黑木耳菌糠再利用的研究現(xiàn)狀※

●于 淼 喻迎春 于 匯

（1.北華大學(xué) 吉林 吉林 132001；

2.吉林市菌草堂科技開(kāi)發(fā)有限公司 吉林 吉林 132001）

摘要：黑木耳是我國(guó)第二大種植食用菌。每年采摘后，都?xì)埩艟蘖康暮谀径?，如未進(jìn)行及時(shí)處理，將對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生破壞。本文對(duì)近年來(lái)黑木耳菌糠再利用的相關(guān)研究進(jìn)行了回顧，并探討了其中存在的主要問(wèn)題，希望能為黑木耳菌糠的再利用開(kāi)發(fā)提供理論參考。

關(guān)鍵詞：黑木耳；菌糠；再利用

黑木耳又稱(chēng)木耳、光木耳、細(xì)木耳、云耳等，是我國(guó)目前僅次于香菇的第二大食用菌。根據(jù)中國(guó)食用菌協(xié)會(huì)在2019年12月發(fā)布的《2018年度全國(guó)食用菌統(tǒng)計(jì)調(diào)查結(jié)果分析》，2018年黑木耳產(chǎn)量為67.4億千克，其中，黑龍江省31.5億千克，占全國(guó)總產(chǎn)量的47.2%;吉林省16.1億千克，占全國(guó)總產(chǎn)量的24.15%[1]。每10kg食用菌培養(yǎng)基在產(chǎn)生10kg食用菌鮮品后，約剩余6kg菌糠。按照此比例計(jì)算，僅2018年黑木耳菌糠產(chǎn)量就有40億千克，這些生產(chǎn)垃圾若未得到妥善處理，必將對(duì)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(yíng)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(zhì)素，同時(shí)也有豐富的菌絲殘?bào)w蛋白、脂肪、氨基酸、菌絲體的次生代謝產(chǎn)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(duì)于食用菌產(chǎn)業(yè)的再加工生產(chǎn)、延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈和實(shí)現(xiàn)循環(huán)農(nóng)業(yè)都有重要意義?，F(xiàn)將黑木耳菌糠再利用的相關(guān)研究綜述如下。

1 在栽培農(nóng)業(yè)中的再利用

黑木耳菌糠雖然已經(jīng)為菌體生長(zhǎng)提供了營(yíng)養(yǎng)，但剩余的營(yíng)養(yǎng)素如纖維素和木質(zhì)素等仍然可以用來(lái)培育下一批食用菌。在木耳生長(zhǎng)過(guò)程中，通過(guò)代謝菌袋當(dāng)中的有機(jī)質(zhì)而產(chǎn)生的多種糖類(lèi)、有機(jī)酸類(lèi)和其他生物活性物質(zhì)也可以作為營(yíng)養(yǎng)成分為其他的農(nóng)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(zhì)變化，菌糠中碳氮比低于20∶1，基本符合有機(jī)肥的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。黑木耳菌糠中由于富含菌絲等粗蛋白，有機(jī)質(zhì)含量為25%～55%，與雞糞的有機(jī)質(zhì)含量相近，而且食用菌廢料中不含火堿，施后不會(huì)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(zhì)的有機(jī)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(jìn)行產(chǎn)量質(zhì)量的比較實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示所有加入菌糠的培養(yǎng)基黑木耳產(chǎn)量均高于未加入菌糠的對(duì)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(nèi)加入各種比例的黑木耳菌糠，得到了類(lèi)似的結(jié)論。試驗(yàn)通過(guò)4個(gè)占比梯度的培養(yǎng)基栽培元蘑，每組20袋進(jìn)行對(duì)比，結(jié)論為當(dāng)黑木耳菌糠占比為25%時(shí)，栽培出來(lái)的元蘑效果最為理想。而當(dāng)黑木耳菌糠占比超過(guò)35%時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)量下降。張鵬等[6]使用黑木耳菌糠代替秸稈作為主要基質(zhì)，發(fā)酵后栽培大球蓋菇，發(fā)現(xiàn)出菇時(shí)間早于傳統(tǒng)配方的對(duì)照組5～7d，且產(chǎn)量比對(duì)照組提高了9.8%。結(jié)果顯示黑木耳菌糠栽培大球蓋菇在技術(shù)和成本上都具有可行性。張騰霄等[7]通過(guò)堿性反應(yīng)、堆悶、烘烤、超聲的方法對(duì)木耳菌糠進(jìn)行改性后，以此作為基質(zhì)栽培金針菇。試驗(yàn)結(jié)果表明，要將木耳菌糠的酸性代謝物、胺類(lèi)等有害物質(zhì)分解除去，并添加適量其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)平衡金針菇的營(yíng)養(yǎng)需求，可實(shí)現(xiàn)用木耳菌糠高效率生產(chǎn)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，采用全部代替營(yíng)養(yǎng)土和只代替底層營(yíng)養(yǎng)土的方法，進(jìn)行水稻育苗試驗(yàn)。結(jié)果顯示在菌糠當(dāng)中加入一定量的雞糞作為底土進(jìn)行育苗的方法，在水稻育苗上有一定的利用價(jià)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(jié)果顯示，當(dāng)黑木耳菌糠與牛糞添加比例為1∶5時(shí)，對(duì)蚯蚓繁殖生長(zhǎng)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(jī)質(zhì)，而菌絲分解后的木質(zhì)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(yīng)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(tuán)，內(nèi)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(jìn)行配位、絡(luò)合，并且菌絲和木屑之間的多孔結(jié)構(gòu)也可以對(duì)金屬離子進(jìn)行物理吸附。這些特點(diǎn)使得黑木耳菌糠無(wú)論在化學(xué)結(jié)構(gòu)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(guò)單因素試驗(yàn)確定響應(yīng)面的高水平條件，并用響應(yīng)面方法對(duì)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(shí)間134min，吸附率可達(dá)到80.51%。采用掃描電鏡分析、能譜分析、紅外射線(xiàn)分析和X射線(xiàn)衍射分析等手段對(duì)吸附前后的菌糠進(jìn)行表征，結(jié)果顯示菌絲體與木屑之間疏松多孔，錯(cuò)綜復(fù)雜，容易進(jìn)行物理吸附。菌糠吸附銅離子時(shí)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(luò)合作用，而銅離子和菌糠表面的Mg2+、Ca2+等金屬離子發(fā)生離子交換反應(yīng)。這些結(jié)果提示黑木耳菌糠在農(nóng)業(yè)廢棄物有效資源化的應(yīng)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(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)，并用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定剩余鉻離子濃度，采樣6d后，吸附率達(dá)到100%。同時(shí)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(jī)械強(qiáng)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(dòng)物飼料的潛力。

