山東農業(yè)大學學報 自然科學版 2020 51 2 VOL 51NO 22020 JournalofShandongAgriculturalUniversity NaturalScienceEdition 不同比例咖啡渣基質栽培杏鮑菇評價 董蕾 鄭玉璽 張挺 韓明 黃曉波 廣州城市職業(yè)學院食品系 廣東廣州510640 摘 要 含不同比例咖啡渣的基質栽培杏鮑菇 評價杏鮑菇的生長指標 子實體長度 子實體干物質重 生物學效率 及營養(yǎng)成分 灰分 粗蛋白質 還原糖 粗脂肪含量 采用頂空固相微萃取 HS SPME 和氣相色譜 質譜聯(lián)用 GC MS 技術測定比較實驗組 添加咖啡渣 與對照組 不添加咖啡渣 揮發(fā)性風味成分組成及差異 結果表明 6 25 咖 啡渣替代棉籽殼的栽培基質中杏鮑菇生長良好 子實體長度 19 52 0 26 cm 子實體干重 236 88 19 16 g 生 物學效率 72 54 5 70 與對照組無顯著差異 20 咖啡渣組還原糖含量 2 56 0 14 粗脂肪含量 3 41 0 64 顯著高于對照組 P 0 05 在對照 6 12 20 和25 替代量的杏鮑菇中 分別鑒定出40種 42種 42種 41種和41種揮發(fā)性化合物 分別占總化合物相對含量的90 29 93 29 93 40 95 02 和93 25 主要包含醛 類 醇類 酯類 烴類 酮類 雜環(huán)及其他物質 實驗組主要風味成分種類 含量與對照組無較大差別 其中1 辛 烯 3 醇平均達到14 54 3 辛醇 2 甲基丁醇和3 辛酮均超過10 關鍵詞 咖啡渣 基質 杏鮑菇 評價 中圖法分類號 S646 4 文獻識別碼 A 文章編號 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 平均子實體干重為 236 88 19 16 g 平均子實體長度為 19 52 0 26 cm 結果表 明 咖啡渣部分替代栽培基質對杏鮑菇子實體干重與長度無影響 不同配方杏鮑菇的生物學效率如圖3所示 一般認為食用菌的生物學效率為65 75 最高可 以達到100 15 在本研究中 不同替代量的杏鮑菇平均生物學效率可以達到72 54 5 70 表明杏 鮑菇的生物學效率較高 所有實驗組與對照組間無顯著差異 P 0 05 結果表明 咖啡渣部分替 代栽培基質對杏鮑菇生物學效率無影響 2 2 不同配方杏鮑菇子實體營養(yǎng)成分分析 各配方杏鮑菇子實體的營養(yǎng)成分如表2所示 可以看出 各配方杏鮑菇灰分含量與對照組相比 無顯著差異 平均值為4 66 0 74 但其他各組分在不同咖啡渣替代量下有顯著差異 P 0 05 其中 20 咖啡渣替代量種植的杏鮑菇還原糖和粗脂肪含量均顯著高于其他各配方 P 0 05 該 結果表明 20 咖啡渣替代栽培基質種植的杏鮑菇在還原糖 粗脂肪兩種營養(yǎng)成分上表現(xiàn)突出 表 2 不同配方杏鮑菇子實體營養(yǎng)成分含量 Table 2 Nutritional components of Pleurotus eryngii with different coffee residues 處理 Treatment 營養(yǎng)成分Nutritionalcomponents灰分含量 Ashcontent粗蛋白質含量 Crudeproteincontent還原糖含量 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 不同字母表明各組間差異顯著 P酮類 15 962 其他 3 418 烴類 3 068 酯類 0 841 雜環(huán) 0 424 5個處理共鑒定出45種成分 共有成分36種 其中 1 辛烯 3 醇均在所鑒定化合物中占比最高 平均達到14 54 3 辛醇 2 甲基丁醇和3 辛酮均超過10 00 以上四種物質為杏鮑菇揮發(fā)性成分的主要貢獻者 表3 一般認為 1 辛烯 3 醇廣泛存在于食用菌中 譽為 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風味物質 17 18 醛類物質具有果香 可以提高香氣醇厚程度 19 20 綜上 添加咖啡渣組與對照組不僅在總揮發(fā)性物質種類及含量上沒有較大差別 而且在主要風味物質組成及含量方面非常相似 因此栽培基質中添加6 25 咖啡渣不會影響杏鮑菇的風味 表 3 咖 啡 渣 杏 鮑 菇 揮 發(fā) 性 成 分 GC MS 分 析 結 果Table 3 GC MS analytical