周亞紅+郝剛立+陳康+
摘要:分別采集了不同養(yǎng)殖基地的姬菇、白菇、黑菇、灰菇等食用菌的10種菌渣,對樣品中粗蛋白質、粗脂肪、粗纖維、有機碳、全磷、全鉀、鈣、鎂、灰分,鉻、鉛、砷、汞、鎘等指標進行測定,研究菌渣的基礎特性及污染特征。結果表明,有機碳與灰分之間,有機碳與粗纖維之間以及灰分與粗纖維之間的相關系數(shù)分別為0.97、0.96和0.97,相關極顯著(P<0.01);除此之外汞與總磷及鉛之間也分別具有良好的相關性。這種指標間良好的相關性值得對有機碳、粗纖維、灰分、汞、磷等的轉移途徑、轉移量做進一步的研究,以期能夠降低菌渣中各組分的含量,實現(xiàn)更大的生物轉化率,進而達到減少環(huán)境固體廢物污染的目的。樣本中殘留的重金屬的研究結果表明菌渣并不適宜用作飼料,鉛、鎘、汞等多種重金屬均超過飼料衛(wèi)生標準。
關鍵詞:食用菌菌渣;基礎特性;相關系數(shù);重金屬
中圖分類號:X712文獻標識碼:A文章編號:0439-8114(2014)09-2009-04
The Basic Properties of the Edible Fungi Residue
ZHOU Ya-hong1,2, HAO Gang-li1, CHEN Kang1,2
(1.School of Water Resources and Environment, Shijiazhuang University of Economics, Shijiazhuang 050031, China;
2.Key Laboratory of Sustainable Utilization and Exploitation of Water Recourses of Hebei Province, Shijiazhuang 050031, China)
Abstract: 10 samples from the residue of Pleurotus cornucopiae,Russula lacteal, Russula atropurpurea and Secotium agaricoides in several different breeding bases were collected and the physical and chemical indexes including crude protein, crude fat, crude fiber, organic carbon, total phosphorus, total potassium, calcium, magnesium, pH, crude ash, chromium, lead, arsenic, mercury, cadmium were determined. Multivariate statistical analysis was used to characterize the basic properties and contamination properties of the edible fungi residue. The results showed that organic carbon and crude ash(r=0.97, P<0.01),the organic carbon and crude fiber(r=0.96, P<0.01), and the organic carbon and crude fiber(r=0.97, P<0.01) were strongly correlated. Hg was well correlated with total phosphorus and Pb. The significant correlation between the indexes showed that the transferring way and quantity of the indexes were worth while to be further researched to reduce their contents in the fungi residue and achieve greater biological conversion rate, which may help achieve the purpose of reducing environmental pollution by solid waste. It is indicated that the edible fungi residue is not suitable to be used as feed because the lead, cadmium, mercury and other heavy metals exceed hygiene standards.
