Шампиньоны.

Л.А. Девочкин.

Просмотр содержания.

Оглавление:


Потребление грибов как продукта питания имеет многовековую историю, а за последние 3-4 столетия отдельные виды съедобных грибов стали выращивать в искусственных условиях. Среди культивируемых видов съедобных грибов наиболее широкое распространение получил шампиньон, который сейчас выращивают во многих странах всех континентов земного шара. В общем объеме мирового производства грибов, превышающем 1 млн. т., шампиньоны занимают 75-80 %.
Шампиньоны содержат от 88 до 92 % воды, богаты полноценными белками, в состав грибов входит значительное количество углеводов, органических кислот, минеральных веществ и целый комплекс витаминов. В 100 г свежих шампиньонов содержится 27,4 кал (115 Дж), сушеных (грибной порошок) -192 кал (800 Дж). Более половины азотистых веществ представлено белком, а в составе углеводов преобладает маннит. Среди минеральных веществ основное место принадлежит солям фосфора и калия. По содержанию солей фосфора шампиньоны можно приравнять к рыбным продуктам. Шампиньоны содержат витамины А, С, витамины группы В (тиамин и рибофлавин), РР (никотиновая кислота), пантотеновую кислоту. Кроме того, в шампиньонах имеются специфические ароматические вещества, придающие им неповторимый вкус и аромат.
Как пищевой продукт шампиньоны универсальны. Их потребляют в свежем виде, сушат и консервируют. Из шампиньонов можно приготовить большое число блюд, при этом они прекрасно сочетаются с мясом, овощами и другими продуктами.
Выращивание шампиньона не требует значительных затрат. Грибы успешно растут на субстрате, приготовленном из отходов сельскохозяйственного производства и перерабатывающей промышленности. В процессе утилизации отходов получают большой выход продукции высокой питательной ценности. Шампиньон дает урожай в течение круглого года, что ликвидирует сезонность в получении продукции. Короткий цикл роста и развития шампиньона позволяет иметь в каждом культивационном помещении от 4 до 6,5 оборота культуры в год, а возможность выращивания в емкостях - более полно использовать объем помещения.
Выращивание шампиньонов - безотходное производство. Использованный для грибов субстрат представляет собой высокоценное органическое удобрение для многих культур открытого и защищенного грунта.
Благодаря современным техническим достижениям в механизации трудоемких процессов, созданию автоматизированных систем кондиционирования, унификации культивационных сооружений происходит переход от небольшого товарного производства к строительству крупных высокомеханизированных и автоматизированных комплексов. Практика эксплуатации таких комплексов, построенных в нашей стране, показала, что выращивание шампиньонов высокорентабельно.
В целях увеличения производства продуктов питания и расширения их ассортимента в нашей стране ведется строительство крупных шампиньонных комплексов. С вводом их в эксплуатацию объемы выращивания этой ценной культуры значительно возрастут. Для снабжения посадочным материалом существующих и вновь строящихся комплексов в совхозе "Заречье" Московской области работает завод по производству мицелия шампиньонов мощностью 300 т в год.

