食用菌菌糠加工利用技術研究*

陳明利，王 晨，程 薇，周 明，高 虹，史德芳，陳金國，郭 鵬

（湖北省農業科學院農產品加工與核農技術研究所，湖北 武漢 430070）

〈綜述〉

食用菌菌糠加工利用技術研究*

陳明利，王 晨，程 薇，周 明，高 虹，史德芳，陳金國，郭 鵬**

（湖北省農業科學院農產品加工與核農技術研究所，湖北 武漢 430070）

2012年全國食用菌菌糠產量1.8×107t，湖北省菌糠產量超過8×105t，大部分被露天堆棄，既浪費資源又污染環境。經統計分析，菌糠的養分含量較之初始栽培料高，其中玉米芯為主料栽培的金針菇菌糠中有機質含量最高，達65.23%，木屑為主料栽培的香菇菌糠有機質含量最低，為40.55%。菌糠加工利用價值很高，目前國內及湖北地區菌糠利用途徑主要包括加工肥料、飼料、栽培基質、燃料和生物制劑等。利用精深加工技術手段，開發菌糠高科技產品，對發展農業循環經濟具有重要意義。

菌糠；菌糠飼料；菌糠肥料；菌糠加工

食用菌菌糠（Edible Fungi Residue，EFR）是食用菌采收后剩余的培養料，又叫菌渣、菌糠，其成分主要包括未形成子實體的菌絲殘體、菌類代謝產物、次生產物及栽培料分解代謝殘留物、水分等。由于食用菌對栽培料中的纖維素、半纖維素、木質素等復雜難降解的生物有機質具有良好的分解和轉化能力，30%～40%栽培料轉化為菌類子實體，剩余60%～70%的栽培料也已處于部分分解狀態，轉化為糖、蛋白質、脂肪等，營養物質更為豐富，與原始栽培料相比較，蛋白質、糖類、脂肪等營養物質價值得到顯著改善，粗纖維含量大幅降低，同時由于菌渣中大量菌體蛋白的存在，粗蛋白含量顯著提高[1]。

1 食用菌菌糠資源現狀及其特點

1.1菌糠及其利用現狀

據統計，2012年全國食用菌生產總量達到2.57×107t，占世界總量的70%，產值超過1 400億元，出口創匯24.07億美元，從業人員達到2000萬人，食用菌菌糠產量為1.8×107t。湖北省是我國重要的食用菌產業大省，食用菌菌糠產量超過8×105t[2]。

目前僅有少量菌糠作為有機肥原料和普通燃料利用，大部分菌糠作為垃圾露天堆棄，污染環境，造成巨大的資源浪費，解決菌糠的綜合利用已成為當前食用菌產業健康持續發展的重要問題。

1.2菌糠的營養成分

菌糠組分與初始栽培料和栽培的菌類密切相關，因地域環境和農林副產物種類差異形成不同栽培原料的食用菌菌糠。目前，東北地區主要栽培原料有木屑和農作物秸稈；中南地區主要以木屑、玉米芯、棉籽殼為栽培原料；華東地區主要以稻草、牛糞為主要原料；華南地區主要以秸稈為主要原料。子實體收獲后，菌糠中布滿菌絲，變得干燥松軟，經過多種微生物作用后，纖維素、半纖維素和木質素均被不同程度降解，產生大量有機質[3]，包括粗蛋白、粗脂肪、碳水化合物、粗纖維等，栽培前后培養料成分變化見表1[4-5]。

表1 棉籽殼栽培鳳尾菇前后營養成分比較Tab.1 Nutrients comparison analysis of cotton-seed-hulls EFR before and after Pleurotus sajor-caju cultivation

從表1可以看出，菌糠中含有粗蛋白8.09%、粗脂肪0.70%、總糖25.18%，還含有鐵、鈣、鋅、鎂、磷、鉀等多種微量元素。菌糠營養豐富，非常適合循環再利用。

目前湖北省栽培的食用菌主要有香菇、木耳、杏鮑菇、金針菇、雙孢蘑菇、平菇、白靈菇，每年產生大量的菌糠，主要包括木屑菌糠、棉桿菌糠、棉籽殼菌糠、秸稈菌糠、玉米芯菌糠，其營養成分對比分析見表2。

