CN110229288B - 药渣栽培食用菌菌糠制备复合高吸水材料的方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种药渣栽培食用菌菌糠制备复合高吸水材料的方法及其应用,是以药渣栽培食用菌产生的副产物菌糠,经酵素化处理后,在引发剂和助引发剂的作用下,与部分碱中和的丙烯酸和交联剂进行交联反应形成胶稠状物,胶稠状物经漂洗、烘干和粉碎,得吸水材料。本发明对药渣菌糠回收利用,制备过程简单,制备的吸水材料吸水性好,且可降解,能够应用于农业、林业等领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种菌糠制备吸水材料的方法及其应用,特别是一种药渣栽培食用菌菌糠制备复合高吸水材料的方法及其应用。
背景技术
高吸水材料可广泛用作农业、林业的保水剂、缓释材料等,目前工业上生产的高吸水剂有合成树脂和接枝树脂。前者主要是以丙烯酸为主的合成高吸水率的高分子树脂材料,成本较高,且降解性能较低;后者针对淀粉、纤维素、蛋白质、果胶等,进行丙烯酸接枝,如邹新禧采用反相乳液法,以高纯度的淀粉和纤维素为原料制备的接枝树脂,虽然吸水率超过了1000倍,但合成工艺较为复杂、条件要求苛刻且成本较高,实用性不强。现有技术中有采用植物秸秆作为纤维素来源制备吸水材料的,如成都新朝阳作物科学有限公司公开的专利:“纤维类保水剂及其制备方法”(专利号:CN201310710914.2)所公开的纤维类保水剂由如下方法制备而成:取植物秸秆,加入水、微生物和尿素,进行反应,调节pH为8-11,于10-35℃下反应0.5-4h,反应完毕,过滤,得到纤维微晶;取纤维微晶,加入水、丙烯酸、碱性物质、引发剂和交联剂,搅匀,于10-35℃下反应1-6h,得凝胶状聚合物;将凝胶状聚合物于温度40-80℃下加热0.5-3h,再经干燥,得纤维类保水剂。凯姆勒吸水材料(天津)有限公司公开了专利“一种利用植物秸秆制备保水剂的方法”(专利号CN201510055698.1),其步骤为:(1)植物秸秆预处理,(2)中和丙烯酸单体,(3)接枝共聚:将经过预处理的大豆秸秆和玉米秸秆混合物放入反应釜中,向反应釜内持续通入氮气,升温加热,并加入中和后的丙烯酸,加入引发剂和交联剂,搅拌均匀,升温至70℃,反应至出现粘稠爬杆现象,转移至清洗器中,用水反复清洗,之后在70℃的干燥器内烘干,粉碎过筛,得到褐色固体颗粒,即保水剂胶体。
菌糠为食用菌产业的废弃副产物。随着药渣栽培食用菌产业的发展,其产生的副产物菌糠的处理已成为突出的问题。传统上菌糠处理的方法主要是简易堆置和燃烧,容易造成环境污染。目前菌糠主要应用于农业,如栽培基质、土壤改良剂或修复剂、有机肥料、畜禽饲料等,也作为食用菌栽培的部分替代料。但这些这些方法和途径对菌糠的资源化利用率不高,如何高值化菌糠废弃物,是当前药食用菌产业面临的一个重要问题。
针对食用菌菌糠再利用的专利很多,如“一种铅离子菌糠吸附剂的制备方法及应用”(申请号:2012105316603)、“一种固态发酵真姬菇菌糠生产蛋白饲料的方法及其所生产的蛋白饲料”(申请号:2012105182914)、“一种菌糠生物饲料的加工方法”(申请号:201010252599X)等,主要要集中在饲料、有机质肥料等方面的研究与应用。关于利用菌糠制备吸水材料的专利“用菌糠制备高吸水性树脂材料的方法”(申请号:201110323825.3),涉及的是木屑基质的木耳菌糠、滑子蘑菌糠、平菇菌糠或香菇菌糠作为原料,采用微波法制备吸水材料,此法虽然获得的材料吸水率高(≤1548),但生产投资成本也高,且只限定在以木屑为基质的菌糠,当处理药渣菌糠时,无法得到吸水材料。
