柑橘皮渣栽培平菇及其营养安全评估*

张云茹，富继虎，唐国发，胡登概，陈华清

(重庆理工大学药学与生物工程学院，重庆，400054)

据统计，全球柑橘消费的主要途径和比例为:鲜食55%、加工45% (其中柑橘汁占95%，罐头占4.5%)［1］。柑橘皮渣是柑橘榨汁企业的主要副产物，主要由柑橘皮(60% ～65%)、丝穰和粹屑(30%～35%)、种子(0% ～10%)组成［2］。柑橘渣含水量55% ～70%，鲜渣容易腐烂变质，直接送往垃圾填埋场生成的渗滤液较多且腐臭难闻，处理难度较大，垃圾场不愿接收。

目前国内外柑橘加工企业对柑橘皮渣的利用以填埋、加工动物饲料、制造有机肥等处理方式为主，存在填埋污染环境，加工成动物饲料口感不好不受养殖户欢迎，制造有机肥经济附加值短期内体现不出来、产品质优价高不易推广等问题;科研工作者的研究主要集中于柑橘皮渣发酵生产乙醇、沼气以及从中提取不同的活性成分［3］，研究大多局限于实验室，与企业需要结合不佳，实际应用程度较低。

柑橘皮渣含有丰富的营养物质，风干后的皮渣所含营养成分:干物质87.76% ～90.06%、粗蛋白7.85% ～18.21%、粗纤维11.9% ～17.38%、灰分3.90%、粗脂肪3.00% ～5.54%、无氮浸出物43.25% ～62.15%、钙0.47% ～0.73%、磷0.21% ～0.52%以及多种氨基酸和矿物质［4］。柑橘皮渣的生物质转化多年来一直都是科研工作者的研究热点。

平菇是老百姓比较喜欢的菜品之一。平菇栽培技术比较成熟，传统平菇栽培所用培养基一般以棉籽壳为主，受地域限制。本研究在前期工作［5］基础上以柑橘皮渣为主料栽培出平菇，为柑橘园区菇农开辟了新的平菇栽培原料。

1 材料与方法

1.1 实验材料

平菇栽培种农高6 号、平菇栽培专用耐高压聚丙烯膜、套环等，购自重庆市农科所。柑橘皮渣为春季果榨汁后的果渣，由重庆三峡建设集团派森百橙汁有限公司提供。在检测过程中用到的农药残留、17 种氨基酸标准品为色谱纯，其余试剂均为市售分析纯。

1.2 实验方法

1.2.1 平菇栽培管理方法

1.2.1.1 材料的预处理

将柑橘皮渣切成1 cm3左右的小丁，并加入适量石灰水，边加边搅拌，调节其终pH 值至pH 7.0 ～7.5。稻壳提前24 h 浸泡以充分吸水。

1.2.1.2 培养基的配制

按表1 配方配制培养基(每个配方设5 个平行，用配方号加数字1 ～5 标示)，适当加水或揉捏调节水分至60% ～65%，按照行业经验，将混合料紧握手中，在指缝间应有水溢出但不下滴时培养基的含水量为60% ～65%。

将两端开口的聚丙烯膜一端用套环、单层聚丙烯膜、橡皮筋封口，从另一端开始装料边装边压紧，装至袋体积的4/5 左右时用同样的方法封口，装好的培养基在灭菌锅中纵横交叉排放，121℃高压灭菌2 h，冷却备用。

表1 不同配方的基料配比Table 1 Basic material ratio of different formula

1.2.1.3 接种发菌

按照无菌操作技术要求用接种勺在原种瓶中挖固体菌块6 ～7 勺，放于栽培袋一头，用单层聚丙烯膜封口后用同样的方法再接种另一端封口，置于培养室内培养架上按配方排列，室温培养30 d 左右。隔3 ～5 d 观察记录菌丝生长情况。

1.2.1.4 出菇管理

菌丝长满栽培袋后，打开两端开口，用接种针在两端开口处菌丝表面来回划几次搔菌，按常规方法进行管理，出菇前每天往空气中喷水雾6 ～7 次，保证菌袋附近空气湿度在85% ～90%，出菇后当菌盖直径大于1 cm 后，直接往菌盖上喷水雾，适时开窗通风。平菇成熟后从菌根部轻轻拧下，称其质量。按照需要取部分样品测定其营养成分、重金属含量和农药残留，直至所有配方出菇期结束。统计每个配方出菇质量及生物学效率，以不同配方均值表示，根据出菇的质量及生长周期选择合适的配方。生物学效率按照下列公式计算:

1.2.2 平菇营养及卫生指标检测

测定水分和维生素、亚硝酸盐、多酚、膳食纤维、氨基酸等含量时，采用鲜菇;测定其他成分时，将食用菌在90 ～105℃下烘至恒重后，粉碎成细末备用。

水分:105 ℃常压干燥法，按GB5009.3 测定。

多糖和还原糖:蒽酮-硫酸比色法。

蛋白质:微量凯氏定氮法，按GB5009.5 测定。

粗脂肪:索氏脂肪抽提法，按GB5009.6 测定。

粗纤维:按GB5009.10 法测定。

游离氨基酸:用日立L-8800 全自动氨基酸分析仪测定。

亚硝酸盐:分光光度法按GB5009.33 -2010 测定。

多酚:采用福林酚法测定。

膳食纤维:参考文献［6］。

重金属:用原子吸收分光光度法。

农药残留:用N6890 型气相色谱仪测定。

2 实验结果与分析

2.1 平菇栽培试验结果

经过近2 个月的培养管理，3 个柑橘皮渣培养基配方都成功栽培出平菇，不同配方的基料配比对平菇的生长周期、出菇质量等都有影响。结果见表2 和表3。

表2 不同配方出菇质量及平菇生长周期Table 2 Quantity and growth cycle of oyster mushroom cultivated in different medium

表3 不同配方单袋出菇情况综合分析Table 3 Comprehensive analysis with production of mushrooms per bag cultivated in different medium

平菇的营养生长指菌丝的生长，营养生长期则指从接种栽培种到菌丝长满栽培袋这段时间。从表2可以看出设计的3 个配方中除B2、C1、C2三袋污染杂菌没有正常出菇外，其他菌袋都顺利出菇。每个配方的平行试验之间出菇量和生物转化率差别很大，可能是由于每袋装料的疏松程度及接种量不能控制到完全一样所致，但并不影响对配方总体的分析判断。

3 个配方中，B 配方平均营养生长周期为27.8 d，明显低于其他2 个配方，平均生物转化率为72.4%，B 配方中辅料主要为稻壳，稻壳的加入使培养基中有充足的空气有利于平菇菌丝的生长，由于营养生长期太短而且稻壳的持水性差，菌丝营养积累不够导致该配方平均出菇量最低。A 和C 配方的平均营养生长期比B 配方长，营养生长期的积累使出菇量增大甚至出现爆发性出菇，平均单袋出菇量均明显大于B 配方，A2、C3、C4的单次最大出菇质量分别达到489.6 g、536.7 g、452.6 g(表中没单独列出)。

A 配方平均单袋出菇量最多，生物转化率最高，但3 个配方平均的生物转化率在80%以下，说明配方还有待优化。

2.2 采摘的平菇营养安全评估

采摘的平菇(后面称为柑橘皮渣平菇)称重后密封放冰箱-20℃保存，按照常规方法取样后测定其营养成分以及重金属、农药残留等指标，与市场上出售的平菇(简称市售平菇)做比较。

2.2.1 柑橘皮渣主要成分与传统食用菌栽培材料(以棉籽壳为例)的比较

本研究以柑橘皮渣为主料，其主要成分与传统棉籽壳菌栽培材料比较结果如表4 所示。柑橘皮渣中粗蛋白、水不溶性纤维均低于传统平菇栽培料，因此在后期优化配方时需增加粗蛋白、水不溶性纤维含量较高的辅料比例。柑橘皮渣中水分含量较高，培养基中几乎不需额外加水，Vc 含量较高，有利于提升平菇营养品质。

表4 柑橘皮渣主要成分与传统食用菌栽培材料(以棉籽壳为例)比较Table 4 Comparation of the main components of citrus peel residues with traditional domestic fungus cultivation material (cotton seed hulls，for example)

2.2.2 柑橘皮渣平菇与市售平菇部分营养成分比较

如表5 所示，柑橘皮渣平菇的水分、粗蛋白等指标与市售平菇差别不大，但水不溶性膳食纤维含量明显低于市售平菇，可溶性膳食纤维含量略高于对照，在平菇的表观特征上表现为脆嫩易嚼，但子实体太脆易断不方便储存和运输。

柑橘皮渣平菇的Vc、多酚、多糖含量都明显高于市售平菇，而粗脂肪和亚硝酸盐含量明显低于市售平菇，这可能跟柑橘皮渣的Vc 及可溶性糖分含量较高有关(表4)。多糖是食用菌中的典型功能活性物质，在食用菌中含量丰富。多酚是指分子结构中有若干个酚性羟基的植物成分的总称，在柑橘类果实中含量丰富，包括黄酮类、单宁类、酚酸类以及花色苷类等，被称为“第七类营养素”，具有潜在促进健康的作用。粗脂肪含量和亚硝酸盐含量低也符合当下健康饮食结构的需要。以柑橘皮渣为主料栽培平菇，通过菌丝的富集作用将柑橘皮渣中含量较高的Vc、多酚、多糖转化为平菇子实体的营养成分，使其在营养价值方面优于市场上传统培养料栽培的平菇。