Key words: edible fungi residue; basic properties; correlation coefficient; heavy metals
所謂食用菌菌渣是指食用菌栽培過程中收獲產品后剩下的培養(yǎng)基廢料[1]。我國是食用菌生產大國,據(jù)2012年中國食用菌產業(yè)發(fā)展大會公布的相關數(shù)據(jù)顯示,我國已成為全球食用菌產量第一大國,占世界總產量的70%,2011年全國食用菌生產總量達到2.57×107 t,按照食用菌生物學效率平均40%計算,2011年全國食用菌菌渣總產量為3.86×107 t。處理這些菌渣的傳統(tǒng)方法為丟棄或者燃燒,燃燒只能快速地取得其中10%左右的熱能,是對生物量的不合理利用。菌渣中含有豐富的蛋白質和其他的營養(yǎng)成分,隨意丟棄不僅造成資源的浪費,也對環(huán)境造成了污染。目前對食用菌菌渣的研究,大多集中在菌渣與培養(yǎng)基成分對比關系、菌渣利用以及污染特征等方面。研究表明,各種培養(yǎng)基經降解后木質素可降解30%左右,粗纖維降低40%~70%,而粗蛋白質可提高25%~40%,菌渣氨基酸含量為0.05%~0.06%,菌類多糖及Fe、Ca、Zn、Mg等礦物質含量也較豐富。由于食用菌的種類及培養(yǎng)基原料不同,菌渣的化學組成也不同。目前菌渣再利用方面的研究主要集中在生物肥料[2]、飼料[3-8]、再栽培食用菌[9]以及生產燃氣[10]等方面。但是,目前對菌渣的研究還不夠完善,不利于菌渣的再利用,例如,未意識到重金屬的潛在危害性,忽略了菌渣基礎性質的研究。因此,通過研究菌渣中各種成分及其之間的關系,并分析重金屬的污染,對于菌渣的再利用有重要的實用價值。
1材料與方法
1.1菌渣樣品采集
通過對食用菌栽種地實地的考察,進行樣品采集,最終獲得10個菌渣樣品,將菌渣上的泥土去掉,經自然風干后粉碎,裝入密閉容器中備用。各樣本特征如表1所示。
1.2測定方法
粗蛋白質測定采用H2SO4-K2SO4-CuSO4消煮法;粗脂肪測定采用研磨浸提法;粗纖維測定采用酸-洗滌劑法;有機碳測定采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法;全磷測定采用釩鉬黃比色法;全鉀測定采用硫酸-硝酸消煮,火焰光度法;鈣測定采用原子吸收分光光度法;鎂測定采用原子吸收分光光度法;pH測定采用電位法;灰分測定采用干灰化法。
1.3數(shù)據(jù)處理方法
利用DPS軟件對樣本各項指標值進行統(tǒng)計分析以及相關矩陣的計算,分析其主要成分含量的同時得到指標間的相關關系。由此可以研究通過某些較容易測得的指標含量控制不易測得的指標含量的方法,并分析其主要成分的可能來源,以便在食用菌種植過程中對各種成分進行有效控制。
2結果與分析
2.1菌渣各指標的變化
對菌渣中各種組分進行測定并進行統(tǒng)計,均值可以體現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中趨勢,標準差可以反映所測定數(shù)據(jù)波動的大小,而且與均值無直接關系,結果如表2所示。表2結果顯示,各指標中灰分的含量最高,均值達到34.38%,而最大值為46.18%;其次為有機碳,含量的均值為26.70%,最大值為31.59%;粗纖維含量均值為14.02%,最大值為24.21%。三者的標準差分別為7.43%、3.52%和6.47%,明顯高于其他指標,所以菌渣中這3種成分含量的波動較大。在各重金屬指標中,含量均值較高的為鉛和鉻,分別為10.62 mg/kg和4.17 mg/kg,兩者的標準差分別為2.81 mg/kg和3.32 mg/kg,表明兩者的含量波動亦較大。菌渣中各種成分的含量與不同栽培原料中各成分的含量以及栽培過程中菌類對各成分的轉移程度有著直接的關系。
