陶裕欧 顾忆龙 宋轶辉

摘要    近年来，我国的咖啡消费量日益增长，咖啡渣是咖啡生产的主要副产品，其合理利用对生态环保具有重要意义。本文利用含有咖啡渣的配方进行平菇栽培的效果初步研究，对平菇产量和其子实体营养成分进行了测定。结果表明，在常规栽培培养基中添加少量咖啡渣（10%），可达到增产的目的，但添加过量的咖啡渣（≥30%）就会造成减产;平菇子实体中粗多糖和蛋白质的含量随着配方中咖啡渣含量（10%～30%）的增加而增加，但当配方中咖啡渣含量达到40%时，蛋白质含量开始下降。本研究可为今后咖啡渣的开发利用提供初步的科学支撑，为食用菌利用如咖啡渣等新型农业废弃物提供参考。

关键词    平菇;咖啡渣;产量;营养成分;栽培基质

中图分类号    S646.1+4        文献標识码    A

咖啡是世界上重要的农产品之一，是世界三大饮料之一，在全世界出口的商品中占有重要地位[1]。随着我国对外开放的不断深入，我国咖啡消费量呈现快速增长趋势，2017年我国咖啡销量为21.9万t，2010—2016年，年复合增长率为31.99%[2]，我国咖啡消费量居全球第12位、亚洲第4位，且消费相对较为集中于北、上、广、深等中心城市[2]。作为生产咖啡时留下的农业副产物咖啡渣质量约占咖啡干豆的2/3，全世界咖啡渣的大规模利用及处理，仍然是未来世界范围挑战之一[3]。生态文明建设日益受到我国政府和人民群众的广泛重视，咖啡渣等农业废弃物的处理成为亟需解决的问题。目前，国外的咖啡渣主要用作肥料和燃料，国内则大多作为废弃物丢弃，造成环境污染和资源浪费[4]。已有研究表明，咖啡渣中含有一定量的油脂[5]、D-甘露糖[6]、多酚等抗氧化物质[7]，具有进一步的开发价值。此外，咖啡渣中含有较丰富的糖类、膳食纤维，还含有矿物质和维生素等营养成分，可用于食用菌的栽培。国外已经有利用咖啡渣栽培食用菌的报道，如灵芝[8] 、金针菇[9]等利用咖啡渣栽培，都获得了一定效果。

平菇，学名糙皮侧耳（Pleurotus ostreatus（Jacq.）P.Kumm），具有适应性广、抗性强、栽培技术简单等特点，是我国目前栽培最广泛的食用菌品种之一[10]。已知的适合栽培平菇的原料非常广泛，如棉籽壳、稻草、麦秸、木屑、玉米芯、高粱秆等堆置发酵或灭菌，简单混合添加合适水分即可生料栽培[11]。Fan等[12]进行了咖啡渣、咖啡叶、咖啡壳等栽培平菇的可行性和安全性探索，分析了平菇对咖啡渣、咖啡叶、咖啡壳中咖啡因和单宁成分的分解情况。国内尚未见利用咖啡渣栽培平菇的相关研究报道。因此，本研究拟开发新的咖啡渣资源化利用途径，将其作为食用菌平菇栽培基质，并对平菇产量和营养成分的影响进行了初步研究。

1    材料与方法

1.1    供试材料

1.1.1    供试菌株。供试平菇菌株为黑平王，来自江苏省高邮市食用真菌研究所。

1.1.2    咖啡渣。供试咖啡渣由上海欣耕工坊公益服务中心提供现磨咖啡的咖啡渣，经干燥后待用。

1.1.3    培养基质。母种为PDA培养基：马铃薯200 g/L，葡萄糖20 g/L，琼脂18 g/L。原种培养基成分：木屑65%，米糠17%，麸皮17%，碳酸钙1%，含水量63%。常规栽培培养基成分：棉籽壳65%，玉米芯15%，米糠8%，麸皮10%，石膏1%，石灰1%，含水量63%。

1.2    试验设计

咖啡渣供试培养基配方试验共设5个处理，即1.1.3中原种培养基材料用咖啡渣替换相应百分含量的棉籽壳（咖啡渣含量分别为10%、20%、30%、40%），分别为棉籽壳65%（CK）、棉籽壳55%+咖啡渣10%（A）、棉籽壳45%+咖啡渣20%（B）、棉籽壳35%+咖啡渣30%（C）、棉籽壳25%+咖啡渣40%（D）。各配方另外再加玉米芯15%、米糠8%、麸皮10%、石膏1%、石灰1%。

