本發(fā)明涉及食用菌廢菌糠再利用技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種以四種食用菌廢菌糠為原料液態(tài)發(fā)酵酒精的方法。

背景技術(shù)：

史前食用菌是我們祖先重要的食物及藥物資源，近年來(lái)，隨著政府對(duì)食用菌產(chǎn)業(yè)的扶持，食用菌產(chǎn)業(yè)在我國(guó)得到了迅猛發(fā)展。但是，隨著食用菌種植規(guī)模的擴(kuò)大，越來(lái)越多的廢菌包也隨之產(chǎn)生。大量廢菌包所帶來(lái)的污染問(wèn)題以及如何合理再利用這些廢菌包日益受到重視。國(guó)內(nèi)外公開(kāi)的文獻(xiàn)資料表明，目前廢菌糠再利用的途徑主要包括：加工有機(jī)肥、發(fā)酵家畜飼料、作花卉基質(zhì)、發(fā)酵沼氣、作二次栽培原料、發(fā)酵保健酸奶等。曾經(jīng)有報(bào)道利用廢菌糠并且添加一定量的麥麩、玉米粉、尿素、K₂HPO₄、KH₂PO₄、MgSO₄、多菌靈、海鹽、過(guò)磷酸鈣、維生素B1等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)為原料，以固態(tài)發(fā)酵法發(fā)酵生產(chǎn)燃料酒精的報(bào)道。并且僅僅是提到能夠生產(chǎn)酒精。本發(fā)明直接以廢菌糠為原料經(jīng)過(guò)一系列的原料預(yù)處理進(jìn)行酒精發(fā)酵，并且采用液態(tài)發(fā)酵酒精的方法生產(chǎn)酒精，節(jié)約了成本并且得到了相對(duì)較高產(chǎn)量的酒精。至今未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。

目前生產(chǎn)酒精的工藝主要分為液態(tài)法和固態(tài)法兩大類。液態(tài)法主要以淀粉或廢糖蜜為原料進(jìn)行酒精發(fā)酵。液態(tài)發(fā)酵法在蒸餾過(guò)程中產(chǎn)生大量難以處理的蒸餾廢液以及液態(tài)酒槽，造成環(huán)境污染問(wèn)題。固態(tài)法生產(chǎn)酒精目前包括兩種方法，一種以糧食為原料，固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)酒精，雖沒(méi)有液態(tài)酒槽排放，但是糧食含糖量較低、需求大、成本較高。另一種是利用作物秸稈，以纖維素酶分解生產(chǎn)酒精，此種方法雖然得到了國(guó)家政策支持，但成本太高，生產(chǎn)企業(yè)難以維持生產(chǎn)，目前仍處于研究階段。農(nóng)作物秸稈轉(zhuǎn)化為酒精的原理是將作為糖源的碳水化合物的聚合體纖維素、半纖維素與結(jié)構(gòu)復(fù)雜的木質(zhì)素分離，然后將其分解成可發(fā)酵性糖，再將混合的戊糖和己糖轉(zhuǎn)化為乙醇。其中木質(zhì)素是以苯丙烷及其衍生物為基本單元構(gòu)成的高分子芳香族的酚類聚合物，起膠質(zhì)的作用，它不能轉(zhuǎn)化為乙醇。目前以廢菌糠為原料發(fā)酵生產(chǎn)酒精一般將菌糠粉碎處理后再添加一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，然后進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，而本發(fā)明直接以廢菌糠為原料，經(jīng)過(guò)預(yù)處理之后可滿足發(fā)酵酒精的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)需求，節(jié)約了成本，并且減少了廢菌糠丟棄所造成環(huán)境污染問(wèn)題，具有很大發(fā)展?jié)摿Α?/p>

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述酒精生產(chǎn)中所存在的高成本問(wèn)題，本發(fā)明主要提供一種以四種食用菌廢菌糠為原料液態(tài)發(fā)酵酒精的方法；利用該方法可再利用廢菌糠實(shí)現(xiàn)低成本、高效率酒精發(fā)酵生產(chǎn)。

為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種以四種食用菌廢菌糠為原料液態(tài)發(fā)酵酒精的方法，其具體生產(chǎn)工藝為：

