不同比例咖啡渣基质栽培杏鲍菇评价.pdf

山东农业大学学报 自然科学版 2020 51 2 VOL 51NO 22020 JournalofShandongAgriculturalUniversity NaturalScienceEdition 不同比例咖啡渣基质栽培杏鲍菇评价 董蕾 郑玉玺 张挺 韩明 黄晓波 广州城市职业学院食品系 广东广州510640 摘 要 含不同比例咖啡渣的基质栽培杏鲍菇 评价杏鲍菇的生长指标 子实体长度 子实体干物质重 生物学效率 及营养成分 灰分 粗蛋白质 还原糖 粗脂肪含量 采用顶空固相微萃取 HS SPME 和气相色谱 质谱联用 GC MS 技术测定比较实验组 添加咖啡渣 与对照组 不添加咖啡渣 挥发性风味成分组成及差异 结果表明 6 25 咖 啡渣替代棉籽壳的栽培基质中杏鲍菇生长良好 子实体长度 19 52 0 26 cm 子实体干重 236 88 19 16 g 生 物学效率 72 54 5 70 与对照组无显著差异 20 咖啡渣组还原糖含量 2 56 0 14 粗脂肪含量 3 41 0 64 显著高于对照组 P 0 05 在对照 6 12 20 和25 替代量的杏鲍菇中 分别鉴定出40种 42种 42种 41种和41种挥发性化合物 分别占总化合物相对含量的90 29 93 29 93 40 95 02 和93 25 主要包含醛 类 醇类 酯类 烃类 酮类 杂环及其他物质 实验组主要风味成分种类 含量与对照组无较大差别 其中1 辛 烯 3 醇平均达到14 54 3 辛醇 2 甲基丁醇和3 辛酮均超过10 关键词 咖啡渣 基质 杏鲍菇 评价 中图法分类号 S646 4 文献识别码 A 文章编号 1000 2324 2020 02 0000 06 Evaluation on Cultivation of Pleurotus eryngii with Different Proportions of Coffee Residue Substrate DONGLei ZHENGYu xi ZHANGTing HANMing HUANGXiao bo Guangzhou City Polytechnic Food Institution Guangzhou 510640 China Abstract The culture medium of Pleurotus eryngii was partly replaced the coffee residue to evaluate the growth index fruiting body length dry matter weight biological efficiency and bio transformation rate and nutrient components ash crude protein reducing sugar crude fat and carbohydrate content Headspace solid phase microextraction HS SPME and gas chromatography mass spectromery GC MS were used to study the difference of volatile flavor components between coffee residue P eryngii and normal kind The results showed that the fruiting bodies of P eryngii could be harvested on the substrates of 6 25 coffee residue The length of fruiting body 19 52 0 26 cm dry weight 236 88 19 16 g biological efficiency 72 54 5 70 were not significantly different from control group the reducing sugar content 2 56 0 14 and crude fat content 3 41 5 70 in the 20 coffee was significantly higher than the control group P0 05 平均子实体干重为 236 88 19 16 g 平均子实体长度为 19 52 0 26 cm 结果表 明 咖啡渣部分替代栽培基质对杏鲍菇子实体干重与长度无影响 不同配方杏鲍菇的生物学效率如图3所示 一般认为食用菌的生物学效率为65 75 最高可 以达到100 15 在本研究中 不同替代量的杏鲍菇平均生物学效率可以达到72 54 5 70 表明杏 鲍菇的生物学效率较高 所有实验组与对照组间无显著差异 P 0 05 结果表明 咖啡渣部分替 代栽培基质对杏鲍菇生物学效率无影响 2 2 不同配方杏鲍菇子实体营养成分分析 各配方杏鲍菇子实体的营养成分如表2所示 可以看出 各配方杏鲍菇灰分含量与对照组相比 无显著差异 平均值为4 66 0 74 但其他各组分在不同咖啡渣替代量下有显著差异 P 0 05 其中 20 咖啡渣替代量种植的杏鲍菇还原糖和粗脂肪含量均显著高于其他各配方 P 0 05 该 结果表明 20 咖啡渣替代栽培基质种植的杏鲍菇在还原糖 粗脂肪两种营养成分上表现突出 表 2 不同配方杏鲍菇子实体营养成分含量 Table 2 Nutritional components of