CN117188042A - 一种固态发酵制备纯菌丝皮革的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固态发酵制备纯菌丝皮革的方法，属于新材料技术领域。本发明通过培养基优化、改变外部环境、添加支架等诱导菌丝体生长，从而提高菌丝体的生物量，然后将收获的菌丝毯进行热压、碱处理、交联、增塑、涂层，最后得到性能强度与动物皮革相媲美且对环境友好的纯素皮革。主要过程分为三个步骤，首先是制备固体种子，然后接种于发酵盒，同时控制温度、湿度、磁场电场等，最后将收获的菌丝体纤维复合材料热压、碱处理、交联、增塑、刷涂层。本发明发酵过程以及制备的过程中不会对环境造成污染，并且生产周期短，生产成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种固态发酵制备纯菌丝皮革的方法，属于新材料技术领域。
背景技术
传统的动物皮革在制作的过程中会产生大量的废水以及固体废料，这对环境造成了巨大的污染，且这些动物皮革再弃置后难以降解或再次利用。因此环保型可持续皮革加工具有重大意义。一个多世纪以来，丝状真菌因其高产、多功能等特点而被广泛利用。它们常被用于制造酶和小分子化合物如抗生素和有机酸，也可利用其菌丝体制作包装材料、建筑材料等。
CN114901902A披露了真菌织物材料和皮革类似物，该物质除了丝状真菌外还包括增塑剂、聚合物和交联剂，可以用作皮革替代物；但CN114901902A是将生物质粉碎再与PVA等石油基材料混合得到复合菌丝体材料，性能与手感较差。
发明内容
为解决上述问题，本发明通过固态发酵制备纯菌丝体皮革或菌丝纤维复合材料。
本发明的第一个目的是提供一种固态发酵制备纯菌丝体皮革的方法，所述纯菌丝体皮革是指由菌丝体原位生长所制成，不含石油基以及动物成分的皮革，所述方法包括以下几个步骤：
(1)菌种的活化，
(2)菌种的制备，
(3)菌包的制备，
(4)菌丝毯的制备：
将步骤(3)得到的菌包打碎，平铺在发酵箱顶部铁网上，控制外部条件，使气生菌丝透过铁网向下生长，相互缠结，完全包裹住固态培养基表面，静置培养7天后，从培养基底部，即发酵箱上方向下喷洒营养液，继续培养3天后收割表面菌丝毯；
所述外部条件包括：温度20～34℃、湿度40～100％、气体浓度78～90％、外加电场强度10～100KV/m、外加磁场强度10～100mT、光照(红光650nm照射、绿光540nm照射、或蓝光460nm照射)；所述气体包括但不限于氮气、氖气、氢气、氦气；
所述营养液为：可溶性淀粉10g/L，大豆蛋白胨1.5g/L、葡萄糖20g/L、磷酸二氢钾0.75g/L、硫酸镁1.5g/L、维生素B10.1g/L；
当营养被吸收殆尽或是菌丝体生长足够成熟，菌丝体就会向子实体化发展，而子实体化不利于或者不能用来制备皮革；通过控制温度湿度、光照、气体以及喷洒营养液来抑制其子实体的生长；
(5)菌丝体纯素皮革的制备：
将步骤(4)中得到的菌丝毯经过热压定型、碱处理、交联、增塑、涂层得到菌丝体纯素皮革。
在本发明的一种实施方法中，所述步骤(1)菌种的活化步骤为：将1cm2真菌接种于PDA培养基上，28℃培养4天，取1cm2先端菌丝接种于新的PDA培养基上，继续培养4天，重复三次得到纯净菌种。所述真菌包括但不限于灵芝、平菇、香菇、草菇、口菇、金针菇、猴头菇、白玉菇、杏鲍菇、双孢菇、木耳、银耳、鸡油菌、羊肚菌、北风菌、竹荪、裂褶菌。所述培养基为PDA培养基：取200g新鲜马铃薯，煮沸15min后过滤，加入20g葡萄糖和20g琼脂，溶解后补水至1000毫升，分装至250毫升锥形瓶，灭菌后趁热装入无菌培养皿，冷却备用。
