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姬松茸的栽培技術與保鮮研究進展

2021-12-01 14:06馬傳貴張志秀寧偉劍王春燕
中國果菜 2021年11期
關鍵詞:培養料松茸出菇

馬傳貴,張志秀,寧偉劍,王春燕

(1.北京京誠生物科技有限公司,北京 102600;2.北京康樸尼檢測技術有限公司,北京 101111;3.中華全國供銷合作總社濟南果品研究院,山東濟南 250220)

姬松茸(Agaricus blazei),又稱為巴西蘑菇、松茸菇、巴氏蘑菇、抗癌松茸等,隸屬于真菌門、擔子菌亞門、蘑菇目、蘑菇科、蘑菇屬,是我國廣泛栽培的傳統食用和藥用大型真菌。姬松茸廣泛分布于世界各地,尤其是在北溫帶的許多國家,包括中國、韓國、日本和泰國等。姬松茸作為膳食補充劑或草藥在東方國家有悠久的種植歷史,我國著名中醫著作《神農本草經》很早就提出了其藥用價值,如緩解高血壓、血管硬化、惡性痢疾、月經過多、胃病和痔瘡等,其藥理作用越來越受到人們的重視。

姬松茸作為一種珍貴的藥食同源的食用菌,在食品加工、醫療衛生等領域都有廣闊的開發及應用前景。雖然姬松茸的生物學特性和其他常見食用菌相似,但我國對于姬松茸的研究相對較晚,導致相關栽培體系不完善,對姬松茸的生產造成一定限制,因此本文綜述了姬松茸的栽培技術及保鮮方法,以期為姬松茸的進一步研究和推廣提供參考,為姬松茸的生產和應用提供借鑒。

1 姬松茸的發現及生物學特點

姬松茸的原產地在巴西、秘魯,后在1980 年于日本一舉成名。在第39 屆日本癌癥協會年度大會上,東京大學藥學院教授田乘二博士和日本國立癌癥中心的池川哲郎博士發表了震驚中外的研究報告《姬松茸(巖出101株)的抗癌效用》,在癌癥醫學界引起了轟動。從世界范圍來看,1978 年蘭巴特博士就做了關于姬松茸抗癌作用的報告,指出患有胃癌的75 歲老年男性病人在服用姬松茸后胃癌癥狀有所減輕。皮膚癌患者持續服用姬松茸后病情也得以改善,這提高了姬松茸在抗癌方面的知名度,現在則成為具有抗癌作用及強化免疫功能的食品。

姬松茸是一種夏秋生長的腐生菌,大多生活在高溫、濕氣較大、通風的環境中,具有杏仁香味,口感極好。姬松茸子實體粗壯,菌蓋呈現半球形至平展形,直徑為2~12 cm,表面具有淡褐色的纖維狀鱗片,且蓋緣有菌幕的碎片。菌肉厚,白色,受傷后稍變橙黃色。菌褶離生,較密集,初為乳白色,后為肉色,最后為黑褐色。菌柄圓柱狀,中實,柄基部稍膨大,柄長4~14 cm、粗1~3 cm。孢子闊橢圓形至卵形,沒有芽孔,暗褐色。菌絲無鎖狀聯合。

2 姬松茸的藥理價值

姬松茸易得、價廉、味美,具有顯著的藥理作用,從結構特征和作用機制來看,姬松茸中的活性成分與其它真菌或植物的相似,但并不完全相同。近年來,細胞實驗和動物實驗證實姬松茸中的活性成分,諸如多糖、蛋白質、麥角甾醇和纖維素等,可以促進多余膽固醇排出,阻止病毒和有害物質進入人體危害脆弱組織。姬松茸表現出強大的生物活性,包括抗氧化、免疫調節、抗腫瘤、抗凝、降血糖、降血脂和輻射防護等[1-2]。此外,姬松茸所含的甘露聚糖對抑制腫瘤(尤其是腹水癌)、醫療痔瘺、增強精力、防治心血管病等都有療效。

近些年,姬松茸還被發現除表現出上述典型且傳統的藥理作用外,還有其他生物活性,主要包括抗炎、協同抗貧血、抗菌、改善心功能等[3-4]。隨著對癌癥病理認識的深入,人們開始挖掘姬松茸等食用菌在抗腫瘤方面的價值及作用,發現姬松茸可以通過增強機體的免疫系統,使吞噬細胞、T 細胞、B 細胞及自然殺傷細胞等免疫細胞的活性增強,促使免疫細胞分泌相關的細胞因子如干擾素、細胞壞死因子等,提高免疫力。此外,姬松茸還能夠助力人體增強骨髓造血的功能,使外圍的血紅蛋白及白細胞明顯增加,增強放化療患者的耐受性,降低其毒副作用。

