黑木耳菌糠再利用的研究現(xiàn)狀.pdf

PECIAL ECONOMIC ANIMALS AND PLANTS 特種經濟動植物 S 53 2020 年 第 12 期 黑木耳菌糠再利用的研究現(xiàn)狀 于 淼 1 喻迎春 1 于 匯 2 1 北華大學 吉林 吉林 132001 2 吉林市菌草堂科技開發(fā)有限公司 吉林 吉林 132001 摘要 黑木耳是我國第二大種植食用菌 每年采摘后 都殘留巨量的黑木耳菌糠 如未進行及時處理 將對生態(tài)環(huán)境產生破壞 本文對近年來黑木耳菌糠再利用的相關研究進行了回顧 并探討了其中存在 的主要問題 希望能為黑木耳菌糠的再利用開發(fā)提供理論參考 關鍵詞 黑木耳 菌糠 再利用 黑木耳又稱木耳 光木耳 細木耳 云耳等 是我國目前僅次于香菇的第二大食用菌 根據(jù)中 國食用菌協(xié)會在 2019 年 12 月發(fā)布的 2018 年度 全國食用菌統(tǒng)計調查結果分析 2018 年黑木耳 產量為 67 4 億千克 其中 黑龍江省 31 5 億千 克 占全國總產量的 47 2 吉林省 16 1 億千克 占全國總產量的 24 15 1 每 10kg 食用菌培養(yǎng) 基在產生 10kg 食用菌鮮品后 約剩余 6kg 菌糠 按照此比例計算 僅 2018 年黑木耳菌糠產量就 有 40 億千克 這些生產垃圾若未得到妥善處理 必將對生態(tài)環(huán)境造成極大的影響 黑木耳菌糠主要是由種植菌棒的剩余營養(yǎng) 部分和黑木耳的菌絲體組成 目前菌棒培養(yǎng)基使 用最多的主料為木屑 棉籽殼和玉米芯 在被 黑木耳菌絲體吸收利用后 菌糠中仍含有較多的 纖維素 半纖維素和木質素 同時也有豐富的菌 絲殘體蛋白 脂肪 氨基酸 菌絲體的次生代謝 產物和鈣 磷 鈉 銅等多種元素 2 如何將這 些成分變廢為寶 重新利用 對于食用菌產業(yè)的 再加工生產 延長產業(yè)鏈和實現(xiàn)循環(huán)農業(yè)都有重 要意義 現(xiàn)將黑木耳菌糠再利用的相關研究綜述 如下 1 在栽培農業(yè)中的再利用 黑木耳菌糠雖然已經為菌體生長提供了營 養(yǎng) 但剩余的營養(yǎng)素如纖維素和木質素等仍然可 以用來培育下一批食用菌 在木耳生長過程中 通過代謝菌袋當中的有機質而產生的多種糖類 有機酸類和其他生物活性物質也可以作為營養(yǎng)成 分為其他的農業(yè)作物和食用菌所利用 張大偉 3 等研究了黑木耳菌糠在不同堆肥條 件下的物質變化 菌糠中碳氮比低于 20 1 基 本符合有機肥的技術標準 黑木耳菌糠中由于富 含菌絲等粗蛋白 有機質含量為 25 55 與 雞糞的有機質含量相近 而且食用菌廢料中不含 火堿 施后不會出現(xiàn)燒苗現(xiàn)象 因此作為基肥比 雞糞等糞肥更加安全 以上都表明黑木耳菌糠是 一種優(yōu)質的有機肥 黃睿 4 等以不同比例的黑木 耳菌糠代替木屑 配置培養(yǎng)基栽培黑木耳 并與 常規(guī)培養(yǎng)基進行產量質量的比較實驗 結果顯示 所有加入菌糠的培養(yǎng)基黑木耳產量均高于未加入 菌糠的對照組 且菌糠含量在 30 的培養(yǎng)基為 最佳配比 劉昕哲 5 在元蘑的培養(yǎng)基內加入各種 