在本发明的一种实施方法中，所述步骤(2)菌种的制备步骤为：取100g 10cm左右细木条，清水浸泡48h以上，稍微晾干后使每根细木条均匀裹上20g麸皮、20g面粉，灭菌冷却后备用。将步骤(1)中得到的纯净菌种接种到细木条上，28℃下培养8～10天，使细木条上长满菌丝。
在本发明放一种实施方法中，所述步骤(3)菌包的制备步骤为：将外源营养物质与固态培养基混合均匀，将其分装至聚丙烯发酵袋中，灭菌冷却，将步骤(2)所得长满菌丝的细木条插入发酵袋中，28℃下培养10天，使菌丝长满聚丙烯发酵袋，得到菌包。所述外源营养物质为磷酸二氢钾、碳酸钙、葡萄糖、硫酸镁、酵母浸膏中的至少一种，优选的，所述外源营养物质为磷酸二氢钾1％、碳酸钙1％、葡萄糖10％、硫酸镁1％。所述固态培养基配方为面粉、棉籽壳、玉米芯、麸皮、木屑中的至少一种，含水量为60～80％，优选的，所述固态培养基配方为面粉0～20份、玉米芯30～60份、麸皮10～30份、木屑0～30份，含水量70％。
本发明的一种实施方法中，步骤(5)所述热压定型为：温度80℃、压力1MPa下热压1min。
本发明的一种实施方法中，步骤(5)所述碱处理是指在质量分数5～10％氢氧化钠水溶液中浸泡12h。
在本发明的一种实施方法中，步骤(5)所述交联为：将碱处理后的菌丝毯放入质量分数2～10％的交联剂中，50℃浸泡12h。所述交联剂包括栲胶、亚麻籽油、戊二醛、京尼平、甲醛、酪氨酸酶、乙酸酐、三聚磷酸钠或单宁酸的一种或多种。
在本发明的一种实施方法中，步骤(5)所述增塑为：将交联后的菌丝毯放入质量分数2～20％的增塑剂中，浸泡24h。所述增塑剂包括甲酰胺，尿素，硝酸钠，水杨酸，二氰二酰胺，硫氰酸盐，甘油，山梨醇，乙二醇，癸二酸二异辛酯，邻苯二甲酸二丁酯，DES中的一种或多种。
在本发明的一种实施方法中，步骤(5)所述涂层包括但不限于PU涂层、PVC涂层、丙烯酸树脂、酚醛树脂涂层、油脂、硅油、虫胶、醇溶蛋白。
本发明的第二个目的是提供一种制备菌丝纤维复合材料的方法，所述方法包括以下几个步骤：
(1)菌丝纤维复合
参照前述“一种固态发酵制备纯菌丝体皮革的方法”中的步骤(1)-(3)制备菌包；
将纤维毯浸泡在培养液中12小时以上，取出晾干，灭菌，冷却后覆盖在菌包表面，用保鲜膜包好，表面扎孔，防止水分流失过快，然后放入28℃培养箱中培养10天，10天后菌丝长满纤维毯，将纤维毯剥下，得到菌丝纤维复合物；
所述纤维毯包括但不限于使用棉纤维、麻纤维、黏胶纤维、聚酯纤维、再生纤维素纤维、羊毛纤维织造的毯子；
所述培养液是可溶性淀粉10g/L，大豆蛋白胨1.5g/L、葡萄糖20g/L、磷酸二氢钾0.75g/L、硫酸镁1.5g/L、维生素B10.1g/L。
(2)菌丝纤维复合材料的制备
将步骤(1)中得到的菌丝纤维复合物交联、增塑、填充、热压、涂层，得到菌丝纤维复合材料。
在本发明的一种实施方法中，所述交联为将热压后的菌丝纤维复合物放入质量分数2～10％的交联剂中，50℃浸泡12h。所述交联剂包括栲胶、亚麻籽油、戊二醛、京尼平、甲醛、酪氨酸酶、乙酸酐、三聚磷酸钠或单宁酸的一种或多种。
在本发明的一种实施方法中，所述增塑为将交联后的菌丝纤维复合物放入质量分数2～20％的增塑剂中，浸泡24h。所述增塑剂包括甲酰胺，尿素，硝酸钠，水杨酸，二氰二酰胺，硫氰酸盐，甘油，山梨醇，乙二醇，癸二酸二异辛酯，邻苯二甲酸二丁酯，DES中的一种或多种。
在本发明的一种实施方法中，所述填充为：将填充物制成一定浓度的溶液，将菌丝纤维复合物完全浸没，浸泡1h后取出晾干。所述填充物包括但不限于玉米醇溶蛋白、小麦醇溶蛋白、大麦醇溶蛋白、高粱醇溶蛋白、甲壳素纳米晶须、羧甲基纤维素、水性聚氨酯、瓜尔胶。
在本发明的一种实施方法中，所述热压为温度80℃、压力1MPa下热压1min。
