PT108527A - Processo de produção de substrato de base lenho-celulósica e florestal e metodologia para a cultura de cogumelos. - Google Patents

Abstract

O PRESENTE INVENTO DIZ RESPEITO A UM NOVO MÉTODO DE PRODUÇÃO DE COGUMELOS E O DESENVOLVIMENTO DE SUBSTRATOS RESULTANTES DE RESÍDUOS FLORESTAIS E RECURSOS LENHO-CELULÓSICOS, QUE SE APRESENTAM COMO SUBSTRATOS INOVADORES PARA A PRODUÇÃO COGUMELOS DE DIFERENTES ESPÉCIES FÚNGICAS. DE ACORDO COM ESTE MÉTODO SÃO UTILIZADOS SUBSTRATOS À BASE DE SUBSTRATOS FLORESTAIS E LENHO-CELULÓSICOS, RECURSOS NATURAIS QUE MUITAS VEZES SÃO DESPERDIÇADOS, PARA O CULTIVO DE DIVERSAS ESPÉCIES DE COGUMELOS.

Description

DESCRIÇÃO

Processo de produção de substrato de base lenho-celulósica e florestal e metodologia para a cultura de cogumelos

Campo do invento 0 presente invento diz respeito a um processo de produção de cogumelos e o desenvolvimento de substratos resultantes de resíduos florestais e recursos lenho-celulósicos, que se apresentam como substratos inovadores para a produção de cogumelos de diferentes espécies fúngicas. Esta invenção demonstra ser possível obter uma maior produção de cogumelos com elevada qualidade e com baixo custo de produção. Este tipo de substratos permite atingir velocidades de produção semelhantes ou superiores aos meios convencionalmente usados. Verificou-se que diferentes misturas dos vários recursos lenho-celulósicos permitem a adaptação a diferentes espécies fúngicas, obtendo bons rendimentos de produção de cogumelos. Como tal, o método apresentado permite reduzir os custos económicos e ambientais, ao mesmo tempo que permite uma maior rentabilização do cultivo de cogumelos. Acima de tudo, esta invenção alia a vantagem de utilização de recursos lenho-celulósicos para a produção de um produto com elevado interesse, quer a nível alimentar, como medicinal, industrial e biológico. Área técnica em que se insere a Invenção A presente proposta de criação refere-se a um processo de produção de substrato para a cultura de cogumelos. Técnica anterior A espécie Auricularia auricula é cultivada na China desde 600 a.C,. em troncos de madeira, mais tarde outras espécies, como a Flammulina velutipes e a Lentinula edodes, foram também cultivadas de forma semelhante. No entanto o maior avanço no cultivo de fungos ocorreu em França no século XVII com a produção de Agaricus bisporus em substrato compostado. Desde então, esta espécie mantém-se como a espécie mais produzida no Ocidente, mas outras espécies populares na Ásia têm surgido (e.g. Pleurotus sp. , Lentinula edodes) e sido produzidas em larga escala, tendo uma crescente popularidade nos mercados Ocidentais. A colheita de cogumelos silvestres e a produção de cogumelos sapróbios ao nível industrial têm vindo a aumentar. 0 cultivo de cogumelos pode fornecer um importante rendimento, torna-se, portanto, importante o desenvolvimento de novos substratos e novas tecnologias para produção de cogumelos. Com o aumento da procura, e consequente aumento da produção de cogumelos, torna-se importante compreender os diferentes sistemas de produção e conhecer os impactos ambientais implícitos dos sistemas de produção. 0 importante aspeto de industrialização da produção de cogumelos é a capacidade de matérias-primas para a produção de substrato que não comprometa a qualidade e utilizações dos cogumelos. É necessário e importante assegurar capacidade de resposta, baixos custos de produção e elevados rendimentos, com a vantagem de no final da utilização como substrato, esse material de origem lenho-celulósica, suplementado, poder vir a ser valorizado energeticamente ou por outro tipo de bioindústrias. De forma a solucionar as várias problemáticas relacionadas com os recursos lenho-celulósicos existentes no território, como os incêndios florestais e a crescente área de matos e incultos, foram investigadas as soluções existentes atualmente para o tratamento destes resíduos. A investigação realizada revelou que a utilização de resíduos florestais para a produção de cogumelos é crescente, e cada vez mais relevante no paradigma nacional, contudo, muitos recursos lenho-celulósicos disponíveis não foram utilizados. A análise subsequente foi efetuada de forma a desenvolver um método de produção e novos substratos para o cultivo de cogumelos, os quais poderão ser utilizados posteriormente em diversas áreas, nomeadamente na área alimentar, farmacêutica e medicinal. A solução apresentada pretende valorizar recursos lenho-celulósicos que muitas vezes são desperdiçados ou não valorizados, e ao mesmo tempo produzir, a baixo custo, um produto de elevado valor acrescentado e com utilizações variadas - como a produção de cogumelos.

