CN104070571A - 一种利用黄曲霉菌来防止竹材霉变的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用黄曲霉菌来防止竹材霉变的方法。利用在一定的时间内，黄曲霉菌能比一般的霉菌消耗更多的淀粉和还原糖，且不会对竹材本身的物理力学性能造成明显下降的特点，将黄曲霉菌接种在竹材上，促使竹材内部的淀粉和还原糖快速下降，最终采用漂白的方式去除竹材表面深色的霉菌斑，恢复竹材表面美丽的色泽。该项技术包括黄曲霉菌的培养技术、黄曲霉菌的接种技术、黄曲霉菌的杀菌技术、染霉竹材的漂白技术等多项技术组成。依据ASTM:D4445-03（杀菌剂对未干燥木材霉变及色变影响的标准检测方法（实验室方法））进行的竹材抗霉性试验验证：竹材采用预染黄曲霉菌再漂白工艺，其抗霉能力显著提高，在30天的试验周期中无霉菌生长。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种利用黄曲霉菌来防止竹材霉变的方法。
背景技术
由于竹材非细胞壁物质（淀粉、还原糖、蛋白质、脂肪、矿物质等）含量较高，极易在贮运、加工和使用过程中发生霉变, 影响其使用价值。因为竹材内部结构的局限性，传统的竹材防霉变方法无法达到理想的防霉效果。
该拟申请专利利用在规定的时间内，黄曲霉菌能比一般的霉菌消耗更多的淀粉和还原糖的特点，将黄曲霉菌接种在竹材上，促使竹材内部的淀粉和还原糖快速下降。染霉处理的竹材能经过漂白的方式能完全去除竹材表面深色的霉菌斑，恢复竹材表面美丽的色泽。依据ASTM: D4445-03进行的竹材抗霉性试验验证：竹材采用预染黄曲霉菌再漂白工艺，其抗霉能力显著提高，在30天的试验周期中无任何霉菌生长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用黄曲霉菌来防止竹材霉变的方法。该方法利用在一定的时间内，黄曲霉菌能比一般的霉菌消耗更多的淀粉和还原糖，且不会对竹材本身的物理力学性能造成明显下降的特点，将黄曲霉菌接种在竹材上，促使竹材内部的淀粉和还原糖含量快速下降，来达到理想的防霉效果。最终采用漂白的方式去除竹材表面深色的霉菌斑，恢复竹材表面美丽的色泽。
本发明提供了一种利用黄曲霉菌来防止竹材霉变的方法，该方法包括如下步骤：
步骤1：采伐新鲜毛竹，去除竹干上的杂物，视具体的用途将毛竹截成1.0～2.0米左右规格长度的竹段；
步骤2：将竹段在破竹机上加工成竹条，送入四面刨粗刨，粗刨后的竹条规格为(1000mm～2000mm)×25mm×6mm（长×宽×厚）,备用；
步骤3：取24克马铃薯葡萄糖培养基（PDb）和15～20克琼脂(Agar)装入2000毫升玻璃瓶中，加入1000毫升蒸馏水，搅拌均匀后，放入高温蒸汽灭菌设备(Harvey)中进行灭菌； 1～2小时后取出，倒入白板中，冷却5～15分钟后，待培养液呈固体状后，盖上盖板放入培养箱中，备用；
步骤4：每天检查培养箱白板中固体培养基的情况，如发现白板中的培养基有杂菌感染，立即捡出丢弃；
步骤5：黄曲霉菌（Aspergillus flavus）的菌种由中国林业科学院生环所提供，利用接菌针分别给白板中的培养基接菌,完成接菌工作后将白板放入培养箱中，每天取出观察黄曲霉菌的生长情况，发现有杂菌感染的白板必须捡出丢弃；
步骤6：待黄曲霉菌的霉菌斑面积发展到约占整个白板培养基面积的60～80%后，取出黄曲霉菌白板，倒入不锈钢粉碎机粉碎。按质量比黄曲霉菌：蒸馏水=1:100的比例加入蒸馏水，调制黄曲霉菌液，调匀后装入手动农药喷雾器的试剂瓶中，备用；
步骤7：将步骤2中生产的规格竹条成捆放置在自制的金属架上，金属架最低位置距地面的高度大于10cm。按质量比规格竹条：黄曲霉菌液=1000:1的比例用手动农药喷雾器均匀喷洒在规格竹条的表面；完成喷洒工作后立即用大片塑料布将整个规格竹条堆包裹起来，并用夹子夹紧；
步骤8：每周观察2次整个规格竹条堆内黄曲霉菌的生长发育情况，如发现竹条堆内水分过干，开起竹条堆内部的自来水喷头，向竹条堆内喷水。如发现竹条堆内的水分过湿，打开包裹在竹条堆外的大片塑料布，进行适当的通风；
