黑木耳菌糠再利用的研究现状.pdf

PECIAL ECONOMIC ANIMALS AND PLANTS 特种经济动植物 S 53 2020 年 第 12 期 黑木耳菌糠再利用的研究现状 于 淼 1 喻迎春 1 于 汇 2 1 北华大学 吉林 吉林 132001 2 吉林市菌草堂科技开发有限公司 吉林 吉林 132001 摘要 黑木耳是我国第二大种植食用菌 每年采摘后 都残留巨量的黑木耳菌糠 如未进行及时处理 将对生态环境产生破坏 本文对近年来黑木耳菌糠再利用的相关研究进行了回顾 并探讨了其中存在 的主要问题 希望能为黑木耳菌糠的再利用开发提供理论参考 关键词 黑木耳 菌糠 再利用 黑木耳又称木耳 光木耳 细木耳 云耳等 是我国目前仅次于香菇的第二大食用菌 根据中 国食用菌协会在 2019 年 12 月发布的 2018 年度 全国食用菌统计调查结果分析 2018 年黑木耳 产量为 67 4 亿千克 其中 黑龙江省 31 5 亿千 克 占全国总产量的 47 2 吉林省 16 1 亿千克 占全国总产量的 24 15 1 每 10kg 食用菌培养 基在产生 10kg 食用菌鲜品后 约剩余 6kg 菌糠 按照此比例计算 仅 2018 年黑木耳菌糠产量就 有 40 亿千克 这些生产垃圾若未得到妥善处理 必将对生态环境造成极大的影响 黑木耳菌糠主要是由种植菌棒的剩余营养 部分和黑木耳的菌丝体组成 目前菌棒培养基使 用最多的主料为木屑 棉籽壳和玉米芯 在被 黑木耳菌丝体吸收利用后 菌糠中仍含有较多的 纤维素 半纤维素和木质素 同时也有丰富的菌 丝残体蛋白 脂肪 氨基酸 菌丝体的次生代谢 产物和钙 磷 钠 铜等多种元素 2 如何将这 些成分变废为宝 重新利用 对于食用菌产业的 再加工生产 延长产业链和实现循环农业都有重 要意义 现将黑木耳菌糠再利用的相关研究综述 如下 1 在栽培农业中的再利用 黑木耳菌糠虽然已经为菌体生长提供了营 养 但剩余的营养素如纤维素和木质素等仍然可 以用来培育下一批食用菌 在木耳生长过程中 通过代谢菌袋当中的有机质而产生的多种糖类 有机酸类和其他生物活性物质也可以作为营养成 分为其他的农业作物和食用菌所利用 张大伟 3 等研究了黑木耳菌糠在不同堆肥条 件下的物质变化 菌糠中碳氮比低于 20 1 基 本符合有机肥的技术标准 黑木耳菌糠中由于富 含菌丝等粗蛋白 有机质含量为 25 55 与 鸡粪的有机质含量相近 而且食用菌废料中不含 火碱 施后不会出现烧苗现象 因此作为基肥比 鸡粪等粪肥更加安全 以上都表明黑木耳菌糠是 一种优质的有机肥 黄睿 4 等以不同比例的黑木 耳菌糠代替木屑 配置培养基栽培黑木耳 并与 常规培养基进行产量质量的比较实验 结果显示 所有加入菌糠的培养基黑木耳产量均高于未加入 菌糠的对照组 且菌糠含量在 30 的培养基为 最佳配比 刘昕哲 5 在元蘑的培养基内加入各种 比例的黑木耳菌糠 得到了类似的结论 试验通 过 4 个占比梯度的培养基栽培元蘑 每组 20 袋 进行对比 结论为当黑木耳菌糠占比为 25 时 栽培出来的元蘑效果最为理想 而当黑木耳菌糠 占比超过 35 时 则会导致产量下降 张鹏等 6 使用黑木耳菌糠代替秸秆作为主要基质 发酵后 栽培大球盖菇 发现出菇时间早于传统配方的对 照组 5 7d 且产量比对照组提高了 9 8 结果 显示黑木耳菌糠栽培大球盖菇在技术和成本上都 具有可行性 张腾霄等 7 通过碱性反应 堆闷 烘烤 超声的方法对木耳菌糠进行改性后 以此 作为基质栽培金针菇 试验结果表明 要将木耳 菌糠的酸性代谢物 胺类等有害物质分解除去 并添加适量其他营养物质来平衡金针菇的营养需 求 可实现用木耳菌糠高效率生产金针菇的目的 田红刚 8 等以发酵后的黑木耳菌糠为原料 采用 特种植物 特色蔬菜 54 2020 年 第 12 期 全部代替营养土和只代替底层营养土的方法 进 行水稻育苗试验 结果显示在菌糠当中加入一定 量的鸡粪作为底土进行育苗的方法 