results of volatile compounds of Pleurotus eryngii with different coffee residues序號No 組分Compounds分子式Molecularformula分子量Molecularweight相對含量 RelativecontentCK 6 12 20 25 醛類 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異丁醛C4H8O 73 05 1 46 1 53 1 7 1 676異戊醛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醇類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柏木腦C15H26O 222 36 0 14 0 18 0 2 0 15 0 22酯類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結晶紫內酯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庚內酯C7H12O 112 17 0 02 0 08 0 03 0 06 圖 4 咖 啡 渣 杏 鮑 菇 揮 發(fā) 性 成 分 種 類 及 部 分 含 量Fig 4 Volatile compounds and contents in Pleurotus eryngiiwith different coffee residues 第2期董蕾等 不同比例咖啡渣基質栽培杏鮑菇評價序號No 組分Compounds分子式Molecularformula分子量Molecularweight相對含量 RelativecontentCK 6 12 20 25 烴類 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 檸檬烯C10H16 136 23 1 91 2 01 1 96 1 87 1 84 酮類 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 環(huán)戊烯酮C5H6O 82 11 1 14 1 23 1 2 1 15 1 06 5異薄荷酮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 雜環(huán)物質 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 討論與結論 咖啡渣是飲料行業(yè)中的廢棄物 但含有豐富的營養(yǎng)成分 如水分 氮 P2O5 K2O 灰分等 十 分適合食用菌的栽培 11 21 22 部分替代食用菌的栽培基質 已在一些食用菌上得到成功實驗 如 Thielke利用咖啡渣以及0 5 酵母提取物 以體積比為1 2的比例進行包括白靈菇等不同食用菌的栽 培 19 FanL等評估了咖啡產(chǎn)業(yè)殘留物 咖啡渣 咖啡葉等 栽培糙皮側耳 Pleurotus ostreatus 和漏 斗狀側耳 Pleurotus sajor caju 的情況 發(fā)現(xiàn)咖啡渣為底物進行側耳科種植效果最好 12 肖自添等利 用咖啡渣替代靈芝棉籽殼栽培基質 在培養(yǎng)基中添加10 70 咖啡渣 靈芝長勢良好 其中咖啡渣 50 棉籽殼49 石膏1 含水量60 的子實體長勢較好 10 董蕾等利用咖啡渣部分替代蛹蟲草 米飯栽培基質 發(fā)現(xiàn)6 替代量下蛹蟲草子實體表現(xiàn)突出 13 孫寧等研究不同類型基質對杏鮑菇子實體形狀的影響發(fā)現(xiàn) 杏鮑菇子實體長度平均在17 76cm 平均單菇重在213 94g 生物轉化率為66 61 23 在本研究中 利用咖啡渣部分替代杏鮑菇棉籽殼 栽培基質 從6 到25 替代量下 杏鮑菇均有較好長勢 咖啡渣未影響杏鮑菇的生長指標 各處理 間與對照無顯著差異 子實體重量平均可達 236 88 19 16 g 平均子實體長度為 19 52 0 26 cm 生 物轉化率為72 54 5 70 從營養(yǎng)角度來看 由于咖啡渣本身較棉籽殼有更高含量的氮 磷 鉀及 C N比 因此對于食用菌生長及營養(yǎng)物質積累可能具有一定的促進作用 從而收獲品質較高的杏鮑 菇 24 本研究中 20 咖啡渣替代栽培基質種植的杏鮑菇在還原糖 粗脂肪兩種營養(yǎng)成分上明顯優(yōu) 于對照組 