CN108370817A - 一种菌糠回收再利用的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于生物材料回收再生领域，具体涉及一种菌糠回收再利用的方法。本发明所述的方法，以菌糠与秸秆、玉米芯、甘蔗渣、稻草等农林废弃物为原料，辅以营养液，利用真菌菌丝生长迅速、菌丝体扭结能力强的特性，将菌糠及农林废弃物转为菌丝体复合材料，所述复合材料具有重量轻、成本低、可降解的优点，实现了菌糠的资源化利用，可用于轻质包装运输领域，其压缩、缓冲性能佳，可减轻环境空气污染，提高经济效益，是一种极具市场经济价值的环保材料，可应用于运输包装领域。

Description

一种菌糠回收再利用的方法

技术领域

本发明属于生物材料领域，具体涉及一种菌糠回收再利用的方法。

背景技术

目前，食用菌由于其含有高蛋白、低脂肪、低能量、富含矿质元素和维生素，已成为人们日常饮食不可缺少的一部分。随着食用菌技术的推广，工厂规模化的扩大，我国的食用菌发展极其迅速，已成为食用菌生产大国。因此产生的栽培废料即菌糠也越来越多，实践表明，每100公斤培养料，收货100公斤鲜菇后，还会产生60公斤菌糠废料。2014年我国食用菌年产3169.68万吨，产生菌糠1900多万吨。一些食用菌生产大省，菌糠往往被随地丢弃或直接燃烧，既造成了资源的极大浪费，又产生大量烟雾，加重了雾霾发生，同时由于菌糠较为丰富的营养，霉菌和害虫极易增殖繁衍，产生恶臭气体造成空气污染。我国政府极为重视生态环境建设，党的十八大明确提出了建设社会主义生态文明，并制定了相关的法律法规，大力强调资源循环利用和环境保护。

菌糠的资源化利用一直是研究热点。由于食用菌的分解作用导致菌糠中粗纤维的含量大大降低，粗蛋白的含量升高并含有一般饲料所缺乏的各种必需氨基酸，因此通过相应处理被用于饲料中，如CN103719541A公开了以菌糠结合酿酒酵母生产能提高牛羊抗病能力的菌糠饲料，有效的降低了饲料成本，提高养殖业的经济效益；CN105601356A公开了对菌糠进行一系列的处理，得到食用菌促进增产剂和蔬菜培养基质；CN105601400A则公开了采用污泥和菌糠发酵制备高效有机肥的专利技术。但我国的食用菌菌糠产量大，类型多，需继续开发资源化利用的新途径。

我国是世界上生物多样性资源最丰富的国家之一，据报道，已知的可食用真菌资源约占全世界总量的50％左右，其中许多真菌具有原料利用范围广，菌丝体发达、菌丝体扭结能力强的优点。因此，可筛选纤维素和木质素、粗蛋白等转化能力强的特定真菌，充分利用我国生物资源丰富的优势，在菌糠中合理添加各种原料，开发出各种功能性材料，将资源优势转为性能优势，达到菌糠资源化利用的目的。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的瓶颈，从而提出一种将废弃的菌糠进行回收再利用的方法。

为解决上述技术问题，本发明公开了一种菌糠回收再利用的方法，所述方法步骤如下：将含有菌糠的培养基料与营养液混合均匀后灭菌处理，再向培养基料上接种真菌菌种，然后将接种后的培养基料装入包装模具内，于无菌环境培养，最后干燥脱水处理得到菌糠复合材料。

优选的，所述培养基料包括菌糠、玉米秸秆、甘蔗渣、麸皮中的至少一种。

优选的，所述培养基料含有：15-30重量份的菌糠、20-55重量份的玉米秸秆、20-50重量份的甘蔗渣、15-20重量份的麸皮。

优选的，所述营养液的重量为所述培养基料重量的1.3-1.5倍。

优选的，所述营养液含有如下成分：磷酸二氢钾、硫酸镁、维生素B、葡萄糖和水。

优选的，所述营养液中含有如下成分：0.2％质量份数的磷酸二氢钾、0.05％质量份数的硫酸镁、0.05％质量份数的维生素B、2％质量份数的葡萄糖、60-70％质量份数的水。

优选的，所述接种的真菌菌种是木质层孔菌。

优选的，木质层孔菌的母种培养基为综合PDA培养基，具体成分：马铃薯提取液1.0L，葡萄糖20.0g，KH₂PO₄3.0g，MgSO₄·7H₂O 1.5g，维生素B1微量，琼脂15.0g，pH 6.0。

优选的，所述包装模具内的培养温度为26-30℃，培养时间为5-7天。

更为优选的，任一项所述的方法的具体步骤为：

1)将废弃的菌糠进行筛选、干燥、粉碎处理，然后过16目粒径筛备用；

2)将经过步骤1处理的菌糠和玉米秸秆、甘蔗渣、麸皮按20：45：20：15的质量比混合均匀得到培养基料；将上述组分混合均匀后向培养基料中添加基料重量1.3倍的营养液，将营养液均匀喷洒于基料表面，吸收90min后翻拌均匀；并保持所述培养基料的含水量为60-70％；