而通过以酵素化发酵处理后的菌糠为原料制备吸水材料以及相关应用未见报道。本申请发明人在开展中药药渣高值化循环利用过程中发现,以药渣为原料进行食用菌栽培后的菌糠进行发酵处理,通过引发剂和助引发剂的作用下接枝制备的复合树脂材料具有高吸水性能(吸水率最高可达1620)。
基于上述情况,本申请发明人通过对药渣菌糠酵素化处理后与一定中和度的丙烯酸接枝制备复合高吸水性的材料,不仅可以有效利用食用菌产业废弃物,解决其带来的环境污染问题,同时间接促进中药民族药产业的发展。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种药渣栽培食用菌菌糠制备复合高吸水材料的方法及其应用。本发明对药渣菌糠回收利用,制备过程简单,制备的吸水材料吸水性好,且可降解,能够应用于农业、林业等领域。
本发明的技术方案:一种药渣栽培食用菌菌糠制备复合高吸水材料的方法,是以药渣栽培食用菌产生的副产物菌糠,经酵素化处理后,在引发剂和助引发剂的作用下,与部分碱中和的丙烯酸和交联剂进行交联反应形成胶稠状物,胶稠状物经漂洗、烘干和粉碎,得吸水材料。
前述的药渣栽培食用菌菌糠制备复合高吸水材料的方法,所述药渣栽培食用菌产生的副产物菌糠是以淫羊藿、山楂、黄芪、石斛、天麻、灵芝、苦参、夏枯草、山药、茯苓、木瓜、党参、陈皮、白术、续断、丹参、知母、补骨脂或地黄中的一种或多种药渣混合而成的基质栽培平菇、榆黄菇、茶树菇、杏鲍菇、猴头菇、金针菇、香菇、黑木耳或灵芝出菇后产生的菌糠中一种或多种混合物。
前述的药渣栽培食用菌菌糠制备复合高吸水材料的方法,所述酵素化处理是将菌糠粉碎过30-50目网筛,加水调节至水分含量为50%-80%,按照调整水分含量后的菌糠粉总重量计算,取0.3%-0.7%质量份纤维素酶、0.1%-0.5%质量份蛋白酶、0.2%-0.8%质量份果胶酶和0.5%-1.0%质量份酒曲混合活化,活化后加入到菌糠粉中,搅拌均匀后,倒入发酵池内密封发酵,控制温度为20-35℃,发酵5-8天终止发酵,经过发酵处理后的菌糠,过滤掉发酵液,烘干至水分含量为8%-12%,粉碎过80-150目网筛。
前述的药渣栽培食用菌菌糠制备复合高吸水材料的方法,所述酵素化处理是将菌糠粉碎过50目网筛,加水调节水分含量为50%,按照调整水分含量的菌糠粉总重量计算,添加0.7%纤维素酶,0.1%蛋白酶,0.8%果胶酶,0.5%酒曲,将酶曲活化后加入到菌糠粉中,搅拌均匀后,倒入到发酵池内密封发酵,控制温度为20℃,发酵8天终止发酵,经过发酵处理后的菌糠,过滤掉发酵液,烘干至水分含量为8%,粉碎过100目网筛。
前述的药渣栽培食用菌菌糠制备复合高吸水材料的方法,所述交联反应是按重量份计,取酵素化处理后的菌糠粉100份,加入500-1000份的去离子水后加入到反应釜中,控制反应釜的温度为70-85℃,吸水溶胀30-50min,将反应釜的温度降至50-55℃后,加入中和度为50-85%的丙烯酸400-2000份,反应10-15min后,加入引发剂1-20份、助引发剂1-10份和交联剂0.5-5份,控制反应温度为50-55℃,搅拌反应时间为2-5小时后,得胶稠状物。
前述的药渣栽培食用菌菌糠制备复合高吸水材料的方法,所述交联反应是按重量份计,取酵素化处理后的菌糠粉100份,加入667份的去离子水后加入到反应釜中,控制反应釜的温度为70℃,吸水溶胀50min,将反应釜的温度降至50℃后,加入中和度为80%的丙烯酸500份,反应15min后,加入引发剂4份、助引发剂1.6份和交联剂0.83份,控制反应温度为55℃,搅拌反应时间为2小时后,得胶稠状物。