表2顯示鈣含量變化范圍較大,為3.00%~ 7.18%,變異系數(shù)為24.3%。雖然鈣含量變化范圍較大,但是離散程度并不是很高,針對這種現(xiàn)象結合灰分與鈣之間的回歸分析(圖1)可知,兩者的相關系數(shù)為0.72,相關顯著(P<0.05)。但從圖1可以看出灰分與鈣的對應點都不同程度偏離了回歸線,而且有一個點偏離非常明顯,鈣的這種分布特征以及與灰分之間的這種線性關系,從栽培原料和栽培過程來看,極有可能是栽培原料中引入了石灰的緣故,因為石灰是鈣的主要來源,當然,有些栽培原料中還加入了過磷酸鈣,雖然量不是很多,但是很有可能是造成鈣與灰分之間相關性不是特別好的原因。
粗蛋白質的含量在4.96%~8.16%之間變化,分布范圍相對其他指標亦比較大,但其變異系數(shù)為12.5%,在各指標中最低,這說明粗蛋白質雖然含量絕對變化范圍較大,但是數(shù)據(jù)的離散程度卻相對較低。粗脂肪的分布范圍為0.03%~0.59%,變異系數(shù)為59.3%,相對較高,說明粗脂肪的離散程度較高。這種情況與不同栽培原料中粗蛋白質含量以及食用菌在生產過程中對于粗蛋白質的轉移量有直接的關系。
表2還顯示鉻與鉛兩種成分含量分布的范圍較大,而Hg的含量相對集中。這種現(xiàn)象可能是由于食用菌栽培過程中食用菌對不同重金屬的富集能力的差異導致的。從分析結果來看,不同食用菌對Cr和Pb的富集能力差異較大,所以在種植食用菌過程中應避免兩種重金屬的引入,避免食用菌本身在這兩種重金屬上超標以及菌渣中兩者的含量過高。
2.2菌渣各指標間的相關關系
為了進一步分析各指標間的關系,建立了各指標間的相關系數(shù)矩陣(表3)。結果顯示,粗纖維與有機碳、粗纖維與Ca、粗纖維與灰分、有機碳與灰分、全磷與汞以及汞與鉛之間相關極顯著,相關系數(shù)分別為0.96、-0.75、-0.97、-0.97、0.86以及-0.85。
粗纖維、有機碳、灰分兩兩的相關均極為顯著。粗纖維的主要成分為纖維素,同時還含有木質素及混入極少量的含氮物質,因為菌渣中的有機碳也包含了粗纖維中的有機碳,所以這兩種組分之間存在著正相關關系。不同栽培原料中各組分的配比差異較大,因為原料中粗纖維與有機碳之間的比例會隨著原料組分配比的不同而有所變化,并且隨著食用菌的生長,這兩者之間的比例關系還不斷地發(fā)生變化,實際的測定結果顯示兩者之間有極顯著的相關性,這很值得對栽培過程中粗纖維和有機碳之間的變化關系、兩者在食用菌生長過程中的轉移途徑以及轉移量做進一步的分析和研究,以期能夠降低菌渣中粗纖維和有機碳的含量,實現(xiàn)更大的生物轉化率,進而達到減少對環(huán)境影響的目的。
有機碳與灰分之間相關系數(shù)為-0.97,呈極顯著負相關(P<0.01),根據(jù)此關系,以后在測定菌渣成分時,若已測定了有機碳含量,那么可以在一定的置信度下估算出灰分的含量,省去了繁瑣的測定過程。因為灰分是指將樣品灼燒,使有機物質氧化成二氧化碳和水等物質揮發(fā)散失后,剩余的不可燃部分。因此就比較容易理解有機碳與灰分之間的這種此消彼長的關系,但是菌渣中有機碳和灰分的來源主要為栽培原料中的各組分,對于不同栽培原料,各組分會有所不同,相應的有機碳與灰分之間的比例關系也會有變化,結果卻顯示兩者的相關性如此好,應該是在食用菌在生長過程中起到了重要作用,值得進一步研究。
