1、 本科毕业论文（设计） 论文题目： 利用食物垃圾袋料栽培凤尾菇的研究 培养基组成对栽培效果的影响 所在学院 生物与环境学院 专业班级 环境工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 日 摘 要 本研究利用 5 组不同配方的食物垃圾混合培养基袋料栽培凤尾菇，观察凤尾菇在栽培过程中的菌丝体和 子实体的生长状况，记录了菌丝体生长和总的栽培时间，同时 测定了凤尾菇子实体中的蛋白质、脂肪 、 总糖和灰分及不同时期培养基中的木质素、纤维素、蛋白质 、脂肪、粗多糖 和 灰分 的含量，分析 了 培养基组成对凤尾菇 栽培效果 的影响。 结果表明，培养基营养成分含量的变化与子实体营养指标以及栽培时间、
2、菌丝体生长时间存在一定的相关性，培养基组成会影响凤尾菇降解木质素、纤维素、脂肪的能力，同时还会影响凤尾菇合成蛋白质、粗多糖以及吸收矿质元素的能力，从而对凤尾菇子实体营养结构以及栽培时间和菌丝体生长时间产生影响。 关键词： 凤尾菇；培养基组成 ；相关性；营养结构；栽培时间 ABSTRACT In this study, five different formulations of the food garbage are used as the main raw material for the cultivation of Pleurotus sajor-caju, observes the
3、growth of mushroom mycelia and fruitbody, records the time of the growth of mushroom mycelia and total cultivation time,determines the content of protein, fat, saccharides and ash which in fruitbodies, and the content of lignin, cellulose, protein, fat, saccharides and ash which are changed in proce
4、ss of cultivation, analyses the cultivation effect affected by the constituent of culture medium. The result indicates that constituent of culture medium has a correlation with the nutrition compositions of fruitbody and the time of the growth of mushroom mycelia and total cultivation time .Whats mo
5、re, constituent of culture medium has influence on degradation of lignin, cellulose, fat and polysaccharides, and protein synthesis and mineral absorption of Pleurotus sajor-caju, thus affects nutrition compositions of Pleurotus sajor-caju fruitbody, and the time of the growth of mushroom mycelia an
6、d total cultivation time. Key Work： Pleurotus sajor-caju; constituent of culture medium; correlation; nutrition composition; cultivation time I 目 录 1 前言 . 1 2 实验材料 . 2 2.1 菌种来源 . 2 2.2 实验材料 . 2 2.3 实验试剂 . 2 2.4 主要仪器设备 . 3 3 实验方法 . 3 3.1 菌种的复活与续代培养 . 3 3.2 栽培种的制备 . 3 3.3 凤尾菇袋料栽培方法 . 4 3.4 指标测定方法 . 5
7、4 结果与分析 . 5 4.1 凤尾菇栽培效果分析 . 5 4.1.1 凤尾菇菌丝体和子实体生长状况分析 . 5 4.1.2 凤尾菇菇子实体营养价值分析 . 7 4.2 凤尾菇栽培过程中培养料成分变化 . 10 4.2.1 栽培料中纤维素含量的变化 . 10 4.2.2 栽培料中木质素含量的变化 . 12 4.2.3 栽培料中蛋白质含量的变化 . 13 4.2.4 栽培料中脂肪含量的变化 . 14 4.2.5 栽培料中粗多糖含量的变化 . 16 4.2.6 栽培料中灰分含量的变化 . 17 5 结论 . 19 参考文献 . 20 致 谢 . 22 附录 3 蛋白质、脂肪、灰分的国标测定方法 .