3 姬松茸的栽培技術要點

3.1 種植季節

依據生物學特性,姬松茸一般在春末夏初和秋季種植,其中春末種植通常在清明前后,而秋季種植通常在立秋之后。姬松茸常種植在500 m 以上的高海拔山區,如果種植在低海拔地區,播種時間和收獲時間要延長一個月??偟膩碇v,在姬松茸栽培過程中,要掌握好播種后40~50 d 出菇期的氣溫,以20~28 ℃為好,不同的地區氣候條件有所差異,因此在具體栽培過程中,應靈活設置播期。

3.2 栽培技術要點

3.2.1 建堆

將稻草、麥稈、棉籽殼、玉米稈、茅草、木屑等原料或組合材料用水浸透,再與動物排泄物(牛糞、馬糞)和化學肥料等充分攪拌,經過建堆,發酵,翻堆,最終制成適合姬松茸生長的培養料。通常來講,建堆的寬度為1.5~2.0 m,高度為1.2~1.5 m,對長度沒有限制。

3.2.2 翻堆發酵

翻堆是堆料準備過程中的關鍵一步,細心、高水平的翻堆能夠制出均勻、完全成熟并且高質量的堆料。在堆料發酵的過程中,通常需要翻堆4 次,周期為5~7 d,具體翻堆的時間需要以堆溫升高到65~75 ℃并且開始下降時的臨界點為準。在翻堆過程中,需要將堆料外圍翻到內部,從而保障翻堆發酵的均勻性,最終要以堆料中的培養料長出白色菌絲為止。翻堆的作用是通過對堆料水分和溫度的調節,使所有堆料的發酵和腐熟一致。在判斷最終發酵效果的時候,以培養料稍拉即斷、無臭味、不結塊等表型為判斷點。通常一個月左右即可完成翻堆發酵。發酵好的堆料,含水量為60%~75%,pH 值在6.0~7.5 之間,如果堆料最終的pH 值偏離正常值,可以通過磷酸鈣或消石灰調整pH 值。

3.2.3 進料鋪床

姬松茸種植通常采用床架立體模式,床架可搭4~6層。將完全發酵好的堆料均勻地平鋪在菇床上,保持培養料厚度約20 cm。在鋪完培養料之后,通常需要進行再次發酵,在關閉所有通風口和出入口之后,將菇房的溫度調整到55~60 ℃,保持2 d,待培養料的溫度降低到25 ℃時再進行播種。

將麥粒菌種輕輕灑在培養料上,通過叉子的抖動將60%~70%的菌種加入培養料中,剩下的菌種再灑在培養料表面,然后再鋪一層約1 cm 的培養料,輕輕拍實。一般每1 m2的培養料需要3~4 瓶(250 mL)菌種。姬松茸的養菌過程中,通常要保障培養環境中溫度為22~26℃,濕度為60%~70%,pH 為6.0~7.5。

3.2.4 覆土

當養菌20 d 左右,菌絲長到培養料的60%~70%時開始覆土。覆土材料至關重要,土壤的質量直接關系姬松茸的產量及品質。一般覆土所使用的土壤不含肥料,土壤新鮮、保水性及通氣性較好,目前,應用最廣泛的是田底土或砂質土。在具體覆土的過程中,需要用石灰粉調節其pH 值為7~8,在悶堆2 d 后再進行覆土使用。

3.2.5 出菇管理

出菇管理直接關系姬松茸的產量。覆土40 d 后,菌絲發育粗壯,并且在培養料上蔓延,此時應該在畦床上噴水,保證罩膜內濕度為90%~95%,在蓋膜2 d 之后就會出現白色米粒狀的菇蕾,慢慢長成黃豆狀,待菇蕾長到2~3 cm(大約2~3 d)的時候停止噴水,這是姬松茸出菇水分管理的關鍵。在出菇的過程中,菇蕾通常需要消耗大量的氧氣,因此充足的氧氣非常關鍵,可以通過每天揭膜2~3 次完成通風。值得注意的是,在陰雨天氣,可以將菇棚四周的罩膜掀開通風以防止菇蕾腐爛。通常出菇的周期大約為10 d,出菇結束之后,可以對畦床的形狀進行修改和完善,通過噴水調節水分,為下次出菇做準備。出菇一般可持續2~4 個月,完成4~5 批的姬松茸收貨。

