食用菌菌渣再利用及未来利用方向探究_彭罗平.pdf

第 3 期第 53 卷工业微生物作者信息：彭罗平（1995.10），女，汉族，湖南祁东人，硕士研究生在读，研究方向：微生物资源开发与利用研究。E-mail:。食用菌菌渣再利用及未来利用方向探究彭罗平广西大学生命科学与技术学院，广西 南宁 530003摘要：近年来，我国食用菌的产业规模不断扩大，产量和产值不断增加，在保障居民食物供给、促进就业率提升和增收、促进国民经济发展等方面发挥着越来越重要的作用。食用菌在生产过程中会产生大量菌渣，这些菌渣具有营养成分丰富、用途广泛等特点，对其进行资源化利用能够在一定程度上实现我国食用菌产业的绿色化、循环化和可持续发展。因此，文章针对食用菌菌渣的堆肥化利用现状进行了综述，并对其开发利用方向进行了研究。关键词：食用菌；菌渣；利用方向；堆肥化doi：10.3969/j.issn.1001-6678.2023.03.014第 53 卷第 3 期2023 年 6 月工业微生物Industrial MicrobiologyVol.53 No.3Jun.2023食用菌是一种重要的天然可再生资源，食用价值高、营养丰富、生长周期短，其市场需求不断扩大，种植面积稳步提升。我国已成为全球最大的食用菌生产国和出口国，目前我国食用菌的年栽培量约为7 000 万 t，占世界总产量的 80%以上。食用菌在生产过程中会产生大量废弃菌渣，且菌渣数量逐年上升1。我国每年约生产 1 000 万 t 的食用菌菌渣，且废弃菌渣中有 90%以上为可利用资源。其不仅占用了大量空间，还造成了严重的资源浪费。大量菌渣未经处理便直接进入自然环境，严重破坏了生态环境2。因此，如何在实现食用菌产业绿色化、循环化和可持续发展化的同时避免废弃菌渣对环境造成二次污染，一直是我国食用菌产业亟需解决的问题。为了解决这一难题，越来越多的学者开始关注食用菌菌渣中丰富而独特的营养成分及其开发利用价值，并对其资源化的利用方式进行了探索。目前，我国食用菌生产过程中产生的废弃菌渣主要分为两类：一类是直接废弃菌渣，另一类是经过一系列处理后可再用于食用菌栽培发酵或用作饲料等的废弃物。对于废弃菌渣，目前的处理方式主要包括高温堆肥、发酵堆肥和直接利用。高温堆肥是指将食用菌菌渣接种到培养基中，利用其自身热量和微生物进行发酵处理，最终获得含有多种营养物质的优质有机肥。这类经处理的菌渣可用于改良土壤或为农作物提供营养。但这种方法存在投入大、周期长、产量低等缺点3。1我国食用菌菌渣利用现状1.1食用菌菌渣可以作为肥料堆肥是指在人工控制和一定的水分、C/N 比和通风条件下通过微生物发酵作用，将废弃有机物转变为肥料。堆肥是一种有用的技术4，可以稳定有机废物，并生产可作为土壤改良剂的有机肥料。堆肥已广泛应用于不同种类有机废物的处理中了。堆肥过程中的各种微生物实现了有机废物的无害化、减量化和回收利用。研究表明，这种方法对于资源循环、农业经济发展、环境保护和社会发展至关重要5。食用菌菌渣中含有丰富的营养元素，包括氮、磷、钾、镁、钙等元素，同时含有一定量有机酸等，是一种优质肥料，可作为有机肥、基肥、生物肥料、微量元素肥料以及土壤改良剂使用。菌渣肥料与普通有机肥相比，养分种类齐全、养分含量高以及营养全面。此外，食用菌菌渣中还有一些特殊的养分元素，这些营养元素在食用菌栽培中必不可少。菌渣中含有一定量的铁元素，可促进植物根系的生长；有机酸能够抑制作物根系对铁元素的吸收，且能降低土壤的 pH，有利于作物吸收水分和养分，也能够抑制病菌；镁元素则具有固氮的作用，40-第 3 期第 53 卷可以将土壤中氮元素固定在植物根部附近。1.2菌渣可作为燃料使用食用菌菌渣中含有较多可燃性物质，如纤维素、半纤维素和木质素等，可作为燃料使用。食用菌菌渣经过加工后，可制作成生物质颗粒燃料，作为汽车燃料、建筑材料以及建材等的原料。食用菌菌渣作为燃料具有较高的燃烧效率，能够有效降低废弃物的排放量，进而减少其对环境造成的污染，有利于实现废弃物的资源化和无害化处理。同时，食用菌菌渣中还有丰富的矿物质和维生素，经处理可制成燃料添加剂，并大规模生产，降低食用菌菌渣中的重金属元素、农药残留以及其他对人体有害的物质7。1.3菌渣可用于制备食用菌衍生产品菌渣还可以用于制备食用菌衍生产品。