因此一定量咖啡渣替代栽培基質栽培杏鮑菇不僅能夠實現(xiàn) 變廢為寶 同時也能提高杏 鮑菇營養(yǎng)價值 頂空固相微萃取結合氣相色譜 質譜聯(lián)用 可以對各種揮發(fā)性成分進行定性 定量分析 此方法 在食品 植物等氣體成分分析中得到廣泛應用 23 25 唐秋實等對比杏鮑菇不同加工工藝 熱泵 熱 風 真空冷凍和真空微波 的揮發(fā)性成分 共鑒定出68種揮發(fā)性成分 包含醛類 醇類等 19 一般 認為 食用菌包含醛類 橘皮香氣 醇類 清香 木香 酮類 花香 果香 烴類 甜味 果香 等 28 31 本研究中 不同咖啡渣替代量所種植的杏鮑菇共檢出45種揮發(fā)性成分 共有成分36種 添加 組與對照組雖然在組分上略有不同 但均在醇類 醛類和酮類上占比最高 且表現(xiàn)為1 辛烯 3 醇 山東農業(yè)大學學報 自然科學版 第51卷3 辛醇 2 甲基丁醇和3 辛酮為風味的主要貢獻者 表明添加咖啡渣不會影響杏鮑菇成品的風味 與前人研究結果的種類和數(shù)量略有不同 可能是由于萃取液的選擇及萃取條件不同導致 本研究利用6 25 咖啡渣替代傳統(tǒng)培養(yǎng)基質中棉籽殼栽培杏鮑菇 不僅能良好生長 而且不影響杏鮑菇的風味 同時收獲子實體在營養(yǎng)價值上略有優(yōu)勢 值得在實際生產(chǎn)中推廣應用 參 考 文 獻 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 李曉貝 周峰 楊焱 等 栽培基質對杏鮑菇子實體蛋白質營養(yǎng)價值的影響 J 食品科學 2015 36 23 262 267 3 常明昌 食用菌栽培 M 北京 中國農業(yè)出版社 2009 156 168 4 顏明娟 江枝和 蔡順香 杏鮑菇營養(yǎng)成分的分析 J 食用菌 2002 24 2 11 12 5 楊銘鐸 龍志芳 李建 香菇風味成分的研究 J 食品科學 2006 27 5 223 226 6 楊開 孫培龍 宋力 等 香菇精的提取及成分分析 J 中國調味品 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 劉璐 喬宇 廖李 等 4類干制食用菌風味成分的GC MS分析 J 農產(chǎn)品加工 學刊 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 劉明 何煥清 等 咖啡渣栽培靈芝試驗 J 食藥用菌 2015 23 3 196 198 11 單耀忠 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 鄭玉璽 許嘉明 等 咖啡渣部分替代蛹蟲草栽培基質的營養(yǎng)成分及生長研究 J 林業(yè)科技 2018 43 2 16 19 14 陳萬超 楊焱 李文 等 香菇揮發(fā)性成分SPME GC MS分析及特征指紋圖譜的建立 J 食品與生物技術學報 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 張順亮 郝寶瑞 王守偉 等 清醬肉中關鍵想起活性化合物的分析 J 食品科學 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 唐秋實 劉學銘 池建偉 等 不同干燥工藝對杏鮑菇品質和揮發(fā)性風味成分的影響 J 食品科學 2016 37 4 25 30 20 谷鎮(zhèn) 食用菌呈香呈味物質分析及制備工藝研究 D 上海 上海師范大學 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 孫寧 班立桐 王玉 等 不同類型菌種對杏鮑菇子實體形狀的影響 J 中國食用菌 2018 37 5 15 18 24 靳羽慧 鄧楚君 趙慧 等 3種常見食用菌營養(yǎng)成分和嘌呤物質含量分析 J 中國食用菌 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 張瑩 幾種食用菌風味物質的研究 D 合肥 安徽農業(yè)大學 2012 29 張娜 袁信華 過世東 等 中國絨螯蟹揮發(fā)性物質的研究 J 食品與發(fā)酵工業(yè) 2008 34 3 141 144 30 王玉濤 王世鋒 劉孟洲 等 應用HS SPME和GC MS技術檢測舍飼作豬肌肉中的風味物質 J 核農學報 2008 22 5 654 660 31 徐歡 金華火腿特征風味成分分析及脂質水解氧化相關性研究 D 杭州 浙江工商大學 2009