步骤9：经过一个月的时间，打开竹条堆的大片塑料布，彻底通风1～2天后，送入竹材碳化罐内高温杀菌，碳化温度120℃，碳化压力0.2～0.4MPa,碳化时间1～2小时；
步骤10：再竹条完成碳化高温杀菌后，将竹条送入1～2%浓度的氢氧化钠热溶液中浸渍20～40分钟；
步骤11：在密封罐内配制1～3%浓度的过氧化氢和0.05%浓度的醋酸混合液，搅拌均匀后加入步骤10生产的氢氧化钠浸渍竹条，密封罐口后处理12～36小时，完成竹条的漂白过程；
步骤12：将漂白竹条送入木材干燥窑干燥，干燥温度80～100℃，干燥时间24～48小时，干燥后竹片的含水率控制在6～10%左右；
步骤13：将干燥后的漂白竹片送入四面刨精刨，精刨后的竹片规格为（1000mm～2000mm）×20mm×5mm（长×宽×厚），可作为竹地板、竹集成材、竹家具的材料使用；
所述步骤3配制好的培养液在高温蒸汽灭菌设备的灭菌过程中，2000毫升玻璃瓶的盖子在灭菌过程中不能盖死，防止玻璃瓶在加热过程中因过热澎涨破裂。
所述步骤4中倒白板的操作过程中，手必须保持稳定，倒入的培养液必须相对准确，培养液必须均匀平铺满整个白板的底面，应尽量避免在培养液中形成气泡。
所述步骤5在给培养基接菌之前，为了防止杂菌感染，必须打开通风橱的排气扇通风，必须用1%的酒精液对工作台全面消毒，在接菌过程中，接菌针必须用酒精灯灼烧消毒。
所述步骤6中用于黄曲霉菌粉碎的不锈钢粉碎机在使用前必须经过酒精消毒，配制黄曲霉菌液所用的蒸馏水必须保证绝对无霉菌感染。
所述步骤7中放置竹条的金属架最低位置距地面的高度大于10cm，防止地面上的其他杂菌感染。完成黄曲霉菌的接种工作后，用大片塑料布将整个规格竹条堆包裹起来，并用夹子夹紧，主要的目的是保持竹条堆内部的温度与湿度的适宜，有利于黄曲霉菌的生长。
所述步骤9中碳化罐高温杀菌，竹材的碳化温度120℃，碳化压力0.3MPa,碳化时间1.5小时。
所述步骤10中将竹条浸渍1～2%浓度的氢氧化钠热溶液的过程中，必须加重物使竹条完全浸没在氢氧化钠热溶液中。
所述步骤10中所述的氢氧化钠溶热溶液为温度在40～60℃的氢氧化钠溶液；
所述步骤11中所述竹条漂白过程中，为了竹条漂白的均匀，必须加重物使竹条完全浸没在1～3%浓度的过氧化氢和0.05%浓度的醋酸制成的漂白混合液中。
本发明的优点在于：提供一种利用黄曲霉菌来防止竹材霉变的方法。该方法利用在一定的时间内，黄曲霉菌能比一般的霉菌消耗更多的淀粉和还原糖，且不会对竹材本身的物理力学性能造成明显下降的特点，将黄曲霉菌接种在竹材上，促使竹材内部的淀粉和还原糖含量快速下降，来达到理想的防霉效果。最终采用漂白的方式去除竹材表面深色的霉菌斑，恢复竹材表面美丽的色泽。
具体实施方式
实施例1
具体步骤为：
步骤1：采伐新鲜毛竹，去除竹干上的杂物，视具体的用途将毛竹截成2.0米左右规格长度的竹段；
步骤2：将竹段在破竹机上加工成竹条，送入四面刨粗刨，粗刨后的竹条规格为2000mm×25mm×6mm（长×宽×厚）,备用；
步骤3：取24克马铃薯葡萄糖培养基（PDb）和20克琼脂(Agar)装入2000毫升玻璃瓶中，加入1000毫升蒸馏水，搅拌均匀后，放入Harvey中进行灭菌； 2小时后取出，倒入白板中，冷却15分钟后，待培养液呈固体状后，盖上盖板放入培养箱中，备用；
步骤4：每天检查培养箱白板中固体培养基的情况，如发现白板中的培养基有杂菌感染，立即捡出丢弃；
步骤5：黄曲霉菌（Aspergillus flavus）的菌种由中国林业科学院生环所提供，利用接菌针分别给白板中的培养基接菌,完成接菌工作后将白板放入培养箱中，每天取出观察黄曲霉菌的生长情况，发现有杂菌感染的白板必须捡出丢弃；
步骤6：待黄曲霉菌的霉菌斑面积发展到约占整个白板培养基面积的80%后，取出黄曲霉菌白板，倒入不锈钢粉碎机粉碎。按黄曲霉菌：蒸馏水=1:100（质量比）的比例加入蒸馏水，调制黄曲霉菌液，调匀后装入手动农药喷雾器的试剂瓶中，备用；