前述的药渣栽培食用菌菌糠制备复合高吸水材料的方法,所述交联剂为甲叉双丙烯酰胺;所述引发剂为过硫酸铵;所述助引发剂为无水亚硫酸钠。
前述的药渣栽培食用菌菌糠制备复合高吸水材料的方法,所述丙烯酸是通过氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾或浓氨水中的一种进行中和。
前述的药渣栽培食用菌菌糠制备复合高吸水材料的方法,所述漂洗是采用70-90%的乙醇漂洗30-60min,漂洗后经50-60℃的热风烘干,然后粉碎至80-100目。
一种利用前述的方法制得的吸水材料。
前述的吸水材料在植物扦插、植物盆栽、高速路边坡治理、石漠化治理以及矿区和缺水地区的生态修复中的应用。
本发明的有益效果
1、本发明通过改变制作工艺,以药渣栽培食用菌产生的菌糠作为原料,制备得到了吸水材料,实现了对药渣菌糠的回收利用,在产生经济效益的同时,还对生态环境保护具有有益的效果,同时,还可以促进中药产业的发展。
2、本发明是通过酵素化处理和接枝反应的方法来制备,同时原料为废弃物,相较于传统方法,制备过程更加简单,成本更低。
3、本发明制得的吸水材料具有较高的吸水性能,据实验统计,最高吸水率为1620g.g-1,在0.9wt%NaCl溶液中的最大吸水率为88g.g-1。
4、本发明通过对药渣食用菌糠中的纤维素、半纤维素和木质素再利用,可低成本地规模化制备高吸水性和可降解性功能材料,应用于农业、林业等领域。该材料可以直接利用粉末或拌于土壤中,或吸水后施于植物的根部,提高土壤的水分含量和保水能力;后期可自然降解为有机质肥,可用于改善农作物和树木的种植栽培环境,提高植物的成活率和作物的产量。
5、本发明复合吸水材料具有保水缓释作用,且后期可被土壤微生物降解为有机质肥,不会产生次级污染,生态环保,可用于植物扦插、盆栽植物、高速路边坡治理、石漠化治理、缺水地区的生态修复治理。
6、采用酒曲、纤维素酶、果胶酶等,对菌糠进行处理,对残留的菌丝体、果胶、蛋白质等进行降解,使菌糠中的纤维素、半纤维素和木质素等更有利于与丙烯酸进行接枝反应,达到制备的复合高吸水率的效果。制备过程中不需要氮气保护,易于降低成本、规模化生产。
为进一步验证本发明的效果,提供如下实验:
(一)与未经酵素化处理的菌糠为原料制备的复合吸水材料的吸水率比较
发明人采用了“仙灵骨葆胶囊”药渣生产榆黄菇的菌糠未经酵素化处理,直接利用菌糠制备吸水材料,发现其吸水率远低于本发明提供的方法所制备的吸水材料的吸水率。具体步骤和结果如下:
将榆黄菇药渣菌糠烘干,粉碎、过筛100目备用。按照如下步骤制备吸水材料,即称取100目菌糠粉,按重量份数计算,取菌糠粉100份,加入667份的去离子水后加入到反应釜中,控制反应釜的温度为70℃,反应50min,将反应釜的温度降至50℃后,加入中和度为80%的丙烯酸500份,搅拌反应15min后,加入引发剂过硫酸铵4份、助引发剂无水亚硫酸钠1.6份和0.83份交联剂甲叉双丙烯酰胺,控制反应温度为55℃,反应2小时得胶稠状物。从反应釜中取出胶稠状物浸入90%的乙醇中漂洗60min后取出烘干,粉粹后得吸水材料。该方法制备的吸水材料在蒸馏水中的吸水率为605g.g-1,在0.9wt%NaCl溶液中的吸水率为45g.g-1。
实验结果显示,该吸水材料的吸水率远低于经过发酵处理的菌糠制备的吸水率。
(二)不含药渣菌糠的条件下制备的吸水材料(丙烯酸自聚物(红外光谱如附图3))的吸水率比较
