物理与生物化学特性

3.1　物理与生物化学特性

3.1.1　营养物质

有些真菌能利用一系列的培养料，有些则具有很大的选择性，例如，有些平菇几乎可以在任何阔叶树木质及秸秆、玉米芯和蒸馏酒糟中生长，香菇则需要特殊的树木（或锯末）支持其生长。许多菇菌的培养料主料通常包括木质纤维素含量高的农业下脚料，其他营养物质包括糖和蛋白质，容易吸收的营养物质越多，产量就越高。选择性降低了，杂菌污染的风险也就增加了，特别是绿霉菌（菇菌栽培中让人担心的杂菌）能快速分解可利用的糖。如果感染压力大，添加更少的营养物质，尽管获得的产量更低，但感染的机会少，因此，可能会获得更高的利润。

3.1.2　紧实度

培养料的每个颗粒周围都有一层水膜，培养料结构要使它充分透气

培养料太紧或太松，菌丝体都很难在其中定植：太松的话，菌丝体需要更多的能量到达下一片锯末或秸秆；太紧的话，菌丝体不能呼吸：它需要吸入氧气、释放二氧化碳。氧气浓度太低会使其生长减慢，因此，良好的透气性是避免产生厌氧条件所必需的。不同品种对透气性要求不同，例如，竹荪及大球盖菇需要非常疏松的培养料，而香菇能在颗粒非常小的密实锯末培养料上生长。

3.1.3　含水量及水的活性

含水量太高引起空气流通堵塞，太低则会因为缺水而妨碍生长。在厌氧条件下，微生物会发育而产生臭味，生长过程中也可能产生有毒代谢产物。事实上，重要的并不是确切的含水量，而是水的活性。水的活性与从培养料中提取水分所需的吸力大小有关，因此，它与生活在培养料中的菌丝体能利用的水量直接相关。培养料的每一个颗粒周围都有一层水膜，这层水膜中的水分很重要，因为它能被培养料中的菌丝体利用，因此，被称为游离水。此外，水的利用率还受渗透压的影响，如果有许多分子（如盐或糖）溶解在水中，那么能被利用的水分就非常少。

这一原理也适用于盐渍保存食品，或制作柑橘酱。含水量只是培养料中总含水量的百分比，其中只有一部分能被菌丝体利用，因此，水的活性应该是比较好的一个度量指标，必须与持水能力一起考虑。非常细的锯末比更粗的锯末持水能力强。

挤压试验：如果有很多水分从秸秆中渗漏出来，那可以肯定秸秆太湿了。稍用力挤压，只有几滴水渗出来。锯末也可做同样的试验：抓起一撮锯末，用力挤压。←好　太湿→

这种简单的挤压试验，说明了要使用多大的压力，才能从一撮培养料中挤出几滴水分。如果培养料中使用的颗粒大小总是一样，那么给定的含水量产生的水活性总是差不多，水的活性与培养料表面的相对湿度是平衡的。

3.1.4　培养料的pH值（酸碱度）

培养料的酸碱度用pH值表示，中性溶液的pH值为7，pH值小于7为酸性，大于7为碱性。菌丝体生长过程中，培养料的pH值会发生很大的变化，例如，原木中的香菇菌丝体会使pH值从5.5降到3.8。栽培的多数菇菌喜欢在微酸性的培养料中生长。培养料的pH值可用缓冲剂来稳定，常用的缓冲剂有石膏和碳酸钙。

测定培养料的pH值应该成为常规操作。取培养料的代表性样品5～10克，置于蒸馏水中，打碎培养料，摇动水，可用以下两种方法确定这一溶液的pH值：用试纸或电子pH值计。试纸包含许多物质，在不同的pH值下会变颜色，将试纸与比色卡相对照，就可以很容易确定pH值。电子pH值计更贵，一个小的便携式笔样pH值计需要大约50美元。应当随时用缓冲液校正电子pH值计。不要把pH值当作是个绝对指标，pH值低可能说明有微生物活动，这受培养料成分的影响。如果pH值低的真正原因，是因为巴氏消毒及腐熟不当引起微生物活动，添加缓冲剂（碳酸钙）提高pH值解决不了问题，而应想办法改善热处理。

3.1.5　微生物活性

微生物活性，由培养料的性质、能利用培养料的微生物种类及所使用的热处理方法决定。灭菌后的培养料应该是无菌的，但细菌内生孢子常常能在处理后存活，但只要数量有限，培养料不翻动，也不会造成什么危害。但混合培养料使这些孢子有机会大量扩散，引起细菌大量繁殖。

巴氏消毒培养料的情况更复杂，主要取决于培养料的成分及培养料中存在的微生物群落。同一辅料的孢子数可能大相径庭，从而影响巴氏消毒的可靠性。如果孢子量大，那么可能需要延长巴氏消毒的时间。经巴氏消毒的培养料，应该没有杂菌的孢子，但通常含有大量耐热细菌，意识到这一微生物群落可能有帮助，这一点非常重要。培养料中的细菌常常产生抑制绿霉菌生长的物质，用福尔马林对一些培养料进行灭菌，就可很容易地观察到这一现象：生物真空很快就会被绿霉菌填充。发酵后巴氏消毒的培养料中发现的情况最复杂，多糖、纤维素及半纤维素等容易降解物质的迅速降解，导致温度迅速升高，堆沤培养料堆内部会形成一个高温中心，嗜热微生物群落取代了原来的嗜温微生物群落体系，巴氏消毒后，多数嗜温微生物群落都被消灭了。此外，在这一阶段，有一种叫嗜热侧孢霉的真菌在整个培养料中占优势。人们已发现，双孢蘑菇（白蘑菇）可在嗜热侧孢霉的残留物上快速生长，因此，出现嗜热侧孢霉是培养料制备成功的一个很好的指标。