趙祎等[11]通過(guò)微生物固體發(fā)酵技術(shù)及微生物種子擴(kuò)大培養(yǎng)技術(shù)，對(duì)黑木耳菌糠進(jìn)行飼料轉(zhuǎn)化試驗(yàn)。試驗(yàn)使用大球蓋菇，產(chǎn)朊假絲酵母以及乳酸菌降解黑木耳菌糠，結(jié)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(shí)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(shí)間為24d。高士友[12]將黑木耳菌糠加入飼料中，對(duì)長(zhǎng)白仔豬進(jìn)行喂養(yǎng)試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)連續(xù)喂養(yǎng)菌糠飼料77d，喂養(yǎng)菌糠試驗(yàn)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(duì)照提高16.67%。

菌糠由于其成分特點(diǎn)，無(wú)論從創(chuàng)收還是循環(huán)農(nóng)業(yè)的角度來(lái)看，都值得投入更多的關(guān)注。食用菌菌糠的應(yīng)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(yīng)用以及杏鮑菇菌糠在家禽飼料中的應(yīng)用研究等[13]，而黑木耳菌糠的相關(guān)研究數(shù)量則較為有限。

4 其他研究

謝修鴻等[14]通過(guò)盆栽試驗(yàn),研究了黑木耳菌糠對(duì)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(zhì)，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(shí)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(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析以及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，黑木耳菌糠多糖具有較強(qiáng)的抗氧化能力，并能改善由高脂乳劑誘導(dǎo)的高脂血癥小鼠的一系列生理性病變。

5 存在的問(wèn)題及展望

必須承認(rèn)，黑木耳菌糠的再利用也存在一些不容忽視的問(wèn)題，如黑木耳種植中農(nóng)戶(hù)使用殺蟲(chóng)劑、除菌劑導(dǎo)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(fēng)險(xiǎn)以及繁復(fù)程度；而菌糠外包裝的高厚度塑料需要?jiǎng)內(nèi)ゲ拍苋〕鼍愤M(jìn)行加工，而外包裝易對(duì)環(huán)境造成塑料污染；目前許多研究只是停留在實(shí)驗(yàn)室階段，面對(duì)每年上億千克級(jí)別黑木耳菌糠的產(chǎn)量，距離實(shí)現(xiàn)工廠(chǎng)級(jí)的再利用依然有遙遠(yuǎn)的距離。而最重要的則是政府應(yīng)該如何根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況，制定合理的政策，引領(lǐng)種植戶(hù)和相關(guān)部門(mén)認(rèn)識(shí)到廢棄菌棒對(duì)于生態(tài)以及生活環(huán)境的負(fù)面影響，并投入專(zhuān)項(xiàng)治理資金，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，建立起回收再利用的商業(yè)模式。