王锡琴
(成都大学城乡建设学院,四川成都 610106)
油脂废白土是油脂精炼加工过程的副产物,约占毛油份量的20%左右.废白土中含有许多具有较大利用价值成分,如磷脂、脂肪酸、维生素等,是一种很有开发潜力的资源.受技术和经济条件的限制,目前油脂废白土的资源开发利用率很低,国内大部分炼油厂都把它当作废弃物处理.此外,在食用菌产业中,为了降低生产成本,企业通常利用各种各样的生物质原料和工农业下脚料,通过微生物降解作用将其转化为有用原料,由此产生较好的经济效益.随着食用菌产业的发展和市场竞争的加剧,越来越需要寻找能大辐度降低食用菌生产成本的各种原料.所以,一些长期闲置无用的工农业副产品的有机固体废弃物就成为食用菌替代原料的首选目标[1,2].为了进一步了解油脂废白土的具体成分组成,以及是否适宜作为营养物质添加于食用菌培养料中,本研究对油脂废白土的主要组分进行了详细测试,并根据测试结果对油脂废白土在食用菌应用中的可行性和安全性做了相关分析.
1.1.1 蛋白质测试.
油脂废白土中的蛋白质含量采用凯氏定氮法测定,并依照GB/T5009.5-1985中的蛋白质的测试方法[3].其具体步骤为:利用样品中含氮有机化合物与浓硫酸在催化剂作用下加热消化,含氮有机物分解产生氨,氨又与硫酸作用变成硫酸铵;然后加碱蒸馏放出氨,氨用过量的硼酸溶液吸收,再用盐酸标准溶液滴定求出总氮量,最后换算为蛋白质含量.
1.1.2 有机质测试.
油脂废白土中的有机质的测试依照GB18877-2002中的方法[4].其具体步骤为:在过量硫酸的存在下,借氧化剂重铬酸钾氧化有机质,剩余的氧化剂用标准的硫酸亚铁溶液回滴,以消化的氧化剂来计算所氧化的有机碳量.
1.1.3 腐殖酸测试.
油脂废白土中的腐殖酸的测试依照NY 1106-2006中的腐殖酸的测试方法[5].其具体步骤为:腐植酸在酸性条件下定量沉淀,而其他非腐植酸类碳、氯离子及低价金属离子等干扰测定的物质离心后留存于溶液中;用定量的重铬酸钾—硫酸溶液氧化沉淀其中的有机碳,剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁标准滴定溶液滴定,根据试样氧化前后氧化剂消耗量,计算及换算出腐植酸含量.
1.1.4 氨基酸测试.
油脂废白土中的氨基酸的测试采用氨基酸自动分析仪进行测定,依照GB/T 5009.124-2003中的氨基酸的测试方法[6].其具体步骤为:样品中的蛋白质经盐酸水解成为游离氨基酸,经氨基酸分析仪的离子交换柱分离后,与茚三酮溶液产生颜色反应,再通过分光光度计比色测定氨基酸含量.
1.1.5 营养成分测试结果.
根据上述测试方法,取5个平行样分析,油脂废白土中各营养成分含量如表1所示.
表1 油脂废白土中主要营养物质、pH值测试结果
由表1数据可知,油脂废白土中,蛋白质平均含量为3.4%,有机质含量为27.3%,腐殖酸含量为18.5%,氨基酸含量为0.56%.
油脂废白土中的微量元素含量测试方法为:磷含量测定采用硫酸过氧化氢消煮,然后用磷钼酸比色,钾含量测定采用硫酸和过氧化氢消煮,然后用火焰光度法测定.油脂废白土中的微量元素检测结果(见表1)为:有效磷含量为53 mg/kg,有效钾含量为487 mg/kg,pH值为4.72.
油脂废白土中的重金属含量采用原子吸收分光光度法测定.通常,原子吸收分光光度法的测量对象是呈原子状态的金属元素和部分非金属元素,待测元素发出的特征谱线通过供试品经原子化产生的原子蒸气时,被蒸气中待测元素的基态原子所吸收,通过测定辐射光强度减弱的程度,从而计算出供试品中待测元素的含量.通过比较标准品和供试品的吸光度,求得油脂废白土中待测元素的含量.依照此测量方法,油脂废白土中的重金属含量测试结果如表2所示.
表2 油脂废白土中重金属含量测试结果
从测试结果来看,油脂废白土中含有丰富的有机质、蛋白质、氨基酸等营养成分,可以作为食用菌生长中所需要的碳源、氮源.若用来代替部分棉籽壳和麦麸对培养料有一定的营养平衡和调节碳氮比的作用,且大量的有机质、腐殖酸还能增强菌种对营养物质的吸收,促进子实体的生长发育.大多数食用菌菌丝适宜在微酸性培养料中生长,其pH值的适宜范围为4~6,而油脂废白土的pH值为4.72,正好在此范围内,非常适于食用菌菌丝的形成.
另外,食用菌的子实体生长需要一定矿质元素.磷是构成食用菌微生物细胞中核酸、核蛋白、磷脂、三磷酸腺苷(ATP)、辅酶的重要元素;钾元素则具有调节和控制细胞质的胶体状态、细胞质膜的通透性和细胞代谢活动的功能.因此,油脂废白土中的磷、钾这些矿质元素对食用菌微生物的生长可起到重要的作用.油脂废白土含有一定量的有效磷、有效钾等微量元素,对食用菌子实体的形成有着重要的促进作用,添加适量的废白土可以改善食用菌培养料的营养结构,促进菌丝体的代谢功能.
根据测试结果可知,油脂废白土中的有害重金属元素的含量远远低于我国的有机肥农业行业标准(NY 525-2002)中规范性引用文件(GB 8172-87)的控制线,其控制线分别为5 mg/kg、100 mg/kg、3 mg/ kg、30 mg/kg和300 mg/kg[7].因而,油脂废白土在食用菌生产中的应用是安全的,不存在重金属污染的风险.
在食用菌生产中将油脂废白土添加在培养基中,一方面可为炼油企业减少油脂废白土的清运费、处理费,同时又消除了油脂废白土对水、大气环境的污染和危害;另一方面,用油脂废白土作食用菌生产原料,价格低廉,可替代食用菌生产中价格较高的棉籽壳、麦麸等原料,降低了食用菌生产企业的成本,提高了食用菌生产的经济效益,达到环境效益和经济效益的双赢效果.
[1]Royse D J,Sanchez J E.Ground Wheat Straw as a Substitute for Portions of Oak Wood Chips Used in Shiitake(Lentinula Edodes)Substrate Formulae[J].Bioresource Technology,2007,98(11):2137-2141.
[2]?zcelik E,Peksen A.Hazelnut Husk as a Substrate for the Cultivation of Shiitake Mushroom(Lentinula Edodes)[J].Bioresource Technology,2007,98(14):2652-2658.
[3]中华人民共和国卫生部.GB/T 5009.5-1985食品中蛋白质的测定方法[S].北京:中国标准出版社,1985.
[4]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB18877-2002有机—无机复混肥料国家标准[S].北京:中国标准出版社,2002.
[5]中华人民共和国农业部.NY 1106-2006含腐植酸水溶肥料[S].北京:中国标准出版社,2006.
[6]中华人民共和国卫生部.GB/T 5009.124-2003食品中氨基酸的测定[S].北京:中国标准出版社,2003.
[7]中华人民共和国农业部.GB 8172-87城镇垃圾农用控制标准[S].北京:中国标准出版社,1987.