張玉潔,王禎元
(文山學(xué)院 環(huán)境與資源學(xué)院,云南 文山 663099)
木薯(Cassava)又名樹薯、番薯,有“淀粉之王”“地下糧食” 的美譽(yù),與甘薯、馬鈴薯并稱世為界三大薯類。木薯原產(chǎn)自亞馬遜河流域,于19世紀(jì)20年代引入我國(guó),已成為中國(guó)第6大熱帶作物。全球約有90個(gè)國(guó)家種植木薯,面積約為1 400萬(wàn)hm2,總產(chǎn)量約為1~3億t。目前,我國(guó)木薯種植面積較大,主要分布在南方多個(gè)省份,其中以廣西產(chǎn)量最高。全國(guó)年產(chǎn)量1 000多萬(wàn)t[1]。因木薯內(nèi)部的薄壁組織含有大量的纖維素、木質(zhì)素等難以被人體消化利用的成分,不能直接食用。木薯最主要的用途是加工木薯淀粉、制醋、制造食用酒精等用于食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域[1]。
木薯渣(Cassava Residues.CR)是木薯加工淀粉、酒精等產(chǎn)品之后的下腳料,主要由木薯外部的皮、內(nèi)部的薄壁組織成分組成。在我國(guó)每年加工木薯淀粉所產(chǎn)生的木薯渣約有50萬(wàn)t,加工酒精等其他產(chǎn)品的木薯渣總計(jì)約200萬(wàn)t。其中,一 個(gè)中型酒精提取或制醋企業(yè),日排出木薯渣、醋渣30 t,年排量超過(guò)萬(wàn)t。隨著生產(chǎn)的不斷發(fā)展,木薯渣、醋渣的數(shù)量還在增加。長(zhǎng)期以來(lái),木薯渣、醋渣一直作為垃圾處理,成為輕工業(yè)的有機(jī)廢棄物,不僅污染環(huán)境,而且每年還要支付巨額的清理費(fèi)。如何化害為利,變廢為寶,是生產(chǎn)企業(yè)必須要考慮的問(wèn)題。
目前為止,木薯渣的再利用主要集中在飼料原料、再生乙醇、生物酶 、有機(jī)酸、生產(chǎn)沼氣、堆肥等方面[2-4]。
越南地處熱帶,是世界木薯產(chǎn)地之一。云南和越南交界處,木薯通過(guò)進(jìn)出口貿(mào)易以很低廉的價(jià)格流通到國(guó)內(nèi)。文山的馬關(guān)、麻栗坡等地有利用木薯提取淀粉、發(fā)酵產(chǎn)生酒精的中小型輕工企業(yè)。產(chǎn)業(yè)開工時(shí),日產(chǎn)木薯渣廢棄物可達(dá)3~5 t,堆積在廠區(qū)無(wú)法處理。經(jīng)年發(fā)現(xiàn),木薯渣堆上能自生出不同的菌子。
白參菌可以有效地分解纖維素和木質(zhì)素,而且菌絲生長(zhǎng)迅速,木薯渣正好符合此菌對(duì)原料營(yíng)養(yǎng)需求的特點(diǎn)。本研究報(bào)道了利用木薯渣栽培白參菌的技術(shù)效果和生產(chǎn)注意事項(xiàng),為木薯渣循環(huán)利用提供參考。
木薯渣培養(yǎng)料的設(shè)計(jì)如表1所示,設(shè)置以甘蔗渣為主料的配方為對(duì)照[5-6]。所有原料新鮮、無(wú)霉?fàn)€,甘蔗渣粉碎成毛狀。
主料打濕浸泡1~2 d后撒入輔料,含水量至60%,pH自然。每配方裝30袋,栽培袋采用規(guī)格為15 cm×24 cm 聚丙烯菌種袋。所有配方裝袋后做好標(biāo)記,121 ℃,滅菌3 h[5-6]。
菌包滅菌后移至接種室冷卻至28 ℃以下,置接種臺(tái)無(wú)菌操作條件下進(jìn)行接種。接種用量為培養(yǎng)料的5%。接種后置干凈的培養(yǎng)室、黑暗養(yǎng)菌。培養(yǎng)條件,23~26 ℃,至菌絲長(zhǎng)滿袋再后熟7 d[7]。
表1 以木薯渣為變量的培養(yǎng)料配方/%
