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茶渣代料栽培对毛木耳农艺性状及营养品质的影响

2023-01-13黄艺宁柯丽娜

长春师范大学学报 2022年12期
关键词:茶渣耳片木屑

黄艺宁,柯丽娜

(1.漳州职业技术学院食品工程学院,福建 漳州 363000;2.漳州市食品产业研究院,福建 漳州 363000;3.漳州市农业科学研究所,福建 漳州 363000)

毛木耳(Auriculariapolytricha(Mont.) Sacc.)是一种广受欢迎的食用菌,具有质地脆滑、营养丰富等特点[1]。毛木耳在我国的种植面积大,具有抗肿瘤[2]、提高免疫力[3]、抗氧化活性[4]、抗老年痴呆[5]、减少脂质沉积[6]等功能,且栽培技术简单、周期短、生物转化率高,因此,毛木耳栽培成为农民脱贫致富的重要途径之一[7-8]。然而,由于森林砍伐的限制,锯末出现短缺导致木耳产业受到一定的影响。因此,寻找新的原材料对于毛木耳产业的发展尤为重要。用农业废弃物代替木屑进行毛木耳栽培的研究已经开展,如冯立国等[9]以作物秸秆为辅料栽培毛木耳,张波等[10]以金银花枝、叶替代木屑栽培毛木耳,覃晓娟等[11]以木薯秆屑为主料栽培毛木耳,苗人云等[12]以二浸豆粕为氮源栽培毛木耳,杨菁等[13]应用猪粪分离渣栽培毛木耳,陈丽新等[14]利用木薯产业废弃物栽培毛木耳。茶渣作为一种茶粉提取后的废弃物被用于食用菌栽培,苗人云等[15]将茶渣作为栽培姬菇的主料,陆娜等[16]利用茶渣栽培草菇等。虽然已经有许多将茶渣作为栽培主料的研究,但在毛木耳栽培上未见报道。近年来,茶饮料的需求急剧上升让茶叶提取得到了巨大的发展,但同时也产生了大量的茶渣废料。以茶渣作为食用菌栽培的主料不仅可以解决茶渣难以处理的问题,还能缓解本地木屑原材料的不足。本研究探讨了用提取茶粉后的茶渣代替部分木屑栽培毛木耳,观察和分析茶渣培养料栽培的毛木耳中的菌丝生长情况、子实体农艺性状、产量及营养品质,旨在为废弃茶渣作为毛木耳栽培料提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试菌株

供试菌株为白背毛木耳菌株‘漳耳4328’,黄背毛木耳菌株‘AP4’,由福建省漳州市农业科学研究所提供。

1.2 菌种基质配方

PDA培养基:马铃薯200 g,葡萄糖20 g,琼脂20 g,水1 000 mL。

原种、栽培种培养料:木屑84%、麸皮12%、轻质碳酸钙3%、石灰1%,含水量约63%。

1.3 供试栽培料基质

供试毛木耳的栽培主料有茶渣、棉籽壳和木屑,辅料有麦麸、轻质碳酸钙。其中茶渣由大闽食品(漳州) 有限公司提供,棉籽壳购自新疆,木屑购自江西,麦麸、轻质碳酸钙购自当地市场。

1.4 试验处理

试验处理共4个,分别用白背毛木耳菌株‘漳耳4328’与黄背毛木耳菌株‘AP4’进行茶渣栽培料试验。具体如表1所示。

表1 试验处理设计方案

1.5 试验方法

1.5.1 原料堆制发酵

木屑提前半年购进并在室外堆置预湿。茶渣为干的茶渣,提前1天预湿。每袋装试验料干重500 g,试验设3次重复,每个重复144袋,共432袋。按照试验配方换算称量培养料,处理1和处理2把木屑和茶渣混匀,CK1和CK2木屑混匀,第二天翻堆,翻堆前将辅料麦麸、轻质碳酸钙一次性加入,混匀,建堆发酵。之后每隔7~10天翻堆一次,用直径约5 cm的木棍打孔,孔洞间隔50~60 cm,共翻堆4~5次。翻堆后含水量控制在63%。

1.5.2 栽培管理

发酵结束后,采用机械装袋,袋子规格为17 cm×39 cm×0.05 cm的聚乙烯塑料袋,采用常压灭菌,温度达到100℃后保温10 h。灭菌结束后,待栽培袋冷却到25℃以下时即可接种,接种后约40 d,菌丝长满袋。气温稳定在23℃以下即可开袋出耳,开袋前喷一遍低毒杀虫剂,开袋后增加光照,一般7~10 d后耳棚喷水增湿,空气相对湿度保持80%~85%之间,促进原基形成。随着原基的分化,耳片逐渐长大,需水量和需氧量均增加,管理上应加大喷水量并注意通风。当耳片颜色转淡并充分舒展、边缘开始卷曲时即可采收,采收后,将鲜耳自然晒干。及时清理料面上烂耳并做好耳棚内卫生,袋底开孔,停止喷水5~7 d后,待菌丝恢复,进入下一潮耳管理。增加光照及喷水保湿促进原基形成,后期的管理同第一潮。