3.2.6 采收

采收通常以菌蓋剛離開菌柄之前的菇蕾期為準,此時菌蓋通常為表面淡褐色,有纖維狀的鱗片,在采收過程中,要防止菌褶內層菌膜破裂,避免姬松茸品質下降,影響其商品價值。采收之后,為了滿足長途運輸,通常需要進行保鮮處理。

4 姬松茸的采后保鮮

姬松茸富含蛋白質、膳食纖維、維生素、礦物質和酚類化合物。然而,姬松茸易腐爛,有效的保存方法對延長其保鮮期至關重要。

4.1 冷凍

冷凍是延長姬松茸貨架期和保存其營養價值的最佳方法之一。研究發現,冷凍姬松茸保持了灰分和蛋白質的含量,但碳水化合物、脂肪、總糖、生育酚和酚類化合物的含量低于新鮮姬松茸[5]。也有研究發現,冷凍能顯著降低姬松茸中的維生素B1、B2、B6以及抗壞血酸、α-生育酚、β-胡蘿卜素和番茄紅素等的含量[6]??傮w而言,冷凍姬松茸的營養品質和生物活性受預處理、冷凍方法、冷凍貯存條件(即溫度和相對濕度)以及貯存時間等因素的影響[7]。Jaworska 等[8]研究發現,冷凍姬松茸在貯存8個月后,其維生素B1和B2的損失相對較小,而維生素C的損失較大(64%~91%)。在姬松茸冷凍保鮮時,還應注意所使用的冷凍方法,最常見的是在低溫(-35 ℃)下進行,這個溫度下冷凍保鮮能表現出比速凍更好的效果,Kondratowicz 等[9]研究也發現蘑菇的低溫冷凍保鮮不僅能產生比速凍保鮮更高的質量,特別是在姬松茸風味和香氣的保鮮方面,而且還能使冷凍儲存期延長到1 年。

4.2 化學保鮮

采后的姬松茸含水量高、組織脆嫩,因此在運輸和貯藏的過程中,要對引起其變色、變質或腐爛等的因素進行控制,以保障姬松茸的采后品質。目前看來,可食用涂層、臭氧、電解水等化學保鮮手段,主要是通過對采后姬松茸貯藏過程中呼吸情況、微生物情況等的改善,來保障采后姬松茸在貯藏期間的色澤、質地、質量和感官品質。

4.2.1 食用涂層

可食涂層和薄膜是一層薄薄的有機化合物,通過防止物理、化學和生物變質來延長食品自身壽命。與傳統包裝相比,可食涂層和膜組合物包括生物聚合物(多糖和蛋白質)、脂質、食品級溶劑(例如水和乙醇)、增塑劑(山梨醇或甘油)和具有抗氧化和抗菌活性的添加劑,這些添加劑有些是純天然的,因此在食物保鮮方面有很大的應用前景及環保優勢[10]??墒惩繉雍捅∧て鹬钃跏称泛椭車髿庵gO2、CO2和H2O 交換的作用,且大多富含抗菌防腐劑和抗氧化劑,如酚類化合物、抗壞血酸和生育酚等[11]。因此,在作為姬松茸保鮮材料的時候,能夠降低呼吸速率,減少質量損失、質地變化、變色[12-13]。Zhu 等[14]開發了富含百里香精油、半胱氨酸和乳鏈菌肽的海藻酸鈉涂層,將姬松茸于20 ℃保存9 d,結果發現,海藻酸鈉基涂層有效降低了總可溶性苯酚的含量,且能使包衣姬松茸中的抗氧化酶(超氧化物歧化酶和過氧化氫酶)保持較高的活性。Mirshekari 等[15]使用蘆薈凝膠涂層,將姬松茸于4 ℃下保存15 d,結果發現,涂膜處理姬松茸的超氧化物歧化酶活性高于對照組,且涂膜處理提高了蘑菇的抗氧化能力。

4.2.2 臭氧

姬松茸在生產過程中會受到多種微生物的污染,因此在采后不進行抗菌處理時,在貯藏期間的微生物負荷繼續增加,加速了采后姬松茸的變質。由于臭氧具有較強的抗菌活性[16],其在姬松茸食用菌保鮮等方面發揮了重要作用。Yuk 等[17]研究發現,相比于其他抗菌處理方法,臭氧的優點是在氧氣中迅速降解,不會在姬松茸中留下有毒殘留物。到目前為止,臭氧對姬松茸中微生物品質改善作用的研究較少,因此需要更多的研究來評估臭氧處理對姬松茸采后營養、感官和生物活性的影響。