全磷與汞的相關系數(shù)為0.86,兩者呈極顯著正相關關系。而且汞的變化范圍相對集中。雖然菌渣中全磷和汞的絕對含量都不高,但是相關性卻非常強,能夠很好解釋這一現(xiàn)象的原因極有可能是磷和汞的來源類似。結合栽培原料的組分配比,可以推斷磷和汞主要來源于栽培原料中的過磷酸鈣。根據(jù)全磷與汞的這種線性關系,就有可能從限制菌渣中全磷含量入手,達到降低菌渣中重金屬汞的目的。
2.3菌渣中重金屬殘留量的污染分析
將菌渣中重金屬含量與中華人民共和國國家標準《飼料衛(wèi)生標準》(GB13078-2001)中雞、豬配合飼料衛(wèi)生標準進行對比發(fā)現(xiàn),就鉛、鎘含量而言,除樣本25003的菌渣符合要求外,其余樣本皆超標;汞含量所有菌渣樣本均超標;樣本25005鉻超標;砷含量所有樣本均符合標準(表4)。因此10種菌渣均不可以直接用于飼料,因為菌渣中的重金屬會通過食物鏈不斷積累,最終危及人體健康。結合上述菌渣基礎特征的分析,應該在栽培食用菌過程中,根據(jù)不同重金屬的特性采取不同的措施,以便有效控制菌渣中重金屬含量。
3結論
1)含量較高的灰分、有機碳、粗纖維之間有極顯著的相關;粗纖維與有機碳、粗纖維與Ca、粗纖維與灰分、有機碳與灰分、全磷與汞以及汞與鉛之間的相關系數(shù)分別為0.96、-0.75、-0.97、-0.97、0.86以及-0.85。
2)根據(jù)指標間良好的相關性可以在栽培食用菌過程中利用某些指標含量控制其他指標含量,應對具有良好相關性的指標的轉移途徑、轉移量做進一步研究,以期能夠降低菌渣中相關指標的含量,實現(xiàn)更大的生物轉化率,同時達到降低環(huán)境污染的目的。
3)重金屬含量較高的有鉛和鉻,所有菌渣樣本汞均超標,鉛和鎘只有25003樣本不超標,其他樣本均超標,故菌渣不可以直接用作飼料。
參考文獻:
[1] 衛(wèi)智濤,周國英,胡清秀.食用菌菌渣利用研究現(xiàn)狀[J].中國食用菌,2010,29(5):3-6.
[2] 王建忠.平菇菌糠生物有機肥在保護地番茄上的應用效果[J].湖北農業(yè)科學,2011,50(9):1762-1764.
[3] 張慶橋,薛占永,于國杰.棉子皮平菇菌糠在肉羊育肥中的應用研究[J].湖北農業(yè)科學,2012,51(19):4313-4315.
[4] 王艷榮,王鴻升,張海棠.菌糠飼料的加工調制方法及使用技術研究[J].湖北農業(yè)科學,2011,50(13):2696-2699.
[5] 呂亞軍,張永弟,李浩波,等.不同種類菌糠組成全價日糧對生長育肥豬的飼喂效果[J].西北農業(yè)學報,2004,13(1):9-13.
[6] 孫素青,原少鋒.菌糠飼料的研制[J].內蒙古科技與經濟,2001(4):96.
[7] 寧康健,應如海,鐘德山,等.蘑菇菌糠飼養(yǎng)肉仔雞效果的研究[J].中國飼料,1994(12):33-34.
[8] 鐘德山,彭光明,應如海,等.蘑菇菌糠飼用價值的研究[J].中國飼料,1994(8):19-21.
[9] 趙桂云,龔振杰,陳歡.平菇菌糠替代木屑栽培茶薪菇和黑木耳[J].食用菌學報,2009,16(3):36-38
[10] 周松林.菌渣的利用——生產燃氣[J].食用菌,2002(1):6
1.3數(shù)據(jù)處理方法
利用DPS軟件對樣本各項指標值進行統(tǒng)計分析以及相關矩陣的計算,分析其主要成分含量的同時得到指標間的相關關系。由此可以研究通過某些較容易測得的指標含量控制不易測得的指標含量的方法,并分析其主要成分的可能來源,以便在食用菌種植過程中對各種成分進行有效控制。
2結果與分析
2.1菌渣各指標的變化