КЛАССИФИКАЦИЯ, МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ШАМПИНЬОНОВ


Шампиньон относится к классу базидиальных грибов, порядку агариковых, или пластинчатых, семейству агариковых, или шампиньоновых, роду шампиньон, который в природных условиях насчитывает более 60 видов.
Традиционно, начиная с К. Линнея (1735), грибы рассматривали как особый отдел растительного мира. Это связано с особенностью грибов, которая заключается в совмещении ими черт как растений, так и животных. Впервые в самостоятельную группу грибы были выделены Е. М. Фризом (1821), а в настоящее время в систематическом ряду они представляют собой специальное царство.
По классификации Е. М. Фриза культивируемые формы шампиньона были отнесены к единственному виду - шампиньон обыкновенный. Позднее решениями международных конгрессов ботаников в Стокгольме в 1950 г., затем в Париже в 1954 г. роду шампиньон было присвоено название Agaricus.
Виды рода шампиньон в основном космополиты, распространены они на всех континентах, и только небольшое число видов, в основном пустынные шампиньоны, имеют ограниченный ареал пустынь и полупустынь Средней Азия и Северной Америки.
Большая часть видов рода Agaricus относится к сапрофитным грибам, то есть они растут на перепревшем навозе, полевом и луговом перегное, на лесной подстилке. Образуют плодовые тела, имеющие гладкую, волокнистую или чешуйчатую поверхность шляпки, белого или беловатого цвета, реже темноокрашенные, размер шляпки от 2 до 10 см и более. Пластинки на нижней стороне шляпки свободные, у молодых плодовых тел белые.
Шампиньон имеет два основных органа: подземный - мицелий (грибница), представляющий собой вегетативную часть гриба, и надземный - плодовое тело, которое выполняет функции полового размножения или спороношения.
Аналогично высшим цветковым растениям, у которых цикл роста и развития продолжается "от семени до семени", у шампиньона этот цикл проходит от споры до споры.
Попав в благоприятные условия, спора гриба на 8-12-й день образует проросток, который затем превращается в ветвящуюся гифу. Ветви гиф растут, в них появляются перегородки, и получается многоклеточный молодой мицелий. Рост гиф происходит делением верхушечных более молодых клеток, а внутренние более старые клетки вытягиваются и из части их формируются боковые выпуклости, которые, отделяясь перегородкой, образуют боковые ветви гиф.
Молодой мицелий по внешнему виду представляет собой ветвящиеся паутинки, в связи с чем, в этот период его называют паутинистым. Такой мицелий считается лучшим для посева или посадки, так как он быстро приживается в субстрате.
Разрастание мицелия в зависимости от температуры, влажности и плотности субстрата продолжается от 10 до 20 дней.
По мере роста и переплетения гиф мицелия возникают тяжистые образования, на этом мицелии происходит формирование зачатков плодовых тел. Следует отметить, что молодой паутинистый мицелий растет в субстрате во всех направлениях, но для образования зачатков плодовых тел его гифы прорастают вертикально вверх в слой покровного материала. Зачатки плодовых тел (примордии) появляются на окончаниях этих гиф в виде мельчайших вздутий.
Когда зачатки плодовых тел достигают величины горошины, в них происходит дифференциация тканей с образованием шляпки и ножки плодового тела.
В молодом возрасте шляпка плодового тела шарообразная или слегка вытянутая, закрытая; края шляпки завернуты внутрь и соединены с ножкой рыхлой тканью, называемой частным покрывалом. При созревании плодового тела края шляпки расправляются, частное покрывало натягивается, затем отрывается от края шляпки, оставаясь на ножке в виде пленчатого кольца.
На нижней стороне шляпки расположены радиально расходящиеся пластинки, на которых образуются базидии со спорами. У молодых плодовых тел пластинки розовые, по мере созревания спор они темнеют, становятся бурыми, затем темно-коричневыми или темно-шоколадного цвета.
Базидии представляют собой булавовидные, параллельные клетки с отростками, где развиваются споры. Шампиньон двуспоровый имеет на каждой базидии по две споры, дикорастущие виды - по четыре. . .