为进一步证实以菌糠为原料制备复合高吸水材料的吸水性,我们在没有菌糠的条件下,制备得到了相应的吸水材料。实验结果发现,所得的吸水材料的吸水率远低于实施例中的吸水材料的吸水率。说明药渣菌糠在制备复合高吸水材料中的关键作用。
具体步骤和结果如下:
按照如下步骤制备吸水材料,即按重量份数计算,在反应釜中,加入667份的去离子水加入到反应釜中,在50℃条件下,加入用氢氧化钠中和的中和度为80%的丙烯酸500份,引发剂过硫酸铵4份,助引发剂无水亚硫酸钠1.6份,0.83份交联剂甲叉双丙烯酰胺,控制反应温度为55℃,搅拌反应2小时得胶稠状物。从反应釜中取出胶稠状物浸入90%的乙醇中漂洗30min后取出烘干,粉粹后得物菌糠的吸水材料。该方法制备的吸水材料在蒸馏水中的吸水率为180g.g-1,在0.9wt%NaCl溶液中的吸水率为13g.g-1。
(三)复合吸水材料的红外光谱表征(附图1)
利用iCAN9傅立叶变换红外光谱仪,对制备所得的酵素化后菌糠接枝丙烯酸的复合吸水材料、酵素化后药渣菌糠原料及空白对照样品(丙烯酸自聚物)进行了红外光谱表征比较,结果表明,吸水材料中的丙烯酸已成功接枝到药渣菌糠上。以酵素化后“仙灵骨葆胶囊”药渣榆黄菇菌糠为原料制得的复合吸水材料为例,其红外光谱图(附图1)显示,3437cm-1为-OH的伸缩振动峰,2937cm-1为-CH、-CH2的伸缩振动峰,1721cm-1为羧酸伸缩振动峰,1572、1480cm-1为羰基的伸缩振动峰,1246、1048cm-1为纤维的-C-O-C-的伸缩振动峰,810cm-1为PAA支链引起的-C-H向外弯曲振动峰。从以上特征峰显示结果可知丙烯酸已成功接枝到酵素化后药渣菌糠上。
(四)复合高吸水材料的显微结构(附图5)
使用钨灯丝扫描电子显微镜(型号:EVOMA15/LS15)对复合高吸水材料表面结构观察,接枝丙烯酸前后酵素化药渣菌糠纤维发生了明显变化(附图5),接枝后,复合吸水材料表面较为粗糙,并且有较多的褶皱和沟壑,褶皱和沟壑增加了树脂的表面积,巨大的表面积有利于水分子的吸附,因而具有较好的吸水率。
附图说明
附图1为酵素化后的“仙灵骨葆胶囊”药渣榆黄菇菌糠红外光谱;
附图2为酵素化后菌糠接枝丙烯酸的复合吸水材料红外光谱;
附图3为丙烯酸自聚物红外光谱;
附图4为酵素化“仙灵骨葆胶囊”药渣榆黄菇菌糠的SEM图(放大倍数为1000倍);
附图5为酵素化菌糠接枝后复合吸水材料的SEM图(放大倍数为1000倍)。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明,但并不作为对本发明限制的依据。
本发明的实施例
实施例1
利用“仙灵骨葆胶囊”(国药同济堂)药渣生产榆黄菇的菌糠为例。以“仙灵骨葆胶囊”药渣生产榆黄菇的菌糠(药渣70份、玉米芯20份、麸皮10份、玉米面2份、普钙1份和石灰适量)为原料制备复合高吸水材料的方法,包括步骤如下:
步骤(1):菌糠的酵素化处理:将药渣菌糠粉碎过50目网筛,加水调节水分含量为50%,按照调整水分含量的菌糠粉总重量计,添加0.7%质量份纤维素酶、0.1%质量份蛋白酶、0.8%质量份果胶酶和0.5%质量份酒曲,将酶曲活化(活化工艺为常规工艺,是将配制好的酶曲加入到质量分数为10%,温度为30-40℃的葡萄糖水中搅拌10分钟左右产生气泡即活化完成)后加入到菌糠粉中,搅拌均匀后,倒入到发酵池内密封发酵,控制温度为20℃,发酵8天终止发酵,经过发酵处理后的菌糠,过滤掉发酵液烘干至水分含量为8%,粉碎过100目网筛后备用,其红外光谱如附图4所示;