在本发明的一种实施方法中，所述涂层包括但不限于PU涂层、PVC涂层、丙烯酸树脂、酚醛树脂涂层、油脂、硅油、虫胶、醇溶蛋白。
本发明的第三个目的是提供一种废弃固态培养基二次利用的方法，即将废弃的固态培养基打碎后按压进模具中，在28℃摄氏度下培养3～5天，培养结束后脱模，将菌丝体材料放入烘箱中，50～100℃下烘干水分，得到菌丝体缓冲材料。所述废弃的固态培养基为前述“一种固态发酵制备纯菌丝体皮革的方法”中步骤(4)收割表面菌丝毯后所剩的废弃基质；所述模具用于帮助菌丝体缓冲材料成型。所述菌丝体缓冲材料可用于包装、建筑等领域。
本发明的有益效果：
本发明利用菌丝体原位生长得到一张完整的菌丝体片状材料，对得到的菌丝体片状材料进行热压交联增塑等，使其具备皮革等手感与性能。
本发明通过控制温度湿度、光照、气体以及喷洒营养液来抑制其子实体的生长，菌丝体的产量及性能得到极大提升，可直接用来加工成菌丝体纯素皮革。也可以以纤维毯为支架，使菌丝沿着支架生长，以菌丝作为生物粘合剂将纤维粘连在一起。此外，在经过交联增塑等一系列处理后得到的菌丝体皮革其力学性能和强度方面与动物皮革无异，且相较于传统制革所用的猪、牛、羊等原料皮，菌丝体皮革制作周期短，成本低，可降解，对环境污染小。
附图说明
图1：发酵箱示意图，①基质仓；②氮气入口；③红光灯管；④铁丝网；⑤喷洒营养液。
图2：纯菌丝体皮革。
具体实施方式
生物量测试：每1m2菌丝毯干重。
抗拉强度测试：将菌丝体皮革裁剪成8cm的试样，将试样两端分别夹在拉力机的上、下夹具中，使试样保持垂直不紧不松。两夹具间距为60mm，测试速度为500mm/min。
耐折性能测试：参考《QB/T2714-2005皮革物理和机械试验耐折牢度的测定》标准，并进行适当改进。将试样裁剪成边长为3cm的正方形，反复对折，观察皮革的折痕和断裂情况，当皮革出现明显断裂痕迹时，记录下折叠次数。
降解性测试：取一份可降解膜材料烘干至恒重，记下质量，将膜于自然条件下埋于地表之下20cm～30cm土壤中。50d后取出，清水洗涤干净，烘干至恒重，计算失重率W。
实施例1：纯菌丝体皮革的制备
(1)：将1cm2蘑菇子实体接种于PDA培养基上，28℃培养4天，取1cm2先端菌丝接种于新的PDA培养基上，继续培养4天，重复三次得到纯净菌种。
(2)：取100g 10cm左右细木条，清水浸泡48h以上，稍微晾干后使每根枝条均匀裹上20g麸皮、20g面粉，灭菌冷却后备用。将步骤(1)中的菌种接种到细木条上，28℃下培养8～10天，使细木条上长满菌丝。
(3)：配置固态培养基，固态培养基配方a为：玉米芯40％，麸皮20％，木屑20％，面粉20％，含水量70％；相对于固态培养基，外源营养物质的添加量为：磷酸二氢钾1％、碳酸钙1％、葡萄糖10％、硫酸镁1％。将固态培养基与外源营养物质混合均匀，分装至聚丙烯发酵袋中，121℃灭菌30min，冷却后将步骤(2)中长满菌丝的细木条插入培养基，28℃培养10天。
(4)：将步骤(3)中长满菌丝的菌包打碎，平铺在发酵箱顶部铁网上，培养条件为：温度28℃、湿度70％、氮气浓度88％、红光(650nm)照射、电场强度30KV/m、磁场强度50mT。培养发酵7天后，从培养基底部，即发酵箱上方向下均匀喷洒营养液，继续培养3天，收割表面菌丝毯。营养液配方是：可溶性淀粉10g/L，大豆蛋白胨1.5g/L、葡萄糖20g/L、磷酸二氢钾0.75g/L、硫酸镁1.5g/L、维生素B10.1g/L。
(5)：单宁酸/PEG溶液的配制：取1000mL水，加入5％单宁酸，10％PEG-600。
5％玉米醇溶蛋白溶液的配制：取5g玉米醇溶蛋白，加入95g的65％乙醇溶液，40℃搅拌3h至完全溶解。