食用菌衍生产品具有可降解、无毒害、可食用、营养丰富等特点，在食品、医疗和饲料领域有广泛的应用前景。菌渣培养基是将新鲜的食用菌菌体与各种营养物质混合得到的。利用菌渣培养基可以获得许多生物活性成分，还可以用于制备食用菌衍生产品。菌渣蛋白粉是将食用菌菌渣与蛋白原料和糖、麸皮等混合制成的粉状材料，可直接作为蛋白质饲料，或通过化学方法（如酶解）提取获得肽、氨基酸、多糖等活性物质。菌渣蛋白粉还可用于制备复合蛋白饲料，促进动物对蛋白质的吸收，提高动物的生长和生产性能。菌渣饲料是以食用菌菌渣为原料，并添加各种营养物质和酶制剂等制成的一种饲料，是食用菌产业常见的衍生产品之一，具有营养丰富、易于消化吸收、蛋白质含量高、利用率高等特点，目前已在动物饲料中得到了广泛应用。2食用菌菌渣未来利用方向探究2.1生产生物饲料食用菌菌渣主要包括菌丝以及子实体生长过程中产生的固体废弃物。在菌渣利用上，可以从发酵生产生物饲料方面出发，将其与传统饲料结合。具体来说，食用菌菌渣是由多种营养物质以及水分组成的，在对其进行利用的过程中，可以对其中的粗蛋白、粗纤维等营养成分加以提取和转化，生成菌体蛋白与氨基酸等营养物质，并将这些物质与动物饲料中的化学成分结合，生产出多种优质蛋白，加工处理以后，还可以制成动物饲料。比如将香菇菌渣和豆粕混合发酵以后可生成植物蛋白、复合氨基酸、维生素等。再比如将菌渣与蚕沙混合以后，可以生成一种优质的蚕沙饲料，且能够减少蚕沙的重金属含量。另外，还可以在菌渣中添加一定的矿物质，然后将其与蚕沙混合，可以生成一种优质的矿物质饲料。2.2制作生物质颗粒处理菌渣通常需要消耗大量的人力、物力以及财力。基于这种情况，相关人员可以将食用菌菌渣与可再生资源混合，充分利用食用菌菌渣的营养，将其作为一种新型饲料资源。在利用食用菌菌渣进行饲料生产时，应当充分考虑不同饲料之间营养成分的差异。相关人员应当在混合饲料中增加部分食用菌菌渣，同时对饲料进行杀菌处理。例如将食用菌菌渣和玉米、花生仁糠混合后，添加相应的水分和油脂；再加入一定量的食盐可提高食用菌菌渣颗粒的硬度以及营养成分。在利用食用菌菌渣进行饲料生产时，还可以采用高温杀菌的方式，然后将其放入粉碎机进行粉碎处理，从而制作出颗粒状的饲料。2.3提取活性物质食用菌菌渣中含有丰富的活性物质，其中包括多糖、氨基酸、核酸、黄酮类化合物等，这些物质在食用菌的生长过程中不断积累，从而使食用菌菌渣具有较高的营养价值，不但可以作为饲料原料，还可以提取其中的活性物质。目前为止，已经有部分学者在对食用菌菌渣进行处理和开发利用的过程中提取活性物质了，其中包括金针菇菌渣、平菇菌渣等。有研究者提取了金针菇菌渣中的多糖成分，主要包括以下几种方法：（1）以金针菇菌渣为材料，采用超声破碎的方法提取，其中超声波破碎时间为 50 min；（2）采用微波和热水的方法对金针菇菌渣中的多糖成分进行提取，在微波和热水的作用下，金针菇菌渣中多糖的提取率可达 67.25%；（3）使用乙醇提取法对金针菇菌渣中的多糖成分，通过控制乙醇体积分数、醇液体积比以及蒸馏时间，多糖的提取率可达 59.22%。此外，食用菌菌渣中还有丰富的营养成分，包括维生素、蛋白质、矿物质等，其中维生素和蛋白质是构成人体免疫力和机体免疫功能的基础。2.4制备新型绿色肥料彭罗平：食用菌菌渣再利用及未来利用方向探究41-第 3 期第 53 卷工业微生物菌渣作为一种有机肥料，可在农业生产中发挥巨大的作用，其功能是改善土壤肥力、为植物提供营养、提高作物品质（国标 NY/T5252021）。食用菌在生长过程中，会产生大量有机物质，其会与土壤中的微生物产生一定的反应，形成稳定的生物聚合物，进而抑制土壤中微生物的生长。还可以将菌渣作为农作物生长所需的营养物质，促进作物生长。生物有机肥是将菌渣和畜禽粪便等混合，经过处理后即可用于农业生产。对不同种类食用菌菌渣的有机质含量进行筛选和配比，并添加适量微生物菌种发酵腐熟后施入土壤中。目前，已有学者以猪粪、秸秆等为原料，对菌渣进行腐熟处理了。有机无机复混肥是将菌渣和有机肥混合，通过物理、化学以及生物降解，可以制备出绿色、有机的复合肥料。如将食用菌菌渣和水稻秸秆、豆饼、菜籽饼等物料混合，制出有机肥或复混肥。还可以将菌渣和磷肥混合，制成有机无机复混肥。