表2 不同菌糠的營養成分Tab.2 Ingredients contant analysis of different EFR

1.3菌糠的綜合利用方式

菌糠的化學組成和理化特性決定了其綜合利用的方式。菌糠當中含有大量蛋白質、脂肪、總糖等物質，而且含有鋅、鐵、鈣、鎂、磷等多種微量元素，可直接或間接加工作為肥料、飼料、食用菌二次栽培基質、園藝栽培介質、燃料或生物制劑等[6，10]。菌糠綜合利用方式見圖1。

圖1 菌糠的綜合利用方式Fig.1 The utilization ways of EFR

2 菌糠肥料化技術

湖北是農業大省，每年需要大量的肥料。施用化肥雖然能在短期內有效提高作物產量，但是長期施用易導致土壤堿化。菌糠能在土壤中腐熟分解，具有很好的通氧透氣保水能力，是非常好的有機肥發酵原料[7-8]。所以，菌糠肥料化技術既能減少因隨意堆放或丟棄而造成的環境污染，又能使廢菌糠以有機肥的方式進入農業生產，對改良土壤，培肥地力，提高作物產量及品質，降低生產成本，增加收益方面發揮重要作用，形成農林副產品栽培食用菌—食用菌下腳料生產有機肥—有機肥還田進入農業生產的良性循環。

加工工藝：菌糠→調節水分→調節C/N→添加有機肥發酵快速腐熟復合菌劑→混勻→翻堆發酵→腐熟的菌糠有機質→營養復合配比→干燥、造粒→包裝。

3 菌糠飼料化技術

食用菌能分泌許多胞外酶，對纖維素、半纖維素、木質素等大分子化合物有較強的分解能力，利用棉籽殼作培養料的菌糠中，粗纖維降解55.4%，木質素降解30.0%，蛋白質含量增加43.2%，脂肪含量增加6%，總糖含量增加27.4%[9]。經過菌類的分解作用，秸稈、木屑表面的木質及纖維的天然結構遭到破壞，呈支解多孔狀，加工難度降低，易于粉碎，同時氣味芳香，適口性好。再經過飼料發酵復合菌系混菌發酵，蛋白質和總糖含量進一步提高，營養價值極高，飼養豬、牛等牲畜，可以達到玉米的飼用效果。實踐表明，菌糠飼料飼喂牲畜不僅可以降低生產成本，增強機體免疫，而且可加大牲畜的繁殖量，提高幼崽的成活率，促進其生長發育[10-1 1]。

加工工藝：菌渣→測定水分→測定C/N→調節水分→調節C/N→進行高溫發酵處理→適當處理后添加飼料發酵復合菌劑→混勻→固體發酵→停止發酵→菌糠飼料發酵中間體→營養復配→干燥、造粒→包裝。

4 菌糠作為栽培基質原料利用技術

4.1作為食用菌栽培基質

不同食用菌對栽培料各成分的利用效力不同，所以收獲完子實體的菌糠根據營養成分和特性依然可用來栽培其他菌類。如金針菇菌糠在經過補水、加料配比后可以栽培雙孢蘑菇、平菇，產量不會受到影響，在企業量產化過程中，即可節約成本，又可提高單位原料產出效益。

菌糠二次栽培食用菌，首先，需要科學選擇栽培品種，充分利用養分保障不減產；其次，滅菌要徹底，避免造成品種間或外源菌污染；第三，配料和菌種添加比例適當，以期達到穩產高產目的。