8、 23 1 1 前言 食物垃圾是我国城市生活垃圾的主要组成部分，而且随着餐饮业的 持续发展，产量增长很快。食物垃圾是指在食品加工过程中和食用过程中产生的剩余。从化学组成上，有碳水化合物、纤维素、蛋白质、油脂和无机盐，其中以有机组分为主，同时含有一定量的钙、磷、钾、铁等微量元素。食物垃圾中粗蛋白含量占总的 15% 23%、脂肪含量占 17% 24% 、灰分含量占 3% 6%、 Ca含量占0.54%、 P含量占 0.34% 、 NaCl含量 3% 4%（按干物质计算）。但其生物可降解率高达 82，适宜采用各种生物转化技术进行处理 1-3。所以应充分利用食物垃圾中营养成分多，有害物质少的特点，建立一
9、套科学的 食品废物管理体制，从而实现社会效益、经济效益和环境效益的统一 4-5。 而目前食物垃圾的主要处理方式还是卫生填埋、焚烧发电等，而这些方法很容易造成二次污染 6。但近年来生物技术的研究的不断深入，随之而来的是生物技术的不断提高。这使生物技术处理食物垃圾的方法也为更多人所知。白腐真菌对一些难降解物质的强降解能力使它成为了国内外研究的热门对象。 其降解功能表现出高效、低耗、广谱、适用性强等特点，有别于一般微生物，尤其是在对木质素的降解上，在食物垃圾处理方面是有前途的技术与工具 7。 近年来凤尾菇栽培不再仅仅局 限于传统的以棉籽壳、木屑等为主要栽培原料的栽培方式。随着食物垃圾问题的严重化以及
10、人们对食物垃圾开发利用研究的深入。食物垃圾中含有大量的有机物及矿质元素等营养物质能满足凤尾菇的生长需求。因此，食物垃圾可以代替传统配方中的棉籽壳、木屑等主料，用于栽培凤尾菇。另外利用食物垃圾栽培凤尾菇即可以解决食物垃圾所带来的环境问题，又能带来良好的经济效益。 凤尾菇为真菌植物门真菌环柄侧耳的子实体，肉肥味美。凤尾菇在植物分类学上与平菇同类，也属担子菌纲，伞菌目，白蘑科，侧耳属 8。同时凤尾菇也是白腐真菌的一种。凤尾菇是近年来 从国外引进的一种栽培食用菌，它原产于热带地区，是从平菇中分离出来的一个新品种。 凤尾菇的营养十分丰富，干物质中含蛋白质高达 21.2 %，并含有人体所必需的八种氨基酸，
11、其含量占所有氨基酸总量的 35 %以上。鲜凤尾菇每百克含维生素 C高达 33毫克，有助于提高人体免疫功能。还含有维生素 B1 、 B2 、尼克酸、多种矿物质 9-10。 2 为了使研究更具经济价值，本研究中选用使用白腐真菌中的凤尾菇作为实验主体。利用 5组不同配方的食物垃圾培养基种植凤尾菇，通过合理的出菇管理后，对子实体进行采收。通过测定凤尾菇子实体蛋白质、总 糖、脂肪、灰分以及各个时期培养基纤维素、木质素、蛋白质、脂肪、粗多糖、灰分的含量，从而分析培养基组成对凤尾菇栽培效果的影响。 2 实验材料 2.1 菌种来源 本研究选用的菌种为凤尾菇（ Pleurotus ostreatus），购自四川
12、省成都市丰泽原菌业有限公司。 2.2 实验材料 PDA 培养基：将土豆洗净去皮切成块状后，称取 200g，加水 1000mL 煮沸30min(中间不断将泡沫捞出 )，停止加热后补水至 1000mL，用纱布过滤后装入 500毫升锥形瓶，在 121 、 1.2 个大气压下灭菌 40min。移取 400mL 的土豆滤液，加入 4g 葡萄糖和 12g 琼脂，充分溶解后，在 121 、 1.2 个大气压下灭菌 20min。取出后倒入培养皿中，每个培养皿中倒入约 1520ml，冷却凝固。 食物垃圾：本实验食物垃圾均取自万里学院 2 号食堂，在去除纸巾，包装纸、骨头、鱼刺等一些废物后，使用榨汁机去除食物垃圾