1.6 毛木耳农艺性状测定

考察4个处理的菌丝生长特性、菌丝生长速度、产量、耳片性状等主要农艺性状。

1.7 营养指标测定

取4个处理的耳片各3份,研细混匀。参照食品安全国家标准食品中蛋白质的测定(GB 5009.5—2016)方法测定粗蛋白;参照行业标准食用菌中粗多糖含量的测定(NY/T 1676—2008)方法测定粗多糖;参照国家标准植物类食品中粗纤维的测定(GB/T 5009.10—2003)方法测定粗纤维;参照食品安全国家标准食品中灰分的测定(GB 5009.4—2016)方法测定灰分;参照食品安全国家标准食品中氨基酸的测定(GB5009.124—2016)方法测定氨基酸质量比。氨基酸评分根据赵凤敏的方法进行[17]。

1.8 数据统计

采用DPS V6.55进行数据处理和统计显著性分析,差异性分析采用Duncan新复极差分析法。

2 结果与分析

2.1 不同处理菌丝长势比较

参试配方对毛木耳菌丝生长的影响详见表2。试验结果表明,加入茶渣后菌丝生长表现均比对照的菌丝浓密、白、粗壮;开始吃料时间各个处理均为3 d,差异不明显;不同处理的菌丝生长速度存在一定差异,处理1菌丝生长最快,达0.375 cm/d,比CK1提高4.46%,两者差异不显著。处理2菌丝生长比CK2提高5.22%,两者差异不显著;在菌包污染率方面,不同处理的毛木耳菌包出现绿霉、黑头等污染情况,在开袋前统计菌包污染率,各个处理之间有一定差异,但差异不显著。加入茶渣后菌丝生长较好可能是由于加入茶渣使得培养料比较疏松,透气性好。

表2 不同处理菌丝生长情况

2.2 不同处理的产量情况比较

不同处理各潮次的产量及总产量详见表3。第一潮产量最高的是处理1,比CK1提高7.51%。处理2的第一潮产量比CK2提高10.6%。第二潮产量最高的也是处理1,比CK1提高13.56%。处理2的第二潮产量比CK2提高2.78%,差异未达显著水平。总产量最高的也是处理1,比CK1提高8.69%。处理2的第二潮产量比CK2提高9.22%。

表3 不同处理毛木耳产量

2.3 不同处理耳片性状的比较

不同处理耳片性状差异不明显,不同处理的鲜耳颜色、干耳颜色、边缘波褶、腹面邹褶均与对照一致。不同处理的耳片大小,厚度有一定差异,详见表4。耳片长度最大的是处理2,比CK2提高3.20%,两者差异不显著,处理1的耳片长度比CK1提高3.09%,两者差异不显著。耳片宽度最大的是处理2,比CK2提高1.51%,两者差异不显著,处理1的耳片宽度比CK1提高30.65%,两者差异不显著。耳片厚度最大的是处理1,比CK1提高3.28%,两者差异不显著,处理2的耳片厚度比CK2提高14%,两者差异不显著。

表4 不同处理毛木耳耳片性状

2.4 不同配方对栽培效益的影响

第一潮与第二潮的木耳产量与品质差别较大,第一潮市场售价为24元/kg,第二潮市场售价为17元/kg,分别统计第一潮和第二潮的销售收入,销售收入最高的是处理1,比CK1高0.126元/袋,处理2比CK2高0.112元/袋,添加茶渣的配方的销售收入均高于对照,具体见表5。

表5 不同处理毛木耳销售收入比较 元/袋

由于各个配方的操作管理一致,因此综合成本的差异体现在原料成本上。木屑从江西购买,毛木耳产季单价是1 200元/t,茶渣是茶叶深加工公司急需解决的废弃物,运到基地的价格为100元/t。茶渣价格明显较低,可明显降低原料成本,添加20%茶渣的原料成本仅为0.550元/袋,比对照降低0.11元/袋。利润最高的是处理1,比CK1提高0.236元/袋,处理2比CK2提高0.222元/袋,结果显示常规栽培料中添加茶渣栽培毛木耳时净利润增加,具体见表6。

表6 不同栽培料投入产出比较 元/袋

2.5 不同处理耳片营养成分

2.5.1 常规营养成分

对于白背毛木耳‘漳耳4328’,茶渣栽培料培育的耳片营养成分与现有的栽培料对比有一定的提高,粗蛋白质量比显著高于对照(P<0.05),多糖质量比显著高于对照(P<0.01),灰分质量比显著低于对照(P<0.05),粗纤维质量比与对照无显著差异。对于黄背毛木耳‘AP4’,茶渣栽培料培育的耳片粗蛋白的质量比显著高于对照(P<0.01),多糖质量比、粗纤维质量比、灰分质量比则无显著差异。

