CN105660176A - 一种生物基菌丝材料的生产工艺 - Google Patents

Abstract

一种生物基菌丝材料的生产工艺，其核心技术是选择某些抗杂能力强、生长速度快的大型真菌，利用菌丝体生物学特性将小麦、水稻等农作物秸秆粘合成型。本发明材料利用农作物废弃秸秆、木屑为主要原料，生产过程不产生污染、能耗低、抛弃后180天可完全降解，并且技术指标超过EPS板的国家标准，因此是EPS泡沫塑料的替代品，可大规模应用在包装、建筑、海洋、家居等领域。

Description

一种生物基菌丝材料的生产工艺

技术领域

本发明涉及生物高分子材料领域，特别是以玉米秸秆、木屑为原料生产生物基菌丝材料的方法。

背景技术

EPS板（又称苯板）是可发性聚苯乙烯板的简称。由可发性聚苯乙烯珠粒经加热预发泡后在模具中加热成型而制得的具有闭孔结构的聚苯乙烯泡沫塑料板材。是由原料经过预发、熟化、成型、烘干和切割等制成。它既可制成不同密度、不同形状的泡沫制品，又可以生产出各种不同厚度的泡沫板材。广泛用于建筑、保温、包装、冷冻、日用品，工业铸造等领域。也可用于展示会场、商品橱、广告招牌及玩具之制造。为适应国家建筑节能要求主要应用于墙体外墙外保温、外墙内保温、地暖。EPS板(可发性聚苯乙烯板)具有质轻、价廉、导热率低、吸水性小、电绝缘性能好、隔音、防震、防潮、成型工艺简单等优点，但是其不能降解，而造成大量污染。

生物基材料指利用可再生生物质，如农作物、树木、其他植物及其残体和内含物为原料，通过生物、化学及物理等方法制造的一类新材料。主要指除粮食以外的秸秆等木质纤维素类农林废弃物。以其为原料生产环境友好的产品是人类实现可持续发展的必由之路。生物基产品问题已经成为世界科技领域的前沿。高分子材料以由重复单元连接成的线型长链为基本结构的高分子量化合物如多肽、蛋白质、酶等。菌丝为多细胞，有横隔，借顶端生长而伸长，白色、细长，棉毛状的单条管状细丝，为大多数真菌的结构单位，很多菌丝聚集在一起组成真菌的营养体，即菌丝体，主要化学成分为水、蛋白质。本世纪美国Ecovative公司首次生产出了植物基菌丝体复合材料MushroomMaterials，这种材料是以天然植物基原料固体发酵培养蕈菌，在模具中蕈菌以植物基原料为营养物质生长菌丝体，通过菌丝体将植物基原料和其他非营养性物质粘结在一起并成型，然后进行干燥定型而得到的块状材料。其整个生产过程节能环保，且产品废弃后容易降解，对环境无污染。目前现有技术仅仅公开了生物基菌丝材料的形成原理，但没有公开生物基菌丝材料的具体生产工艺。

发明内容

为了解决现有EPS板因不容易降解造成环境污染的缺陷，本发明提出了一种工艺简单、操作方便、生产过程不产生污染且能耗低的生物基菌丝材料的生产工艺。

本发明的技术方案是：包括以下步骤：

（1）栽培基质制备：栽培基质由以下重量百分比的组分组成：88-96%的玉米秸秆或者玉米秸秆与硬杂木木屑的混合物,2-6%的玉米粉,2-6%的麸皮，将玉米秸秆、硬杂木木屑粉碎后与玉米粉、麸皮混合，然后加入水调至含水量为25-35%，混匀后将栽培基质放入模具内，高温灭菌后降至室温待用；

（2）接种：在无菌环境下，将平菇菌种接入栽培基质内，然后移入培养室培养；

（3）培养：在温度小于25度、湿度小于70%，避光、无菌、通风良好的条件下培养15-20天。

（4）烘干：移出培养室，将材料从模具中取出烘干至含水量小于20%，即得到生物基菌丝材料。

所述步骤（1）中栽培基质可进一步优选为以下两个方案：

其一、所述步骤（1）中栽培基质由以下重量百分比的组分组成：92%的玉米秸秆,4%的玉米粉,4%的麸皮。

其二、所述步骤（1）中栽培基质由以下重量百分比的组分组成：46%的玉米秸秆,46%的硬杂木木屑，4%玉米粉,4%麸皮。

上述方案可进一步优选为：

优选的，所述步骤（1）中玉米秸秆、硬杂木木屑应粉碎至粒径为1cm。

优选的，所述步骤（1）中加入水调至含水量为30%。

优选的，所述步骤（2）中的平菇菌种为平菇2005或夏灰1号。

优选的，所述步骤（3）培养时控制二氧化碳8000PPM且光照小于50勒克斯。

优选的，所述步骤（4）烘干选用微波烘干。

所述平菇菌种可选择为液体菌种或者固体菌种，液体菌种通过以下步骤获得：

（1）、菌种筛选：选择抗杂能力强、生长迅速的平菇菌种；

（2）、液体菌种制备：将菌种接入液体摇瓶后将摇瓶置于摇床震荡培养。

本发明材料利用农作物废弃秸秆、木屑为主要原料，生产过程不产生污染、能耗低、抛弃后180天可完全降解，并且技术指标超过EPS板的国家标准，因此是EPS泡沫塑料的替代品，可大规模应用在包装、建筑、海洋、家居等领域。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