Pleurotus eryngii with different coffee residues 处理 Treatment 营养成分Nutritionalcomponents灰分含量 Ashcontent粗蛋白质含量 Crudeproteincontent还原糖含量 Reducingsugarcontent粗脂肪含量 CrudefatcontentCK 4 74 0 87a 15 50 1 51a 1 52 0 45b 2 51 0 58b6 4 40 0 75a 16 54 1 42a 1 85 0 34b 2 62 0 78b12 4 97 0 65a 17 64 3 20a 2 31 0 12ab 2 96 0 84a20 4 45 0 57a 18 34 1 74a 2 56 0 14a 3 41 0 64a25 4 73 0 78a 16 34 3 41a 2 21 0 21ab 3 16 0 78a注 不同字母表明各组间差异显著 P酮类 15 962 其他 3 418 烃类 3 068 酯类 0 841 杂环 0 424 5个处理共鉴定出45种成分 共有成分36种 其中 1 辛烯 3 醇均在所鉴定化合物中占比最高 平均达到14 54 3 辛醇 2 甲基丁醇和3 辛酮均超过10 00 以上四种物质为杏鲍菇挥发性成分的主要贡献者 表3 一般认为 1 辛烯 3 醇广泛存在于食用菌中 誉为 蘑菇醇 16 其他八碳化合物如3 辛醇 3 辛酮也是食用菌中最重要的风味物质 17 18 醛类物质具有果香 可以提高香气醇厚程度 19 20 综上 添加咖啡渣组与对照组不仅在总挥发性物质种类及含量上没有较大差别 而且在主要风味物质组成及含量方面非常相似 因此栽培基质中添加6 25 咖啡渣不会影响杏鲍菇的风味 表 3 咖 啡 渣 杏 鲍 菇 挥 发 性 成 分 GC MS 分 析 结 果Table 3 GC MS analytical results of volatile compounds of Pleurotus eryngii with different coffee residues序号No 组分Compounds分子式Molecularformula分子量Molecularweight相对含量 RelativecontentCK 6 12 20 25 醛类 1苯甲醛C7H6O 106 12 1 52 1 45 1 43 1 54 1 482可可醛C10H18O 154 24 2 07 1 05 0 97 1 04 3苯乙醛C8H8O 120 14 3 75 3 76 3 65 3 78 4 54 2 甲基丁醛C5H10O 86 13 12 29 14 43 14 6 15 59 15 425异丁醛C4H8O 73 05 1 46 1 53 1 7 1 676异戊醛C5H10O 86 13 1 06 1 16 1 09 1 21 1 087正己醛C6H12O 100 16 5 21 4 32 4 45 4 63 4 78 E 2 庚烯醛C7H12O 112 17 0 45 9正庚醛C7H14O 114 18 0 74 0 86 0 64 0 7510 1 壬醛C9H18O 142 23 1 6 1 54 1 51 1 63 1 5711正葵醛C 20H42O 298 54 0 53 0 53 0 68 0 64 0 5712 E 壬烯醛C9H16O 140 22 1 27 1 29 1 31 1 26 1 313 2 丁基 2 辛烯醛C12H12O 140 22 1 61 1 74 1 78 1 83 1 9醇类1 1 辛烯 3 醇C8H16O 128 21 14 36 14 47 14 56 14 68 14 22 3 辛醇C8H18O 130 22 12 54 12 43 12 58 12 3 12 183 2 5 二甲基 2 己醇C8H18O 130 22 1 86 1 64 1 6 1 52 1 574 1 戊醇C5H12O 88 15 1 74 1 66 1 53 1 6 1 655 2 甲基 1 丁醇C5H12O 88 15 0 67 0 64 0 73 0 666 2 3 丁二醇C4H10O 74 12 1 57 1 48 1 52 1 54 1 617正辛醇C 8H18O 130 22 0 81 0 96 0 87 0 76 0 828正己醇C6H14O 102 17 0 61 0 66 0 77 0 73 0 699苯乙醇C8H10O 102 1 64 1 57 1 54 1 54 1 6210柏木脑C15H26O 222 36 0 14 0 18 0 2 0 15 0 22酯类1苯甲酸甲酯C9H8O2 156 22 0 28 0 32 0 26 0 3 0 272苯甲酸乙酯C9H10O2 150 17 0 21 0 24 0 36 0 33 0 283结晶紫内酯C26H29N3O2 415 51 0 21 0 17 0 15 0 2 0 134丁酸癸酯C14H28O2 228 36 0 104 0 08 0 06 0 06 5庚内酯C7H12O 112 17 0 02 0 08 0 03 0 06 图 4 咖 啡 渣 杏 鲍 菇 挥 发 性 成 分 种 类 及 部 分 含 量Fig 4 Volatile compounds and contents in Pleurotus eryngiiwith different coffee residues 第2期董蕾等 不同比例咖啡渣基质栽培杏鲍菇评价序号No 组分Compounds分子式Molecularformula分子量Molecularweight相对含量 