間指從開始接種至原基出現(xiàn)的天數(shù)（d）。原基整齊度根據(jù)在相同時間內(nèi)形成原基的數(shù)量來判斷，“+”表示原基形成不整齊，“++”表示原基形成一般，“+++”表示原基形成較整齊。生物學(xué)效率（%）=子實體鮮重（g）/培養(yǎng)料干重（g）×100。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同減菌處理對基料中微生物數(shù)量的影響

從表2可以看出，沒有經(jīng)過減菌處理的基質(zhì)（處理1）中菌落總數(shù)達(dá)到了4×1010 CFU/g，霉菌數(shù)>1×105 CFU/g，初始含菌量比較高。經(jīng)過熱處理后，菌落總數(shù)和霉菌數(shù)下降很明顯，5 min 熱處理（處理3）使菌落總數(shù)減少了99.9%，菌落總數(shù)降到了1.1×107 CFU/g，霉菌數(shù)也減少了99.9%，霉菌總數(shù)絕對值<1×102 CFU/g，并且隨著加熱時間的增加，菌落總數(shù)繼續(xù)急劇下降，說明熱處理對基質(zhì)中微生物數(shù)量有顯著影響;經(jīng)過輻照處理后，基質(zhì)中菌落總數(shù)和霉菌數(shù)下降也很明顯，當(dāng)吸收劑量為10 kGy時（處理9），基質(zhì)菌落總數(shù)和霉菌數(shù)都較初始值減少了1個數(shù)量級，隨著輻照劑量的增加，菌落總數(shù)和霉菌數(shù)繼續(xù)急劇下降，當(dāng)吸收劑量增加到20 kGy時（處理10），菌落總數(shù)較初始值減少了99.9%，霉菌數(shù)較初始值減少了99.99%，說明輻照處理對基質(zhì)中微生物數(shù)量有顯著影響，且霉菌對輻照更敏感;經(jīng)過臭氧處理后，基質(zhì)中菌落總數(shù)和霉菌數(shù)都沒有減少，說明臭氧處理對基質(zhì)中微生物數(shù)量影響不明顯。

2.2 不同減菌處理對菌絲生長的影響

由表3可知， 參試平菇菌絲在沒有經(jīng)過減菌處理（處理1）的基質(zhì)上不能生長，而經(jīng)過常規(guī)減菌處理（處理2，121℃處理60 min）的基質(zhì)上，菌絲茂盛，顏色潔白，生長情況良好。盡管經(jīng)過不同強度熱處理后，基質(zhì)中微生物數(shù)量不一致，但菌絲均能正常生長，與處理2相比，沒有明顯差異;經(jīng)過輻照處理的基質(zhì)，只有吸收劑量≥20 kGy時，菌絲才能生長，輻照劑量達(dá)到30 kGy時，菌絲生長情況與熱處理沒有顯著差異;而經(jīng)過臭氧處理的基質(zhì)，菌絲很難生長。

2.3 不同減菌處理對出菇的影響

由表4可知，沒有經(jīng)過減菌處理（處理1）的基質(zhì)以及經(jīng)過臭氧處理的基質(zhì)，因為菌絲不能生長，所以沒有產(chǎn)菇。不同強度熱處理基質(zhì)的頭潮菇出菇時間沒有明顯規(guī)律，第2和第3潮菇出菇時間間隔甚至比處理2短;10 kGy輻照處理的基質(zhì)（處理9）因為菌絲沒有正常生長，也沒有產(chǎn)菇，20和30 kGy處理的基質(zhì)（處理10和11）第1潮菇出菇時間比處理2長，但呈現(xiàn)出隨著輻照劑量增加出菇時間間隔變短的趨勢，第2和第3潮菇出菇時間間隔也隨著輻照劑量增加而縮短，30 kGy處理的基質(zhì)第2和第3潮菇出菇時間間隔明顯短于處理2。

2.4 不同減菌處理對出菇產(chǎn)量及生物學(xué)效率的影響

從表3可以看出，所有正常產(chǎn)菇的基質(zhì)中產(chǎn)量最高的是處理3（105℃處理5 min），處理1、處理9、處理12和處理13沒有產(chǎn)菇。從基質(zhì)生物學(xué)效率來看，熱處理5、20、40、50 min（處理3、5、7、8）的基質(zhì)生物學(xué)效率高于熱處理10、30 min（處理4、6）的基質(zhì)，其中熱處理50 min的基質(zhì)（處理8）生物學(xué)效率最高，但和處理2相比無顯著差異;20和30 kGy輻照處理（處理10、11）的基質(zhì)生物學(xué)效率沒有顯著差異，與熱處理相比也沒有顯著差異，說明合適劑量的輻照處理不會對平菇產(chǎn)量產(chǎn)生不利影響。

3 小 結(jié)

試驗結(jié)果表明，105℃熱處理5～50 min能顯著降低基質(zhì)中微生物數(shù)量，并且熱處理時間和微生物數(shù)量減少值呈正相關(guān)關(guān)系，輻照處理也能顯著減少基質(zhì)中微生物數(shù)量，并且輻照劑量和微生物數(shù)量減少值也表現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系，臭氧處理對基質(zhì)中微生物數(shù)量影響不顯著;不管是熱處理還是輻照處理，當(dāng)基質(zhì)中菌落總數(shù)≤3×107 CFU/g，霉菌數(shù)≤1×102 CFU/g時，參試平菇菌絲就能在基質(zhì)生長并且產(chǎn)菇，且基質(zhì)生物學(xué)效率和無菌基質(zhì)沒有顯著差異。

參考文獻：

[1] 黃年來. 中國食用菌百科[M]. 北京：農(nóng)業(yè)出版社，1993.

[2] 徐彥軍，任志華，夏先林，等. 食用菌生產(chǎn)中化學(xué)制品應(yīng)用研究進展[J]. 生物災(zāi)害科學(xué)，2013，36（1）：90?-94.

[3] 王建兵，毛杭軍. 固體培養(yǎng)基不同滅菌方式的效果與成本比較[J]. 食藥用菌，2011，19（6）：49-50.

[4] 強繼業(yè)，留 慶，徐海敏，等. 食品輻照保藏進展及展望[J]. 麗水師范?？茖W(xué)校學(xué)報，2003，25（5）：52-56，65.

[5] 王光德. 放射性鈷源生產(chǎn)應(yīng)用現(xiàn)狀及進展[A]. 中國核學(xué)會2017年學(xué)術(shù)年會論文集[C]. 北京：中國原子能出版社，2017：53-59.

[6] 李 尤，劉鐘陽，王德林，等. 食用菌接種室臭氧空氣消毒的有關(guān)探討[J]. 食用菌，2010，32（3）：59-61.

[7] 杭州榮欣電子設(shè)備有限公司技術(shù)部. 臭氧滅菌的原理及在食用菌行業(yè)中的應(yīng)用[A]. 2004中國食用菌產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展高峰論壇論文集[C]. 杭州：浙江省科學(xué)技術(shù)協(xié)會，2004：201-202.

[8] GB 4789.2—2010，食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗 菌落總數(shù)測定[S].

[9] GB 4789.15—2010，食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗 霉菌和酵母計數(shù)[S].

（責(zé)任編輯：成 平）