不同处理菌糠发酵特性研究

2017-05-29张庆华赵新海钟丽娟关艳丽

食用菌 2017年3期

张庆华赵新海钟丽娟关艳丽

（辽宁省微生物科学研究院，辽宁朝阳122000）

菌糠（渣）是指栽培食用菌后的废渣，其中含有大量的粗纤维、木质素和菌丝体，还含有丰富的蛋白质、氨基酸、碳水化合物、维生素和微量元素。目前大部分食用菌菌糠得不到及时处理，这不仅给农业生态环境造成污染，而且会给之后的食用菌栽培带来很大隐患。菌糠的资源化利用不仅可以解决其对环境的污染问题，而且可变废为宝、生产有用物质，进一步提高食用菌产业的可持续发展水平。研究以菌糠为主料进行堆肥化处理，监测不同阶段的温度、pH、纤维素及木质素含量的变化，为下阶段的菌糠发酵工艺提供技术参数。

1 材料与方法

1.1 供试材料①菌糠：香菇菌糠，取自辽宁省微生物科学研究院，栽培主料为木屑）；

平菇菌糠1，辽宁省微生物科学研究院，栽培主料为玉米芯）、平菇菌糠2，取自朝阳市龙城区联合镇，栽培主料为玉米芯）。②菌种：康宁木霉、酵素菌（山东潍坊岛本微生物技术研究所）。

1.2 试验方法

1.2.1 配方设计详见表1。

表1 不同处理菌糠初始水分和p H

1.2.2 发酵方法菌糠650 kg，1∶2加水，润水过夜后，加10%氮源，1%菌种。料堆长1.5 m、宽1.5 m、高1.0 m，料堆好后，用塑料膜盖严。定期取样检测。

1.2.3 测定方法

1.2.3.1 pH测定将各样品按1∶10加入去离子水，160 r/min摇床震荡20 min后，用Star A211台式pH测量仪测量pH。

1.2.3.2 酶活力定性测定将上述测pH的液体，用脱脂棉过滤后装入试管中，每支试管放入1 cm×6 cm的滤纸条，30℃放置48 h，观察滤纸条的崩解情况。

1.2.3.3 纤维素、木质素含量的测定采用范氏法测定。

2 结果与分析

2.1 第一次翻料时的物料外观及微生物的生长情况详见表2。

由表2可见，1～4号物料初始pH为6左右，有利于真菌生长，菌丝生长旺盛，下层因透气性不好生长微弱，同时1～4号中心部位有咸酸味，pH的检测也证明了这一点，1～4号下层的pH分别为3.94、3.97、4.94、4.62，而上层分别为 4.68、4.32、7.20 和7.56。5～8号初始pH8～9，有利于细菌生长，中心缺氧部分恶臭，物料呈绿色，堆料前后pH变化不大。

2.2 菌糠发酵过程温度变化1～4号温度变化幅度不大，堆料72 h 1～4号达到60℃，5～8号96 h达到60℃。堆积33 d时，物料温度仍能达到50～50℃，而5～8号堆积33 d时温度为34～42℃。1～4号物料温度始终高于5～8号。1～4号最高温度分别为64℃、68℃、68℃、70℃，5～8号的最高温度为64℃、60℃、59℃、63℃，能有效杀灭病菌。前4种菌糠是室内试验研究的菌糠，因出菇潮次少，营养丰富，所以高温维持时间较长。（图1、图2）。

表2 堆料一周的物料外观及微生物生长情况

图1 1～4号物料温度变化曲线

图2 5～8号物料温度变化曲线

2.3 菌糠发酵过程pH变化堆料过程中，1～8号pH都呈上升趋势，1号：4.23～4.78；2号：4.03～4.62；3号：6.08～6.40；4号：5.27～7.06；5号：7.96～8.50；6号：8.11～8.59；7号：7.86～8.49；8号：7.96～8.38。

图3 菌糠发酵过程中p H变化

2.4 不同阶段物料纤维素酶活力变化前四次取样1号和2号对滤纸崩解较好，其余不明显。

到第五次和第六次取样时，2号酶活力明显减弱，5号和6号酶活力略有增强。

从定性分析结果看，接种木霉的2号的纤维素酶活力并无明显优势，且后期酶活力变小，有待于用定量方法测定。不同物料的纤维素酶活力大小也说明各物料菌群的差异。

表3 2～6次翻料时的纤维素酶活力

2.5 菌糠发酵过程中纤维素含量、木质素含量的变化菌糠在整个降解过程中，纤维素含量在逐渐降低，在堆积33 d时，纤维素由20.46%下降到12.24%，下降了40.17%。木质素不降反升，主要是由于秸秆降解、失水等因素造成物料失重，导致木质素相对含量上升，这也说明木质素在短期内很难发生降解。下一步研究引入木质素降解菌黄孢原毛平革菌、东方栓菌和裂褶菌等加速木质素的快速降解。