步骤7：将步骤2a中生产的规格竹条成捆放置在自制的金属架上，金属架最低位置距地面的高度大于10cm。按规格竹条：黄曲霉菌液=1000:1（质量比）的比例用手动农药喷雾器均匀喷洒在规格竹条的表面；完成喷洒工作后立即用大片塑料布将整个规格竹条堆包裹起来，并用夹子夹紧；
步骤8：每周观察2次整个规格竹条堆内黄曲霉菌的生长发育情况，如发现竹条堆内水分过干，开起竹条堆内部的自来水喷头，向竹条堆内喷水。如发现竹条堆内的水分过湿，打开包裹在竹条堆外的大片塑料布，进行适当的通风；
步骤9：经过一个月的时间，打开竹条堆的大片塑料布，彻底通风2天后，送入竹材碳化罐内高温杀菌，碳化温度120℃，碳化压力0.4MPa,碳化时间2小时；
步骤10：再竹条完成碳化高温杀菌后，将竹条送入2%浓度的氢氧化钠热溶液中浸渍40分钟；
步骤11：在密封罐内配制3%浓度的过氧化氢和0.05%浓度的醋酸混合液，搅拌均匀后加入步骤10生产的氢氧化钠浸渍竹条，密封罐口后处理36小时，完成竹条的漂白过程；
步骤12：将漂白竹条送入木材干燥窑干燥，干燥温度100℃，干燥时间48小时，干燥后竹片的含水率控制在10%左右；
步骤13：将干燥后的漂白竹片送入四面刨精刨，精刨后的竹片规格为1000mm×20mm×5mm（长×宽×厚），可作为竹地板、竹集成材、竹家具的材料使用；
优选地，所述步骤3配制好的培养液在Harvey设备的灭菌过程中，2000毫升玻璃瓶的盖子在灭菌过程中不能盖死，防止玻璃瓶在加热过程中因过热澎涨破裂。
优选地，所述步骤4中倒白板的操作过程中，手必须保持稳定，倒入的培养液必须相对准确，培养液必须均匀平铺满整个白板的底面，应尽量避免在培养液中形成气泡。
优选地，所述步骤5在给培养基接菌之前，为了防止杂菌感染，必须打开通风橱的排气扇通风，必须用1%的酒精液对工作台全面消毒，在接菌过程中，接菌针必须用酒精灯灼烧消毒。
优选地，所述步骤6中用于黄曲霉菌粉碎的不锈钢粉碎机在使用前必须经过酒精消毒，配制黄曲霉菌液所用的蒸馏水必须保证绝对无霉菌感染。
优选地，所述步骤7中放置竹条的金属架最低位置距地面的高度大于10cm，防止地面上的其他杂菌感染。完成黄曲霉菌的接种工作后，用大片塑料布将整个规格竹条堆包裹起来，并用夹子夹紧，主要的目的是保持竹条堆内部的温度与湿度的适宜，有利于黄曲霉菌的生长。
优选地，所述步骤9中碳化罐高温杀菌，竹材的碳化温度120℃，碳化压力0.3MPa,碳化时间1.5小时。
优选地，所述步骤10中将竹条浸渍1.5%浓度的氢氧化钠热溶液的过程中，必须加重物使竹条完全浸没在氢氧化钠热溶液中。
优选地，所述步骤10中所述的氢氧化钠溶热溶液为温度在50℃的氢氧化钠溶液；
优选地，所述步骤11中所述竹条漂白过程中，为了竹条漂白的均匀，必须加重物使竹条完全浸没在2%浓度的过氧化氢和0.05%浓度的醋酸制成的漂白混合液中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种利用黄曲霉菌来防止竹材霉变的方法,其特征在于，包括如下步骤：
（1）采伐新鲜毛竹，去除竹干上的杂物，视具体的用途将毛竹截成1.0～2.0米规格长度的竹段；
（2）将竹段在破竹机上加工成竹条，送入四面刨粗刨，粗刨后的竹条规格长×宽×厚为1000mm×25mm×6mm～2000mm×25mm×6mm,备用；
（3）取24克马铃薯葡萄糖培养基和15～20克琼脂装入2000毫升玻璃瓶中，加入1000毫升蒸馏水，搅拌均匀后，放入高温蒸汽灭菌中进行灭菌； 1～2小时后取出，倒入白板中，冷却5～15分钟后，待培养液呈固体状后，盖上盖板放入培养箱中，备用；
（4）每天检查培养箱白板中固体培养基的情况，如发现白板中的培养基有杂菌感染，立即捡出丢弃；
（5）接黄曲霉菌（Aspergillus flavus）菌种，利用接菌针分别给白板中的培养基接菌,完成接菌工作后将白板放入培养箱中，每天取出观察黄曲霉菌的生长情况，发现有杂菌感染的白板必须捡出丢弃；
（6）待黄曲霉菌的霉菌斑面积发展到占整个白板培养基面积的60～80%后，取出黄曲霉菌白板，倒入不锈钢粉碎机粉碎，按质量比为黄曲霉菌：蒸馏水=1:100的比例加入蒸馏水，调制黄曲霉菌液，调匀后装入手动农药喷雾器的试剂瓶中，备用；