在水稻育苗 上有一定的利用价值 李凤美等 将黑木耳菌糠与 牛粪混合后 作为饲料养殖蚯蚓 结果显示 当 黑木耳菌糠与牛粪添加比例为 1 5 时 对蚯蚓繁 殖生长最为有利 黑木耳菌糠虽然是食用菌种植剩余的废料 但其中仍然留存大量有机质 而菌丝分解后的木 质素 纤维素也有较好的利用前景 随着研究的 不断深入 黑木耳菌糠在种植中的应用也将更为 广阔 2 废水处理 黑木耳菌糠外表面富含羟基 氨基及羧基等 活性基团 内部含有大量菌丝体 纤维素和半纤 维素等成分 可以与金属离子进行配位 络合 并且菌丝和木屑之间的多孔结构也可以对金属离 子进行物理吸附 这些特点使得黑木耳菌糠无论 在化学结构上还是物理特性上 都具有作为废水 处理中生物吸附剂的巨大潜能 藏婷婷 9 以粉碎处理后的黑木耳菌糠为吸附 剂去除废水中的铜离子 通过单因素试验确定响 应面的高水平条件 并用响应面方法对其优化 确定了最佳吸附条件 在 pH7 0 的条件下 菌糠 投加量 31 6g L 吸附时间 134min 吸附率可达 到 80 51 采用扫描电镜分析 能谱分析 红 外射线分析和 X 射线衍射分析等手段对吸附前 后的菌糠进行表征 结果显示菌丝体与木屑之间 疏松多孔 错综复杂 容易进行物理吸附 菌糠 吸附铜离子时菌糠表面的羟基 氨基 羰基 羧 基和单环芳烃碳碳双键与铜离子发生配位络合作 用 而铜离子和菌糠表面的 Mg 2 Ca 2 等金属离 子发生离子交换反应 这些结果提示黑木耳菌糠 在农业废弃物有效资源化的应用中有较大的可塑 性 赵淼等 10 以黑木耳菌糠为吸附剂去除废水 中的铬 采用模拟污水 用粉碎干燥后的黑木 耳菌糠进行吸附实验 并用原子吸收分光光度 计测定剩余铬离子浓度 采样 6d 后 吸附率达 到 100 同时也研究了解吸附剂的最佳条件 发现碱性条件较酸性条件解吸附效果好 浓度为 1mol L 的氢氧化钠溶液是最佳解吸附剂 3 饲料利用 菌糠在栽培食用菌之后 气味芳香 机械 强度也大幅下降 更有利于粉碎加工 而其中丰 富的粗蛋白 粗脂肪也使其具备成为动物饲料的 潜力 赵祎等 11 通过微生物固体发酵技术及微生 物种子扩大培养技术 对黑木耳菌糠进行饲料转 化试验 试验使用大球盖菇 产朊假丝酵母以及 乳酸菌降解黑木耳菌糠 结论提示大球盖菇作为 发酵种子 效果最好 其中培养大球盖菇时硫酸 钙添加量为 0 04g kg 尿素添加量为 0 4g kg 玉 米粉添加量为 30g kg 发酵时间为 24d 高士友 12 将黑木耳菌糠加入饲料中 对长白仔猪进行喂养 试验 经过连续喂养菌糠饲料 77d 喂养菌糠试 验组 平均每头猪增重 48 6kg 而未喂养菌糠的 猪平均增重 41 3kg 头 增幅 17 68 比对照提 高 16 67 菌糠由于其成分特点 无论从创收还是循环 农业的角度来看 都值得投入更多的关注 食用 菌菌糠的应用研究已有许多 如平菇菌糠和杏鲍 菇菌糠在奶牛饲料中的应用以及杏鲍菇菌糠在家 禽饲料中的应用研究等 13 而黑木耳菌糠的相关 研究数量则较为有限 4 其他研究 谢修鸿等 14 通过盆栽试验 研究了黑木耳菌 糠对苏打盐碱土的改良作用 发现黑木耳菌糠改 善了土壤的物理性质 降低了苏打盐碱土的 pH 值 碱化度 提高了土壤肥力 证明使用黑木耳 菌糠改良苏打盐碱土确实可行 杨启航 15 以黑 木耳菌糠为材料 提取了黑木耳菌糠多糖 并对 其进行了结构分析以及动物实验和细胞实验 结 果表明 黑木耳菌糠多糖具有较强的抗氧化能力 并能改善由高脂乳剂诱导的高脂血症小鼠的一系 列生理性病变 5 存在的问题及展望 必须承认 黑木耳菌糠的再利用也存在一些 不容忽视的问题 如黑木耳种植中农户使用杀虫 剂 除菌剂导致的药物残留 增加了其在养殖以 及种植行业中再利用的风险以及繁复程度 而菌 糠外包装的高厚度塑料需要剥去才能取出菌糠进 行加工 而外包装易对环境造成塑料污染 目前 PECIAL ECONOMIC ANIMALS AND