步骤(2):接枝交联反应:将经过步骤(1)处理后的菌糠粉末,按重量份数计算,取菌糠粉100份,加入667份的去离子水后加入到反应釜中,控制反应釜的温度为70℃,反应50min,将反应釜的温度降至50℃后,加入氢氧化钠中和的中和度为80%的丙烯酸500份,反应15min后,加入引发剂过硫酸铵4份、助引发剂无水亚硫酸钠1.6份、0.83份交联剂甲叉双丙烯酰胺,控制反应温度为55℃,搅拌反应2小时;
步骤(3):接枝交联反应完毕后,将接枝混合物从反应釜中取出浸入90%的乙醇中漂洗60min后取出经55℃的热风烘干,然后粉碎至90目后得吸水材料,红外光谱如附图2所示。
该方法制备的吸水材料在蒸馏水中的吸水率为1620g.g-1,在0.9wt%NaCl溶液中的最大吸水率为88g.g-1。
实施例2
利用黄芪药渣栽培平菇菌糠为例。以水提取后的黄芪药渣为基质栽培平菇的菌糠(黄芪药渣80份、玉米芯20份、玉米面3份、普钙1份和石灰适量)为原料制备复合高吸水材料的方法,包括步骤如下:
步骤(1):菌糠的酵素化处理:将黄芪药渣平菇菌糠粉碎过30目网筛,加水调节水分含量为80%,按照调整水分含量的菌糠粉总重量计,添加0.3%质量份纤维素酶、0.5%质量份蛋白酶、0.2%质量份果胶酶和1.0%质量份酒曲,将酶曲活化后加入到菌糠粉中,搅拌均匀后,倒入到发酵池内密封发酵,控制温度为20℃,发酵8天终止发酵,经过发酵处理后的菌糠,过滤掉发酵液烘干至水分含量为8%,粉碎过150目网筛后备用;
步骤(2):接枝交联反应:将经过步骤(1)处理后的菌糠粉末,按重量份数计,取菌糠粉100份,加入500份的去离子水加入到反应釜中,控制反应釜的温度为85℃,反应30min,将反应釜的温度降至55℃后,加入氢氧化钾中和的中和度为70%的丙烯酸400份,反应10min后,加入引发剂过硫酸铵10份、助引发剂无水亚硫酸钠10份、5份交联剂甲叉双丙烯酰胺,控制反应温度为50℃,搅拌反应5小时;
步骤(3):接枝交联反应完毕后,将接枝混合物从反应釜中取出浸入70%的乙醇中漂洗30min后取出经50℃的热风烘干,然后粉碎至80目后得复合吸水材料。
通过以上步骤制备的吸水材料在蒸馏水中的吸水率为1532g.g-1,在0.9wt%NaCl溶液中的吸水率为82g.g-1。
实施例3
利用“天麻灵芝合剂”产品(贵州德昌祥药业)的药渣生产猴头菇的菌糠菌糠(药渣80份、玉米芯10份、麸皮10份、玉米面2份、普钙1份和石灰适量)为原料制备复合高吸水材料的方法,包括步骤如下:
步骤(1):菌糠的酵素化处理:将菌糠粉碎过40目网筛,加水调节水分含量为60%,按照调整水分含量的菌糠粉总重量计,添加0.5%质量份纤维素酶、0.3%质量份蛋白酶、0.5%质量份果胶酶和0.7%质量份酒曲,将酶曲活化后加入到菌糠粉中,搅拌均匀后,倒入到发酵池内密封发酵,控制温度为35℃,发酵7天终止发酵,经过发酵处理后的菌糠,过滤掉发酵液烘干至水分含量为10%,粉碎过100目网筛后备用;
步骤(2):接枝交联反应:将经过步骤(1)处理后的菌糠粉末,按重量份数计,取菌糠粉100份,加入1000份的去离子水加入到反应釜中,控制反应釜的温度为70℃,反应50min,将反应釜的温度降至50℃后,加入氢碳酸钾中和的中和度为60%的丙烯酸800份,反应15min后,加入引发剂过硫酸铵6份、助引发剂无水亚硫酸钠2.4份、2份交联剂甲叉双丙烯酰胺,控制反应温度为55℃,搅拌反应2小时;
步骤(3):接枝交联反应完毕后,将接枝混合物从反应釜中取出浸入70%的乙醇中漂洗45min后取出经53℃的热风烘干,然后粉碎至85目后得复合吸水材料。