ОСОБЕННОСТИ ПИТАНИЯ ШАМПИНЬОНОВ


Шампиньон как сапрофит питается готовыми органическими и минеральными веществами, которые гифы мицелия гриба извлекают из питательного субстрата всей поверхностью. В естественных условиях питательной средой сапрофитных грибов обычно служат отмершие разлагающиеся растения, гумус почвы, лесной опад, скопления разлагающегося навоза сельскохозяйственных животных и т.д. Химический состав питательных сред бывает очень разнообразен, поэтому и усвояемость их грибами неодинакова. В значительной степени это зависит от особенностей мицелия выделять различные ферменты и другие биологически активные соединения, способствующие усвоению питательных веществ из среды.
Важную роль в питании шампиньона играют микроорганизмы, переводящие минеральные вещества и сложные органические соединения питательной среды в доступную для усвоения гифами мицелия форму. Кроме того, бурное развитие различных групп микроорганизмов в период разложения органических веществ и последующее отмирание этих микроорганизмов обогащает питательную среду белковыми соединениями и другими формами сложных органических веществ, которые усваиваются мицелием шампиньона.
Для шампиньона, относящегося к гетеротрофным организмам, важнейшее значение имеет углеродное и азотное питание. Как и большинство грибов, шампиньон усваивает не только простые сахара - глюкозу, но и более сложные. Хорошими источниками углеродного питания для шампиньона служат пентозы, гексозы, дисахариды, многие органические кислоты, пектин. Гриб с успехом усваивает углерод и из сложных азотсодержащих соединений.
Способность шампиньона усваивать углерод из сложных соединений питательной среды - очень важный фактор, так как бурное развитие макрофлоры в период приготовления субстрата (ферментация) сильно обедняет последний простыми формами соединений углерода.
Лучшие источники азотного питания для шампиньона - белки, пептоны и аминокислоты. Усвоению сложных органических соединений азота способствуют протеолитические ферменты, активность которых у шампиньона очень высока.
Шампиньон может усваивать азот и из неорганических веществ. Однако использование неорганического азота для питания различно. Лучше усваивается аммонийная форма азота, нитратный азот мицелием гриба практически не потребляется.
В питании шампиньона определенное значение имеет соотношение углеродсодержащих и азотистых соединений в среде.
При обилии источников органического азота и недостатке углеродистого питания шампиньон быстро прекращает плодоношение, что приводит к снижению урожая.
Для жизнедеятельности шампиньона важно также питание зольными элементами. Плодовые тела гриба содержат те же зольные элементы, что и высшие цветковые растения. Источником зольных элементов служит питательная среда, приготовленная из соломистого конского навоза или материалов растительного происхождения. Точки зрения грибоводов относительно содержания зольных элементов в ферментированных материалах различны. Одни считают, что в растительных остатках или соломистом конском навозе, используемых для приготовления субстрата, содержание зольных элементов достаточно для нормальной жизнедеятельности шампиньона, другие, что необходимо добавлять в питательную среду определенные количества некоторых зольных элементов в форме минеральных удобрений. В последнее десятилетие практикой грибоводства показано, что добавлять в субстрат зольные элементы с минеральными удобрениями не обязательно, используемые для приготовления субстрата органические материалы содержат достаточное количество элементов зольного питания.
Из зольных элементов совершенно необходимыми для гриба считают калий, кальций, фосфор, магний, серу к железо.
Калин принимает активное участие в энергетическом балансе грибов. Отмечено, что высокая концентрация калия в питательной среде неблагоприятно влияет на развитие шампиньона, задерживает спорообразование, но отрицательный эффект калия нейтрализуется при достаточном количестве кальция в среде.
Фосфор входит в состав ядерных кислот, дыхательных ферментов и других соединений и, следовательно, необходим для жизнедеятельности грибов. Недостаток фосфора в питательной среде снижает активность роста мицелия, а его избыток вреден для шампиньона.
Кальций - один из важнейших элементов для шампиньона. Исследования показали, что без кальция мицелий не растет. Этот элемент устраняет антагонизм калия и магния, а также вредное влияние избытка калия в питательной среде. Кроме того, кальций играет важную роль в образовании комочков лигнин-гумусового комплекса, нейтрализует продукт метаболизма гриба-щавельную кислоту с образованием нерастворимого соединения оксалата кальция, регулирует кислотность субстрата и покровного материала.
Установлено, что кальций можно добавлять в субстрат в форме гипса, как правило, в первую перебивку, а в покровный материал - как один из компонентов при его приготовлении. Если субстрат к концу ферментации оказывается переувлажненным, то целесообразно гипс добавлять и в конце процесса приготовления субстрата, что снимает переувлажнение и оказывает благоприятное воздействие на структуру субстрата и его воздухопроницаемость.
Как правило, содержание кальция в субстрате должно быть несколько избыточным для начального периода выращивания гриба, так; как в процессе роста шампиньона происходит подкисление среды субстрата, которое нейтрализуется кальцием. Это же явление наблюдается и в процессе приготовления субстрата.

