FI94962B - Viljelysienten kasvatusmenetelmä ja viljelysienten kasvatusalusta - Google Patents

Description

94962

Viljelysienten kasvatusmenetelmä ja viljelysienten kasvatusalusta

Keksinnön kohteena on viljelysienten kasvatusmene-5 telmä, jossa sieniä kasvatetaan kasvatusalustamateriaalis-sa, johon on siirretty sienirihmastoa, ja jota kasvatus-alustaa sienien kasvatuksessa käsitellään halutuissa lämpötila- ja kosteusolosuhteissa, ja joka kasvualusta muodostuu päistäremateriaalista.

10 Keksinnön kohteena on myös viljelysienten kasva tusalusta, joka käsittää päistäreainesta.

Nyt esillä olevan keksinnön käyttöalue on-kaupallisiin tarkoituksiin eli siis lähinnä ruokasieniksi soveltuvien sienten kasvatus.

15 Nykyisin viljelysienten, esimerkiksi osterivinok kaiden ja herkkusienten kasvatuksessa käytetään yleensä oijestä valmistettua kasvatusalustaa. Patenttijulkaisusta FI-72848 puolestaan tunnetaan siitakesienten kasvatusmenetelmä ja kasvatusalusta, jossa käytetään suurimmaksi osak-20 si leppäpurusta puristettua kasvatusalustaa. Muita kasva-tusalustamateriaaleja olivat esimerkiksi koivupuru ja haa-papuru. Menetelmässä käytettyyn puruainekseen lisättiin viljan esimerkiksi vehnän puinti- ja lajittelujätteitä. Mainitun patenttijulkaisun esittämässä menetelmässä yhdis-25 telmämateriaalista valmistettuun kasvatusalustaan lisätään turvetta. Mainittujen tunnettujen menetelmien epäkohtina ovat kasvatusalustojen teon hitaus ja työläys, useiden eri raaka-aineiden useat eri käsittelyvaiheet, alustamateriaa-lin käsittelyvaiheiden suuri kontaminaatioriski, ja ehkä 30 merkittävämpänä se, että sienikasvatuksen tehokkuus eli ' satojen määrä aikayksikköä kohden ei ole riittävän korkea.

Sienikasvatuksen tehokkuuden mataluudesta kertoo myös se, että sienisadon paino suhteessa kasvatusalustan painoon jää tunnetuissa menetelmissä ja tunnetuissa kasvatusalus-35 toissa arvoon 20-60%, mitä arvoa ei voida pitää tarpeeksi 2 94962 korkeana.

Päistäreen käyttö on tunnettua esimerkiksi julkaisuista SU-1554819 ja SU-1114373. Viimeksi mainitussa julkaisussa SU-1114373 on kyse tavanomaisesta vesiliotukses-5 ta. Julkaisusta EP- 289417 puolestaan tunnetaan entsyymejä käsittävä kasvatusalusta, mutta siinä on kuitenkin kyse varta vasten kasvatusalustaan erikseen lisätystä entsyymistä, jollainen menettely on kallis.

Tämän keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin uuden-10 tyyppinen viljelysienten kasvatusmenetelmä ja viljelysien-ten kasvatusalusta, jotka välttävät tunnettuihin ratkaisuihin liittyvät ongelmat.

Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisella vil-jelysienten kasvatusmenetelmällä, jolle on tunnusomaista, 15 että kasvatusmenetelmässä kasvatusalustassa käytettävä päistäremateriaali on pellavakuidun entsymaattisessa ero-tusliotuksessa entsymoitunutta päistäremateriaalia.

Edellä mainittu tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisella vil jelysienten kasvatusalustalla, jolle on tunnus-20 omaista, että kasvatusalustan päistäreaines on pellavakuidun erotusprosessin entsyymikäsittelyliotuksessa syntynyttä enstymoitunutta päistäreainesta.

Tässä yhteydessä on syytä pellavakasvin rakenteen osalta todeta, että pellavakasvi käsittää onton ytimen, si-25 tä ympäröivän puumaisen selluloosapohjäisen kerroksen eli päistärekerrokset, ja päistärettä ympäröiviä ja päistäree-seen ja toisiinsa pektiiniliima-aineella kiinnittyviä pel-lavakuitukimppuja.