加工工藝：菌渣→滅菌→測定C/N→粉碎→配比新鮮栽培料→滅菌→接種→二次栽培。

4.2作為水稻、花卉、蔬菜等無土栽培基質

菌糠不但含有豐富的木質素、纖維素、蛋白質和氮、磷、鉀等礦物質，而且其中沒分解的碎屑可作為培養介質，具有空隙大、疏松透氣和持水保溫功能，可為植物根系生長創造通氧引水的條件，替代蛭石、珍珠巖等介質，無土栽培蔬菜、花卉等，解決了資源浪費問題，降低生產成本，提高經濟效益[13]。

加工工藝：菌渣→粉碎→調節C/N→高溫發酵處理→營養調節→干燥→過篩→包裝。

5 菌糠作為能源原料

菌糠的燃燒值為14 644 kJ·kg-1～20 920 kJ·kg-1，干燥后用作燃料價值很高，同時也是理想的沼氣生產原料[14]，甲烷菌菌群可充分利用菌糠中粗纖維、木質素和其他有機質，生產沼氣。菌糠易于粉碎，可縮短預處理時間，組織結構疏松，有利于快速發酵，減少補料、換料工作量；充氮隔氧后，在600℃條件下熱解10 h即可產生燃氣、生物油和焦炭類物質，其均可充分燃燒，集中收集，可用作燃料[10，15-18]。

加工工藝有3種途徑，一是普通燃料途徑：菌糠→干燥→燃燒；二是沼氣途徑：菌糠→調節C/N比→調節濕度→浸潤→調節pH→接種污泥或微生物菌群→調節溫度→厭氧發酵→產甲烷；三是熱解液化途徑：菌糠→投料→充氮→厭氧→密封→加熱→充分熱解→生物氣→生物油→焦炭。

6 其他作用

菌糠中含有纖維素酶、多糖類、有機酸類、激素等菌絲代謝產物，可提取、制備生物農藥、植物生長促進劑、土壤[8]和水體[20]污染生物修復材料等，具有生態高值化利用的潛力[10，21]。隨著對食用菌菌糠綜合利用研究的不斷深入，不僅可變廢為寶，減少環境污染，而且可將農業、食用菌業、養殖業有機地結合，實現農作物—食用菌—飼料—有機肥—沼氣—生物質資源循環利用。

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注：不同意上述轉讓聲明的著作權人，在收到論文刊用通知5日內書面回復《中國食用菌》編輯部。

Processing and Utilization Technologies Research on Edible Fungi Residue

CHEN Ming-li,WANG Chen,CHENG Wei,ZHOU Ming,GAO Hong,SHI De-fang,CHEN Jin-guo,GUO Peng
（Institute of Agricultural Products Processing and Nuclear-agricultural Technology,Hubei Academy of Agricultural Sciences, Wuhan 430070,China）

In 2012,the national edible fungi residue(EFR)yields was 1.8×107t and the EFR yields of Hubei province was more than 8×105t.The environment was polluted and destroyed because EFR resources was abandoned by open-air heap.According to statistical analysis,the nutrients content of EFR were more than that of the initial culture materials.The organic matter content of Flammulina velutipes EFR cultivated by corn cob was most(65.23%).However,the organic matter content of Lentinus edodes EFR cultivated by sawdust was least(40.55%).The EFR had high value of processing and utilization.The utilization ways of EFR processing were consisted of biofertilizer,feed,growing media,fuel,biological agents in all the country, including Hubei province.Using deep processing techniques to develop the high-tech products of the EFR,it was very important for developing of agricultural circular economy.

edible fungi residue(EFR);EFR Feed;EFR Fertilizer;EFR processing

S646.9

A

1003-8310（2015）02-0001-04

10.13629/j.cnki.53-1054.2015.02.001

國家公益性行業（農業）科研專項（201303080）；湖北省公益性科技研究項目（2012DBA18001）。

陳明利（1981-），男，碩士，助理研究員，主要從事功能食品研發。E-mail:mlchen82@163.com

**通信作者：郭鵬（1981-），男，博士，副研究員，主要從事農產品加工研究。E-mail:gpeng_2008@163.com

2014-12-25