3)菌糠、玉米秸秆、甘蔗渣为干燥自然新鲜无霉变，玉米秸秆、甘蔗渣的粒径比例为5-10mm；

4)灭菌处理：将培养基料装入灭菌袋，进行高压蒸汽灭菌处理，灭菌条件为温度121℃、压强0.15Mpa、时间2.0h；

5)接种培养：将灭菌处理后的培养基料冷却至室温，然后转入无菌接种室内，将真菌菌种按25％w/w接种于培养基料中搅拌均匀；将接种混匀的培养基料装入包装模具内，压实后在无菌培养室26-30℃培养5-7天，培养的环境湿度为75-80％；待菌丝长满整个包装模具，并在表面产生大量扭结后停止培养；

6)将培养完成的培养基料从模具内取出，在干燥室无菌环境常温30-50℃条件下进行干燥脱水处理8-24h后，得到回收的菌糠复合材料。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点，本发明所述的方法以菌糠与秸秆、玉米芯、甘蔗渣、稻草等农林废弃物为原料，辅以营养液，利用真菌菌丝生长迅速、菌丝体扭结能力强的特性，将菌糠及农林废弃物转为菌丝体复合材料，所述复合材料具有重量轻、成本低、可降解的优点，实现了菌糠的资源化利用，可用于轻质包装运输领域，其压缩、缓冲性能佳，可减轻环境空气污染，提高经济效益，是一种极具市场经济价值的环保材料，可应用于运输包装领域。

具体实施方式

实施例1本实施例公开了一种菌糠的回收再生的方法，该回收方法的步骤包括为：

(1)菌糠的准备：首先将回收的废弃菌糠进行分选，去除塑料等非生物质部分，然后对菌糠进行干燥、粉碎，粉碎后的菌糠过16目粒径筛子备用；

(2)基料准备：将经过步骤1处理的菌糠和玉米秸秆、甘蔗渣、麸皮按20:45:20:15的比例混合均匀；将上述组分混合均匀后向培养基料中添加基料重量1.3倍的营养液(所述营养液包含磷酸二氢钾、硫酸镁、维生素B、葡萄糖的质量分数分别为0.2％、0.05％、0.05％、2％)，将营养液均匀喷洒于基料表面，吸收90min后翻拌均匀；调控基料的含水量为60％-70％；

(3)菌糠、玉米秸秆、甘蔗渣为干燥自然新鲜无霉变，玉米秸秆、甘蔗渣的粒径比例为5-10mm，6-7mm占比达60％以上；

(4)灭菌处理：将培养基料装入灭菌袋，进行高压蒸汽灭菌处理，灭菌条件为121℃、0.15Mpa灭菌2.0h；

接种的真菌菌种是长势好、菌丝体扭结力强的木质层孔菌。编号为AS5.132，购自中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)，具有菌丝体发达、长势好、菌丝体扭结力强的特点；该菌株最适生长温度25℃，最适生长pH为6.0。母种培养基为综合PDA培养基，配方：马铃薯提取液1.0L，葡萄糖20.0g，KH₂PO₄ 3.0g，MgSO₄·7H₂O 1.5g，维生素B1微量，琼脂15.0g，pH 6.0。原种和生产种配方为棉籽壳70％，麸皮20％，玉米粉10％。

(5)接种培养：将灭菌处理后的培养基料冷却至室温，转入无菌接种室内，将真菌菌种按25％(w/w)接种于培养基料中搅拌均匀；将接种混匀的培养基料装入包装模具内，压实后在无菌培养室26-30℃培养7天，培养的环境湿度为75％；待菌丝长满整个包装模具，并在表面大量扭结后停止培养；包装模具为PVC材质的模具；

(6)产品定型：将培养完成的培养基料从模具内取出，在干燥室50℃条件下干燥脱水8h后，得到菌丝体复合材料。

实施例2本实施例公开了一种菌糠的回收再生的方法，该回收方法的步骤包括为：

(1)菌糠的准备：首先将回收的废弃菌糠进行分选，去除塑料等非生物质部分，然后对菌糠进行干燥、粉碎，粉碎后的菌糠过16目粒径筛子备用；

(2)基料准备：将经过步骤1处理的菌糠和玉米秸秆、稻草、麸皮按10:55:15:20的比例混合均匀；将上述组分混合均匀后向培养基料中添加基料重量1.3倍的营养液(所述营养液包含磷酸二氢钾、硫酸镁、维生素B、葡萄糖的质量分数分别为0.2％、0.05％、0.05％、2％)，将营养液均匀喷洒于基料表面，吸收90min后翻拌均匀；调控基料的含水量为60％-70％；

