陳明利，王 晨，程 薇，周 明，高 虹，史德芳，陳金國(guó)，郭 鵬

（湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所，湖北 武漢 430070）

〈綜述〉

食用菌菌糠加工利用技術(shù)研究*

陳明利，王 晨，程 薇，周 明，高 虹，史德芳，陳金國(guó)，郭 鵬**

（湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所，湖北 武漢 430070）

2012年全國(guó)食用菌菌糠產(chǎn)量1.8×107t，湖北省菌糠產(chǎn)量超過(guò)8×105t，大部分被露天堆棄，既浪費(fèi)資源又污染環(huán)境。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，菌糠的養(yǎng)分含量較之初始栽培料高，其中玉米芯為主料栽培的金針菇菌糠中有機(jī)質(zhì)含量最高，達(dá)65.23%，木屑為主料栽培的香菇菌糠有機(jī)質(zhì)含量最低，為40.55%。菌糠加工利用價(jià)值很高，目前國(guó)內(nèi)及湖北地區(qū)菌糠利用途徑主要包括加工肥料、飼料、栽培基質(zhì)、燃料和生物制劑等。利用精深加工技術(shù)手段，開發(fā)菌糠高科技產(chǎn)品，對(duì)發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)具有重要意義。

菌糠；菌糠飼料；菌糠肥料；菌糠加工

食用菌菌糠（Edible Fungi Residue，EFR）是食用菌采收后剩余的培養(yǎng)料，又叫菌渣、菌糠，其成分主要包括未形成子實(shí)體的菌絲殘?bào)w、菌類代謝產(chǎn)物、次生產(chǎn)物及栽培料分解代謝殘留物、水分等。由于食用菌對(duì)栽培料中的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等復(fù)雜難降解的生物有機(jī)質(zhì)具有良好的分解和轉(zhuǎn)化能力，30%～40%栽培料轉(zhuǎn)化為菌類子實(shí)體，剩余60%～70%的栽培料也已處于部分分解狀態(tài)，轉(zhuǎn)化為糖、蛋白質(zhì)、脂肪等，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)更為豐富，與原始栽培料相比較，蛋白質(zhì)、糖類、脂肪等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)價(jià)值得到顯著改善，粗纖維含量大幅降低，同時(shí)由于菌渣中大量菌體蛋白的存在，粗蛋白含量顯著提高[1]。

1 食用菌菌糠資源現(xiàn)狀及其特點(diǎn)

1.1菌糠及其利用現(xiàn)狀

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年全國(guó)食用菌生產(chǎn)總量達(dá)到2.57×107t，占世界總量的70%，產(chǎn)值超過(guò)1 400億元，出口創(chuàng)匯24.07億美元，從業(yè)人員達(dá)到2000萬(wàn)人，食用菌菌糠產(chǎn)量為1.8×107t。湖北省是我國(guó)重要的食用菌產(chǎn)業(yè)大省，食用菌菌糠產(chǎn)量超過(guò)8×105t[2]。

目前僅有少量菌糠作為有機(jī)肥原料和普通燃料利用，大部分菌糠作為垃圾露天堆棄，污染環(huán)境，造成巨大的資源浪費(fèi)，解決菌糠的綜合利用已成為當(dāng)前食用菌產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展的重要問(wèn)題。

1.2菌糠的營(yíng)養(yǎng)成分

菌糠組分與初始栽培料和栽培的菌類密切相關(guān)，因地域環(huán)境和農(nóng)林副產(chǎn)物種類差異形成不同栽培原料的食用菌菌糠。目前，東北地區(qū)主要栽培原料有木屑和農(nóng)作物秸稈；中南地區(qū)主要以木屑、玉米芯、棉籽殼為栽培原料；華東地區(qū)主要以稻草、牛糞為主要原料；華南地區(qū)主要以秸稈為主要原料。子實(shí)體收獲后，菌糠中布滿菌絲，變得干燥松軟，經(jīng)過(guò)多種微生物作用后，纖維素、半纖維素和木質(zhì)素均被不同程度降解，產(chǎn)生大量有機(jī)質(zhì)[3]，包括粗蛋白、粗脂肪、碳水化合物、粗纖維等，栽培前后培養(yǎng)料成分變化見表1[4-5]。

表1 棉籽殼栽培鳳尾菇前后營(yíng)養(yǎng)成分比較Tab.1 Nutrients comparison analysis of cotton-seed-hulls EFR before and after Pleurotus sajor-caju cultivation

從表1可以看出，菌糠中含有粗蛋白8.09%、粗脂肪0.70%、總糖25.18%，還含有鐵、鈣、鋅、鎂、磷、鉀等多種微量元素。菌糠營(yíng)養(yǎng)豐富，非常適合循環(huán)再利用。

目前湖北省栽培的食用菌主要有香菇、木耳、杏鮑菇、金針菇、雙孢蘑菇、平菇、白靈菇，每年產(chǎn)生大量的菌糠，主要包括木屑菌糠、棉桿菌糠、棉籽殼菌糠、秸稈菌糠、玉米芯菌糠，其營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)比分析見表2。