将步骤(4)中得到的菌丝毯80℃、1MPa下热压1min，然后放入10％碳酸氢钠溶液中浸泡8h，洗去多余的碱液后放入单宁酸/甘油溶液中浸泡24h，浸泡结束后取出晾干，将5％玉米醇溶蛋白溶液均匀涂抹在菌丝表面，晾干后得到皮革。
实施例2:
具体实施方法同实施例1，区别在于，将步骤(3)中培养基配方a，即玉米芯40％，麸皮20％，木屑20％，面粉20％，分别调整为：
配方b：玉米芯50％，麸皮10％，木屑20％，面粉20％；
配方c：玉米芯30％，麸皮20％，木屑30％，面粉20％；
配方d：玉米芯60％，麸皮20％，面粉20％；
配方e：玉米芯30％，麸皮30％，木屑20％，面粉20％；
配方f：玉米芯40％，麸皮30％，木屑30％。
按照实施例1制备得到皮革。
检测步骤(4)中的菌丝毯生物量，结果如下表1所示：
表1
| 配方编号 | 配方a | 配方b | 配方c | 配方d | 配方e | 配方f |
| 生物量(g) | 142.3 | 123.4 | 114.2 | 132.6 | 102.8 | 129.8 |
在人工栽培菌包时，常用的碳源有木屑、棉籽壳、玉米芯、蔗渣等，常用的氮源有麸皮、玉米粉、米糠等。氮源过高或过低都会影响菌丝的生长，氮源量适量增加能促进菌丝生长，延长营养生长周期，推迟子实体的转化。配方a所得菌丝毯生物量最高，配方中碳氮比最适合菌丝生长。
实施例3：
具体实施方法同实施例1，区别在于，将步骤(3)中磷酸二氢钾1％分别改为：0.2％、0.4％、0.6％、0.8％、1.2％、1.4％、1.6％、1.8％、2％。按照实施例1制备得到皮革。
结果显示：
检测步骤(4)中菌丝毯生物量及步骤(5)中皮革的厚度，结果下表2所示：
表2
菌丝中的磷主要是促进葡萄糖的代谢，并合成核酸类物质，菌丝在生长初期所需磷元素最多，钾不参与菌丝结构，但是会影响菌丝细胞膜的通透性，从而影响菌丝对营养物质的吸收。这两种元素含量过低会影响菌丝正常代谢，不利于菌丝生长，而含量过高则会过营养化，使得菌丝生长异常。当磷酸二氢钾浓度为1％时菌丝生物量最高(142.3g)
实施例4：
具体实施方法同实施例1，区别在于，将步骤(3)中碳酸钙1％分别改为：0.25％、0.5％、1.25％、1.5％。按照实施例1制备得到皮革。
结果显示：
检测步骤(4)中菌丝毯生物量及步骤(5)中皮革的厚度，结果如下表3所示：
表3
| CaCO3浓度(％) | 0.25 | 0.5 | 1 | 1.25 | 1.5 |
| 生物量(g) | 113.2 | 132.5 | 142.3 | 139.6 | 132.8 |
| 厚度(mm) | 1.5 | 2.1 | 3 | 2.6 | 1.9 |
钙是构成细胞壁的重要物质之一，它能调节细胞渗透压，适量浓度的钙离子对菌丝生长有促进作用，在电场与磁场的共同作用下，诱导菌丝向上生长，提高气生菌丝层的厚度，浓度过高或过低都不利于菌丝生长。当碳酸钙为1％时，菌丝毯的浓度与厚度达到最大。
实施例5：
具体实施方法同实施例1，区别在于，将步骤(4)中温度28℃分别改为：20℃、22℃、24℃、26℃、30℃、32℃、34℃。
结果显示：
检测步骤(4)中菌丝毯生物量及步骤(5)中皮革的厚度，结果如下表4所示：
表4
| 温度(℃) | 20 | 22 | 24 | 26 | 28 | 30 | 32 | 34 |
| 生物量(g) | 89.6 | 93.8 | 112.5 | 128.9 | 142.3 | 136.8 | 112.7 | / |
| 厚度(mm) | 0.4 | 0.6 | 1.8 | 2.4 | 3 | 2.6 | 1.9 | / |
温度偏低时，菌丝生长致密，但生长速度缓慢；温度过高时菌丝呼吸作用大于同化作用，体内营养消耗大于合成，会造成代谢异常甚至死亡。当温度为28℃时菌丝生物量及皮革厚度达到最大，因此28℃为最适温度。