该方法制备的吸水材料在蒸馏水中的吸水率为1495g.g-1,在0.9wt%NaCl溶液中的吸水率为79g.g-1。
实施例4
利用“仙灵骨葆胶囊”(国药同济堂)药渣生产榆黄菇的菌糠为例。以“仙灵骨葆胶囊”药渣生产榆黄菇的菌糠(药渣70份、玉米芯20份、麸皮10份、玉米面2份、普钙1份和石灰适量)为原料制备复合高吸水材料的方法,包括步骤如下:
步骤(1):菌糠的酵素化处理:将药渣菌糠粉碎过50目网筛,加水调节水分含量为50%,按照调整水分含量的菌糠粉总重量计,添加0.7%质量份纤维素酶、0.1%质量份蛋白酶、0.8%质量份果胶酶和0.5%质量份酒曲,将酶曲活化后加入到菌糠粉中,搅拌均匀后,倒入到发酵池内密封发酵,控制温度为35℃,发酵5天终止发酵,经过发酵处理后的菌糠,过滤掉发酵液烘干至水分含量为12%,粉碎过80目网筛后备用;
步骤(2):接枝交联反应:将经过步骤(1)处理后的菌糠粉末,按重量份数计算,取菌糠粉100份,加入667份的去离子水后加入到反应釜中,控制反应釜的温度为70℃,反应50min,将反应釜的温度降至50℃后,加入浓氨水中和的中和度为50%的丙烯酸2000份,反应15min后,加入引发剂过硫酸铵1份和、助引发剂无水亚硫酸钠1份、0.5份交联剂甲叉双丙烯酰胺,控制反应温度为55℃,搅拌反应2小时;
步骤(3):接枝交联反应完毕后,将接枝混合物从反应釜中取出浸入90%的乙醇中漂洗60min后取出经57℃的热风烘干,然后粉碎至95目后得吸水材料。
实施例5
利用“仙灵骨葆胶囊”(国药同济堂)药渣生产榆黄菇的菌糠为例。以“仙灵骨葆胶囊”药渣生产榆黄菇的菌糠(药渣70份、玉米芯20份、麸皮10份、玉米面2份、普钙1份和石灰适量)为原料制备复合高吸水材料的方法,包括步骤如下:
步骤(1):菌糠的酵素化处理:将药渣菌糠粉碎过50目网筛,加水调节水分含量为50%,按照调整水分含量的菌糠粉总重量计,添加0.7%质量份纤维素酶、0.1%质量份蛋白酶、0.8%质量份果胶酶和0.5%质量份酒曲,将酶曲活化后加入到菌糠粉中,搅拌均匀后,倒入到发酵池内密封发酵,控制温度为20℃,发酵8天终止发酵,经过发酵处理后的菌糠,过滤掉发酵液烘干至水分含量为8%,粉碎过100目网筛后备用;
步骤(2):接枝交联反应:将经过步骤(1)处理后的菌糠粉末,按重量份数计算,取菌糠粉100份,加入667份的去离子水后加入到反应釜中,控制反应釜的温度为70℃,反应50min,将反应釜的温度降至50℃后,加入氢氧化钠中和的中和度为85%的丙烯酸500份,反应15min后,加入引发剂过硫酸铵20份、助引发剂无水亚硫酸钠1.6份、0.83份交联剂甲叉双丙烯酰胺,控制反应温度为55℃,搅拌反应2小时;
步骤(3):接枝交联反应完毕后,将接枝混合物从反应釜中取出浸入90%的乙醇中漂洗60min后取出经60℃的热风烘干,然后粉碎至100目后得吸水材料。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,任何未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变换材质、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种药渣栽培食用菌菌糠制备复合高吸水材料的方法,其特征在于:是以药渣栽培食用菌产生的副产物菌糠,经酵素化处理后,在引发剂和助引发剂的作用下,与部分碱中和的丙烯酸和交联剂进行交联