通过对比发现,茶渣栽培的毛木耳耳片粗蛋白质量比显著高于对照。具体如表7所示。

表7 不同处理耳片的一般营养成分 mg·g-1

2.5.2 氨基酸组成及种类比较

2.5.2.1 氨基酸组成

从处理1、CK1、处理2、CK2的耳片中分别检测到17种氨基酸,总量分别为:92.79 mg/g、81.34 mg/g、102.92 mg/g、91.20 mg/g。通过对比发现,茶渣作为栽培料能显著提高氨基酸总质量比。具体如表8所示。

表8 不同处理耳片的氨基酸种类及含量 mg·g-1

2.5.2.2 必需氨基酸

利用氨基酸分析仪在4个样品中分别检测到7种必需氨基酸Lys、Phe、Met、Thr、Ile、Leu、Val,2种儿童必需氨基酸His和Arg。处理1、CK1、处理2、CK2的耳片中的必需氨基酸总质量比分别达到了17.15 mg·g-1、14.41 mg·g-1、18.38 mg·g-1、16.29 mg·g-1,茶渣栽培耳片的必需氨基酸总质量比显著高于对照;处理1、CK1、处理2、CK2的耳片中两种必需儿童氨基酸总量分别达到5.01 mg·g-1、4.13 mg·g-1、7.25 mg·g-1、4.68 mg·g-1,茶渣栽培耳片的两种必需儿童氨基酸质量比显著高于对照。结果表明,茶渣栽培毛木耳必需氨基酸、儿童必需氨基酸含量均显著高于对照(P<0.05)。

2.5.2.3 风味氨基酸含量与组成

氨基酸的种类与含量影响着木耳的风味,根据对风味的影响可以分为酸味类氨基酸SOAA(谷氨酸、天冬氨酸)、甜味类氨基酸SWAA(苏氨酸、丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸、丝氨酸)、苦味类氨基酸BIAA(色氨酸、缬氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、精氨酸)以及呈味氨基酸FAA(甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、精氨酸)。处理1、CK1、处理2、CK2耳片的风味氨基酸含量如表9所示,通过对比发现茶渣栽培耳片的风味氨基酸质量比显著高于对照耳片。

表9 不同处理耳片的风味氨基酸质量比

2.5.2.4 不同结构氨基酸比较

根据氨基酸的结构,可以将氨基酸分为含硫氨基酸SAA(胱氨酸、蛋氨酸)、支链氨基酸BCAA(缬草氨酸、异亮氨酸和亮氨酸)、芳香族氨基酸AAA(苯丙氨酸、酪氨酸)。白背毛木耳‘漳耳4328’茶渣栽培耳片的含硫氨基酸SAA与对照无显著差异,支链氨基酸BCAA差异极显著,芳香族氨基酸AAA差异显著;黄背毛木耳‘AP4’茶渣栽培耳片的含硫氨基酸SAA与对照差异显著,支链氨基酸BCAA无显著差异,芳香族氨基酸AAA无显著差异(表10)。

表10 不同处理耳片的不同结构氨基酸质量比

2.5.3 不同处理耳片氨基酸营养评价

氨基酸评分(AAS)是蛋白中某一必需氨基酸占FAO/WHO评分模式中相应氨基酸质量比的百分比[18]。白背毛木耳‘漳耳4328’的培养料加入茶渣后氨基酸评分AAS有一定程度的提高,这表明加入茶渣后白背毛木耳耳片中的单位蛋白质的必需氨基酸含量有提升,特别是第一限制氨基酸异亮氨酸Ile有较大幅度的提高,达到37.2%。而对于黄背毛木耳‘AP4’的氨基酸比值系数RAA则基本持平或者降低(表11)。

表11 不同处理的耳片氨基酸营养评价

3 讨论与结论

本研究探讨了茶渣作为栽培主料培养的毛木耳农艺性状及营养品质的变化。通过试验发现,用茶渣代替部分木屑后毛木耳农艺性状及营养品质均有不同程度的提升。本研究中使用的干茶渣是提取茶粉(主要是茶多酚和咖啡碱)后的残渣,含氮量达到37.33 mg/g,而木屑含氮量仅有1.62 mg/g。添加茶渣后,毛木耳的菌丝生长较为浓密、粗壮、白,生长速度也有一定的提升,木耳产量也得到了提高,出现这种情况可能由于培养料加入茶渣后透气性比较好,菌丝长得好,菌丝量大,因此产量高[19]。在一般营养品质方面,茶渣处理粗蛋白含量得到明显的提升,且在白背木耳中蛋白质的必需氨基酸显著提高,这些这可能与氮源含量的提高有关[20-21]。黄背毛木耳的粗蛋白有显著的提升,但与白背毛木耳不同,它的氨基酸评分却没有提升,这可能是黄背毛木耳与白背毛木耳间的品种差异。

通过试验发现,利用茶渣代替部分木屑进行毛木耳栽培,培育出来的毛木耳在形态上与对照无显著差别,产量方面略有提升。在营养品质方面,茶渣处理的粗蛋白含量有所提升,蛋白质的营养品质无显著下降。因此,通过添加茶渣进行毛木耳栽培是可行的。

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