比例的黑木耳菌糠 得到了類似的結論 試驗通 過 4 個占比梯度的培養(yǎng)基栽培元蘑 每組 20 袋 進行對比 結論為當黑木耳菌糠占比為 25 時 栽培出來的元蘑效果最為理想 而當黑木耳菌糠 占比超過 35 時 則會導致產量下降 張鵬等 6 使用黑木耳菌糠代替秸稈作為主要基質 發(fā)酵后 栽培大球蓋菇 發(fā)現(xiàn)出菇時間早于傳統(tǒng)配方的對 照組 5 7d 且產量比對照組提高了 9 8 結果 顯示黑木耳菌糠栽培大球蓋菇在技術和成本上都 具有可行性 張騰霄等 7 通過堿性反應 堆悶 烘烤 超聲的方法對木耳菌糠進行改性后 以此 作為基質栽培金針菇 試驗結果表明 要將木耳 菌糠的酸性代謝物 胺類等有害物質分解除去 并添加適量其他營養(yǎng)物質來平衡金針菇的營養(yǎng)需 求 可實現(xiàn)用木耳菌糠高效率生產金針菇的目的 田紅剛 8 等以發(fā)酵后的黑木耳菌糠為原料 采用 特種植物 特色蔬菜 54 2020 年 第 12 期 全部代替營養(yǎng)土和只代替底層營養(yǎng)土的方法 進 行水稻育苗試驗 結果顯示在菌糠當中加入一定 量的雞糞作為底土進行育苗的方法 在水稻育苗 上有一定的利用價值 李鳳美等 將黑木耳菌糠與 牛糞混合后 作為飼料養(yǎng)殖蚯蚓 結果顯示 當 黑木耳菌糠與牛糞添加比例為 1 5 時 對蚯蚓繁 殖生長最為有利 黑木耳菌糠雖然是食用菌種植剩余的廢料 但其中仍然留存大量有機質 而菌絲分解后的木 質素 纖維素也有較好的利用前景 隨著研究的 不斷深入 黑木耳菌糠在種植中的應用也將更為 廣闊 2 廢水處理 黑木耳菌糠外表面富含羥基 氨基及羧基等 活性基團 內部含有大量菌絲體 纖維素和半纖 維素等成分 可以與金屬離子進行配位 絡合 并且菌絲和木屑之間的多孔結構也可以對金屬離 子進行物理吸附 這些特點使得黑木耳菌糠無論 在化學結構上還是物理特性上 都具有作為廢水 處理中生物吸附劑的巨大潛能 藏婷婷 9 以粉碎處理后的黑木耳菌糠為吸附 劑去除廢水中的銅離子 通過單因素試驗確定響 應面的高水平條件 并用響應面方法對其優(yōu)化 確定了最佳吸附條件 在 pH7 0 的條件下 菌糠 投加量 31 6g L 吸附時間 134min 吸附率可達 到 80 51 采用掃描電鏡分析 能譜分析 紅 外射線分析和 X 射線衍射分析等手段對吸附前 后的菌糠進行表征 結果顯示菌絲體與木屑之間 疏松多孔 錯綜復雜 容易進行物理吸附 菌糠 吸附銅離子時菌糠表面的羥基 氨基 羰基 羧 基和單環(huán)芳烴碳碳雙鍵與銅離子發(fā)生配位絡合作 用 而銅離子和菌糠表面的 Mg 2 Ca 2 等金屬離 子發(fā)生離子交換反應 這些結果提示黑木耳菌糠 在農業(yè)廢棄物有效資源化的應用中有較大的可塑 性 趙淼等 10 以黑木耳菌糠為吸附劑去除廢水 中的鉻 采用模擬污水 用粉碎干燥后的黑木 耳菌糠進行吸附實驗 并用原子吸收分光光度 計測定剩余鉻離子濃度 采樣 6d 后 吸附率達 到 100 同時也研究了解吸附劑的最佳條件 發(fā)現(xiàn)堿性條件較酸性條件解吸附效果好 濃度為 1mol L 的氫氧化鈉溶液是最佳解吸附劑 3 飼料利用 菌糠在栽培食用菌之后 氣味芳香 機械 強度也大幅下降 