減菌方式對平菇基質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的減菌效果，分別采用熱、輻照、臭氧3種方法對平菇基質進行減菌處理。結果表明：熱和輻照能明顯減少平菇基質的微生物數量，且處理強度與微生物數量減少值呈正相關，而臭氧減菌效果不明顯;當基質中菌落總數≤3×107 CFU/g，霉菌數≤1×102 CFU/g時，參試平菇的菌絲能在基質上正常生長，基質生物學效率和無菌基質沒有顯著差異。

關鍵詞：平菇;基質;減菌;熱;輻照;臭氧

中圖分類號：S646.1+4文獻標識碼：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進行減菌處理，殺滅或抑制雜菌生長[1]。食用菌基質常用減菌方法按照作用方式來分主要分為化學法、物理法2大類。化學法是利用化學藥劑殺滅或抑制微生物的方法。采用化學法對基質進行減菌處理成本相對較低，但容易產生藥劑殘留，對人體和環境造成危害[2]。熱處理是食用菌栽培基質的傳統減菌方式，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，每萬瓶培養基需消耗4.5 t煤氣[3]。輻照減菌技術是利用放射性核素60Co或137Cs的γ射線或者加速器產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，可以對已經包裝好的材料進行減菌處理，因此嚴格包裝的物品經過輻照減菌后其貨架期可以大大延長[5]。臭氧減菌技術也是目前應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分解為氧氣，因此臭氧處理無化學殘留風險[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中微生物的影響，以篩選適合平菇基質規模化生產的減菌工藝，為食用菌生產工藝的優化提供參考。

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試劑有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 培養基配制 原種培養基以麥粒為主，培養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。生產培養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。每種配方設置 5個重復，以盡可能減小誤差。拌料均勻后，裝入規格為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 基質減菌 采用熱處理、輻照處理和臭氧處理3種方式對生產培養基進行減菌處理，以空白對照（處理1）和常規處理（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射線對基質進行輻照，輻照劑量見表1;臭氧處理在基質拌料時進行，將不同濃度臭氧（表1）與水混合后拌入基質，再裝袋密封;輻照和熱處理在基質裝袋密封后進行。

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

1.2.4 觀測項目 基質減菌后立即進行微生物檢測，基質中菌落總數及霉菌數測定參考GB 4789.2—2010[8]和GB 4789.15—2010[9]進行。觀測、記錄菌絲生長情況、子實體產量及生物學效率。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（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的天數（d）。原基整齊度根據在相同時間內形成原基的數量來判斷，“+”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。生物學效率（%）=子實體鮮重（g）/培養料干重（g）×100。

2 結果與分析

2.1 不同減菌處理對基料中微生物數量的影響

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

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過減菌處理（處理1）的基質上不能生長，而經過常規減菌處理（處理2，121℃處理60 min）的基質上，菌絲茂盛，顏色潔白，生長情況良好。盡管經過不同強度熱處理后，基質中微生物數量不一致，但菌絲均能正常生長，與處理2相比，沒有明顯差異;經過輻照處理的基質，只有吸收劑量≥20 kGy時，菌絲才能生長，輻照劑量達到30 kGy時，菌絲生長情況與熱處理沒有顯著差異;而經過臭氧處理的基質，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，沒有經過減菌處理（處理1）的基質以及經過臭氧處理的基質，因為菌絲不能生長，所以沒有產菇。不同強度熱處理基質的頭潮菇出菇時間沒有明顯規律，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（處理9）因為菌絲沒有正常生長，也沒有產菇，20和30 kGy處理的基質（處理10和11）第1潮菇出菇時間比處理2長，但呈現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量及生物學效率的影響

從表3可以看出，所有正常產菇的基質中產量最高的是處理3（105℃處理5 min），處理1、處理9、處理12和處理13沒有產菇。從基質生物學效率來看，熱處理5、20、40、50 min（處理3、5、7、8）的基質生物學效率高于熱處理10、30 min（處理4、6）的基質，其中熱處理50 min的基質（處理8）生物學效率最高，但和處理2相比無顯著差異;20和30 kGy輻照處理（處理10、11）的基質生物學效率沒有顯著差異，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量產生不利影響。

3 小 結

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

參考文獻：

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[9] GB 4789.15—2010，食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 霉菌和酵母計數[S].

（責任編輯：成 平）