1.3    试验实施

各配方原料按照比例称取，玉米芯提前预湿后，充分混匀各原料后加水，使含水量达到63%，每袋装料850 g，每个配方装60袋，121 ℃灭菌90 min，待料温下降到室温后进行接种。菌袋接种后置于23 ℃培养房中培养至菌丝发满菌袋，进行大棚出菇。出菇房内每天喷水2～3次，前期保持湿度80%左右，直至采收前3 d降低湿度等待采收。

1.4    测定内容与方法

采收时记录每个配方的各潮次产量，并计算生物转化率。收集不同配方的平菇子实体，按照NY/T 1676—2008所述方法测定平菇子实体中粗多糖的含量，按照GB 5009.5—2016所述方法测定平菇子实体中蛋白质的含量。

2    结果与分析

2.1    不同咖啡渣含量配方对平菇产量和生物转化率的影响

从表1可以看出，总产量最高的是配方A（咖啡渣含量为10%），单袋平均产量为377.5 g，生物转化率高达120.03%;不同配方产量表现为配方A>配方B>CK>配方C>配方D;各配方中第1潮的产量都是最高，占总产量的53.96%～63.76%之间;与对照常规培养料配方（CK）的产量相比，配方A各潮次产量都高于CK，增产21.89%;但进一步增加咖啡渣在配方中的含量，当咖啡渣含量为20%（配方B）时，产量已经与CK相接近，当咖啡渣含量为30%（配方C）和40%（配方D）时，产量呈减产趋势。由此表明，含咖啡渣10%的配方A平菇产量最高。

2.2    不同咖啡渣含量配方对平菇子实体的粗多糖和蛋白质含量的影响

从图1可以看出，随着咖啡渣在配方中含量的增加，子实体蛋白质含量呈先上升再下降的趋势，当配方中咖啡渣含量达到30%时，单位质量的子实体中蛋白质含量达到最高，但当咖啡渣含量达到40%时，蛋白质含量出现下降趋势;子实体中粗多糖含量随着配方中咖啡渣含量的增加而增加，配方C（30%）和配方D（40%）子实体粗多糖含量较接近，高于其他配方。

3    结论与讨论

本研究利用含有咖啡渣的配方进行平菇栽培的效果初探，对平菇产量和子实体营养成分进行了研究。结果表明，在常规栽培培养基中添加少量咖啡渣（10%）可达到增产的目的，但添加过量的咖啡渣（≥30%）就会造成减产;平菇子实体中粗多糖和蛋白质的含量随着配方中咖啡渣含量的上升而增加，但当配方中咖啡渣含量达到40%时，蛋白质含量开始下降。本研究可为今后咖啡渣的开发利用提供初步的科学支撑，为食用菌新型基质咖啡渣的利用提供一些试验数据。

4    参考文献

[1] 张云鹏，刘永卓，杨勤勤，等.废弃咖啡渣化学链气化反应特性[J].化工学报，2016（4）：1303-1312.

[2] 黄家雄，黄琳，吕玉兰，等.中国咖啡产业发展前景分析[J].云南农业科技，2018（6）：4-7.

[3] MART？魱NEZ-CARRERA D，A AGUILAR，W MART？魱NEZ，et al.Comme-rcial production and marketing of edible mushrooms cultivated on coffee pulp in Mexico[M].Dordrecht：Coffee Biotechnology and quality，Kluwer Academic Publishers，2000：471-488.

[4] 杨阳，李亚男，武瑞瑞，等.咖啡渣的综合利用及研究进展[J].农产品加工，2019，472（1）：83-85.

[5] 陈祎平，林昭华，梁振益，等.咖啡渣油脂的提取及其脂肪酸组成研究[J].食品科技，2005（12）：84-86.

[6] 黄广民，陈祎平，王默.咖啡渣制取D-甘露糖工艺中水解条件对糖的收率的影响[J].海南大学学报（自然科学版），2002（3）：236-238.

[7] 潘文洁，黄晓东，张玲.咖啡渣提取物抗氧化性及其协同效应的研究[J].食品工业科技，2008（11）：130-132.

[8] 肖自添，刘明，何焕清，等.咖啡渣栽培灵芝试验[J].食药用菌，2015，23（3）：196-198.

[9] 单耀忠.用咖啡渣栽培食用菌[J].食药用菌，1980（1）：42.

[10] 郑素月，黄晨阳，张金霞.中国栽培平菇的RAPD分析[J].山東农业大学学报（自然科学版），2005，36（2）：186-190.

[11] 李野，LENA MA，周启星，等.平菇类食用菌对农作物秸秆生物降解转化饲料的研究进展[J].微生物学杂志，2009，29（5）：87-91.

[12] FAN L，PANDEY A，MOHAN R，et al.Use of various coffee industry residues for the cultivation of pleurotus ostreatus in solid state fermenta-tion[J].Acta Biotechnol，2000，20（1）：41-52.