3.1　物理與生物化學(xué)特性

3.1.1　營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

有些真菌能利用一系列的培養(yǎng)料，有些則具有很大的選擇性，例如，有些平菇幾乎可以在任何闊葉樹木質(zhì)及秸稈、玉米芯和蒸餾酒糟中生長(zhǎng)，香菇則需要特殊的樹木（或鋸末）支持其生長(zhǎng)。許多菇菌的培養(yǎng)料主料通常包括木質(zhì)纖維素含量高的農(nóng)業(yè)下腳料，其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括糖和蛋白質(zhì)，容易吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)越多，產(chǎn)量就越高。選擇性降低了，雜菌污染的風(fēng)險(xiǎn)也就增加了，特別是綠霉菌（菇菌栽培中讓人擔(dān)心的雜菌）能快速分解可利用的糖。如果感染壓力大，添加更少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，盡管獲得的產(chǎn)量更低，但感染的機(jī)會(huì)少，因此，可能會(huì)獲得更高的利潤(rùn)。

3.1.2　緊實(shí)度

培養(yǎng)料的每個(gè)顆粒周圍都有一層水膜，培養(yǎng)料結(jié)構(gòu)要使它充分透氣

培養(yǎng)料太緊或太松，菌絲體都很難在其中定植：太松的話，菌絲體需要更多的能量到達(dá)下一片鋸末或秸稈；太緊的話，菌絲體不能呼吸：它需要吸入氧氣、釋放二氧化碳。氧氣濃度太低會(huì)使其生長(zhǎng)減慢，因此，良好的透氣性是避免產(chǎn)生厭氧條件所必需的。不同品種對(duì)透氣性要求不同，例如，竹蓀及大球蓋菇需要非常疏松的培養(yǎng)料，而香菇能在顆粒非常小的密實(shí)鋸末培養(yǎng)料上生長(zhǎng)。

3.1.3　含水量及水的活性

含水量太高引起空氣流通堵塞，太低則會(huì)因?yàn)槿彼恋K生長(zhǎng)。在厭氧條件下，微生物會(huì)發(fā)育而產(chǎn)生臭味，生長(zhǎng)過程中也可能產(chǎn)生有毒代謝產(chǎn)物。事實(shí)上，重要的并不是確切的含水量，而是水的活性。水的活性與從培養(yǎng)料中提取水分所需的吸力大小有關(guān)，因此，它與生活在培養(yǎng)料中的菌絲體能利用的水量直接相關(guān)。培養(yǎng)料的每一個(gè)顆粒周圍都有一層水膜，這層水膜中的水分很重要，因?yàn)樗鼙慌囵B(yǎng)料中的菌絲體利用，因此，被稱為游離水。此外，水的利用率還受滲透壓的影響，如果有許多分子（如鹽或糖）溶解在水中，那么能被利用的水分就非常少。

這一原理也適用于鹽漬保存食品，或制作柑橘醬。含水量只是培養(yǎng)料中總含水量的百分比，其中只有一部分能被菌絲體利用，因此，水的活性應(yīng)該是比較好的一個(gè)度量指標(biāo)，必須與持水能力一起考慮。非常細(xì)的鋸末比更粗的鋸末持水能力強(qiáng)。

擠壓試驗(yàn)：如果有很多水分從秸稈中滲漏出來，那可以肯定秸稈太濕了。稍用力擠壓，只有幾滴水滲出來。鋸末也可做同樣的試驗(yàn)：抓起一撮鋸末，用力擠壓?！谩√珴瘛?/p>

這種簡(jiǎn)單的擠壓試驗(yàn)，說明了要使用多大的壓力，才能從一撮培養(yǎng)料中擠出幾滴水分。如果培養(yǎng)料中使用的顆粒大小總是一樣，那么給定的含水量產(chǎn)生的水活性總是差不多，水的活性與培養(yǎng)料表面的相對(duì)濕度是平衡的。

