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食用菌菌渣综合利用技术的应用效果分析

2021-03-16 726 上传者：管理员

摘要：食用菌菌渣是用秸秆、木屑等原料培养出的食用菌剩余物,也称菌糠、栽培肥料。某食用菌研究所预测,2020年我国食用菌总产量将达到4000万t,食用菌菌渣将超过1000万t。就现阶段食用菌菌渣发展现状进行概述,并对菌渣循环利用技术、资源转换技术、原料提取技术进行分析,讲解菌渣综合利用技术在二次栽培、动物、土壤、能源中的利用情况。

关键词：
循环利用
绿色食品
菌糠
食品加工工业
食用菌
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作为集经济效益、生态保护和社会发展于一体的绿色食品,食用菌在我国发展迅速,食用菌栽培后的培养基剩余物剩余量相当之大,依照传统方式进行丢弃或焚烧,不仅造成资源浪费,也造成了环境污染。

1、食用菌菌渣发展现状概述

食用菌主要是指人工种植的菌类,一般印象中的蘑菇、木耳都是食用菌的一种,且特指人工种植,这是因为野生菌类生长地区没有严格限制,某些重金属含量超标,其产生的菌渣也无法使用。菌渣由食用菌菌丝酶解,结构变为粗纤维的复合产物,含有丰富的多糖、蛋白质和微量元素。但现阶段我国大部分菌渣仍未综合利用,多是露天堆弃或是焚烧处理,食用菌菌渣发展前景良好,但发展现状还需改善。通过综合利用技术的普及,转变食用菌菌渣的利用情况,提高生活品质,改善生态环境。

2、食用菌菌渣综合利用技术概述

2.1 循环利用技术

食用菌在生产过程会产生的大量菌渣,如果随意抛弃或直接焚烧都会影响环境,并造成资源浪费。不论是从保护环境的角度出发,还是可持续发展的政策来看,都应改善食用菌菌渣的利用方式。使用循环再利用技术,以期提高菌渣的利用效率,解决菌渣造成的环境污染问题。首先要了解食用菌菌渣的优点,才能明白循环利用技术的应用方向,其自身的化学组成与理化特性造就了可以再利用的特点[1]。

其次结合实际情况将再利用技术实现,因为菌渣中含有的蛋白质、糖类等有益元素,便能清楚只要将食用菌菌渣进行科学技术的加工处理,就能循环利用。最后进行实践,实践是检验真理的唯一标准,食用菌菌渣的循环再利用多用于二次栽培,不仅可以提高栽培原料利用率,降低生产成本,提高经济收入。结合现实情况看,菌渣的加工耗费时间,如果向城市运输又是一笔资金消耗,不如就地利用效益更高。

2.2 资源化使用

资源化的使用技术在食用菌菌渣的综合利用中占有较大比重,其中也有着各种各样的类别。随着食用菌工业化、产业化迅速发展,菌渣引起的病虫害也开始增多,影响生产发展。菌渣不仅可作为草腐生食用菌的栽培料,还可以作为速效有机肥料进行使用,进行建工处理后,可作为添加到动物饲料之中,也可利于保持和培养土壤结构,是能改良土壤功能的优质肥料。

这里将简述一种公开的食用菌菌渣资源化利用的技术,以栽培后的食用菌菌渣为原材料,先进行菌渣预处理、高效分解、堆肥发酵等资源化过程后,产生有机微生物菌剂,其产品为小分子、高活性,含有60%～70%的丰富有机质,病菌全被消灭[2]。这种技术改善了土壤结构,调节了土地酸碱度,不仅用量与传统化肥相比减少了80%以上,土地作物产量也有明显提高。资源化的使用需要菌渣符合品质要求低、发酵周期短、生产工程宜,并具有良好的推广价值。