实施例6：
具体实施方案同实施例1，区别在于，将步骤(4)中湿度70％分别改为：40％、50％、60％、80％、90％、100％。
结果显示：
检测步骤(4)中菌丝毯生物量，结果如下表5所示：
表5
| 湿度(％) | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
| 生物量(g) | / | 98.6 | 120.3 | 142.3 | 119.6 | 102.5 | / |
菌丝生长所需水分主要来源于基质，当湿度为70％时，能保证基质中的水分不会挥发太快，湿度过低时菌丝处于休眠状态停止生长，湿度过高时则会使氧气含量降低，导致菌丝窒息死亡。
实施例7：
具体实施方案同实施例1，区别在于，将步骤(4)中氮气浓度88％分别改为：78％、80％、82％、84％、86％、90％。
结果显示：
检测步骤(4)中菌丝毯生物量及步骤(5)中皮革的厚度，结果如下表6所示：
表6
| 氖气浓度(％) | 78 | 80 | 82 | 84 | 86 | 88 | 90 |
| 生物量(g) | 101.3 | 112.3 | 125.8 | 130.9 | 135.8 | 142.3 | 96.3 |
| 厚度(mm) | 0.3 | 0.5 | 1.8 | 2.1 | 2.6 | 3 | / |
氮气密度小于空气，会自动悬浮于发酵盒顶端，降低基质内部氧气含量，诱导菌丝向氧气含量较高的地方生长，即向下方生长，从而提高菌丝毯的厚度，当氮气浓度达到88％时，菌丝毯生物量及厚度达到最大值，当氮气浓度超过88％时，基质中氧气浓度过低会导致菌丝窒息死亡，因此氮气浓度为88％时最为合适。
实施例8：
具体实施方案同实施例1，区别在于，将步骤(4)中电场强度30KV/m分别改为：10KV/m、50KV/m、70KV/m、90KV/m。
结果显示：
检测步骤(4)中菌丝毯生物量及步骤(5)中皮革的厚度，结果如下表7所示：
表7
| 电场强度(KV/m) | 10 | 30 | 50 | 70 | 90 |
| 生物量(g) | 122.6 | 142.3 | 140.6 | 136.5 | 129.4 |
| 厚度(mm) | 2.1 | 3 | 2.8 | 2.5 | 2.2 |
电场使得菌丝中的正离子向下运动，从而诱导菌丝向下生长，当电场强度达到30KV/m时菌丝毯的生物量及皮革厚度达到最大，过高的电场强度则对菌丝体的生长有抑制作用。
实施例9：
具体实施方案同实施例1，区别在于，将步骤(4)中磁场强度50mT分别改为：10mT、30mT、70mT、90mT。
结果显示：
检测步骤(4)中菌丝毯生物量及步骤(5)中皮革的厚度，结果如下表8所示：
表8
磁场能增加细胞膜的通透性，便于细胞之间营养物质的运输，当磁场强度增加时，菌丝毯的生物量也随之增加，当磁场强度达到50mT时，菌丝毯生物量及皮革厚度达到最大，继续增加磁场强度，菌丝毯生物量及皮革厚度趋于稳定。
对比例1：
省略步骤(3)中的外源营养物质，其余与实施例1保持一致。
对比例2：
省略步骤(4)中红光(650nm)照射，改为黑暗条件下培养，其余与实施例1保持一致。
对比例3：
省略步骤(4)中红光(650nm)照射，改为蓝光(540nm)照射下培养，其余与实施例1保持一。
对比例4：
省略步骤(4)中红光(650nm)照射，改为绿光(460nm)下培养，其余与实施例1保持一致
对比例5：
省略步骤(4)中的磁场，其余与实施例1保持一致。
对比例6：
省略步骤(4)中的电场，其余与实施例1保持一致。
对比例7：