表2 不同菌糠的營(yíng)養(yǎng)成分Tab.2 Ingredients contant analysis of different EFR

1.3菌糠的綜合利用方式

菌糠的化學(xué)組成和理化特性決定了其綜合利用的方式。菌糠當(dāng)中含有大量蛋白質(zhì)、脂肪、總糖等物質(zhì)，而且含有鋅、鐵、鈣、鎂、磷等多種微量元素，可直接或間接加工作為肥料、飼料、食用菌二次栽培基質(zhì)、園藝栽培介質(zhì)、燃料或生物制劑等[6，10]。菌糠綜合利用方式見圖1。

圖1 菌糠的綜合利用方式Fig.1 The utilization ways of EFR

2 菌糠肥料化技術(shù)

湖北是農(nóng)業(yè)大省，每年需要大量的肥料。施用化肥雖然能在短期內(nèi)有效提高作物產(chǎn)量，但是長(zhǎng)期施用易導(dǎo)致土壤堿化。菌糠能在土壤中腐熟分解，具有很好的通氧透氣保水能力，是非常好的有機(jī)肥發(fā)酵原料[7-8]。所以，菌糠肥料化技術(shù)既能減少因隨意堆放或丟棄而造成的環(huán)境污染，又能使廢菌糠以有機(jī)肥的方式進(jìn)入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，對(duì)改良土壤，培肥地力，提高作物產(chǎn)量及品質(zhì)，降低生產(chǎn)成本，增加收益方面發(fā)揮重要作用，形成農(nóng)林副產(chǎn)品栽培食用菌—食用菌下腳料生產(chǎn)有機(jī)肥—有機(jī)肥還田進(jìn)入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的良性循環(huán)。

加工工藝：菌糠→調(diào)節(jié)水分→調(diào)節(jié)C/N→添加有機(jī)肥發(fā)酵快速腐熟復(fù)合菌劑→混勻→翻堆發(fā)酵→腐熟的菌糠有機(jī)質(zhì)→營(yíng)養(yǎng)復(fù)合配比→干燥、造?！b。

3 菌糠飼料化技術(shù)

食用菌能分泌許多胞外酶，對(duì)纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等大分子化合物有較強(qiáng)的分解能力，利用棉籽殼作培養(yǎng)料的菌糠中，粗纖維降解55.4%，木質(zhì)素降解30.0%，蛋白質(zhì)含量增加43.2%，脂肪含量增加6%，總糖含量增加27.4%[9]。經(jīng)過(guò)菌類的分解作用，秸稈、木屑表面的木質(zhì)及纖維的天然結(jié)構(gòu)遭到破壞，呈支解多孔狀，加工難度降低，易于粉碎，同時(shí)氣味芳香，適口性好。再經(jīng)過(guò)飼料發(fā)酵復(fù)合菌系混菌發(fā)酵，蛋白質(zhì)和總糖含量進(jìn)一步提高，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高，飼養(yǎng)豬、牛等牲畜，可以達(dá)到玉米的飼用效果。實(shí)踐表明，菌糠飼料飼喂牲畜不僅可以降低生產(chǎn)成本，增強(qiáng)機(jī)體免疫，而且可加大牲畜的繁殖量，提高幼崽的成活率，促進(jìn)其生長(zhǎng)發(fā)育[10-1 1]。

加工工藝：菌渣→測(cè)定水分→測(cè)定C/N→調(diào)節(jié)水分→調(diào)節(jié)C/N→進(jìn)行高溫發(fā)酵處理→適當(dāng)處理后添加飼料發(fā)酵復(fù)合菌劑→混勻→固體發(fā)酵→停止發(fā)酵→菌糠飼料發(fā)酵中間體→營(yíng)養(yǎng)復(fù)配→干燥、造?！b。

4 菌糠作為栽培基質(zhì)原料利用技術(shù)

4.1作為食用菌栽培基質(zhì)

不同食用菌對(duì)栽培料各成分的利用效力不同，所以收獲完子實(shí)體的菌糠根據(jù)營(yíng)養(yǎng)成分和特性依然可用來(lái)栽培其他菌類。如金針菇菌糠在經(jīng)過(guò)補(bǔ)水、加料配比后可以栽培雙孢蘑菇、平菇，產(chǎn)量不會(huì)受到影響，在企業(yè)量產(chǎn)化過(guò)程中，即可節(jié)約成本，又可提高單位原料產(chǎn)出效益。

菌糠二次栽培食用菌，首先，需要科學(xué)選擇栽培品種，充分利用養(yǎng)分保障不減產(chǎn)；其次，滅菌要徹底，避免造成品種間或外源菌污染；第三，配料和菌種添加比例適當(dāng)，以期達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)目的。