Actualmente existem várias patentes relativas a meios de cultura para a produção de cogumelos, porém apesar de utilizarem materiais orgânicos provenientes das indústrias agro-alimentares, não utilizam os recursos lenho-celulósicos de forma similar aos que são identificados na presente invenção.

Os processos actuais de produção de cogumelos envolvem a utilização de uma grande variedade de materiais orgânicos provenientes das indústrias agro-alimentares e recursos lenho-celulósicos. Os sistemas que utilizam substratos triturados, são normalmente sujeitos a processos de autoclavagem, esterilização ou pasteurização para destruição de possíveis fungos competidores no substrato, e de forma a facilitar o processo de produção estes substratos são compostos por materiais simples como a palha, borras de café e composto orgânico. As principais problemáticas que surgem deste tipo de produção são: i) baixas eficiências biológicas do substrato; ii) período de produção mais prolongado; iii) gastos energéticos superiores devido à utilização de processos de autoclavagem, esterilização ou pasteurização.

Por outro lado, os sistemas de produção que utilizam recursos lenho-celulósicos tendem a não triturar a madeira, e utilizar troncos. A utilização de troncos para produção de cogumelos, apesar de não ser necessário o processo de autoclavagem, esterilização ou pasteurização, é por si só limitante, porque poucas espécies fúngicas têm capacidade de se desenvolver em troncos. Associado a este problema, os troncos apresentam também uma baixa eficiência biológica e os seus ciclos de produção duram em média seis meses entre cada frutificação, i.e., tempo que demora entre cada período de colheita. A presente invenção diferencia-se pela composição dos substratos, dando maior enfâse aos recursos lenho-celulósicos, pelo tamanho de partícula utilizado e pela ausência de processo esterilização, autoclavagem ou pasteurização. As principais vantagens deste método comparativamente com os métodos tradicionais são: i) a composição dos substratos permite obter maior produção de cogumelos por quilograma de substrato, sendo que os cogumelos obtidos apresentam qualidade superior aos de cultivo tradicional; ii) o tamanho de partícula utilizado permite o rápido desenvolvimento do fungo no substrato, permitindo ciclos de produção mais rápidos e eficientes; iii) custos de produção mais reduzidos devido à ausência de processo esterilização, autoclavagem ou pasteurização.

Como tal, é o objetivo da presente invenção apresentar novos substratos de produção de cogumelos, com o re-aproveitamento e valorização de resíduos florestais, ao mesmo tempo que se pretende a produção de cogumelos com maior rendimento e qualidade superior ao presente no mercado actual. Paralelamente, outro dos objetivos passa pela redução dos custos de produção de cogumelos e aumento da sua eficiência. Por último, pretende-se com esta invenção reduzir os impactos ambientais inerentes aos processos alternativos.

Na presente invenção, o substrato é preparado a partir de recursos lenho-celulósicos de várias espécies florestais e outras que geram recursos lenho-celulósicos (incluindo

Acácia dealbata,Acacia farnesian, Acacia melanoxylon e outras da família da Fabaceae (Leguminosae) Cytisus striatus, Cytisus multiflorus e Cytisus scoparius), estrume de ovelhas, cinzas, suplementos químicos e água. Estes componentes são combinados em diferentes proporções, e depois, sem ocorrer o processo de autoclavagem, são inoculados com micélio da espécie fúngica que se pretende produzir. 0 micélio de Basidiomicetes que se pretende produzir, denominado spawn, é adicionado ao substrato numa quantidade entre 5-8% (peso seco substrato/peso seco spawn). 0 presente processo é concebido de tal modo que o tempo de produção é reduzido, o número de colheitas é superior ao convencional, e onde, principalmente, são diminuídos os custos de produção uma vez que não é realizado o processo de autoclavagem do substrato.