PLANTS 特种经济动植物 S 55 2020 年 第 12 期 许多研究只是停留在实验室阶段 面对每年上亿 千克级别黑木耳菌糠的产量 距离实现工厂级的 再利用依然有遥远的距离 而最重要的则是政府 应该如何根据现实情况 制定合理的政策 引领 种植户和相关部门认识到废弃菌棒对于生态以及 生活环境的负面影响 并投入专项治理资金 促 进产学研相结合 建立起回收再利用的商业模式 参考文献 1 中国食用菌协会关于印发全国食用菌 2018 年度产量 产 值统计调查结果的函 中食菌协函 2019 63号 DB OL 202003191756353016 pdf 2 程志强 等 废弃黑木耳菌糠特征及环境影响分析 J 环境污染与防治 2012 34 07 45 48 54 3 张大伟 黑木耳菌棒堆沤条件研究 J 园艺与种 苗 2016 12 17 19 4 黄睿 等 黑木耳菌糠栽培黑木耳的研究 J 中国林副 特产 2011 05 41 42 5 刘昕哲 黑木耳菌糠栽培元蘑配方试验浅谈 J 农家致 富顾问 2019 24 192 6 张鹏 等 利用黑木耳菌糠栽培大球盖菇的技术研究 J 中国食用菌 2017 36 01 32 35 7 张腾霄 王斌 赵东江 等 木耳菌糠改性处理用于栽培 金针菇的试验 J 江苏农业科学 2015 43 03 237 239 8 田红刚 等 木耳菌糠做水稻育秧基质研究初探 J 农 业与技术 2020 40 09 32 34 9 藏婷婷 等 黑木耳菌糠对 Cu 2 的生物吸附及其机理 J 环境科学学报 2014 34 06 1 421 1 428 10 赵淼 等 黑木耳菌糠吸附剂对电镀废水中铬的吸附与解 吸附的研究 J 农家科技 下旬刊 2015 07 285 287 11 赵祎 王英臣 木耳菌糠发酵饲料的研究 J 饲料博 览 2016 07 31 36 12 高士友 周绪元 黑木耳菌糠综合利用技术的研究 J 中国果菜 2010 10 55 57 13 刘晗璐 食用菌菌糠饲料化利用研究进展 J 特产研 究 2020 42 03 82 85 14 谢修鸿 梁运江 李玉 黑木耳菌糠改良苏打盐碱土 效果研究 J 水土保持学报 2008 05 130 133 152 15 杨启航 黑木耳菌糠多糖的抗氧化和降血脂活性分析 D 济南 山东农业大学 2019 基金项目 吉林省科技厅分子老年医学重点实验室项目 资助课题 20130624003 JC 吉林省大学生创新创业训练计划项目 202010201056 作者简介 于淼 1982 男 助教 研究方向 细胞生 物学 人群的保健需求 布置相应的保健植物 创造人与 自然的和谐发展 可设置植物专类园 提供冥想 瑜伽 禅修 武术 读书和写生等专区 满足不同人 群康养的要求 尤其是西北雾霾较多地区 要突出空 气要素的吸引力 针对不同类型和不同年龄段目标 客户打造养生 运动 康复和辅助治疗等康养产业 鉴于数种的来源地及采集时间 地点的差异 性 尚不能完全代表麦积国家森林公园内不同林 分对个体产生的反应和总趋势 有待进一步数据 累积和调查研究 参考文献 1 刘华亭 森林浴 绿的健身法 M 台北 台湾大展 出版社 1984 2 张红梅 森林与人类康体保健系列报道 三 N 中国 绿色时报 2008 07 10 3 吴楚材 吴章文 罗江滨 植物精气研究 M 北京 中 国林业出版社 2006 4 朱亮锋 陆碧瑶 李宝灵 等 芳香植物及其化学成分 M 海口 海南出版社 1998 5 廖惠民 呼吸系统保健型园林的构建研究 D 广州 华 南农业大学 2008 6 李红武 园林保健植物分类及应用探讨 J 消费导 刊 2008 10 186 7 郝静梅 盛冉 孙志高 等 柠檬烯抗菌性研究进展 J 食品与发酵工业 2017 43 2 8 安定国 小陇山高等植物志 M 兰州 甘肃民族出版 社 2001 作者简介 丁新惠 1969 10 副高级工程师 主要从事 上接第44页