對菌渣中各種組分進行測定并進行統(tǒng)計,均值可以體現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中趨勢,標準差可以反映所測定數(shù)據(jù)波動的大小,而且與均值無直接關系,結果如表2所示。表2結果顯示,各指標中灰分的含量最高,均值達到34.38%,而最大值為46.18%;其次為有機碳,含量的均值為26.70%,最大值為31.59%;粗纖維含量均值為14.02%,最大值為24.21%。三者的標準差分別為7.43%、3.52%和6.47%,明顯高于其他指標,所以菌渣中這3種成分含量的波動較大。在各重金屬指標中,含量均值較高的為鉛和鉻,分別為10.62 mg/kg和4.17 mg/kg,兩者的標準差分別為2.81 mg/kg和3.32 mg/kg,表明兩者的含量波動亦較大。菌渣中各種成分的含量與不同栽培原料中各成分的含量以及栽培過程中菌類對各成分的轉移程度有著直接的關系。
表2顯示鈣含量變化范圍較大,為3.00%~ 7.18%,變異系數(shù)為24.3%。雖然鈣含量變化范圍較大,但是離散程度并不是很高,針對這種現(xiàn)象結合灰分與鈣之間的回歸分析(圖1)可知,兩者的相關系數(shù)為0.72,相關顯著(P<0.05)。但從圖1可以看出灰分與鈣的對應點都不同程度偏離了回歸線,而且有一個點偏離非常明顯,鈣的這種分布特征以及與灰分之間的這種線性關系,從栽培原料和栽培過程來看,極有可能是栽培原料中引入了石灰的緣故,因為石灰是鈣的主要來源,當然,有些栽培原料中還加入了過磷酸鈣,雖然量不是很多,但是很有可能是造成鈣與灰分之間相關性不是特別好的原因。
粗蛋白質的含量在4.96%~8.16%之間變化,分布范圍相對其他指標亦比較大,但其變異系數(shù)為12.5%,在各指標中最低,這說明粗蛋白質雖然含量絕對變化范圍較大,但是數(shù)據(jù)的離散程度卻相對較低。粗脂肪的分布范圍為0.03%~0.59%,變異系數(shù)為59.3%,相對較高,說明粗脂肪的離散程度較高。這種情況與不同栽培原料中粗蛋白質含量以及食用菌在生產過程中對于粗蛋白質的轉移量有直接的關系。
表2還顯示鉻與鉛兩種成分含量分布的范圍較大,而Hg的含量相對集中。這種現(xiàn)象可能是由于食用菌栽培過程中食用菌對不同重金屬的富集能力的差異導致的。從分析結果來看,不同食用菌對Cr和Pb的富集能力差異較大,所以在種植食用菌過程中應避免兩種重金屬的引入,避免食用菌本身在這兩種重金屬上超標以及菌渣中兩者的含量過高。
2.2菌渣各指標間的相關關系
為了進一步分析各指標間的關系,建立了各指標間的相關系數(shù)矩陣(表3)。結果顯示,粗纖維與有機碳、粗纖維與Ca、粗纖維與灰分、有機碳與灰分、全磷與汞以及汞與鉛之間相關極顯著,相關系數(shù)分別為0.96、-0.75、-0.97、-0.97、0.86以及-0.85。
粗纖維、有機碳、灰分兩兩的相關均極為顯著。粗纖維的主要成分為纖維素,同時還含有木質素及混入極少量的含氮物質,因為菌渣中的有機碳也包含了粗纖維中的有機碳,所以這兩種組分之間存在著正相關關系。不同栽培原料中各組分的配比差異較大,因為原料中粗纖維與有機碳之間的比例會隨著原料組分配比的不同而有所變化,并且隨著食用菌的生長,這兩者之間的比例關系還不斷地發(fā)生變化,實際的測定結果顯示兩者之間有極顯著的相關性,這很值得對栽培過程中粗纖維和有機碳之間的變化關系、兩者在食用菌生長過程中的轉移途徑以及轉移量做進一步的分析和研究,以期能夠降低菌渣中粗纖維和有機碳的含量,實現(xiàn)更大的生物轉化率,進而達到減少對環(huán)境影響的目的。