4.2.3 電解水

電解水(EW)是通過電解含氯的鹽溶液而產生的,在食品工業中用作消毒劑。與臭氧相似,EW 的優點是在使用的食品上不會留下有毒殘留物。目前,有研究發現,EW 在姬松茸的采后保鮮中發揮巨大的作用,如降低姬松茸中食源性病原體(鼠傷寒沙門氏菌、單核細胞增生李斯特菌、大腸桿菌O157∶H7 和蠟樣芽孢桿菌)的細胞計數[18],且在貯藏期間保持了姬松茸的色澤、pH 值、質地、總酚類化合物和可溶性蛋白質等[19]。

4.3 物理保鮮

4.3.1 包裝

科學的包裝是保證姬松茸品質和延長其貨架期的重要方法之一,其中氣調包裝(MAP)是一種簡單經濟的包裝方法,可控制姬松茸的生理活性和微生物生長,但MAP 的貯存效果會受諸如包裝材料、氣體成分、貯存溫度和濕度以及包裝樣品表面積等眾多因素的影響。低O2濃度可能會降低姬松茸的呼吸速率,從而達到姬松茸保鮮的效果,其中一些研究建議使用低O2含量(2%~10%)和有限CO2含量(最大5%)的包裝條件,從而達到姬松茸保鮮的目的[20]。

目前,以聚對苯二甲酸乙二酯、PET 或聚氯乙烯、PVC 為主的塑料薄膜成為食用菌的主要包裝材料。而隨著材料技術的不斷創新,使用不同穿孔程度的PET 和從可再生資源如聚乳酸/聚乳酸中獲得的材料(ε-己內酯)共混膜和小麥面筋共同合成的包裝材料,相比于普通的可拉伸PVC 膜,表現出對姬松茸較強的保鮮效果,能大大提高姬松茸的保鮮期[21]。

4.3.2 輻照

輻照是一種非熱物理過程,有助于消除食品中的昆蟲、微生物和毒素[22],因此被認為是一種安全、環保和節能的食用菌保鮮方法。輻照可以保持姬松茸的風味、顏色、營養和口感,且不會留下任何有毒殘留物。輻射源可以是γ輻射、電子束和紫外線輻射。相關研究發現,輻射劑量在1~2 kGy 之間可以消滅昆蟲,但為了消滅微生物,可能需要高達10 kGy 的輻射[23]。Rossana[24]研究發現,γ射線輻照通過抑制姬松茸的菌蓋開放、莖伸長、褐變等來延長采后姬松茸的貨架期,改善姬松茸的抗氧化活性。與γ射線輻照相比,電子束輻照是一個更快的過程(劑量率更高),更容易啟動和停止,但其電子的穿透力很小,因此只能在薄封裝中使用。Yaqvob 等[25]研究發現,電子束輻照延長了采后姬松茸的貨架期,且高達4 kGy 的輻照劑量改善了姬松茸貯存期間的質地和顏色,但是卻不能避免姬松茸在貯存期間的水分損失。而與γ射線和電子束輻照不同,紫外輻照在姬松茸乃至整個食用菌產業中的主要作用通常不是延長其保鮮期,而是通過增加其維生素D 含量來增加其營養價值。

4.3.3 超聲波

超聲波作為一種很有前途的食品加工、保鮮和提取技術,改善了食品質量,減少了化學和物理損傷,并保持了新鮮食品的特性(顏色、稠度、風味和營養成分等)[26]。在姬松茸采后保鮮中,超聲波處理可大幅減緩其呼吸速率。相關研究發現,超聲波處理提高了姬松茸的貯藏壽命,保持了穩定的顏色和原始氣味,且這可能是由于多酚氧化酶和過氧化物酶活性以及呼吸途徑(減慢呼吸速率)和微生物生長抑制所涉及的其他酶活性在超聲波處理下達到最低[27]。但也有研究發現超聲波處理導致姬松茸中的可溶性總糖和蛋白質等營養物質的含量降低,表明其破壞了姬松茸的組織[28]。

5 展望

我國對于姬松茸的研究相對較晚,但是經過大量的探索,目前市場上陸續出現了以姬松茸為主的保健飲料和顆粒沖劑等,引起了消費者的關注,且通過對姬松茸多糖的深加工,制成的膠囊、片劑及沖劑等產品也應用到醫療制藥方面。

盡管姬松茸的藥理活性已被廣泛關注,但對其作用機制的研究卻相對較少,姬松茸及其衍生物可能的生物活性機制正從多個角度被闡明。毫無疑問,詳細的構效關系將有助于更好地開發出以姬松茸為基礎的食品添加劑和臨床藥物。因此,迫切需要大量的科學研究來進一步闡明姬松茸中活性成分的構效關系。

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