（7）将步骤2中生产的规格竹条成捆放置在金属架上，金属架最低位置距地面的高度大于10cm，按质量比为规格竹条：黄曲霉菌液=1000:1的比例用手动农药喷雾器均匀喷洒在规格竹条的表面；完成喷洒工作后立即用大片塑料布将整个规格竹条堆包裹起来，并用夹子夹紧；
（8）每周观察2次整个规格竹条堆内黄曲霉菌的生长发育情况，如发现竹条堆内水分过干，开起竹条堆内部的自来水喷头，向竹条堆内喷水，如发现竹条堆内的水分过湿，打开包裹在竹条堆外的大片塑料布，进行适当的通风；
（9）经过30天，打开竹条堆的大片塑料布，彻底通风1～2天后，送入碳化罐内高温杀菌，碳化温度120℃，碳化压力0.2～0.4MPa,碳化时间1～2小时；
（10）待竹条完成碳化高温杀菌后，将竹条送入1～2%浓度的氢氧化钠热溶液中浸渍20～40分钟；
（11）在密封罐内配制1～3%浓度的过氧化氢和0.05%浓度的醋酸混合液，搅拌均匀后加入步骤10生产的氢氧化钠浸渍竹条，密封罐口后处理12～36小时，完成竹条的漂白过程；
（12）将漂白竹条送入木材干燥窑干燥，干燥温度80～100℃，干燥时间24～48小时，干燥后竹片的含水率控制在6～10%；
（13）：将干燥后的漂白竹片送入四面刨精刨，精刨后的竹片规格长×宽×厚为1000mm×20mm×5mm～2000mm×20mm×5mm，可作为竹地板、竹集成材、竹家具的材料使用。
2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述步骤3配制好的培养液在高温蒸汽灭菌设备的灭菌过程中，2000毫升玻璃瓶的盖子在灭菌过程中不能盖死，防止玻璃瓶在加热过程中因过热澎涨破裂。
3.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述步骤4中倒白板的操作过程中，手必须保持稳定，倒入的培养液必须准确，培养液必须均匀平铺满整个白板的底面，应避免在培养液中形成气泡。
4.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述步骤5在给培养基接菌之前，为了防止杂菌感染，必须打开通风橱的排气扇通风，必须用1%的酒精液对工作台全面消毒，在接菌过程中，接菌针必须用酒精灯灼烧消毒。
5.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述步骤6中用于黄曲霉菌粉碎的不锈钢粉碎机在使用前必须经过酒精消毒，配制黄曲霉菌液所用的蒸馏水必须保证绝对无霉菌感染。
6.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述步骤7中放置竹条的金属架最低位置距地面的高度大于10cm，防止地面上的其他杂菌感染，完成黄曲霉菌的接种工作后，用大片塑料布将整个规格竹条堆包裹起来，并用夹子夹紧，主要的目的是保持竹条堆内部的温度与湿度的适宜，有利于黄曲霉菌的生长。
7.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述步骤9中碳化罐高温杀菌，竹材的碳化温度120℃，碳化压力0.3MPa,碳化时间1.5小时。
8.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述步骤10中将竹条浸渍1～2%浓度的氢氧化钠热溶液的过程中，必须加重物使竹条完全浸没在氢氧化钠热溶液中。
9.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述步骤10中所述的热溶液为温度在40～60℃的氢氧化钠溶液。
10.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述步骤11中所述竹条漂白过程中，为了竹条漂白的均匀，必须加重物使竹条完全浸没在1～3%浓度的过氧化氢和0.05%浓度的醋酸制成的漂白混合液中。
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