表5 柑橘皮渣平菇与市售平菇部分营养成分比较Table 5 Comparation of nutritive components in oyster mushroom cultivated in citrus peel residues medium with those commercially avilable

2.2.3 平菇的氨基酸种类及含量分析

表6 柑橘皮渣平菇的氨基酸种类及含量分析%Table 6 Kinds of amino acids and content of citrus peel residues-mushroom analysis %

表6 是2 个样品的17 种氨基酸含量比较，方差分析见表7、表8。结果表明，2 个样品总的氨基酸种类及含量差异不显著，个别氨基酸的含量差别显著。比如柑橘皮渣平菇的谷氨酸、精氨酸、氨的含量明显高于市售平菇，谷氨酸是一种典型的鲜味物质，在食品中起增鲜作用。但柑橘皮渣栽培的平菇中氨的含量略高于市场上平菇，可能会影响其口感。可在后续工作中增加培养基的C/N 来解决这个问题。

柑橘皮渣平菇的亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸的含量低于市售平菇含量。分析柑橘皮渣的氨基酸含量，其中脯氨酸和谷氨酸含量相对其他氨基酸较高，对应平菇中这2 种氨基酸含量也高，但柑橘皮渣中异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、赖氨酸、组氨酸含量相对低，由其栽培出的平菇这几种氨基酸也低于市场上的平菇，可能栽培原料的氨基酸种类和含量与其栽培的平菇氨基酸种类和含量之间有紧密的联系，这对以后柑橘皮渣栽培平菇的配方优化有一定的指导作用。

表7 两个平菇样品氨基酸含量方差分析(一)Tab 7 Variance analysis of two oyster mushroom samples’amino acids content(I)

表8 两个平菇样品氨基酸含量方差分析(二)Table 8 Variance analysis of two oyster mushroom samples’amino acids content (II)

2.2.4 平菇安全卫生指标测定结果

从表9 可以看出，2 个样品的总汞含量均小于绿色食用菌和无公害平菇行业标准规定［10］，有机汞未检出，但2 个样品的铅、镉含量均大大超过标准规定，试验中未添加任何化学试剂，因此铅、镉的来源可能归结于平菇栽培原料的生长土壤污染，日本科学家发现，柑橘皮渣中的果胶有吸附铅、铁等元素的作用［11］，食用菌菌丝对重金属有富集作用［12］，这对食用菌的栽培原材料提出了更高的要求。

2 个样品的农药残留测定结果表明市场上平菇的菊酯类农药超过了绿色食用菌和无公害食品食用菌标准(0.05 mg/kg)，柑橘皮渣栽培的平菇符合绿色食用菌的农残标准，其他几种农药没检出。

表9 柑橘皮渣平菇与市场平菇重金属含量比较mg/kgTable 9 Comparation ofheavy metal content of citrus peel residues-oyster mushroom with those commercially avilable mg/kg

表10 柑橘皮渣栽培的平菇农药残留与市场平菇比较Table 10 Comparation of multi pesticides residue in citrus peel residues-oyster mushroom with those commercially avilable

3 小结

以柑橘皮渣为主料设计的3 个配方均成功栽培出平菇，同样的平菇栽培种，用A 配方和C 配方培养营养生长期较长，出菇比较集中;用B 配方培养营养生长期相对短，单次出菇量少。

柑橘皮渣平菇Vc、多糖、多酚等活性成分含量高，氨基酸种类和含量与市售平菇没有显著性差异，营养价值高，但不可溶性膳食纤维含量低，氨含量高，影响其品质和口感。通过对平菇的卫生安全指标检测，发现其农药残留符合绿色食用菌标准，市场上平菇超标;但柑橘皮渣栽培的平菇和市场上出售的平菇铅含量都超标，这和食用菌菌丝的富集作用以及柑橘皮渣中果胶的吸附作用有关。

因此，后期配方优化时应适当减少稻壳含量、增加能够使培养基疏松多孔的含不溶性纤维较高的辅料，保证一定数量的豆粕，以促进平菇菌丝生长得粗壮且延长营养生长期使出菇比较集中，提升出菇数量和品质，提高所栽培平菇的不溶性纤维含量改善其韧性，增加C/N，使平菇的氨含量减少。在用柑橘皮渣栽培平菇之前最好去除其中的果胶，以减少菌丝吸附的铅。

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