香菇菌糠發(fā)酵過(guò)程微生物及營(yíng)養(yǎng)成分變化研究

關(guān)艷麗 趙新海 張慶華 鐘麗娟 韓 冰 宋玉麗

（遼寧省微生物科學(xué)研究院，遼寧朝陽(yáng)122000）

我國(guó)是世界上食用菌生產(chǎn)量最大的國(guó)家，年產(chǎn)量達(dá)900萬(wàn)噸[1]。目前，大部分菌糠被食用菌生產(chǎn)者隨意丟棄，對(duì)環(huán)境造成污染。因此，合理開(kāi)發(fā)利用菌糠資源，使其變廢為寶已成為食用菌產(chǎn)業(yè)急需解決的難題之一。菌糠是食用菌采收后廢棄的固體培養(yǎng)基質(zhì)，是食用菌菌絲殘?bào)w和經(jīng)食用菌分解的培養(yǎng)料，其大部分是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素、粗蛋白的復(fù)合物。試驗(yàn)觀察測(cè)定了以香菇菌糠發(fā)酵過(guò)程中微生物及營(yíng)養(yǎng)成分變化，旨在為菌糠資源的合理科學(xué)利用提供數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

香菇菌糠，取自遼寧省微生物科學(xué)研究院，栽培主料為木屑。

培養(yǎng)基：牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、高氏一號(hào)培養(yǎng)基、馬丁氏瓊脂培養(yǎng)基。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 發(fā)酵方法

將收集的香菇菌糠加入1%石灰及適量的尿素拌勻，預(yù)濕，含水量65%[2]。建堆，堆寬1.2 m、高1.1 m、長(zhǎng)1.8 m，料堆四周用塑料薄膜覆蓋保溫。當(dāng)溫度升到65℃，維持2～3 d，當(dāng)溫度開(kāi)始下降時(shí)，翻堆1次。建堆發(fā)酵期間，共翻堆6次，直至料溫不再上升。翻堆時(shí)要注意將下面的料翻到上面，四周的料翻到中間，使香菇菌糠發(fā)酵均勻。每天早（8：00）記錄發(fā)酵堆溫度，發(fā)酵場(chǎng)地空間溫度、相對(duì)濕度。每次翻堆，取樣、測(cè)定相關(guān)指標(biāo)。

1.2.2 檢測(cè)方法

1.2.2.1 微生物檢測(cè)

微生物檢測(cè)采用稀釋平板法，微生物的分離、純化采用平板劃線(xiàn)法[5]。

1.2.2.2 主要營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定方法

有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定采用灼燒法[4]；水解性氮的測(cè)定采用堿解擴(kuò)散法；速效磷的測(cè)定采用碳酸氫鈉浸提法即磷鉬藍(lán)比色法[3]；pH測(cè)定采用酸度計(jì)測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 香菇菌糠發(fā)酵期間微生物檢測(cè)結(jié)果

菌糠經(jīng)過(guò)發(fā)酵細(xì)菌、真菌數(shù)量明顯減少、放線(xiàn)菌數(shù)量有所增加，見(jiàn)表1。香菇菌糠整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中細(xì)菌種類(lèi)較多主要有6種。其中均能看到鉀細(xì)菌的生長(zhǎng)，尤其第三次翻堆時(shí)鉀細(xì)菌的數(shù)量較多達(dá)到106，鉀細(xì)菌能夠促進(jìn)土壤中鉀的循環(huán)利用。真菌種類(lèi)以根霉、毛霉、木霉為主。與初始菌群相比木霉、毛霉的數(shù)量減少很多，根霉數(shù)量明顯增加；放線(xiàn)菌數(shù)量在第六次翻堆時(shí)突然增加，但其種類(lèi)未發(fā)生變化。放線(xiàn)菌可以抑制土傳病害的發(fā)生。

表1 香菇菌糠發(fā)酵期間微生物檢測(cè)結(jié)果

2.2 香菇菌糠發(fā)酵期間溫度變化

香菇菌糠堆料72 h堆溫達(dá)到60℃，堆料發(fā)酵40 d，物料溫度仍能達(dá)到50℃。料堆發(fā)酵期間達(dá)到最高溫度為64℃，此溫度能有效殺滅病菌、蟲(chóng)卵。由于菌糠營(yíng)養(yǎng)豐富，所以高溫維持時(shí)間較長(zhǎng)（圖2）。

圖1 發(fā)酵過(guò)程中分離的鉀細(xì)菌（左）和放線(xiàn)菌（右）

圖2 菌糠發(fā)酵期間料溫變化曲線(xiàn)

2.3 香菇菌糠發(fā)酵后主要營(yíng)養(yǎng)成分的變化

香菇菌糠發(fā)酵后主要營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表2。由表2可以看出，香菇菌糠發(fā)酵前后營(yíng)養(yǎng)成分含量有明顯變化，菌糠堿解氮由發(fā)酵前的990.86 mg/kg提高到發(fā)酵后1042.86 mg/kg，速效磷由發(fā)酵前1.992 g/kg提高到發(fā)酵后的3.541 g/kg，堿解氮、速效磷發(fā)酵后比發(fā)酵前含量分別提高12.87%、18.34%。pH接近中性。料堆發(fā)酵后，菌糠進(jìn)一步分解，質(zhì)地細(xì)膩松軟，呈深褐色。

表2 香菇菌糠發(fā)酵前后主要養(yǎng)分含量測(cè)定結(jié)果

3 小結(jié)與討論

香菇菌糠經(jīng)40 d左右的堆積發(fā)酵菌糠的微生物及主要營(yíng)養(yǎng)成分發(fā)生明顯變化：①細(xì)菌及真菌數(shù)量明顯減少，但是鉀細(xì)菌的數(shù)量有所增加，放線(xiàn)菌的數(shù)量呈現(xiàn)先減少后增加的趨勢(shì)。②香菇菌糠發(fā)酵后營(yíng)養(yǎng)成分含量有明顯變化，發(fā)酵后的香菇菌糠除有機(jī)質(zhì)有所下降外，速效磷、速效鉀較發(fā)酵前均有顯著提高。pH有所上升接近中性，更有利于植物的生長(zhǎng)。

香菇菌糠加入適量的尿素，可以使香菇菌糠發(fā)酵堆體快速升溫，提高堆料溫度，縮短發(fā)酵時(shí)間，促進(jìn)了菌糠營(yíng)養(yǎng)成分的分解轉(zhuǎn)化，經(jīng)堆制發(fā)酵后的香菇菌糠可以作為生物有機(jī)肥或基質(zhì)再利用。

食用菌菌糠富含有機(jī)質(zhì)和各種營(yíng)養(yǎng)成分，是提升土壤有機(jī)質(zhì)的一種優(yōu)良原料。菌糠要成為安全的生物有機(jī)肥或育苗基質(zhì)，關(guān)鍵要開(kāi)發(fā)菌糠快速腐熟技術(shù)。在發(fā)酵的不同階段分離優(yōu)勢(shì)菌株，可為研究快速降解菌劑提供試驗(yàn)菌株。

我國(guó)食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)生菌糠可觀，實(shí)現(xiàn)菌糠的規(guī)模化轉(zhuǎn)化再利用，不僅凈化環(huán)境，還可以產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。