省略步骤(4)中均匀喷洒营养液，其余与实施例1保持一致。
表9
| 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 | 对比例5 | 对比例6 | 对比例7 | |
| 生物量(g) | 56.3 | 140.3 | 135.6 | 102.6 | 123.6 | 136.5 | 106.8 |
| 厚度(mm) | / | 2.9 | 2.4 | 0.6 | 2.1 | 2.5 | / |
对比例1中省略外源营养物质，生物量很低，磷、钾、钙等是组成菌丝细胞的重要元素，它们参与着能量的转移，维持酶的作用等，缺少这些重要元素会对菌丝的生长产生不利影响。对比例2、对比例3、对比例4表明，红光是最适光源。对比例5、对比例6的菌丝体生物量及皮革厚度都不及实施例2，说明电场于磁场共同作用时更有利于菌丝生长。对比例7中生物量低，菌丝毯子实体化严重，不能制成皮革，因为当基质中的营养物质被消耗殆尽时，菌丝会向子实体转化，所以，即时补充营养物质能延长菌丝的营养生长周期，从而达到提高菌丝毯生物量的效果。
实施例10：菌丝体纤维复合材料的制备
(1)菌丝纤维复合
将粘胶毛毡浸泡在培养液中12小时以上，取出晾干，灭菌，冷却后覆盖在实施例1步骤(3)所得菌包的表面，用保鲜膜包好，表面扎孔，防止水分流失过快，然后放入28℃培养箱中基质培养10天，10天后菌丝长满纤维毯，将纤维毯剥下，得到菌丝纤维复合物。
(2)皮革的制备
将步骤(1)中得到的菌丝纤维复合物自然晾干，然后放入10％碳酸氢钠溶液中浸泡8h，洗去多余的碱液后放入单宁酸/甘油溶液中浸泡24h，浸泡结束后取出晾干，放入20％玉米醇溶蛋白中浸泡3h，取出烘干后80℃热压2min，表面均匀涂抹5％虫胶溶液，得到皮革。检测皮革性能。
结果如下表所示：
表10
| 拉伸强度(MPa) | 断裂伸长率(％) | 失重率(％) | 耐折性能(次) | 手感 | |
| 实施例1 | 13.2 | 79.6 | 90.5 | 4653 | 柔软、细腻 |
| 实施例10 | 11.9 | 56.2 | 61.2 | 2789 | 柔软、蓬松 |
| 牛皮革 | 15～30 | 10～50 | 50～80 | / | 柔软、质硬 |
| 羊皮革 | 7～20 | 20～50 | 70～90 | / | 柔软、细腻 |
实施例10中以纤维毯为骨架，菌丝作为粘合剂，贴合纤维生长，在培养的过程中菌丝会将纤维毯分解吸收，并且，因为纤维的占位，使得菌丝生长不够紧密，因此手感不够丰满，强力不如实施例1，由于纤维毯的加入使得失重率降低，耐折性能也有所下降。
实施例1的拉伸强度与动物皮革相当，但其断裂伸长率优于动物皮革，使其更具有弹性。在失重率方面，动物皮革经过鞣制加工，因此较不易腐烂，导致降解速度较慢。牛皮通常较为坚韧和硬质，带有一定的弹性和结实感。尽管可能相对粗糙或颗粒状，经过处理后可变得较为柔软。相比之下，羊皮较为柔软和细腻，表面通常光滑。其手感更为舒适，较不会感觉硬或粗糙。实施例1的手感类似于羊皮，但通过不同的加工方式也可以模拟其他类型的皮革手感。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (10)
1.一种固态发酵制备纯菌丝体皮革的方法，其特征在于，所述方法包括以下几个步骤：
(1)菌种的活化
利用培养基将菌种活化，所述菌种是真菌，包括但不限于灵芝、平菇、香菇、草菇、口菇、金针菇、猴头菇、白玉菇、杏鲍菇、双孢菇、木耳、银耳、鸡油菌、羊肚菌、北风菌、竹荪、裂褶菌；
(2)菌种的制备
将湿木条裹上麸皮、面粉，灭菌冷却后备用，将步骤(1)中活化得到的纯净菌种接种到木条上，28℃下培养8～10天，使木条上长满菌丝；
