[發明專利]一種利用食用菌菌糠生產單糖的方法

在審

• 申請號: 201711330644.7
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108060190A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 楊明琰;蘭萌;高曉峰;苗林平;徐力
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: C12P19/14
• 分類號: C12P19/14;C12P19/02;C08H7/00;C13K13/00
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 黃秦芳

本發明涉及食用菌菌糠利用開發技術領域，進一步涉及一種利用食用菌菌糠生產單糖的方法。克服現有技術存在的半纖維素含量低，木糖和葡萄糖難以分離，難以進行工業化生產的問題。本發明采用的步驟為：步驟一、酸水解：食用菌菌糠，風干粉碎，按固液比1：10～20加入質量濃度為1?5%的稀酸溶液，100?120℃處理30?120min，過濾后得濾液和濾渣，濾液中木糖制備食品級木糖；步驟二、堿水解：濾渣按1：10～20固液比加入質量濃度為1?5%的堿溶液，40?60℃處理60?120min后，用酸中和至中性，測定纖維素含量；步驟三、酶水解：按纖維素含量加入纖維素酶，纖維素用量為10?20FPU/g纖維素，50℃、180rpm條件下酶解48?72小時得酶解液，過濾得葡萄糖溶液和木質素。

技術領域：

本發明涉及食用菌菌糠利用開發技術領域，進一步涉及一種利用食用菌菌糠 生產單糖的方法。

技術背景：

食用菌菌糠是以玉米芯、木屑、棉籽殼、稻草、農作物秸稈或工業廢料(造 紙廠廢液、醋糟、酒糟等)作為主要原料代料栽培食用菌后廢棄的固體培養基。 我國目前食用菌總產量已達400～500萬噸，產值300億元以上。由此產生的菌糠 數量也非常巨大，年產量達700～900萬噸。目前對菌糠的利用方法總體利用率低， 附加值不高，既造成了大量的資源浪費，又對環境造成了污染。隨著食用菌產業 的快速發展，如何更加高效地處理食用廢棄菌糠成為食用菌行業亟待解決的重要 課題之一。

菌糠經過食用菌生長利用之后，其中仍富含大量的纖維素、半纖維素和木質 素，根據基質的不同，菌糠中粗纖維含量約占10‐30％，粗蛋白含量6‐13％[食藥 用菌，2015，23(2)：72‐75]。對這一部分可再生資源的利用研究，目前主要集 中在肥料和飼料方面。如直接以菌糠作為吸附載體接種微生物肥料，如專利 201510748273.9，這種方法只是利用了菌糠結構的疏松性作為載體進行吸附，其 本身的營養成分并沒有得到利用，利用率和附加值都不高；或者對菌糠進行一定 的堆肥發酵處理，使菌糠中的大分子物質轉化成小分子物質后，再接種微生物菌 劑，制備微生物肥料，如專利CN 105777231A，這類方法中菌糠經過自然發酵腐 熟，大分子物質得到了降解和利用，提高了利用率，但仍然存在自然發酵周期長，占地面積大的缺點。菌糠中大量的纖維素和半纖維素水解后生成的葡萄糖和木糖 都是可利用的單糖，其中木糖可以進一步轉化成木糖醇、糠醛等工業產品；葡萄 糖可以作為發酵碳源生產各種發酵產品，把菌糠中的纖維素和半纖維素轉化成單 糖，再進行進一步的開發利用，是提高菌糠附加值的一種行之有效的轉化方式。 但是由于天然木質纖維素結構中的纖維素和半纖維素被包裹在木質素內部，必須 經過一定的預處理才能得到應用。專利200910086798.5采用堿水解脫除菌糠中 的木質素，之后再用酶水解的方法使纖維素和半纖維素轉化為葡萄糖和木糖，提 高了菌糠的整體利用度，但堿處理在脫除木質素的同時，會水解半纖維素，使半 纖維素損失，同時殘留的半纖維素在酶解時產生的木糖和纖維素水解產生的葡萄 糖混合在一起，兩種單糖的性質接近，常規分離技術很難將其分開。因此再利用 受限，工業化生產很難實現。

發明內容：

本發明要提供一種利用食用菌菌糠生產單糖的方法，以克服現有技術存在的 半纖維素含量低，木糖和葡萄糖難以分離，難以進行工業化生產的問題。

為了達到本發明的目的，本發明提供的技術解決方案是：一種利用食用菌菌 糠生產單糖的方法，包括下述步驟：

步驟一、酸水解：食用菌菌糠，風干粉碎，按固液比1：10～20加入質量濃 度為1-5％的稀酸溶液，100-120℃處理30-120min，過濾后得濾液和濾渣，濾液 中木糖制備食品級木糖；

步驟二、堿水解：濾渣按1：10～20固液比加入質量濃度為1-5％的堿溶液， 40-60℃處理60-120min后，用酸中和至中性，測定纖維素含量；

步驟三、酶水解：按纖維素含量加入纖維素酶，纖維素用量為10-20FPU/g 纖維素，50℃、180rpm條件下酶解48-72小時得酶解液，過濾得葡萄糖溶液和 木質素。