13、中大部分水分和油脂（含水率 60%左右），然后对食物垃圾进行粉碎，备用。 水稻秸秆：本实验水稻秸秆取自宁波市邱隘农科所试验田。将其裁剪到实验要求的 5 8mm后储存备用。 米糠：本实验米糠购自宁波市沈家村粮站，晒干保存备用。 生石灰、石膏： 购自宁波鄞州豪龙建材市场。 过磷酸钙：购自宁波市三市花鸟市场。 2.3 实验试剂 五水硫酸铜、浓盐酸、硫酸钾、浓硫酸、硼酸、氢氧化钠、甲基红、溴甲酚绿、无水乙醇、无水硫酸钠、丙酮、苯酚、柠檬酸钠、葡聚糖、葡萄糖、石油醚、3 正辛醇、十六烷基三甲基溴化铵、酸洗石棉等化学试剂用于测定平菇子实体的脂肪、蛋白质等营养指标含量，以上化学试剂均为分析纯。 2.4 主要
14、仪器设备 本研究使用的仪器如下： DJ-04 型中药粉碎机、 QYL10D 水果甘蔗榨汁机、HWS 智能恒温恒湿箱、 SW-CJ-5 超净工作台、 FA2004 电子天平、 HWS-28 数显恒温水浴锅、 SC-02 低速离心机、 WMK-02 电热恒温干燥箱、 YXQ-75S11 高压灭菌锅、 HWS-28 数显恒温水浴锅、 V-1200 可见分光光度计、 YQ-105 电炉、 ZXL智能马弗炉、 Multi N/C 2100 TOC/TN 仪、索氏提取装置、凯氏定氮装置等。 3 实验方法 3.1 菌种的复活与续代培养 制备 PDA培养基，制成平板，在高压灭菌锅（ 121 ， 1.2个大气压
15、）中灭菌30min，放置在无菌条件下冷却后，用接种环从斜面培养基中取一小块母种，接种到 PDA培养基上，置于温度为 25 、 湿度为 65%的恒温恒湿培养箱中培养，直至菌丝体长满整个培养基。再按上述的方法，用打孔器从复活培养后的母种中取一块圆形菌丝块，植入新的 PDA培养基中，在温度为 25 、湿度为 65%的恒温恒湿培养箱中培养，直至菌丝体长满整个培养基。 3.2 栽培种的制备 将 78%秸秆与 18%的米糠， 1%的石膏， 2%的石灰和 1%的过磷酸钙充分混合后，加水搅拌均匀，并控制其含水率为 65%左右，即用手抓一把使用握紧，指缝中有水但不会滴下，并且灭菌后深度培养罐底不积水。为防止杂菌
16、感染，拌料过程中可加入 2 3g 的多菌灵。然后将混合培养基置 于深度培养罐中（边装料边压实，并保证下松上紧），装至培养罐 2/3 处即可。将培养罐的盖子盖紧后，在高压灭菌锅（ 121 ， 1.2 个大气压）中灭菌 2h。在无菌条件下将培养罐冷却至室温后，用打孔器从续代培养好的菌种中取 5 6 块圆形菌丝块，均匀植入培养罐中，然后将培养罐置于温度为 25 ，湿度为 65%的恒温恒湿培养箱中培养，直至菌丝体长满整个培养基。 4 3.3 凤尾菇袋料栽培方法 目前我国栽培凤尾菇的培养基配方多种多样。本实验选择 5 组传统的培养基配方，分别用食物垃圾代替传统配方中的 棉籽壳、玉米芯等主料 ，设立 A、
17、 B、C、 D、 E 五个不同的实验栽培配方进行凤尾菇的栽培，具体配方如表 1 所示。 表 1 食物垃圾栽培凤尾菇培养基配方 组 别 主料 辅料 食物垃圾（ %） 秸秆（ %） 米糠（ %） 石膏（ %） 过磷酸钙（ %） 石灰（ %） A 47 30 20 1 1 1 B 52 25 20 1 1 1 C 57 20 20 1 1 1 D 62 15 20 1 1 1 E 67 10 20 1 1 1 将预处理的食物垃圾、石灰、石膏、秸秆、米糠等材料按照表 1 的配方进行混合搅拌，搅拌过程中加入适量的多菌灵（ 2 3 克）充分混匀搅 拌后，加水调节培养基的湿度到 65%左右，即手紧抓培养料指
18、间充盈水分却不滴出。然后分组置于大培养袋中，放于高压灭菌锅中，在 121 ， 1.2 个大气压下进行 2h的灭菌后冷却备用。 本实验用的栽培袋是尺寸为 280mm75mm62mm 的聚丙烯袋，实验中使用到的超净工作台，要其进行消毒灭菌。接种前，要将双手清洗干净用酒精灭菌。接种时，每袋菌袋植入的栽培种质量约为培养基质量的 15%,先装培养料，再入菌种，边装边压实，最后做到袋内 4 层培养基， 3 层菌种。将袋口套入菌种塑料环，用底部沾少许石灰水的棉花塞封口。在外再裹上一层 薄棉花，用胶带粘牢。然后将其放入预先消毒过的恒温恒是培养箱内，在 25 ， 65%湿度，无光条件下培养，直至菌丝体长满菌袋。