РАЗМНОЖЕНИЕ ШАМПИНЬОНОВ


Шампиньон имеет два способа размножения - вегетативный и половой. При культивировании гриба используют оба способа размножения. Каждый из них имеет свои особенности, связанные с биологией шампиньона.
Вегетативное размножение, основанное на способности гиф мицелия и кусочков тканей плодовых тел регенерировать при благоприятных условиях среды, широко применяют как при выращивании мицелия, так и в производстве грибов. Кусочки гиф мицелия или плодовых тел, пересаженные на стерильную питательную среду, при температуре 20-25 °С в течение 4-5 дней разрастаются и затем образуют густую сеть гиф мицелия, который может быть вновь использован для дальнейшего размножения. Этот способ размножения мицелия называют тканевым.
При тканевом размножении лучшие результаты получают, если кусочки тканей молодых плодовых тел берут из гимениального слоя. Ткань ножек плодовых тел приживается на питательной среде медленнее и, как правило, для вегетативного размножения ее не используют.
Органом полового размножения шампиньона служат плодовые тела, на которых образуются базидио-споры. У базидиомицетов отсутствуют половые клетки, и размножение у них происходит апогамно. Споры, прорастая, образуют первичный мицелий, его, клетки содержат гаплоидные ядра (с одинарным числом хромосом). После разрастания мицелий превращается во вторичный (дикариотичный), клетки которого имеют спаренные ядра (дикарионы).
Дикариотичный мицелий образуется в результате срастания двух мицелиев и слиянии содержимого их клеток, он существет длительное время - до окончания плодоношения. На нем формируются плодовые тела, на нижней стороне шляпок обособляется спороносный слой - гимений, который состоит из базидий с базидиоспорами, парафиз и цистид. Парафизы и цистиды выполняют защитную роль, предполагают также, что цистидам свойственны выделительные функции (экскреторная роль). В базидиях происходит слияние дикарионов, после чего диплоидное ядро делится редукционно с образованием двух гаплоидных ядер, которые, в свою очередь, вновь делятся, давая четыре гаплоидных ядра.
У четырехспоровых видов, к которым относятся большинство шампиньонов, на базидии образуются четыре базидиоспоры, в них переходят из базидии по одному ядру. У двуспорового шампиньона на базидии образуется две споры и в них переходят, как правило, по два разнополых ядра. Поэтому у четырех-споровых видов шампиньона возможна гибридизация.
Исследованиями последнего десятилетия доказано, что у шампиньона двуспорового также возможна гибридизация. Это связано с тем, что наряду с образованием на базидии двух спор гриб может формировать, по-видимому, как исключение, по три и четыре споры. Если на базидии имеются три споры, то одна из них - двухъядерная и две - одноядерные. При этом в споры могут перейти однополые или разнополые ядра, одноядерные споры также бывают однополыми или разнополыми. При образовании четырех спор все они разнополые. Т. И. Эллиот указывает, что образование трех и четырех спор на базидиях очень незначительно и составляет 3-5%. Следовательно, получение гибридных форм у шампиньона двуспорового весьма затруднено. . .

КУПЬТИВАЦИОННЫЕ СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ШАМПИНЬОНОВ


Шампиньон можно выращивать в разнообразных приспособленных помещениях - подвалах зданий, утепленных, сараях, погребах, овощных теплицах, каменоломнях, шахтах, парниках и в специальных сооружениях - шампиньонницах.
Использование тех или иных помещений для выращивания шампиньона прежде всего зависит от назначения и объема получения продукции. Однако все приспособленные помещения, как правило, не имеют условий, полностью отвечающих биологическим особенностям культуры, поэтому их требуется оборудовать приборами для создания оптимальных параметров микроклимата, а также системой приточно-вытяжной вентиляции.
Основные требования к культивационным сооружениям для культуры шампиньона следующие:

1. В помещении должна сохраняться постоянная температура при незначительном ее колебании в соответствии с требованиями культуры по периодам цикла выращивания.

2. Помещение должно быть достаточно вентилируемым, с равномерным распределением воздуха, чтобы сгладить перепады температуры и исключить повышение концентрации углекислого газа выше допустимых пределов.

3. Помещение должно иметь достаточную влагоизоляцию, позволяющую поддерживать влажность воздуха на уровне 90 % с колебанием в пределах ±5%.

4. В помещение не должен проникать прямой солнечный свет.

5. Размер и конфигурация помещения должны позволять выполнять основные производственные операции механизированным способом. Продолжительность выполнения наиболее трудоемких операций - не более одного рабочего дня.
В соответствии с указанными требованиями наиболее подходят для выращивания культуры шампиньона специальные сооружения (шампиньонницы), а также каменоломни и подвалы, оборудованные для производства грибов. . .