(3)菌糠、玉米秸秆、稻草为干燥自然新鲜无霉变，玉米秸秆、稻草的粒径比例为5-10mm，6-7mm占比达60％以上；

(4)灭菌处理：将培养基料装入灭菌袋，进行高压蒸汽灭菌处理，灭菌条件为121℃、0.15Mpa灭菌2.0h；

接种的真菌菌种是长势好、菌丝体扭结力强的木质层孔菌。编号为AS5.132，购自中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)，具有菌丝体发达、长势好、菌丝体扭结力强的特点；该菌株最适生长温度25℃，最适生长pH为6.0。母种培养基为综合PDA培养基，配方：马铃薯提取液1.0L，葡萄糖20.0g，KH₂PO₄ 3.0g，MgSO₄·7H₂O 1.5g，维生素B1微量，琼脂15.0g，pH 6.0。原种和生产种配方为棉籽壳70％，麸皮20％，玉米粉10％。

(5)接种培养：将灭菌处理后的培养基料冷却至室温，转入无菌接种室内，将真菌菌种按25％(w/w)接种于培养基料中搅拌均匀；将接种混匀的培养基料装入包装模具内，压实后在无菌培养室26-30℃培养7天，培养的环境湿度为75％；待菌丝长满整个包装模具，并在表面大量扭结后停止培养；包装模具为PVC材质的模具；

(6)产品定型：将培养完成的培养基料从模具内取出，在干燥室50℃条件下干燥脱水8h后，得到菌丝体复合材料。

实施例1和实施例2的方法所制备而得的复合材料：定型后的菌丝体复合材料样品送至华测检测认证集团股份有限公司检测其尺寸稳定性、压缩强度，参考ASTM3575-2014。检测结果为压缩强度为164.48kPa，尺寸稳定性：长0.55％、宽1.75％、高2.02％，表明菌丝体复合材料压缩性能较佳，尺寸稳定性良好。

实施例1和实施例2是上述方法，以菌糠与秸秆、玉米芯、甘蔗渣、稻草等农林废弃物为原料，辅以营养液，利用真菌菌丝生长迅速、菌丝体扭结能力强的特性，将菌糠及农林废弃物转为菌丝体复合材料，具有重量轻、成本低、可降解的优点，实现了菌糠的资源化利用，可用于轻质包装运输领域，其压缩、缓冲性能佳，可减轻环境空气污染，提高经济效益，是一种极具市场经济价值的环保材料，可应用于运输包装领域。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种菌糠回收再利用的方法，其特征在于，所述方法步骤如下：将含有菌糠的培养基料与营养液混合均匀后灭菌处理，再向培养基料上接种真菌菌种，然后将接种后的培养基料装入包装模具内，于无菌环境培养，最后干燥脱水处理得到菌糠复合材料。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述培养基料包括菌糠、玉米秸秆、甘蔗渣、麸皮中的至少一种。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述培养基料含有：15-30重量份的菌糠、20-55重量份的玉米秸秆、20-50重量份的甘蔗渣、15-20重量份的麸皮。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述营养液的重量为所述培养基料重量的1.3-1.5倍。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述营养液含有如下成分：磷酸二氢钾、硫酸镁、维生素B、葡萄糖和水。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述营养液中含有如下成分：0.2％质量份数的磷酸二氢钾、0.05％质量份数的硫酸镁、0.05％质量份数的维生素B、2％质量份数的葡萄糖、60-70％质量份数的水。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述接种的真菌菌种是木质层孔菌。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，木质层孔菌的母种培养基为综合PDA培养基，具体成分：马铃薯提取液1.0L，葡萄糖20.0g，KH₂PO₄3.0g，MgSO₄·7H₂O 1.5g，维生素B1微量，琼脂15.0g，pH 6.0。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述包装模具内的培养温度为26-30℃，培养时间为5-7天。

10.如权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法的具体步骤为：

1)将废弃的菌糠进行筛选、干燥、粉碎处理，然后过16目粒径筛备用；

2)将经过步骤1处理的菌糠和玉米秸秆、甘蔗渣、麸皮按20：45：20：15的质量比混合均匀得到培养基料；将上述组分混合均匀后向培养基料中添加基料重量1.3倍的营养液，将营养液均匀喷洒于基料表面，吸收90mi n后翻拌均匀；并保持所述培养基料的含水量为60-70％；

3)菌糠、玉米秸秆、甘蔗渣为干燥自然新鲜无霉变，玉米秸秆、甘蔗渣的粒径比例为5-10mm；

4)灭菌处理：将培养基料装入灭菌袋，进行高压蒸汽灭菌处理，灭菌条件为温度121℃、压强0.15Mpa、时间2.0h；

5)接种培养：将灭菌处理后的培养基料冷却至室温，然后转入无菌接种室内，将真菌菌种按25％w/w接种于培养基料中搅拌均匀；将接种混匀的培养基料装入包装模具内，压实后在无菌培养室26-30℃培养5-7天，培养的环境湿度为75-80％；待菌丝长满整个包装模具，并在表面产生大量扭结后停止培养；

6)将培养完成的培养基料从模具内取出，在干燥室无菌环境常温30-50℃条件下进行干燥脱水处理8-24h后，得到回收的菌糠复合材料。