Keksinnön mukainen menetelmä ja kasvatusalusta pe-30 rustuvat ajatukseen hyväksikäyttää pellavakasvin entsymaattisessa liotuksessa sivutuotteena siis hukkatuotteenä syntyvää päistärettä. Pellavakasvien entsymaattinen liotus on jo ennestään tunnettua. Entsymaattisessa liotuksessa pyritään pellavakasvi liottamaan entsyymikäsittelyssä siten, 35 että entsyymi liottaa pellavakuitua ja päistärettä yhdis- 3 94962 tävän pektiinipohjaisen liima-aineen.

Keksintö perustuu hakijan havaintoon siitä, että pellavakuidun entsymaattisessa liotuksessa sivutuotteena ’ syntyvää päistärettä voidaan yleensäkin käyttää hyväksi ja 5 lisäksi havaintoon siitä, että pellavakuidun entsymaattisessa liotuksessa käytetty entsyymi on juuri sellainen entsyymi, jollaista sienirihmastojen tiedetään tuottavan hajottaakseen orgaanista ainesta kuten esimerkiksi päistärettä .

10 Keksinnön mukaisella viljelysienten kasvatusmene telmällä ja viljelysienten kasvatusalustalla saavutetaan useita etuja. Keksinnön mukaisella ratkaisulla voidaan minimoida viljelyn epävarmuustekijöitä, soveltaa perusaineiltaan samanlaista kasvatusalustaa useille sienilajeille ku-15 ten vinokkaille (Pleurotus spp.), koivukantosienelle (Kuehneromyces mutabilis), siitakkeelle (Lentinus edodes), herkkusienelle (Agaricus bisporus) ja mahdollisesti muille viljelyyn soveltuville sienille. Lisäksi keksinnön esittämällä ratkaisulla voidaan vähentää kasvatusalustojen raa-20 ka-ainekustannuksia käyttämällä pääraaka-aineena pellavan jatkojalostusteollisuudesta saatavaa sivutuotetta eli päistärettä, jota ei enää lisätoimenpiteillä tarvitse silputa alustamateriaaliksi, kuten olkea, sillä pellavakuidun erotuksessa päistäre joka tapauksessa jo silppuuntuu. Keksin-25 nön mukaisella ratkaisulla voidaan myös lyhentää kasvatus-alustojen kiertonopeutta, joka saadaan aikaan käyttämällä raaka-ainetta, joka on pellavan jatkojalostusprosessissa esikäsitelty pektinaasi- ja/tai sellulaasientsyymeillä. Tällöin päistäreen ravinteet ovat helpommin hyödynnettä-30 vissä syntyvien sienirihmastojen toimesta

Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin viitaten oheiseen piirustukseen, jossa kuvio l esittää pellavan varren rakennetta, kuvio 2 esittää pellava jalostusketjua.

35 Kuvioon 1 aluksi viitaten esitetään pellavakasvin 4 94962 varren rakenne. Pellavan varsi käsittää onton ytimen 1, sitä ympäröivän puumaisen selluloosapohjaisen kerroksen eli päistärekerroksen 2, ja päistärettä 2 ympäröiviä ja päistäreeseen 2 ja toisiinsa pektiiniliima-aineella 5 5 kiinnittyviä pellavakuitukimppuja 3. Kaikkein uloimpana pellavakasvi käsittää vahamaisen pintakerroksen 4.

Kuvio 2 esittää pellavan jatkojalostusprosessia. Ensimmäisessä vaiheessa tapahtuu pellavakasvien korjuu pellavapellolta, toisessa vaiheessa tapahtuu korjatun pel-10 lavan kuivaaminen. Kolmannessa vaiheessa suoritetaan pellavan entsymaattinen liotus, jossa esimerkiksi pektinaasi-entsyymillä pellavakasvista liotetaan liima-aine pois, jotta jälleen kuivauksen jälkeisessä neljännessä vaiheessa eli loukutus- ja lihtausvaiheessa pellavakuitu ja päistäre 15 saataisiin erilleen toisistaan. Loukutus- ja lihtausvai-heessa pellavakasvia mekaanisesti käsittelemällä saadaan varsinainen arvokas osa eli pellavakuitu täysin erilleen aiemmin täysin arvottomasta päistäreestä. Pellavakuidun käsittely jatkuu normaalisti lyhyiden ja pitkien kuitujen 20 erottelulla, häkilöinnillä ja kehräyksellä. Tähän saakka toimenpiteet ovat olleet aivan normaaleja pellavakuidun entsyymiliotusmenetelmässä käytettyjä toimenpiteitä. Varsinaisen keksinnön mukaisesti siirrytään kuvion 2 alaosan oikeanpuoleiseen haaraan, jossa entsymöidyt päistäreet ote-25 taan hyötykäyttöön ja niistä muodostetaan keksinnön mukaisesti raaka-aine viljelysienten kasvatus- eli viljelyalus-toihin, joihin haluttaessa voidaan lisätä myös muita aineita, kuten esimerkiksi proteiinilähteitä, kuten puristetuista pellavasiemenistä muodostettua rouhetta. Nyt esil-30 lä olevassa erityisesti ruokasienten kasvatukseen tarkoitetussa menetelmässä sieniä kasvatetaan kasvatusalustama-teriaalissa johon on siirretty sienirihmastoa, jotta sienien kasvu yleensä olisi mahdollista. Keksinnön mukaisesti kasvatusmenetelmässä käytettävä kasvatusalusta on muodos-35 tettu pellavakuidun entsymaattisessa erotusliotuksessa 5 94962 entsyymillä käsitellystä päistäremateriaalista, jota sienien kasvatuksessa sinänsä tunnetulla tavalla käsitellään halutuissa lämpötila- ja kosteusolosuhteissa.