（1）四種廢菌糠在分別常溫條件下堆放28-32天；

（2）堆放處理過(guò)后的杏鮑菇、秀珍菇、香菇、斑玉蕈四種廢菌糠混合粉碎，充分混勻得到混合料A；

（3）混合料A于55℃保溫處理12 h，得到混合料B；

（4）混合料B中加入8倍體積的水，充分混勻得到發(fā)酵液A；

（5）發(fā)酵液A以115-130℃的溫度進(jìn)行高溫加熱處理15min，得到發(fā)酵液B；

（6）發(fā)酵液B中加入0.8%wt糖化酶進(jìn)行糖化處理，得到發(fā)酵液C；

（7）發(fā)酵液C 115 ℃,15 min滅菌處理；

（8）滅菌處理過(guò)后的發(fā)酵液C按照10%vol比例接種酵母菌28℃靜置發(fā)酵培養(yǎng)進(jìn)行酒精發(fā)酵；

（9）通過(guò)常規(guī)蒸餾法獲得酒精。

其中，所述四種廢菌糠的混合比例為杏鮑菇:秀珍菇:香菇:斑玉蕈=1:1:1:1。

所述步驟（5）中發(fā)酵液A的高溫處理方式為：121℃高溫加熱15min。

所述步驟（8）種酵母菌發(fā)酵條件為：28℃恒溫發(fā)酵。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

首先，本發(fā)明以廢菌糠為原料進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)酒精，實(shí)現(xiàn)了廢菌糠的再利用且發(fā)酵酒精濃度可達(dá)3%。其次，本發(fā)明生產(chǎn)流程簡(jiǎn)單易操作，利用廢菌糠常溫堆放實(shí)現(xiàn)自然發(fā)酵降解部分纖維素、木質(zhì)素等，而且在堆放過(guò)程同時(shí)將菌絲分泌的一些抑制釀酒酵母生長(zhǎng)的物質(zhì)揮發(fā)掉，使得發(fā)酵效率提高。隨后55℃保溫處理12h利用廢菌包中所含有一些纖維素酶、漆酶、木質(zhì)素酶等降解難以通過(guò)后續(xù)處理而降解的木質(zhì)素、纖維素等。最后利用115-130℃高溫處理使得糖鏈斷裂后進(jìn)行糖化酶處理。生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單可行，設(shè)備簡(jiǎn)單、易于推廣。

附圖說(shuō)明

圖1 實(shí)施例1液態(tài)發(fā)酵前后還原糖含量對(duì)比；

圖2 四種廢菌糠為原料液態(tài)發(fā)酵法生產(chǎn)酒精的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

以杏鮑菇、秀珍菇、香菇、斑玉蕈四種廢菌糠為原料液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)酒精，生產(chǎn)工藝如下：

（1）采收后的杏鮑菇、秀珍菇、香菇、斑玉蕈廢菌袋分別堆放于常溫條件下28天。

（2）按1:1:1:1的重量比例稱取堆放過(guò)的廢菌糠，加入超微粉碎機(jī)內(nèi)間歇粉碎7min。充分混勻混合料，用100目的篩子過(guò)篩，得混合料A，隨機(jī)取樣DNS法測(cè)還原糖的含量。

（3）隨機(jī)稱取20g混合料裝至發(fā)酵瓶中，做三組平行。塞緊瓶口，放入55℃的恒溫箱中，保溫12 h，得混合料B。

（4）向步驟（3）中保溫處理后的混合料B中加入8倍體積的蒸餾水并搖勻，得發(fā)酵液A；取樣DNS法測(cè)還原糖含量，還原糖含量相對(duì)于步驟二中增加8%左右。

（5）用高壓滅菌鍋在121℃條件下高溫處理15 min，得發(fā)酵液B；取樣DNS法測(cè)量還原糖的含量，還原糖含量相對(duì)于步驟四中增加三倍左右。

（6）發(fā)酵液B中加入0.8 %wt的糖化酶，并于60℃水浴鍋中糖化處理10h，取樣測(cè)得還原糖含量相對(duì)于步驟五中增加兩倍左右。調(diào)節(jié)pH值5.0左右，得發(fā)酵液C。