19、 菌丝体长满后，在观察到有小菇蕾出现时，剥去聚丙烯袋，将整个培养基放置于温度为 17 ，湿度为 95%的恒温恒湿箱中进行出菇管理，一天喷水 23 次。当子实体的菌盖充分展开，边缘稍向上翘，便可进行采收。 对凤尾菇各个阶段生长状况及培养基的状况进行拍照，每 35 天进行一次。并且根据第一茬菇的鲜重对一次生物转化率进行计算（子实体鲜重 /基质干重100%）。 5 3.4 指标测定方法 木质素和纤维素的测定 采用范式测定法，蛋白质的测定采用凯氏定氮法，脂肪的测定采用索氏抽提法，粗多糖和总糖的测定采用苯酚 -硫酸法，灰分的测定采用重量灼烧法 11-17。具体测定方法见附录 3。 4 结果与分析 4.1
20、 凤尾菇栽培效果分析 4.1.1 凤尾菇菌丝体和子实体生长状况分析 本实验利用 5 组不同培养基栽培凤尾菇，通过观察凤尾菇菌丝体和子实体的 生长状况，从而分析培养基对凤尾菇栽培效果的影响。 图 1 凤尾菇生长状况 经栽培后，从图 1 可以看出凤尾菇菌丝体和子实体在 5 组不同配方培养基中均能正常生长，且菌丝体和子实体生长状况良好 。各培养基中的菌丝体都呈现洁6 白而浓密，子实体菌柄粗壮，菌盖较大，菌盖为灰白色，菌柄呈乳白色。 从表 2 中可以看出培养基组成对菌丝体和子实体的生长存在一定影响。表 2数据可以看出，栽培料中食物垃圾的量越少，菌丝体生长速度越快。其中在食物垃圾含量最少的 A 组（ 4
21、7%）培养料上，凤尾菇菌丝体营养生长最快，为 33 天；在食物垃圾含量最多的 E 组（ 67%）培养料上，凤尾菇菌丝体生长最慢，需要48 天。而凤尾菇子实体的生长时间 C 组最长为 25 天，次之为 B 组跟 A 组分别为 23 天和 22 天，接着为 E 组跟 D 组为 21 天和 20 天。 分析其中的原因 在于培养基的通气条件与菌丝体的生长存在正反馈关系 18。由于食物垃圾之间的空隙较小，所以通气性能较差，而在培养基中加入秸秆可以加大培养料之间的空隙，增加其通气性。因此，培养基中的秸秆量越多，凤尾菇菌丝体生长就越快。另外还有可能是由于在同等含水率的情况下，食物垃圾含量越高的组其食物垃圾的
22、含水率便越高，这也导致培养基的通气性下降，使菌丝生长速度变慢。因此， A 组中的菌丝体生长最快最好， E 组则与之相反。 而在凤尾菇子实体生长阶段，合理的出菇管理相当重要，凤尾菇子实体生长对空气湿度要求较高（ 95%）。而实际实验中， 出菇管理是湿度没达到子实体生长的要求，虽然白天在进行喷水，但晚上不能对其进行补水。所以子实体的生长状况并不理想。另外，培养基中氮含量过高会延长菌丝体生长时间，使子实体生长时间变长。而菌丝体生长的快慢，对凤尾菇子实体的产量和质量具有很大影响19。 通过表 2 可以得出，在不同的培养基培养下凤尾菇生物转化率存在一定的差异。其中 A 组的转化率最高，为 51%；次之是
23、 B 组和 D 组，分别为 50.29%和46.15%；然后是 C 组和 E 组分别为 42.99%和 30.16%。其中除了 C 组外，其他组都随配方中食物垃圾的增加与秸秆减少下 ，生物转化率也随之降低。由上表数据可得，除 C 组外其它组的生物转化率都是随栽培时间的增加而变小即栽培时间和生物转化率呈负相关（ R2=0.7834）。另外 A 组的生长速度最快，其对培养料的利用上也最多，导致后期培养料的剩余的量最少。反之 E 利用最少最剩余随多，所以 A 组转化率最高 E 组最低。综上所述，培养基的组成对凤尾菇生长及生物转化率具有一定的影响。培养基中物料比例的不同会对培养基通气条件产生不同影响，同时也会使培养基的碳、氮含量存在差异，从而导致在不同培养基上培养的凤尾菇生长状况出现不同。另外，凤尾菇的栽培时间会对 凤尾菇生物转化率产