2.3 原料提取技术

研究表明,菌渣中富含的蛋白质、微量元素和多糖都可以被提取出来。具数据统计,在平常食用黑木耳产生的菌糠中粗蛋白达10%;杏鲍菇菌糠粗蛋白约为7.5%,磷、钾含量为0.045mg/kg、0.034mg/kg。除了蛋白质与微量元素,还含有多糖、氨基酸等分子,如木质素、纤维素、淀粉。利用菌渣进行菌多糖的提取,可以消耗掉大量的菌渣,减少堆弃情况的发生。

菌渣原料提取技术并不复杂,多数食用菌厂商都有使用,但主要难点是进行成分分离,其本质仍旧是食用菌产生的残留物,其中有部分无效物质,需进行提取纯化,产生的经济效益并不理想或是转化成果较慢,导致原料提取技术不如循环利用和资源化使用广泛。我国食用菌菌糠仍是实验室提取较多,多用于提取超氧化物歧化酶,纤维素酶等,提高了食用菌生产的经济效益。而且我国对菌渣利用研究起步也比较晚,在堆肥工艺和原料提取方面研究成果较少,原料提取过后的元素利用率较低,或者只选择经济效益较高的部分,仍然没全面解决菌渣堆弃焚烧问题。

3、目前食用菌菌渣综合利用的形式

3.1 二次栽培

菌渣可以代替木屑、棉籽壳等培养基作为食用菌栽培的部分培养料,利用食用菌种类不同,其营养物质也不相同的特点,若将一种菌糠进行适当处理可以进一步作为令一种食用菌制种或栽培的培养基。通过实验进行测试,选择杏鲍菇菌糠进行秀珍菇的生产,选择不同比例的杏鲍菇的菌糠代替传统培养基,并与传统培养基进行产量和发菌情况的比对。可以发现当杏鲍菇菌渣含量在40%～50%时,秀珍菇发菌速度及产量可达到峰值,与传统的木屑,秸秆相比不仅省下了购买成本,生长质量也得到保证。再进行另一组二次栽培实验,使用平菇菌菌渣替代木屑培养滑子菇进行试验,其中木屑成分70%、平菇菌菌渣15%,麸皮12%,其他物质3%,经过试验,与90%木屑栽培滑子菇案例相比,栽培生长时间及生长效率没有明显差异,利用菌渣培养其他食用菌是可行的。

目前草菇二次栽培使用情况最多,在收获完成后不清理草菇菌糠,在栽培废料上撒上一层石灰调节酸碱度,再覆盖一层新鲜栽培原料,用常规方法进行栽培即可。达到充分利用原料营养,提高栽培效率,减少菌渣排放。

3.2 动物饲料

菌糠饲料在许多地方都已推广使用,菌糠中富含蛋白质、微量元素等物质,可以直接喂养给反刍动物,配合纤维素类化合物作为饲料,虽然根据食用菌不同使用效果会有差异,但通过科学合理地配方,也可以经过简单处理用于单胃动物饲料,营养价值相当于糠麸,一定程度上都减少了饲养禽畜的成本。当然食用菌菌渣想转变为较为优良的饲料仍需要四个流程首先是菌渣的筛选,大多数食用菌是依靠木屑进行生长,产生的菌渣也有沾染,要将其中的木渣,沙土或其他腐败的部分去除,其次要将菌渣进行清洁处理,去除其中的有害物质,然后进行晾晒干燥粉碎,以便混入饲料之中进行喂养。最后也可对处理过后的菌渣进行人工发酵,有数据表明发酵菌糠中粗蛋白含量高于普通菌糠,并且加入饲料中对牲畜生长情况并无影响,理论上粗纤维含量增多,符合牲畜生长需求。

将食用菌菌渣作为动物饲料是目前我国菌渣处理最为广泛的方式,不仅解决了大量菌渣的处理的问题,也节约了牲畜饲料成本。在动物饲料的综合利用研究中,白灵菇菌糠对肉牛影响最为显著,实验中替代不同比例麦秸饲料,并进行育肥,肉牛日增重对比最高值可达10%左右,说明食用菌菌渣在动物饲料利用可行,应用情况良好。