反应形成胶稠状物,胶稠状物经漂洗、烘干和粉碎,得吸水材料;所述酵素化处理是将菌糠粉碎过30-50目网筛,加水调节至水分含量为50%-80%,按照调整水分含量后的菌糠粉总重量计算,取0.3%-0.7%质量份纤维素酶、0.1%-0.5%质量份蛋白酶、0.2%-0.8%质量份果胶酶和0.5%-1.0%质量份酒曲混合活化,活化后加入到菌糠粉中,搅拌均匀后,倒入发酵池内密封发酵,控制温度为20-35℃,发酵5-8天终止发酵,经过发酵处理后的菌糠,过滤掉发酵液,烘干至水分含量为8%-12%,粉碎过80-150目网筛。
2.根据权利要求1所述的药渣栽培食用菌菌糠制备复合高吸水材料的方法,其特征在于:所述药渣栽培食用菌产生的副产物菌糠是以淫羊藿、山楂、黄芪、石斛、天麻、灵芝、苦参、夏枯草、山药、茯苓、木瓜、党参、陈皮、白术、续断、丹参、知母、补骨脂或地黄中的一种或多种药渣混合而成的基质栽培平菇、榆黄菇、茶树菇、杏鲍菇、猴头菇、金针菇、香菇、黑木耳或灵芝出菇后产生的菌糠中一种或多种混合物。
3.根据权利要求1所述的药渣栽培食用菌菌糠制备复合高吸水材料的方法,其特征在于:所述酵素化处理是将菌糠粉碎过50目网筛,加水调节水分含量为50%,按照调整水分含量的菌糠粉总重量计算,添加0.7%纤维素酶,0.1%蛋白酶,0.8%果胶酶,0.5%酒曲,将酶曲活化后加入到菌糠粉中,搅拌均匀后,倒入到发酵池内密封发酵,控制温度为20℃,发酵8天终止发酵,经过发酵处理后的菌糠,过滤掉发酵液,烘干至水分含量为8%,粉碎过100目网筛。
4.根据权利要求1所述的药渣栽培食用菌菌糠制备复合高吸水材料的方法,其特征在于:所述交联反应是按重量份计,取酵素化处理后的菌糠粉100份,加入500-1000份的去离子水后加入到反应釜中,控制反应釜的温度为70-85℃,吸水溶胀30-50min,将反应釜的温度降至50-55℃后,加入中和度为50%-85%的丙烯酸400-2000份,反应10-15min后,加入引发剂1-20份、助引发剂1-10份和交联剂0.5-5份,控制反应温度为50-55℃,搅拌反应时间为2-5小时后,得胶稠状物。
5.根据权利要求4所述的药渣栽培食用菌菌糠制备复合高吸水材料的方法,其特征在于:所述交联反应是按重量份计,取酵素化处理后的菌糠粉100份,加入667份的去离子水后加入到反应釜中,控制反应釜的温度为70℃,吸水溶胀50min,将反应釜的温度降至50℃后,加入中和度为80%的丙烯酸500份,反应15min后,加入引发剂4份、助引发剂1.6份和交联剂0.83份,控制反应温度为55℃,搅拌反应时间为2小时后,得胶稠状物。
6.根据权利要求1、4、5任一项所述的药渣栽培食用菌菌糠制备复合高吸水材料的方法,其特征在于:所述交联剂为甲叉双丙烯酰胺;所述引发剂为过硫酸铵;所述助引发剂为无水亚硫酸钠;所述丙烯酸是利用氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾或浓氨水中的一种进行中和。
7.根据权利要求1所述的药渣栽培食用菌菌糠制备复合高吸水材料的方法,其特征在于:所述漂洗是采用70%-90%的乙醇漂洗30-60min,漂洗后经50-60℃的热风烘干,然后粉碎至80-100目。
8.一种利用权利要求1-7任一项所述的方法制得的吸水材料。
9.权利要求8所述的吸水材料在植物扦插、植物盆栽、高速路边坡治理、石漠化治理以及矿区和缺水地区的生态修复中的应用。
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