更有利于粉碎加工 而其中豐 富的粗蛋白 粗脂肪也使其具備成為動物飼料的 潛力 趙祎等 11 通過微生物固體發(fā)酵技術及微生 物種子擴大培養(yǎng)技術 對黑木耳菌糠進行飼料轉 化試驗 試驗使用大球蓋菇 產朊假絲酵母以及 乳酸菌降解黑木耳菌糠 結論提示大球蓋菇作為 發(fā)酵種子 效果最好 其中培養(yǎng)大球蓋菇時硫酸 鈣添加量為 0 04g kg 尿素添加量為 0 4g kg 玉 米粉添加量為 30g kg 發(fā)酵時間為 24d 高士友 12 將黑木耳菌糠加入飼料中 對長白仔豬進行喂養(yǎng) 試驗 經過連續(xù)喂養(yǎng)菌糠飼料 77d 喂養(yǎng)菌糠試 驗組 平均每頭豬增重 48 6kg 而未喂養(yǎng)菌糠的 豬平均增重 41 3kg 頭 增幅 17 68 比對照提 高 16 67 菌糠由于其成分特點 無論從創(chuàng)收還是循環(huán) 農業(yè)的角度來看 都值得投入更多的關注 食用 菌菌糠的應用研究已有許多 如平菇菌糠和杏鮑 菇菌糠在奶牛飼料中的應用以及杏鮑菇菌糠在家 禽飼料中的應用研究等 13 而黑木耳菌糠的相關 研究數(shù)量則較為有限 4 其他研究 謝修鴻等 14 通過盆栽試驗 研究了黑木耳菌 糠對蘇打鹽堿土的改良作用 發(fā)現(xiàn)黑木耳菌糠改 善了土壤的物理性質 降低了蘇打鹽堿土的 pH 值 堿化度 提高了土壤肥力 證明使用黑木耳 菌糠改良蘇打鹽堿土確實可行 楊啟航 15 以黑 木耳菌糠為材料 提取了黑木耳菌糠多糖 并對 其進行了結構分析以及動物實驗和細胞實驗 結 果表明 黑木耳菌糠多糖具有較強的抗氧化能力 并能改善由高脂乳劑誘導的高脂血癥小鼠的一系 列生理性病變 5 存在的問題及展望 必須承認 黑木耳菌糠的再利用也存在一些 不容忽視的問題 如黑木耳種植中農戶使用殺蟲 劑 除菌劑導致的藥物殘留 增加了其在養(yǎng)殖以 及種植行業(yè)中再利用的風險以及繁復程度 而菌 糠外包裝的高厚度塑料需要剝去才能取出菌糠進 行加工 而外包裝易對環(huán)境造成塑料污染 目前 PECIAL ECONOMIC ANIMALS AND PLANTS 特種經濟動植物 S 55 2020 年 第 12 期 許多研究只是停留在實驗室階段 面對每年上億 千克級別黑木耳菌糠的產量 距離實現(xiàn)工廠級的 再利用依然有遙遠的距離 而最重要的則是政府 應該如何根據(jù)現(xiàn)實情況 制定合理的政策 引領 種植戶和相關部門認識到廢棄菌棒對于生態(tài)以及 生活環(huán)境的負面影響 并投入專項治理資金 促 進產學研相結合 建立起回收再利用的商業(yè)模式 參考文獻 1 中國食用菌協(xié)會關于印發(fā)全國食用菌 2018 年度產量 產 值統(tǒng)計調查結果的函 中食菌協(xié)函 2019 63號 DB OL 202003191756353016 pdf 2 程志強 等 廢棄黑木耳菌糠特征及環(huán)境影響分析 J 環(huán)境污染與防治 2012 34 07 45 48 54 3 張大偉 黑木耳菌棒堆漚條件研究 J 園藝與種 苗 2016 12 17 19 4 黃睿 等 黑木耳菌糠栽培黑木耳的研究 J 中國林副 特產 2011 05 41 