3.3 土壤肥料

除了动物饲料外,食用菌菌渣于土壤肥料中占比也相当高,主要与饲料相比,无需进行处理,成本更为低廉。食用菌菌渣是优良的有机肥源和土壤改良剂。

我国是农业大国,在肥料方面需求较大,而食用菌菌落在肥料方面,具有提高产量和改善品质的作用。传统肥料的使用虽然能大幅提高作物产量,但对土地造成的伤害也不小,为保护环境,迎合可持续发展政策,将食用菌菌落作为一种新型肥料使用,菌落营养价值比较丰富,大量的有机质和活性物质都有助于增加土壤肥力,秸秆等农副产品所含难熔性大分子化合物都会被菌丝体分解变成简单可溶性物质,因而可以有效地提高被农作物吸收利用的养分,其有机物质含量是秸秆还田的三倍。与传统肥料相比,含磷量稍少,氮、钾含量更高。如果进行有机处理,菌渣将具有有机肥和菌肥的双重效果,可以有效降低农药残留。

现阶段土地退化严重,主要是微生物环境被破坏,有机物在土壤总含量不足,导致土壤僵化。而菌渣可以为土壤添加有机物质,也能够活化土壤,改善土壤疏松程度,透气效果,为多种微生物建立适宜环境,保障了土地的循环利用。食用菌菌渣在园艺栽培中也有广泛应用,将菌渣与肥料结合在一起进行植株、花卉的栽培。以中国牡丹之都,菏泽市为例,市内牡丹多数都由菌渣与肥水一同浇灌,菌渣中和了肥料的气味,也促进了牡丹花朵鲜艳亮丽的风采。

3.4 能源材料

食用菌菌渣的用途还有一种,是现代化社会发展中出现的崭新形式。利用菌渣作为原材料进行沼气生产,或者直接作用于生物质发电。我国食用菌生产地已经将食用菌菌渣作为沼气池原料或者直接用于燃烧,将食用菌菌渣与秸秆等植物茎叶材料粉碎混合后,通过汽化炉进行气化产生可燃性气体,应用于生活所需的热量和燃气[3]。由于生产食用菌后的菌糠、纤维素等难溶性物质被降解,沼气细菌可以直接利用,同时,秸秆、稻草等物质的表面腊层被脱掉,可以充分地利用和分解,大大提高产气率,投入沼气池中,其产量与传统原料产气量相近。

作为理想的沼气生产原料是因为其中丰富的营养物质,为沼气细菌长期繁殖提供了基础,而用菌糠制作的沼气不仅可以用作燃气,在粮食储存上也有应用,既解决了废弃菌渣带来的污染问题,又开发了新能源。食用菌菌渣作为沼气原料可形成由农作物到食用菌菌渣,然后进行沼气处理,经过有机肥与饲料制作,最后仍归于农作物生物质,形成循环利用的高效生态农业模型。

另外食用菌菌渣融合木屑可经过压缩聚合,制成活性炭。作为一种重要的工业原料,由菌渣制成的活性炭,纤维素和木质素十分丰富,在热解、活化加工过程中产生的孔隙结构和比表面积更加丰富。

4、结语

要彻底解决食用菌菌渣产生的环境污染及资源浪费问题,仍需时日。结合现代菌渣发展现状,使用循环利用技术、资源转化技术、原料提取技术来改善食用菌菌渣的应用情况,结合农业,养殖业与新能源产业提高菌渣利用效率,形成可持续发展的良性循环产业,才能促进食用菌产业的进步。

参考文献：

[1]薄璇.食用菌菌糠再利用研究[J].农业开发与装备,2018,(12):81-82.

[2]吉林焕坤金浩生物科技有限公司.食用菌菌渣的资源化利用方法[P].2017-06-27.

[3]阎佩云.食用菌渣循环再利用探究[J].广东蚕业,2019,53(4):46,50.

刘爱红.食用菌菌渣综合利用技术[J].农业开发与装备,2021(02):199-200.