以下实施例仅用于对本发明做进一步的描述，并不是用来限制本发明的范围，以下实施例中的平菇菌种选择为选择抗杂能力强、生长迅速的平菇2005或夏灰1号。

实施例1

一种生物基菌丝材料的生产工艺，包括以下步骤：

（1）、栽培基质制备：栽培基质由以下重量百分比的组分组成：92%的玉米秸秆,4%的玉米粉,4%的麸皮，将玉米秸秆粉碎至粒径1cm后与玉米粉、麸皮混合，然后加入水调至含水量30%，混匀后将栽培基质放入尺寸为13.2cm*26cm*3.5cm的模具内，高温灭菌后降至室温待用；

（2）、接种：在无菌环境下，将平菇菌种接入栽培基质内，然后移入培养室培养；

（3）培养：在温度小于25度、湿度小于70%，避光、无菌、通风良好的条件下培养20天。

（4）烘干：移出培养室，将材料从模具中取出烘干至含水量小于20%，即得到生物基菌丝材料。

实施例2

一种生物基菌丝材料的生产工艺，包括以下步骤：

（1）、栽培基质制备：46%的玉米秸秆,46%的硬杂木木屑，4%玉米粉,4%麸皮，将玉米秸秆、硬杂木木屑粉碎至粒径1cm后与玉米粉、麸皮混合，然后加入水调至含水量30%，混匀后将栽培基质放入尺寸为13.2cm*26cm*3.5cm模具内，高温灭菌后降至室温待用；

（2）、接种：在无菌环境下，将平菇菌种接入栽培基质内，然后移入培养室培养；

（3）培养：在温度小于25度、湿度小于70%，避光、无菌、通风良好的条件下培养15天。

（4）烘干：移出培养室，将材料从模具中取出烘干至含水量小于20%，即得到生物基菌丝材料。

实施例3

一种生物基菌丝材料的生产工艺，步骤与实施例1保持一致，区别在于步骤（3）培养时优选控制二氧化碳8000PPM且光照小于50勒克斯，培养17天。

结论：实施案例1-3生产得到的生物基菌丝材料产品外观整齐，菌丝生长均匀、浓密、无污染；产品规格统一，重量基本一致,具体密度、尺寸分别是：0.104g/cm³,13.2cm*26cm*3.5cm；0.142g/cm³,13.2cm*26cm*3.5cm；

0.142g/cm³,13.2cm*26cm*3.5cm。

经过检测后与《GB/T6343-1995》《GB/T8813-1988》《GB/T8812-1988》对比结果如下：

以上对比结果发现本工艺流程制备的生物基菌丝材料完全可以替代EPS泡沫塑料产品。

以上仅仅是本发明给出的几个典型的实施例，经过试验验证，在本发明保护范围内选择其他物料以及其他配比，同样能够得到本发明所述的生物基菌丝材料，在此就不一一赘述。

Claims (10)

1.一种生物基菌丝材料的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

（1）栽培基质制备：栽培基质由以下重量百分比的组分组成：88-96%的玉米秸秆或者玉米秸秆与硬杂木木屑的混合物,2-6%的玉米粉,2-6%的麸皮，将玉米秸秆、硬杂木木屑粉碎后与玉米粉、麸皮混合，然后加入水调至含水量为25-35%，混匀后将栽培基质放入模具内，高温灭菌后降至室温待用；

(2)接种：在无菌环境下，将平菇菌种接入栽培基质内，然后移入培养室培养；

(3)培养：在温度小于25度、湿度小于70%，避光、无菌、通风良好的条件下培养15-20天；

(4)烘干：移出培养室，将材料从模具中取出烘干至含水量小于20%，即得到生物基菌丝材料。

2.根据权利要求1所述的生物基菌丝材料的生产工艺，其特征在于，所述步骤（1）中栽培基质由以下重量百分比的组分组成：92%的玉米秸秆,4%的玉米粉,4%的麸皮。

3.根据权利要求1所述的生物基菌丝材料的生产工艺，其特征在于，所述步骤（1）中栽培基质由以下重量百分比的组分组成：46%的玉米秸秆,46%的硬杂木木屑，4%玉米粉,4%麸皮。

4.根据权利要求1所述的生物基菌丝材料的生产工艺，其特征在于，所述步骤（1）中玉米秸秆、硬杂木木屑应粉碎至粒径为1cm。

5.根据权利要求1-4任一所述的生物基菌丝材料的生产工艺，其特征在于，所述步骤（1）中加入水调至含水量为30%。

6.根据权利要求1-4任一所述的生物基菌丝材料的生产工艺，其特征在于，所述步骤（2）中的平菇菌种为平菇2005或夏灰1号。

7.根据权利要求6所述的生物基菌丝材料的生产工艺，其特征在于，所述步骤（3）培养时控制二氧化碳8000PPM且光照小于50勒克斯。

8.根据权利要求6所述的生物基菌丝材料的生产工艺，其特征在于，所述步骤（4）烘干选用微波烘干。

9.根据权利要求6所述的生物基菌丝材料的生产工艺，其特征在于，所述平菇菌种选择为液体菌种，其通过以下步骤获得：

（1）、菌种筛选：选择抗杂能力强、生长迅速的平菇菌种；

（2）、液体菌种制备：将菌种接入液体摇瓶后将摇瓶置于摇床震荡培养。

10.根据权利要求6所述的生物基菌丝材料的生产工艺，其特征在于，所述平菇菌种选择为固体菌种。