RelativecontentCK 6 12 20 25 烃类 1 柏木烯C15H24 204 34 0 12 2十一烷C11H24 156 3 0 22 0 25 0 18 0 21 0 23 3十二烷C12H26 168 31 0 39 0 47 0 44 0 57 0 52 4 3 甲基十三烷C14H30 198 38 0 18 0 16 0 11 0 14 0 14 5 2 6 7 三甲集癸烷C13H28 184 35 0 24 0 32 0 26 0 28 0 32 6 D 柠檬烯C10H16 136 23 1 91 2 01 1 96 1 87 1 84 酮类 1 3 辛酮C8H16O 128 21 13 46 13 56 13 6 13 83 13 42 2 2 庚酮C7H14O 114 18 0 68 0 62 0 58 0 57 0 49 3 3 叔 丁基 2 吡唑啉 5 酮C8H14N2O 155 1 0 02 4 2 环戊烯酮C5H6O 82 11 1 14 1 23 1 2 1 15 1 06 5异薄荷酮C10H18O 154 24 0 53 0 54 0 54 0 63 0 66 6甲基壬基甲酮C11H22O 170 29 0 15 0 09 0 06 杂环物质 1 2 乙基呋喃C6H8O 96 12 0 36 0 4 0 42 0 38 0 44 2 2 正丁基呋喃C8H12O 124 18 0 04 0 03 0 04 0 01 其他 1乙酸C2H4O2 60 05 2 56 2 67 2 5 2 53 2 47 2 2 甲基丁酸C5H10O 86 13 0 52 0 47 0 46 0 38 0 32 3吡啶C5H5N 79 1 0 38 0 44 0 48 0 48 0 43 3 讨论与结论 咖啡渣是饮料行业中的废弃物 但含有丰富的营养成分 如水分 氮 P2O5 K2O 灰分等 十 分适合食用菌的栽培 11 21 22 部分替代食用菌的栽培基质 已在一些食用菌上得到成功实验 如 Thielke利用咖啡渣以及0 5 酵母提取物 以体积比为1 2的比例进行包括白灵菇等不同食用菌的栽 培 19 FanL等评估了咖啡产业残留物 咖啡渣 咖啡叶等 栽培糙皮侧耳 Pleurotus ostreatus 和漏 斗状侧耳 Pleurotus sajor caju 的情况 发现咖啡渣为底物进行侧耳科种植效果最好 12 肖自添等利 用咖啡渣替代灵芝棉籽壳栽培基质 在培养基中添加10 70 咖啡渣 灵芝长势良好 其中咖啡渣 50 棉籽壳49 石膏1 含水量60 的子实体长势较好 10 董蕾等利用咖啡渣部分替代蛹虫草 米饭栽培基质 发现6 替代量下蛹虫草子实体表现突出 13 孙宁等研究不同类型基质对杏鲍菇子实体形状的影响发现 杏鲍菇子实体长度平均在17 76cm 平均单菇重在213 94g 生物转化率为66 61 23 在本研究中 利用咖啡渣部分替代杏鲍菇棉籽壳 栽培基质 从6 到25 替代量下 杏鲍菇均有较好长势 咖啡渣未影响杏鲍菇的生长指标 各处理 间与对照无显著差异 子实体重量平均可达 236 88 19 16 g 平均子实体长度为 19 52 0 26 cm 生 物转化率为72 54 5 70 从营养角度来看 由于咖啡渣本身较棉籽壳有更高含量的氮 磷 钾及 C N比 因此对于食用菌生长及营养物质积累可能具有一定的促进作用 从而收获品质较高的杏鲍 菇 24 本研究中 20 咖啡渣替代栽培基质种植的杏鲍菇在还原糖 粗脂肪两种营养成分上明显优 于对照组 因此一定量咖啡渣替代栽培基质栽培杏鲍菇不仅能够实现 变废为宝 同时也能提高杏 鲍菇营养价值 顶空固相微萃取结合气相色谱 质谱联用 可以对各种挥发性成分进行定性 定量分析 此方法 在食品 植物等气体成分分析中得到广泛应用 23 25 唐秋实等对比杏鲍菇不同加工工艺 热泵 热 风 真空冷冻和真空微波 的挥发性成分 共鉴定出68种挥发性成分 包含醛类 醇类等 19 一般 认为 食用菌包含醛类 橘皮香气 醇类 清香 木香 酮类 花香 果香 烃类 甜味 果香 等 28 31 本研究中 不同咖啡渣替代量所种植的杏鲍菇共检出45种挥发性成分 共有成分36种 添加 组与对照组虽然在组分上略有不同 但均在醇类 醛类和酮类上占比最高 且表现为1 辛烯 3 醇 山东农业大学学报 自然科学版 第51卷3 辛醇 2 甲基丁醇和3 辛酮为风味的主要贡献者 表明添加咖啡渣不会影响杏鲍菇成品的风味 与前人研究结果的种类和数量略有不同 可能是由于萃取液的选择及萃取条件不同导致 本研究利用6 25 咖啡渣替代传统培养基质中棉籽壳栽培杏鲍菇 不仅能良好生长 而且不影响杏鲍菇的风味 同时收获子实体在营养价值上略有优势 值得在实际生产中推广应用 参 考 文 献 1 Kala P A review of chemical composition and nutritional value of wild growing and cultivated mushrooms J JournaloftheScienceofFoodandAgriculture 2013 93 2 209 218 2 李晓贝 周峰 杨焱 等 栽培基质对杏鲍菇子实体蛋白质营养价值的影响 J 食品科学 2015 36 23 262 267 3 常明昌 食用菌栽培 M 北京 中国农业出版社 2009 156 168 4 颜明娟 江枝和 蔡顺香 杏鲍菇营养成分的分析 J 食用菌 2002 24 2 11 12 5 杨铭铎 龙志芳 李建 香菇风味成分的研究 J 