Edellä esitetyn kaltaiset viljeltävien sienten kas-5 vatusalustat ovat selluloosa- ja ligniinipitoisia ja käsittävät juuri sellaista entsyymiä, erityisesti pektinaa-sientsyymiä, jota kasvatettavat sienet, esimerkiksi vinok-kaat, siitakesienet, herkkusienet ja koivukantosienet tarvitsevat pystyäkseen hajottamaan kasvuaan varten ravintoa 10 päistäremateriaalista. Keksinnön mukainen kasvatusalusta siis käsittää pellavakuidun erotusprosessin entsyymikäsit-telyliotuksessa entsyymipitoiseksi saatettua päistäreai-neksesta, jonka entsyymipitoisuus on muodostettu pellava-kasvin siis pellavakuidun liotuksessa käytetyllä entsyy-15 millä, edullisimmin pektinaasientsyymillä, joka kykenee pellavakuidun liotuksessa hajottamaan pellavakuidun ja päistäreen yhdessä pitävän pektiiniliima-aineen.

Olennaista keksinnössä on pellavan jatkojalostukseen sivutuotteena syntyvän ennen tarpeettoman sivutuot-20 teen eli entsymoidun päistäreen hyötykäyttö sienen kasvatusalustan pääraaka-aineena. Entsyymipitoinen päistäre-aines muodostaa edullisessa toteutusmuodossa ainakin 80 % kasvatusalustan kuivapainosta, jolloin sekä selluloosapi-toisen päistäreen, että entsyymin määrä on riittävän kor-25 kea.

Päistäremateriaalista tehdyt kasvatusalustat edullisessa toteutusmuodossa optimoidaan kasvatettavalle sienilajille sopiviksi lisäten kasvatusalustamateriaaliin kunkin sienilajin vaatimia erityisravinnelähteitä. Eräs 30 lisättävä erityisravinne voi olla proteiini, jolloin kasvatusalustaan lisätään proteiinilähteeksi puristetuista pellavansiemenistä muodostettua materiaalia, edullisimmin rouheena. Tällöin kasvatusalusta päistäreen lisäksi käsittää puristetuista pellavasiemenistä muodostettua edulli-35 simmin rouhemaista pellavasiemenainesta. Edellä esitetyllä 6 94962 toteutusmuodolla hyväksikäytetään entsymoidun päistäreen tavoin muutoin hyödytöntä materiaalia eli öljystä vapaaksi puristettuja pellavansiemeniä. Eräässä edullisessa toteutusmuodossa sienirihmasto siirretään kasvualustaan puris-5 tetuista pellavansiemenistä muodostetussa materiaalissa, edullisimmin rouheessa. Tällöin pellavansiemenet toimivat kahdessa eri tehtävässä, mikä yksinkertaistaa menetelmän käyttöä ja sen kustannuksia.

Menetelmässä kasvatusalustoiden raaka-aine, päistä-10 re ja siihen lisätyt erityisravinnelähteet, kuten esimerkiksi puristetuista pellavansiemenistä tehty rouhe lämpö-käsitellään kuumalla höyryllä ja jäähdytetään, jonka jälkeen sienirihmasto siirrostetaan alustamateriaaliin. Muodostettu kasvatusalustamassa pakataan kullekin sienilajil-15 le sopiviin pusseihin tai laatikoihin ja alustat kasvatetaan kullekin sienilajille optimoiduissa olosuhteissa.

Alustojen valmistamisesta ja viljelyn eri vaiheista keksinnön mukaan esitetään seuraavat esimerkit:

Esimerkki 1: (Vinokkaiden kasvatusalustan valmistus 20 ja sienten kasvatus kasvatusalustalla.)