將充分生長(zhǎng)和后熟的菌包移至出菇房進(jìn)行出菇,見圖1和圖2。出菇管理方法:每天噴水2次,并用塑料薄膜覆蓋保濕,噴水時(shí)掀開薄膜進(jìn)行通風(fēng)。采收前停水1 d。采收第一潮菇后,黑暗養(yǎng)菌5~7 d。再噴水進(jìn)行第二次出菇[5]。統(tǒng)計(jì)每配方平均滿袋時(shí)間,每配方采收鮮菇總量。
圖1 出蕾期菌包
圖2 采收期白參菌
表2 以麩皮為變量的培養(yǎng)料配方/%
采用SPSS 17.0和Microsoft Excel 2003進(jìn)行統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析。
計(jì)算每配方袋均產(chǎn)量(鮮重g)和生物學(xué)效率。
生物效率(%)=(每組子實(shí)體袋均鮮菇產(chǎn)量/每袋培養(yǎng)料平均干重)×100%
由于木薯渣原料細(xì)碎,因此本實(shí)驗(yàn)將甘蔗渣也粉碎成毛狀以增加可比性。結(jié)果顯示利用木薯渣為主料栽培白參菌比對(duì)照組菌絲生長(zhǎng)更迅速,22 ~25 ℃條件下培養(yǎng),12 d左右長(zhǎng)滿菌袋,而以甘蔗渣為主料栽培需要16 d左右。說(shuō)明經(jīng)過(guò)釀酒發(fā)酵過(guò)的木薯渣比甘蔗渣更容易被白參菌菌絲分解利用。
利用15 cm×24 cm小袋單端接種栽培白參菌,對(duì)照組平均單產(chǎn)118 g,實(shí)驗(yàn)組最高平均單產(chǎn)125 g。以木薯渣為主料栽培白參菌,表現(xiàn)為首次爆發(fā)出菇,隨后養(yǎng)分迅速耗盡,以第一潮菇產(chǎn)量為主,第二潮產(chǎn)量很少。特別在第二潮出菇期空氣濕度維持在85%以上時(shí)容易發(fā)生菌袋內(nèi)培養(yǎng)料霉?fàn)€,表現(xiàn)為某些營(yíng)養(yǎng)成分耗盡,菌絲生命力減弱,雜菌開始生長(zhǎng)。木薯渣與甘蔗渣混合栽培白參菌,鮮菇產(chǎn)量以配方4產(chǎn)量最高,生物轉(zhuǎn)化率達(dá)50.0%,見表3。
以木薯渣為主要原料添加10%的甘蔗渣為配料栽培白參菌,當(dāng)所有主料含量固定時(shí),以添加24%麩皮的配方產(chǎn)量最高,麩皮含量增加到29%反而使產(chǎn)量有所降低。表現(xiàn)為在木薯渣廢料為主要原料栽培白參菌時(shí)可以節(jié)省5%的麩皮用量,甚至在麩皮的用量為19%(節(jié)省10%)的條件下,白參菌產(chǎn)量與對(duì)照均無(wú)顯著差異。
表3 不同木薯渣甘蔗渣比例配方對(duì)白參菌菌絲生長(zhǎng)、子實(shí)體產(chǎn)量和生物學(xué)效率的影響
表4 不同麩皮含量對(duì)白參菌產(chǎn)量和生物學(xué)效率的影響
利用木薯渣栽培白參菌,白參菌菌絲生長(zhǎng)快,對(duì)原料的轉(zhuǎn)化率較甘蔗渣好。由于木薯渣屬于發(fā)酵產(chǎn)物,其中含有一定的可溶性糖和氨基酸維生素,更容易被菌絲吸收利用,可促進(jìn)菌絲生長(zhǎng)并節(jié)約麩皮用量。
多次栽培發(fā)現(xiàn),利用新鮮木薯渣為原料栽培白參菌產(chǎn)量更高,木薯渣堆積過(guò)久發(fā)酵過(guò)度會(huì)失去更多能量物質(zhì)影響白參菌產(chǎn)量。因此生產(chǎn)中應(yīng)妥善保存木薯渣原料并及時(shí)利用以避免失去營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。
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