（7）將發(fā)酵液C于115℃條件下滅菌15min；取樣測(cè)量還原糖含量，還原糖含量相對(duì)于步驟六增加11.7%左右。

（8）將制備好的酵母菌菌種接種到發(fā)酵液中，接種量為10 %vol。置于28℃恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行酒精發(fā)酵。

（9）發(fā)酵結(jié)束后按照常規(guī)酒精蒸餾法獲得酒精。利用酒精計(jì)測(cè)量酒精度，酒精度可達(dá)到3%。

實(shí)施例2

以杏鮑菇、秀珍菇、香菇、斑玉蕈四種廢菌糠為原料液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)酒精，生產(chǎn)工藝如下：

（1）采收后的杏鮑菇、秀珍菇、香菇、斑玉蕈廢菌袋分別堆放于常溫條件下28天。

（2）按1:1:1:1的重量比例稱取堆放過(guò)的廢菌糠，加入超微粉碎機(jī)內(nèi)間歇粉碎7min。充分混勻混合料，用100目的篩子過(guò)篩，得混合料A，隨機(jī)取樣DNS法測(cè)還原糖的含量。

（3）隨機(jī)稱取20g混合料裝至發(fā)酵瓶中，做三組平行。塞緊瓶口，放入55℃的恒溫箱中，保溫12 h，得混合料B。

（4）向步驟（3）中保溫處理后的混合料B中加入8倍體積的蒸餾水并搖勻，得發(fā)酵液A；取樣DNS法測(cè)還原糖含量。

（5）用高壓滅菌鍋在115℃條件下高溫處理15 min，得發(fā)酵液B；取樣DNS法測(cè)量還原糖的含量。

（6）發(fā)酵液B中加入0.8 %wt的糖化酶，并于60℃水浴鍋中糖化處理10h，取樣測(cè)得還原糖含量；調(diào)節(jié)pH值5.0左右，得發(fā)酵液C。

（7）將發(fā)酵液C于115℃條件下滅菌15min；取樣測(cè)量還原糖含量。

（8）將制備好的酵母菌菌種接種到發(fā)酵液中，接種量為10 %vol。置于28℃恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行酒精發(fā)酵。

（9）發(fā)酵結(jié)束后按照常規(guī)酒精蒸餾法獲得酒精并測(cè)量酒精度。

實(shí)施例3

以杏鮑菇、秀珍菇、香菇、斑玉蕈四種廢菌糠為原料液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)酒精，生產(chǎn)工藝如下：

（1）采收后的杏鮑菇、秀珍菇、香菇、斑玉蕈廢菌袋分別堆放于常溫條件下32天。

（2）按1:1:1:1的重量比例稱取堆放過(guò)的廢菌糠，加入超微粉碎機(jī)內(nèi)間歇粉碎7min。充分混勻混合料，用100目的篩子過(guò)篩，得混合料A，隨機(jī)取樣DNS法測(cè)還原糖的含量。

（3）隨機(jī)稱取20g混合料裝至發(fā)酵瓶中，做三組平行。塞緊瓶口，放入55℃的恒溫箱中，保溫12 h，得混合料B。

（4）向步驟（3）中保溫處理后的混合料B中加入8倍體積的蒸餾水并搖勻，得發(fā)酵液A；取樣DNS法測(cè)還原糖含量。

（5）用高壓滅菌鍋在130℃條件下高溫處理15 min，得發(fā)酵液B；取樣DNS法測(cè)量還原糖的含量。

（6）發(fā)酵液B中加入0.8 %wt的糖化酶，并于60℃水浴鍋中糖化處理10h，取樣測(cè)得還原糖含量；調(diào)節(jié)pH值5.0左右，得發(fā)酵液C。

（7）將發(fā)酵液C于115℃條件下滅菌15min；取樣測(cè)量還原糖含量。

（8）將制備好的酵母菌菌種接種到發(fā)酵液中，接種量為10 %vol。置于28℃恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行酒精發(fā)酵。

（9）發(fā)酵結(jié)束后按照常規(guī)酒精蒸餾法獲得酒精并測(cè)量酒精度。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。