Kasvatusalustan raaka-aineina käytetään 90 % pella-vapäistärettä ja 10 % pellavarouhetta. Alustamateriaaliin lisätään kuumaa vettä siten, että veden määrä on 65-70 % päistäre-vesi-seoksen painosta. Alustamassaa pastöroidaan 25 höyryllä (+100 C) noin 2 tuntia. Pastöroinnin jälkeen massa jäähdytetään nopeasti kylmällä vedellä. Alustamassan jäähdyttyä noin +25 C:een lämpötilaan, siihen sekoitetaan noin 2 % alustamassan painosta sienirihmastoymppiä. Alustamassa pussitetaan läpinäkyviin, halkaisijaltaan noin 30 30 cm:n muovipusseihin, jotka on rei'itetty 15 cm-.n rivi- ja reikävälein 15-18 mm:n rei'illä. Alustamassa pakataan tiukasti kasvatussäkkiin niin, että säkkiin saadaan aikaan puoliaerobiset olosuhteet ja pussin sisällä hiilidioksidipitoisuus saadaan nousemaan 16-22 %:iin ilman tilavuudes-35 ta.

7 94962 * Pakkaamisen jälkeen pussit suljetaan ja kuljetetaan rihmaston kasvatushuoneeseen, jossa lämpötila on noin 20 C . ja ilmankosteus on 90-95 %. Parin viikon kuluttua näkyy säkkien reikien kohdalla sienten alkuja, tällöin säkit 5 siirretään tuotantohuoneeseen, jossa lämpötila on +15 C ja ilmankosteus 85-90 %. Tuotantohuonetta valaistaan 10-12 tuntia vuorokaudessa. Tuotantovaiheen aikana tarvitaan tehokas tuuletus. Sienisato kilosta kuivaa alustaraaka-ai-netta on noin kilo tuoreita sieniä.

10 Esimerkki 2: (Siitakesienten kasvatusalustoiden valmistus ja sienten kasvatus kasvatusalustoilla.)

Siitakesienten kasvatusalustamateriaali käsitellään muuten samoin kuin esimerkissä 1, mutta alustamateriaali pakataan tiiviimmin halkaisijaltaan noin 15 cm:n ja pituu-15 deltaan noin 30 cm:n rei'ittämättömiin muovipusseihin. Rihmastoa kasvatetaan noin l kk pimeässä +25 C:n lämpötilassa. Tämän jälkeen alustapusseihin tehdään noin 0,5 mm:n suuruisia reikiä. Rihmaston annetaan kasvaa edelleen pimeässä noin 1 kk. Nyt kasvatusalustat siirretään 8-9 tun-20 tia vuorokaudessa valaistuun kasvatushuoneeseen, muovipussit poistetaan kokonaan alustojen päältä, lämpötila lasketaan +16 - +18 C:een ja ilmankosteus säädetään noin 80%:iin. Tämä indusoi alustojen sienirihmastossa itiöemien tuoton.

25 Sadonkorjuuvaihe kestää noin 2 kk, jonka aikana alustoista saadaan 3-4 satoa. Uuden satovaiheen päätyttyä alustat upotetaan 3-12 tunniksi +10 C:een veteen niin, että alustoihin saadaan 75 % kosteus. Alustojen annetaan olla noin viikon pimeässä, +25 C:n lämmössä, ilmankosteu-30 den ollessa 90 %. Noin 10 päivän lepovaiheen jälkeen olosuhteet säädetään jälleen itiöemien tuoton indusoimiseksi: lämpötila +18 C:een, ilmankosteus 80 %:iin ja valaistus 8-9 tuntia vuorokaudessa.

Haluttujen kosteusolosuhteiden aikaansaamiseksi : 35 kasvatusalustaa eli siis siinä kasvavia sieniä kosteute- 8 94962 taan ultraäänikosteutuksella. Sienten kasvatuksessa ei ole aiemmin hyödynnetty ultraäänikosteutusta, jolla saavutetaan tasainen kosteutustulos.

Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten 5 oheisen piirustuksen mukaisiin esimerkkeihin, on selvää ettei keksintö ole rajoittunut niihin, vaan sitä voidaan monin tavoin muunnella oheisten patenttivaatimusten esittämän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Claims (9)

94962

1. Viljelysienten kasvatusmenetelmä, jossa sieniä kasvatetaan kasvatusalustamateriaalissa, johon on siirret- 5 ty sienirihmastoa, ja jota kasvatusalustaa sienien kasvatuksessa käsitellään halutuissa lämpötila- ja kosteusolosuhteissa, ja joka kasvualusta muodostuu päistäremateriaa-lista, tunnettu siitä, että kasvatusmenetelmässä kasvatusalustassa käytettävä päistäremateriaali on pella- 10 vakuidun entsymaattisessa erotusliotuksessa entsymoitumitta päistäremateriaalia.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att de av det vid avskiljningsrötningen enzymerat skävmaterialet bildade växtunderlagen görs opti- 15 mala för den odlade svamparten genom att speciella nä-ringskällor för respektive svampart tillsätts i växt-underlagsmaterialet.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että erotusliotuksessa entsymoitu-neesta päistäremateriaalista tehdyt kasvatusalustat opti- 15 moidaan kasvatettavalle sienilajille sopiviksi lisäten kasvatusalustamateriaaliin kunkin sienilajin vaatimia eri-tyisravinnelähteitä.

3. Förfarande enligt patentkrav 1, känne tecknat av att ett av pressade linfrön bildat mate- 20 rial, företrädesvis i grovmalen form, tillsätts som en proteinkälla i växtunderlaget.

3. Patenttivaatimuksen l mukainen viljelysienten kasvatusmenetelmä, tunnettu siitä, että kasvatus- 20 alustaan lisätään proteiinilähteeksi puristetuista pella vansiemenistä muodostettua materiaalia, edullisimmin rouheena .

4. Förfarande enligt patentkrav 1, känne tecknat av att svampmyceliet överförs tili växtunderlaget i ett av pressade linfrön bildat material, fö- 25 reträdesvis i grovmalen form.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen viljelysienten kasvatusmenetelmä, tunnettu siitä, että sienirih- 25 masto siirretään kasvualustaan puristetuista pellavansie menistä muodostetussa materiaalissa, edullisimmin rouheessa .

5. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att växtunderlaget fuktas med hjälp av ultraljudsfuktning.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen viljelysienten kasvatusmenetelmä, tunnettu siitä, että kasvatus- 30 alustaa kosteutetaan ultraäänikosteutuksella.

6. Växtunderlag för odlade svampar, vilket underlag 30 omfattar skävmaterial, kännetecknat av att växtunderlagets skävmaterial utgörs av ett vid enzym-behandlingsrötning vid linfiberavskiljning bildat enzymerat skävmaterial.

6. Viljelysienten kasvatusalusta, joka käsittää päistäreainesta, tunnettu siitä, että kasvatus-alustan päistäreaines on pellavakuidun erotusprosessin entsyymikäsittelyliotuksessa syntynyttä entsymoitunutta 35 päistäreainesta. 94962

7. Växtunderlag enligt patentkrav 6, k ä n n e -35 tecknat av att skävmaterialets enzymhalt istadkoms 94962 med hjälp av ett vid linfiberrötning använd cellulas-och/eller pektinasenzym.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen kasvatusalusta, t u n e t t u siitä, että päistäreaineksen entsyymipitoisuus on muodostettu pellavakuidun liotuksessa käytetyllä sellulaasi- ja/tai pektinaasientsyymillä.

8. Växtunderlag enligt patentkrav 6, k ä n n e -tecknat av att växtunderlaget dessutom omfattar ett 5 av pressade linfrön bildat grovmalet linfrömaterial.

8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen viljelysienten kasvatusalusta, tunnettu siitä, että kasvatus-alusta lisäksi käsittää puristetuista pellavasiemenistä muodostettua rouhemaista pellavasiemenaineksesta.

9. Patenttivaatimuksen 6 mukainen viljelysienten 10 kasvatusalusta, tunnettu siitä, että entsyymipi-toinen päistäreaines muodostaa ainakin 80 % kasvatusalustan kuivapainosta. n 94962 * 1. Förfarande för odling av odlade svampar, enligt vilket förfarande svampar odlas i ett växtunderlagsmate-5 rial, i vilket svampmycelium tillförts, och vilket växtunderlag behandlas i önskade temperatur- och fuk-tighetsförhällanden under svampodlingen, och vilket växtunderlag bestir av skävmaterial, kännetecknat av att det i odlingsförfarandet i växtunderlaget använda 10 skävmaterialet utgörs av vid enzymatisk avskiljnings-rötning av linfiber enzymerat skävmaterial.

9. Växtunderlag enligt patentkrav 6, kanne-tecknat av att det enzymhaltiga skävmaterialet ut-gör minst 80 % av växtunderlagets torrvikt. « > m > rinti i i i at !