食品科学 2006 27 5 223 226 6 杨开 孙培龙 宋力 等 香菇精的提取及成分分析 J 中国调味品 2005 6 6 24 28 7 Kala P Chemical composition and nutritional value of European species of wild growing mushrooms A review J FoodChemistry 2009 113 1 9 16 8 刘璐 乔宇 廖李 等 4类干制食用菌风味成分的GC MS分析 J 农产品加工 学刊 2014 9 32 34 9 Kashif A Jae A Sung RY et al Quality attributes of Pleurotus eryngii following gamma irradiation J PostharvestBiology Technology 2012 66 1 42 47 10 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 11 单耀忠 用咖啡渣栽培食用菌 J 食用菌 1980 1 42 12 FanL PandeyA MohanR et al UseofVariousCoffeeIndustryResiduesfortheCultivation of Pleurotus ostreatus inSolidStateFermentation J ActaBiotechnol 2000 20 1 41 52 13 董蕾 郑玉玺 许嘉明 等 咖啡渣部分替代蛹虫草栽培基质的营养成分及生长研究 J 林业科技 2018 43 2 16 19 14 陈万超 杨焱 李文 等 香菇挥发性成分SPME GC MS分析及特征指纹图谱的建立 J 食品与生物技术学报 2016 35 10 1074 1080 15 Lin RH Liu HH Wu SQ et al Production and in vitro antioxidant activity of exopolysaccharide by a mutant Cordyecps militaris SU5 08 J InternationalJournalBiologyMacromolecules 2012 51 1 2 153 157 16 张顺亮 郝宝瑞 王守伟 等 清酱肉中关键想起活性化合物的分析 J 食品科学 2014 35 4 127 130 17 RenataZW Opticalpurityof R Octen 3 olinthearomaofvariousseriesofediblemushrooms J Foodchemistry 2004 86 1 113 188 18 Jeng leun M Robert B Gregory RZ 1 Octen 3 ol in the cultivated mushroom Agaricus bisporus J Food Sci 1992 57 3 704 706 19 唐秋实 刘学铭 池建伟 等 不同干燥工艺对杏鲍菇品质和挥发性风味成分的影响 J 食品科学 2016 37 4 25 30 20 谷镇 食用菌呈香呈味物质分析及制备工艺研究 D 上海 上海师范大学 2012 21 YangXM CultivationofediblemushroominChina M Beijing AgriculturePrintingHouse 1986 436 446 22 Fan LF Ding CK Handbook of mushroom cultivation M Nanchang Jiangxi Science and Technology PublishingHouse 1990 51 65 23 孙宁 班立桐 王玉 等 不同类型菌种对杏鲍菇子实体形状的影响 J 中国食用菌 2018 37 5 15 18 24 靳羽慧 邓楚君 赵慧 等 3种常见食用菌营养成分和嘌呤物质含量分析 J 中国食用菌 2018 37 4 62 65 81 25 TheielkeC Cultivationofediblefungioncoffeeresidue J MushroomSci 1989 12 207 219 26 KhalilMNA FekryMI Farag MA Metabolomebasedvolatilesprofilingin13datepalmfruit varieties fromEgypt viaSPMEGC MSandchemometrics J FoodChemistry 2017 217 8 171 181 27 Yang W J Yu J Pei F et al Effect of hot ari drying on volatile compounds of Flammulina velutipes detected byHS SPME GC MSandelectronicnose J FoodChemistry 2016 196 1 860 866 28 张莹 几种食用菌风味物质的研究 D 合肥 安徽农业大学 2012 29 张娜 袁信华 过世东 等 中国绒螯蟹挥发性物质的研究 J 食品与发酵工业 2008 34 3 141 144 30 王玉涛 王世锋 刘孟洲 等 应用HS SPME和GC MS技术检测舍饲作猪肌肉中的风味物质 J 核农学报 2008 22 5 654 660 31 徐欢 金华火腿特征风味成分分析及脂质水解氧化相关性研究 D 杭州 浙江工商大学 2009