(3)菌包的制备
将外源营养物质与固态培养基混合均匀，将其分装至发酵袋中，灭菌冷却，将步骤(2)所得长满菌丝的木条插入发酵袋中，28℃下培养8～10天，使菌丝长满发酵袋，得到菌包；
(4)菌丝毯的制备：
将步骤(3)得到的菌包打碎，平铺在发酵箱顶部的铁网上，开始静置培养，期间控制外部条件使气生菌丝透过铁丝向下生长、相互缠结，以完全包裹住固态培养基表面，静置培养7天后，喷洒营养液，继续静置培养3天后收割表面菌丝毯；
所述外部条件包括：温度20～34℃、湿度40～100％、气体浓度78～90％、外加电场强度10～100KV/m、外加磁场强度10～100mT、650nm红光照射；所述气体包括但不限于氮气、氖气、氢气、氦气；
所述营养液配方为：可溶性淀粉10g/L，大豆蛋白胨1.5g/L、葡萄糖20g/L、磷酸二氢钾0.75g/L、硫酸镁1.5g/L、维生素B10.1g/L；
(5)菌丝体纯素皮革的制备：
将步骤(4)中得到的菌丝毯经过热压定型、碱处理、交联、增塑、涂层得到菌丝体纯素皮革。
2.根据权利要求1所述的一种固态发酵制备纯菌丝体皮革的方法，其特征在于，所述步骤(1)菌种的活化步骤为：将1cm2真菌接种于PDA培养基上，28℃培养4天，取1cm2先端菌丝接种于新的PDA培养基上，继续培养4天，重复三次得到纯净菌种。
3.根据权利要求1所述的一种固态发酵制备纯菌丝体皮革的方法，其特征在于，步骤(3)所述外源营养物质为磷酸二氢钾、碳酸钙、葡萄糖、硫酸镁、酵母浸膏中的至少一种。所述固态培养基配方为面粉、棉籽壳、玉米芯、麸皮、木屑中的至少一种，含水量为60～80％，优选的，所述固态培养基配方为面粉0～20份、玉米芯30～60份、麸皮10～30份、木屑0～30份，含水量70％。
4.根据权利要求3所述的一种固态发酵制备纯菌丝体皮革的方法，其特征在于，步骤(3)所述外源营养物质为磷酸二氢钾1％、碳酸钙1％、葡萄糖10％、硫酸镁1％。
5.根据权利要求1所述的一种固态发酵制备纯菌丝体皮革的方法，其特征在于，步骤(5)所述热压定型为：温度80℃、压力1MPa下热压1min。
6.根据权利要求1所述的一种固态发酵制备纯菌丝体皮革的方法，其特征在于，步骤(5)所述碱处理是指在质量分数5～10％氢氧化钠水溶液中浸泡12h。
7.根据权利要求1-6任一项所述方法制备得到的纯菌丝体皮革。
8.一种制备菌丝纤维复合材料的方法，其特征在于，包括以下几个步骤：
(1)菌丝纤维复合
参照权利要求1的步骤(1)-(3)制备菌包；
将纤维毯浸泡在培养液中12小时以上，取出晾干，灭菌，冷却后覆盖在菌包表面，用保鲜膜包好，表面扎孔，防止水分流失过快，然后放入28℃培养箱中培养10天，10天后菌丝长满纤维毯，将纤维毯剥下，得到菌丝纤维复合物；
所述纤维毯包括但不限于使用棉纤维、麻纤维、黏胶纤维、聚酯纤维、再生纤维素纤维、羊毛纤维织造的毯子；
所述培养液是可溶性淀粉10g/L，大豆蛋白胨1.5g/L、葡萄糖20g/L、磷酸二氢钾0.75g/L、硫酸镁1.5g/L、维生素B10.1g/L；
(2)菌丝纤维复合材料的制备
将步骤(1)中得到的菌丝纤维复合物交联、增塑、填充、热压、涂层，得到菌丝纤维复合材料。
9.根据权利要求8所述方法制备得到的菌丝纤维复合材料。
10.一种废弃固态培养基二次利用的方法，其特征在于，即将废弃的固态培养基打碎后按压进模具中，在28℃摄氏度下培养3～5天，培养结束后脱模，将菌丝体材料放入烘箱中，50～100℃下烘干水分，得到菌丝体缓冲材料；
所述废弃的固态培养基为权利要求1中步骤(4)收割表面菌丝毯后所剩的废弃基质。
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