3.1.4　培養(yǎng)料的pH值（酸堿度）

培養(yǎng)料的酸堿度用pH值表示，中性溶液的pH值為7，pH值小于7為酸性，大于7為堿性。菌絲體生長(zhǎng)過程中，培養(yǎng)料的pH值會(huì)發(fā)生很大的變化，例如，原木中的香菇菌絲體會(huì)使pH值從5.5降到3.8。栽培的多數(shù)菇菌喜歡在微酸性的培養(yǎng)料中生長(zhǎng)。培養(yǎng)料的pH值可用緩沖劑來穩(wěn)定，常用的緩沖劑有石膏和碳酸鈣。

測(cè)定培養(yǎng)料的pH值應(yīng)該成為常規(guī)操作。取培養(yǎng)料的代表性樣品5～10克，置于蒸餾水中，打碎培養(yǎng)料，搖動(dòng)水，可用以下兩種方法確定這一溶液的pH值：用試紙或電子pH值計(jì)。試紙包含許多物質(zhì)，在不同的pH值下會(huì)變顏色，將試紙與比色卡相對(duì)照，就可以很容易確定pH值。電子pH值計(jì)更貴，一個(gè)小的便攜式筆樣pH值計(jì)需要大約50美元。應(yīng)當(dāng)隨時(shí)用緩沖液校正電子pH值計(jì)。不要把pH值當(dāng)作是個(gè)絕對(duì)指標(biāo)，pH值低可能說明有微生物活動(dòng)，這受培養(yǎng)料成分的影響。如果pH值低的真正原因，是因?yàn)榘褪舷炯案觳划?dāng)引起微生物活動(dòng)，添加緩沖劑（碳酸鈣）提高pH值解決不了問題，而應(yīng)想辦法改善熱處理。

3.1.5　微生物活性

微生物活性，由培養(yǎng)料的性質(zhì)、能利用培養(yǎng)料的微生物種類及所使用的熱處理方法決定。滅菌后的培養(yǎng)料應(yīng)該是無菌的，但細(xì)菌內(nèi)生孢子常常能在處理后存活，但只要數(shù)量有限，培養(yǎng)料不翻動(dòng)，也不會(huì)造成什么危害。但混合培養(yǎng)料使這些孢子有機(jī)會(huì)大量擴(kuò)散，引起細(xì)菌大量繁殖。

巴氏消毒培養(yǎng)料的情況更復(fù)雜，主要取決于培養(yǎng)料的成分及培養(yǎng)料中存在的微生物群落。同一輔料的孢子數(shù)可能大相徑庭，從而影響巴氏消毒的可靠性。如果孢子量大，那么可能需要延長(zhǎng)巴氏消毒的時(shí)間。經(jīng)巴氏消毒的培養(yǎng)料，應(yīng)該沒有雜菌的孢子，但通常含有大量耐熱細(xì)菌，意識(shí)到這一微生物群落可能有幫助，這一點(diǎn)非常重要。培養(yǎng)料中的細(xì)菌常常產(chǎn)生抑制綠霉菌生長(zhǎng)的物質(zhì)，用福爾馬林對(duì)一些培養(yǎng)料進(jìn)行滅菌，就可很容易地觀察到這一現(xiàn)象：生物真空很快就會(huì)被綠霉菌填充。發(fā)酵后巴氏消毒的培養(yǎng)料中發(fā)現(xiàn)的情況最復(fù)雜，多糖、纖維素及半纖維素等容易降解物質(zhì)的迅速降解，導(dǎo)致溫度迅速升高，堆漚培養(yǎng)料堆內(nèi)部會(huì)形成一個(gè)高溫中心，嗜熱微生物群落取代了原來的嗜溫微生物群落體系，巴氏消毒后，多數(shù)嗜溫微生物群落都被消滅了。此外，在這一階段，有一種叫嗜熱側(cè)孢霉的真菌在整個(gè)培養(yǎng)料中占優(yōu)勢(shì)。人們已發(fā)現(xiàn)，雙孢蘑菇（白蘑菇）可在嗜熱側(cè)孢霉的殘留物上快速生長(zhǎng)，因此，出現(xiàn)嗜熱側(cè)孢霉是培養(yǎng)料制備成功的一個(gè)很好的指標(biāo)。