有機碳與灰分之間相關系數(shù)為-0.97,呈極顯著負相關(P<0.01),根據(jù)此關系,以后在測定菌渣成分時,若已測定了有機碳含量,那么可以在一定的置信度下估算出灰分的含量,省去了繁瑣的測定過程。因為灰分是指將樣品灼燒,使有機物質氧化成二氧化碳和水等物質揮發(fā)散失后,剩余的不可燃部分。因此就比較容易理解有機碳與灰分之間的這種此消彼長的關系,但是菌渣中有機碳和灰分的來源主要為栽培原料中的各組分,對于不同栽培原料,各組分會有所不同,相應的有機碳與灰分之間的比例關系也會有變化,結果卻顯示兩者的相關性如此好,應該是在食用菌在生長過程中起到了重要作用,值得進一步研究。
全磷與汞的相關系數(shù)為0.86,兩者呈極顯著正相關關系。而且汞的變化范圍相對集中。雖然菌渣中全磷和汞的絕對含量都不高,但是相關性卻非常強,能夠很好解釋這一現(xiàn)象的原因極有可能是磷和汞的來源類似。結合栽培原料的組分配比,可以推斷磷和汞主要來源于栽培原料中的過磷酸鈣。根據(jù)全磷與汞的這種線性關系,就有可能從限制菌渣中全磷含量入手,達到降低菌渣中重金屬汞的目的。
2.3菌渣中重金屬殘留量的污染分析
將菌渣中重金屬含量與中華人民共和國國家標準《飼料衛(wèi)生標準》(GB13078-2001)中雞、豬配合飼料衛(wèi)生標準進行對比發(fā)現(xiàn),就鉛、鎘含量而言,除樣本25003的菌渣符合要求外,其余樣本皆超標;汞含量所有菌渣樣本均超標;樣本25005鉻超標;砷含量所有樣本均符合標準(表4)。因此10種菌渣均不可以直接用于飼料,因為菌渣中的重金屬會通過食物鏈不斷積累,最終危及人體健康。結合上述菌渣基礎特征的分析,應該在栽培食用菌過程中,根據(jù)不同重金屬的特性采取不同的措施,以便有效控制菌渣中重金屬含量。
3結論
1)含量較高的灰分、有機碳、粗纖維之間有極顯著的相關;粗纖維與有機碳、粗纖維與Ca、粗纖維與灰分、有機碳與灰分、全磷與汞以及汞與鉛之間的相關系數(shù)分別為0.96、-0.75、-0.97、-0.97、0.86以及-0.85。
2)根據(jù)指標間良好的相關性可以在栽培食用菌過程中利用某些指標含量控制其他指標含量,應對具有良好相關性的指標的轉移途徑、轉移量做進一步研究,以期能夠降低菌渣中相關指標的含量,實現(xiàn)更大的生物轉化率,同時達到降低環(huán)境污染的目的。
3)重金屬含量較高的有鉛和鉻,所有菌渣樣本汞均超標,鉛和鎘只有25003樣本不超標,其他樣本均超標,故菌渣不可以直接用作飼料。
參考文獻:
[1] 衛(wèi)智濤,周國英,胡清秀.食用菌菌渣利用研究現(xiàn)狀[J].中國食用菌,2010,29(5):3-6.
[2] 王建忠.平菇菌糠生物有機肥在保護地番茄上的應用效果[J].湖北農業(yè)科學,2011,50(9):1762-1764.
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[4] 王艷榮,王鴻升,張海棠.菌糠飼料的加工調制方法及使用技術研究[J].湖北農業(yè)科學,2011,50(13):2696-2699.
[5] 呂亞軍,張永弟,李浩波,等.不同種類菌糠組成全價日糧對生長育肥豬的飼喂效果[J].西北農業(yè)學報,2004,13(1):9-13.
[6] 孫素青,原少鋒.菌糠飼料的研制[J].內蒙古科技與經濟,2001(4):96.
[7] 寧康健,應如海,鐘德山,等.蘑菇菌糠飼養(yǎng)肉仔雞效果的研究[J].中國飼料,1994(12):33-34.
[8] 鐘德山,彭光明,應如海,等.蘑菇菌糠飼用價值的研究[J].中國飼料,1994(8):19-21.