加工工藝：菌渣→滅菌→測(cè)定C/N→粉碎→配比新鮮栽培料→滅菌→接種→二次栽培。

4.2作為水稻、花卉、蔬菜等無(wú)土栽培基質(zhì)

菌糠不但含有豐富的木質(zhì)素、纖維素、蛋白質(zhì)和氮、磷、鉀等礦物質(zhì)，而且其中沒分解的碎屑可作為培養(yǎng)介質(zhì)，具有空隙大、疏松透氣和持水保溫功能，可為植物根系生長(zhǎng)創(chuàng)造通氧引水的條件，替代蛭石、珍珠巖等介質(zhì)，無(wú)土栽培蔬菜、花卉等，解決了資源浪費(fèi)問(wèn)題，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益[13]。

加工工藝：菌渣→粉碎→調(diào)節(jié)C/N→高溫發(fā)酵處理→營(yíng)養(yǎng)調(diào)節(jié)→干燥→過(guò)篩→包裝。

5 菌糠作為能源原料

菌糠的燃燒值為14 644 kJ·kg-1～20 920 kJ·kg-1，干燥后用作燃料價(jià)值很高，同時(shí)也是理想的沼氣生產(chǎn)原料[14]，甲烷菌菌群可充分利用菌糠中粗纖維、木質(zhì)素和其他有機(jī)質(zhì)，生產(chǎn)沼氣。菌糠易于粉碎，可縮短預(yù)處理時(shí)間，組織結(jié)構(gòu)疏松，有利于快速發(fā)酵，減少補(bǔ)料、換料工作量；充氮隔氧后，在600℃條件下熱解10 h即可產(chǎn)生燃?xì)?、生物油和焦炭類物質(zhì)，其均可充分燃燒，集中收集，可用作燃料[10，15-18]。

加工工藝有3種途徑，一是普通燃料途徑：菌糠→干燥→燃燒；二是沼氣途徑：菌糠→調(diào)節(jié)C/N比→調(diào)節(jié)濕度→浸潤(rùn)→調(diào)節(jié)pH→接種污泥或微生物菌群→調(diào)節(jié)溫度→厭氧發(fā)酵→產(chǎn)甲烷；三是熱解液化途徑：菌糠→投料→充氮→厭氧→密封→加熱→充分熱解→生物氣→生物油→焦炭。

6 其他作用

菌糠中含有纖維素酶、多糖類、有機(jī)酸類、激素等菌絲代謝產(chǎn)物，可提取、制備生物農(nóng)藥、植物生長(zhǎng)促進(jìn)劑、土壤[8]和水體[20]污染生物修復(fù)材料等，具有生態(tài)高值化利用的潛力[10，21]。隨著對(duì)食用菌菌糠綜合利用研究的不斷深入，不僅可變廢為寶，減少環(huán)境污染，而且可將農(nóng)業(yè)、食用菌業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)有機(jī)地結(jié)合，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物—食用菌—飼料—有機(jī)肥—沼氣—生物質(zhì)資源循環(huán)利用。

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著作權(quán)轉(zhuǎn)讓聲明

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注：不同意上述轉(zhuǎn)讓聲明的著作權(quán)人，在收到論文刊用通知5日內(nèi)書面回復(fù)《中國(guó)食用菌》編輯部。

Processing and Utilization Technologies Research on Edible Fungi Residue

CHEN Ming-li,WANG Chen,CHENG Wei,ZHOU Ming,GAO Hong,SHI De-fang,CHEN Jin-guo,GUO Peng
（Institute of Agricultural Products Processing and Nuclear-agricultural Technology,Hubei Academy of Agricultural Sciences, Wuhan 430070,China）

In 2012,the national edible fungi residue(EFR)yields was 1.8×107t and the EFR yields of Hubei province was more than 8×105t.The environment was polluted and destroyed because EFR resources was abandoned by open-air heap.According to statistical analysis,the nutrients content of EFR were more than that of the initial culture materials.The organic matter content of Flammulina velutipes EFR cultivated by corn cob was most(65.23%).However,the organic matter content of Lentinus edodes EFR cultivated by sawdust was least(40.55%).The EFR had high value of processing and utilization.The utilization ways of EFR processing were consisted of biofertilizer,feed,growing media,fuel,biological agents in all the country, including Hubei province.Using deep processing techniques to develop the high-tech products of the EFR,it was very important for developing of agricultural circular economy.

edible fungi residue(EFR);EFR Feed;EFR Fertilizer;EFR processing

S646.9

A

1003-8310（2015）02-0001-04

10.13629/j.cnki.53-1054.2015.02.001

國(guó)家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201303080）；湖北省公益性科技研究項(xiàng)目（2012DBA18001）。

陳明利（1981-），男，碩士，助理研究員，主要從事功能食品研發(fā)。E-mail:mlchen82@163.com

**通信作者：郭鵬（1981-），男，博士，副研究員，主要從事農(nóng)產(chǎn)品加工研究。E-mail:gpeng_2008@163.com

2014-12-25