[发明专利]一种由菌糠获取可转化底物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种获取可转化底物的技术，具体地说是利用食、药 用菌菌糠(食、药用菌栽培之后剩余的下脚料)来获取可转化底物的 方法。

背景技术

菌糠是栽培食、药用菌之后剩下的下脚料，其主要原料是农作物 的秸秆。农作物秸秆栽培食药用菌之后，其中的纤维素的利用率很低， 一般只有20～30％。大部分食药用菌属于白腐菌或者褐腐菌，它们具 有破坏木质纤维素网络结构、降解木质素和解聚纤维素的作用。因此， 农作物秸秆栽培食药用菌后，纤维素残留较多。

我国食药用菌菌糠产量巨大，目前利用菌糠生产饲料、单细胞蛋 白、提取SOD等方面的研究已有先例，但是菌糠的整体利用度及所 获得的产品附加值都比较低，而针对菌糠中木质纤维素的特性把它用 于高附加值可转化底物生产的研究却未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的获取可转化底物的方法。

为实现上述目的，本发明以菌糠为原料，通过如下步骤获取可转 化底物：

(1)稀碱预处理：通过稀碱处理菌糠，去除掉菌糠中的木质素， 释放纤维素；

(2)纤维素酶解：通过纤维素酶处理，使纤维素水解成可转化 底物。

其技术原理在于，利用木质纤维素基质栽培食、药用菌时，食、 药用菌可以有效破坏木质纤维素的网络结构，降解木质素，解聚纤维 素的作用，对出菇后形成的菌糠再通过稀碱预处理进一步去除菌糠中 木质素，有效释放纤维素，最后通过纤维素酶的水解实现菌糠中可发 酵底物释放的最大化。具体步骤包括稀碱预处理和纤维素酶解两个步 骤。

其中，菌糠是指栽培食、药用菌之后剩余的下脚料，其食、药用 菌种类包括但不限于香菇、平菇、真姬菇、金针菇、杏鲍菇、双孢蘑 菇、草菇、茶薪菇、凤尾菇、木耳、灰树花、鸡腿菇、银耳、白灵菇、 灵芝、裂褶菌、紫金蘑、云芝、樟芝。

其中，采用的稀碱可以是NaOH溶液、KOH溶液、Ca(OH)₂溶液、 Mg(OH)₂溶液或氨水中的一种或它们任意多种的混合溶液。

其中菌糠稀碱预处理可采用如下方法进行：碱液初浓度为0.01～ 2mol/L，H₂O₂初浓度为0～5％，菌糠固液比(菌糠质量：水质量， 下同)为1∶10～100，碱处理温度为20～100℃，碱处理时间为0.25～ 72h。优化的工艺为：碱液浓度为0.02～1mol/L，H₂O₂的浓度为0.5～ 2％，菌糠固液比为1∶20～80，碱处理温度为25～50℃，碱处理时间 为36～60h。更优的工艺为：碱液浓度为0.04mol/L，H₂O₂的浓度为 1％，菌糠固液比为1∶50，碱处理温度为30℃，碱处理时间为48h。

菌糠经稀碱处理后其残渣需用酸液或水进行清洗至中性，之后可 通过烘干粉碎备用，也可直接进行下步工艺。

碱处理后菌糠酶解工艺为：固液比(预处理菌糠质量：水质量， 下同)为1∶10～100，酶用量为5～50IU/g，酶解温度为45～55℃， 酶解时间为36～72h。优化的酶解工艺为：固液比为1∶20～80，酶用 量为10～30IU/g，酶解温度为45～50℃，酶解时间为45～54h。更 优的酶解工艺为：固液比为1∶50，酶用量为20IU/g，酶解温度为48 ℃，酶解时间为48h。

在上述预处理与酶解工艺条件下获得的可转化底物包括生物炼 制底物和生物燃油底物，具体的包括木质纤维素转化残渣以及戊糖、 己糖、醛、酮及有机酸。木质纤维素转化残渣是指稀碱处理之后的固 体残留物。

本发明的优点在于：

(1)采用菌糠作为原料来制备可转化底物。由于食药用菌生长 过程中能够破坏木质纤维素的网络结构，降解木质素，解聚纤维素， 其结构特征有利于纤维素酶酶解获得可转化底物。

(2)采用温和理化预处理及酶解糖化工艺获得可转化底物提高 菌糠的资源化价值，降低能耗与成本。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例 仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1利用平菇菌糠获取可转化底物制备工艺