[9] 趙桂云,龔振杰,陳歡.平菇菌糠替代木屑栽培茶薪菇和黑木耳[J].食用菌學報,2009,16(3):36-38
[10] 周松林.菌渣的利用——生產燃氣[J].食用菌,2002(1):6
1.3數(shù)據(jù)處理方法
利用DPS軟件對樣本各項指標值進行統(tǒng)計分析以及相關矩陣的計算,分析其主要成分含量的同時得到指標間的相關關系。由此可以研究通過某些較容易測得的指標含量控制不易測得的指標含量的方法,并分析其主要成分的可能來源,以便在食用菌種植過程中對各種成分進行有效控制。
2結果與分析
2.1菌渣各指標的變化
對菌渣中各種組分進行測定并進行統(tǒng)計,均值可以體現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中趨勢,標準差可以反映所測定數(shù)據(jù)波動的大小,而且與均值無直接關系,結果如表2所示。表2結果顯示,各指標中灰分的含量最高,均值達到34.38%,而最大值為46.18%;其次為有機碳,含量的均值為26.70%,最大值為31.59%;粗纖維含量均值為14.02%,最大值為24.21%。三者的標準差分別為7.43%、3.52%和6.47%,明顯高于其他指標,所以菌渣中這3種成分含量的波動較大。在各重金屬指標中,含量均值較高的為鉛和鉻,分別為10.62 mg/kg和4.17 mg/kg,兩者的標準差分別為2.81 mg/kg和3.32 mg/kg,表明兩者的含量波動亦較大。菌渣中各種成分的含量與不同栽培原料中各成分的含量以及栽培過程中菌類對各成分的轉移程度有著直接的關系。
表2顯示鈣含量變化范圍較大,為3.00%~ 7.18%,變異系數(shù)為24.3%。雖然鈣含量變化范圍較大,但是離散程度并不是很高,針對這種現(xiàn)象結合灰分與鈣之間的回歸分析(圖1)可知,兩者的相關系數(shù)為0.72,相關顯著(P<0.05)。但從圖1可以看出灰分與鈣的對應點都不同程度偏離了回歸線,而且有一個點偏離非常明顯,鈣的這種分布特征以及與灰分之間的這種線性關系,從栽培原料和栽培過程來看,極有可能是栽培原料中引入了石灰的緣故,因為石灰是鈣的主要來源,當然,有些栽培原料中還加入了過磷酸鈣,雖然量不是很多,但是很有可能是造成鈣與灰分之間相關性不是特別好的原因。
粗蛋白質的含量在4.96%~8.16%之間變化,分布范圍相對其他指標亦比較大,但其變異系數(shù)為12.5%,在各指標中最低,這說明粗蛋白質雖然含量絕對變化范圍較大,但是數(shù)據(jù)的離散程度卻相對較低。粗脂肪的分布范圍為0.03%~0.59%,變異系數(shù)為59.3%,相對較高,說明粗脂肪的離散程度較高。這種情況與不同栽培原料中粗蛋白質含量以及食用菌在生產過程中對于粗蛋白質的轉移量有直接的關系。
表2還顯示鉻與鉛兩種成分含量分布的范圍較大,而Hg的含量相對集中。這種現(xiàn)象可能是由于食用菌栽培過程中食用菌對不同重金屬的富集能力的差異導致的。從分析結果來看,不同食用菌對Cr和Pb的富集能力差異較大,所以在種植食用菌過程中應避免兩種重金屬的引入,避免食用菌本身在這兩種重金屬上超標以及菌渣中兩者的含量過高。
2.2菌渣各指標間的相關關系
為了進一步分析各指標間的關系,建立了各指標間的相關系數(shù)矩陣(表3)。結果顯示,粗纖維與有機碳、粗纖維與Ca、粗纖維與灰分、有機碳與灰分、全磷與汞以及汞與鉛之間相關極顯著,相關系數(shù)分別為0.96、-0.75、-0.97、-0.97、0.86以及-0.85。