42 5 劉昕哲 黑木耳菌糠栽培元蘑配方試驗淺談 J 農家致 富顧問 2019 24 192 6 張鵬 等 利用黑木耳菌糠栽培大球蓋菇的技術研究 J 中國食用菌 2017 36 01 32 35 7 張騰霄 王斌 趙東江 等 木耳菌糠改性處理用于栽培 金針菇的試驗 J 江蘇農業(yè)科學 2015 43 03 237 239 8 田紅剛 等 木耳菌糠做水稻育秧基質研究初探 J 農 業(yè)與技術 2020 40 09 32 34 9 藏婷婷 等 黑木耳菌糠對 Cu 2 的生物吸附及其機理 J 環(huán)境科學學報 2014 34 06 1 421 1 428 10 趙淼 等 黑木耳菌糠吸附劑對電鍍廢水中鉻的吸附與解 吸附的研究 J 農家科技 下旬刊 2015 07 285 287 11 趙祎 王英臣 木耳菌糠發(fā)酵飼料的研究 J 飼料博 覽 2016 07 31 36 12 高士友 周緒元 黑木耳菌糠綜合利用技術的研究 J 中國果菜 2010 10 55 57 13 劉晗璐 食用菌菌糠飼料化利用研究進展 J 特產研 究 2020 42 03 82 85 14 謝修鴻 梁運江 李玉 黑木耳菌糠改良蘇打鹽堿土 效果研究 J 水土保持學報 2008 05 130 133 152 15 楊啟航 黑木耳菌糠多糖的抗氧化和降血脂活性分析 D 濟南 山東農業(yè)大學 2019 基金項目 吉林省科技廳分子老年醫(yī)學重點實驗室項目 資助課題 20130624003 JC 吉林省大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目 202010201056 作者簡介 于淼 1982 男 助教 研究方向 細胞生 物學 人群的保健需求 布置相應的保健植物 創(chuàng)造人與 自然的和諧發(fā)展 可設置植物專類園 提供冥想 瑜伽 禪修 武術 讀書和寫生等專區(qū) 滿足不同人 群康養(yǎng)的要求 尤其是西北霧霾較多地區(qū) 要突出空 氣要素的吸引力 針對不同類型和不同年齡段目標 客戶打造養(yǎng)生 運動 康復和輔助治療等康養(yǎng)產業(yè) 鑒于數(shù)種的來源地及采集時間 地點的差異 性 尚不能完全代表麥積國家森林公園內不同林 分對個體產生的反應和總趨勢 有待進一步數(shù)據(jù) 累積和調查研究 參考文獻 1 劉華亭 森林浴 綠的健身法 M 臺北 臺灣大展 出版社 1984 2 張紅梅 森林與人類康體保健系列報道 三 N 中國 綠色時報 2008 07 10 3 吳楚材 吳章文 羅江濱 植物精氣研究 M 北京 中 國林業(yè)出版社 2006 4 朱亮鋒 陸碧瑤 李寶靈 等 芳香植物及其化學成分 M ?？?海南出版社 1998 5 廖惠民 呼吸系統(tǒng)保健型園林的構建研究 D 廣州 華 南農業(yè)大學 2008 6 李紅武 園林保健植物分類及應用探討 J 消費導 刊 2008 10 186 7 郝靜梅 盛冉 孫志高 等 檸檬烯抗菌性研究進展 J 食品與發(fā)酵工業(yè) 2017 43 2 8 安定國 小隴山高等植物志 M 蘭州 甘肅民族出版 社 2001 作者簡介 丁新惠 1969 10 副高級工程師 主要從事 上接第44頁