3结语目前，我国食用菌产业发展迅速，但菌渣产生量较大，综合利用水平低，菌渣利用率仅占食用菌总产量的 1%3%。因此，深入研究菌渣的利用途径及开发应用模式，充分发挥其生态价值、经济价值和社会价值等，推动食用菌菌渣的综合利用，是促进食用菌产业绿色、可持续发展的重要途径。参考文献1 翟挺楷,储玉凡,林碧英,等.食用菌菌渣在蔬菜基质化利用中的研究进展 J/OL.中国蔬菜:1-8 2023-04-15.2 李贺,郭海滨,魏雅冬.农作物秸秆及食用菌菌渣等农业废弃物资源化利用现状分析 J.现代农业研究,2022,28(5):17-19.3 梁涛,胡留杰,张涛,等.重庆市食用菌菌渣养分与重金属含量分析 J.植物营养与肥料学报,2022,28(4):715-725.4 YE D,HU Q,BAI X,et al.Increasing the value of Phrag-mites australis straw in a sustainable integrated agriculturemodel(SIAM)comprising edible mushroom cultivation andspent mushroom substrate compost J.Sci Total Environ,2023,869:161807.5 CHEN L,CHEN Y,LI Y,et al.Improving the humifica-tion by additives during composting:A review J.WasteManag,2023,158:93-106.6 郭远,宋爽,高琪,等.食用菌菌渣资源化利用进展 J.食用菌学报,2022,29(2):103-114.7 陈雪冬,刘雪龙,高冠群,等.食用菌副产物资源化再利用研究进展 J.天津农业科学,2021,27(10):41-46.AbstractIn recent years,the scale of Chinas edible fungus industry has been expanding,and its output and output value have beenincreasing.It is playing an increasingly important role in ensuring food supply for residents,promoting employment and incomegrowth,and promoting national economic development.The production process of edible fungi in China will produce a large amount ofmushroom residues,which are characterized by rich nutrients and wide uses.The resource utilization of these residues can achievegreen,recycling,and sustainable development of the edible fungi industry to a certain extent.Therefore,this paper summarizes thecurrent situation of the composting utilization of edible mushroom residues,and studies the direction of their development andutilization.Key wordsedible fungi;bacterial residue;utilization direction；compostingExploration on the Reuse and Future Utilization Direction of Edible Mushroom ResiduePENG LuopingCollege of Life Science and Technology,Guangxi University,Nanning 530003,China42-