粗纖維、有機碳、灰分兩兩的相關均極為顯著。粗纖維的主要成分為纖維素,同時還含有木質素及混入極少量的含氮物質,因為菌渣中的有機碳也包含了粗纖維中的有機碳,所以這兩種組分之間存在著正相關關系。不同栽培原料中各組分的配比差異較大,因為原料中粗纖維與有機碳之間的比例會隨著原料組分配比的不同而有所變化,并且隨著食用菌的生長,這兩者之間的比例關系還不斷地發(fā)生變化,實際的測定結果顯示兩者之間有極顯著的相關性,這很值得對栽培過程中粗纖維和有機碳之間的變化關系、兩者在食用菌生長過程中的轉移途徑以及轉移量做進一步的分析和研究,以期能夠降低菌渣中粗纖維和有機碳的含量,實現(xiàn)更大的生物轉化率,進而達到減少對環(huán)境影響的目的。
有機碳與灰分之間相關系數(shù)為-0.97,呈極顯著負相關(P<0.01),根據(jù)此關系,以后在測定菌渣成分時,若已測定了有機碳含量,那么可以在一定的置信度下估算出灰分的含量,省去了繁瑣的測定過程。因為灰分是指將樣品灼燒,使有機物質氧化成二氧化碳和水等物質揮發(fā)散失后,剩余的不可燃部分。因此就比較容易理解有機碳與灰分之間的這種此消彼長的關系,但是菌渣中有機碳和灰分的來源主要為栽培原料中的各組分,對于不同栽培原料,各組分會有所不同,相應的有機碳與灰分之間的比例關系也會有變化,結果卻顯示兩者的相關性如此好,應該是在食用菌在生長過程中起到了重要作用,值得進一步研究。
全磷與汞的相關系數(shù)為0.86,兩者呈極顯著正相關關系。而且汞的變化范圍相對集中。雖然菌渣中全磷和汞的絕對含量都不高,但是相關性卻非常強,能夠很好解釋這一現(xiàn)象的原因極有可能是磷和汞的來源類似。結合栽培原料的組分配比,可以推斷磷和汞主要來源于栽培原料中的過磷酸鈣。根據(jù)全磷與汞的這種線性關系,就有可能從限制菌渣中全磷含量入手,達到降低菌渣中重金屬汞的目的。
2.3菌渣中重金屬殘留量的污染分析
將菌渣中重金屬含量與中華人民共和國國家標準《飼料衛(wèi)生標準》(GB13078-2001)中雞、豬配合飼料衛(wèi)生標準進行對比發(fā)現(xiàn),就鉛、鎘含量而言,除樣本25003的菌渣符合要求外,其余樣本皆超標;汞含量所有菌渣樣本均超標;樣本25005鉻超標;砷含量所有樣本均符合標準(表4)。因此10種菌渣均不可以直接用于飼料,因為菌渣中的重金屬會通過食物鏈不斷積累,最終危及人體健康。結合上述菌渣基礎特征的分析,應該在栽培食用菌過程中,根據(jù)不同重金屬的特性采取不同的措施,以便有效控制菌渣中重金屬含量。
3結論
1)含量較高的灰分、有機碳、粗纖維之間有極顯著的相關;粗纖維與有機碳、粗纖維與Ca、粗纖維與灰分、有機碳與灰分、全磷與汞以及汞與鉛之間的相關系數(shù)分別為0.96、-0.75、-0.97、-0.97、0.86以及-0.85。
2)根據(jù)指標間良好的相關性可以在栽培食用菌過程中利用某些指標含量控制其他指標含量,應對具有良好相關性的指標的轉移途徑、轉移量做進一步研究,以期能夠降低菌渣中相關指標的含量,實現(xiàn)更大的生物轉化率,同時達到降低環(huán)境污染的目的。
3)重金屬含量較高的有鉛和鉻,所有菌渣樣本汞均超標,鉛和鎘只有25003樣本不超標,其他樣本均超標,故菌渣不可以直接用作飼料。
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