Esta invenção refere-se a um método de produção de cogumelos a partir de recursos lenho-celulósicos complementados com outros constituintes (estrume de ovelhas, cinzas, suplementos químicos e água). Mais propriamente, o método indica uma nova forma de aproveitar e rentabilizar os recursos lenho-celulósicos, alguns dos quais são muitas vezes desperdiçados. 0 uso destes recursos lenho-celulósicos como substrato de produção, suplementados com Cálcio, Potássio e outros nutrientes essenciais, permite atingir rendimentos de produção comparáveis ou superiores aos verificados com substratos de palha e borras de café, utilizados normalmente. Ao mesmo tempo, a presente invenção apresenta uma alternativa economicamente rentável para a produção de cogumelos, que são actualmente, um produto de elevado valor em diversas áreas.

Descrição do método

Um método de produção de cogumelos por via de desenvolvimento de substratos para valorização de resíduos florestais, que de uma forma geral inclui: 1. Um processo de produção de substratos a partir de recursos lenho-celulósicos para cultivo de cogumelos, caracterizado por ser feito sem esterilização dos substratos, quer os de contexto geral, como em particular os provenientes de espécies como Acácia dealbata, Acacia farnesian, Acacia longifolia, Acacia melanoxylon e outras da família da Fabaceae (Leguminosae) , Cytisus striatus, Cytisus multiflorus, Cytisus scoparius, Pinus pinaster, Pinus sylvestris, Pinus pinea, Pinus radiata, Pinus halepensis, Eucalyptus spp. Quercus roble, Quercus Rubra, Quercus Suber, Quercus ilex e outros Quercus sp. e feno, estrume de ovelhas, cinzas, suplementos químicos e água . Num método de realização preferencial, inclui os seguintes passos: a) Isolamento e produção de spawn de variedades silvestres de espécies fúngicas com crescimento óptimo nos substratos reivindicados. b) Preparação do substrato, com a seguinte composição em diferentes conjugações: Acácia dealbata, Acacia farnesian, Acacia melanoxylon e outras da família da Fabaceae {Leguminosae) , Cytisus striatus, Cytisus multiflorus, Cytisus scoparius, Pinus pinaster, Pinus sylvestris, Pinus pinea, Pinus radiata, Pinus halepensis, Eucalyptus spp., Quercus roble, Quercus robur, Quercus suber, Quercus ilex e outros Quercus sp. Um tamanho de partícula dos recursos lenho-celulósicos que se encontra entre os 2 a 10 mm de espessura, e aos quais foram adicionados os seguintes suplementos: feno, estrume de ovelhas, cinzas, foligreen, KOH, recursos orgânicos sólidos e líquidos e água destilada. c) Inoculação de várias espécies fúngicas para os referidos substratos, sem prévio processo de autoclavagem, esterilização e/ou pasteurização. d) Crescimento do micélio com as seguintes condições de Incubação e Frutificação: e) Incubação: 23 até 25°C, no escuro, Humidade relativa: 70 a 90%; C02 variável de acordo com o óptimo para a espécie em produção. f) Condições de Frutificação: 16 até 23°C, luz natural não directa ou luz não natural (lâmpada de 20W para uma sala de 3x3m), Humidade relativa: 75 a 95%; C02 variável de acordo com o óptimo para a espécie em produção. g) Desidratação dos carpóforos/cogumelos obtidos a 40°C, com tempo óptimo adaptado a cada espécie fúngica, para obtenção de cogumelos desidratados de maior qualidade (textura e aspecto visual). 2. Um processo tal como reivindicado em 1 caracterizado pela introdução de outros materiais ou resíduos provenientes da floresta ou de atividades industriais e económicas geradoras deste tipo de fluxo de massa. 3. Um processo tal como reivindicado em 1 e 2, caracterizado pela utilização de diferentes espécies fúngicas, como por exemplo, Pleurotus ostreatus, Pleurotus eryngii, Lent inula edodes e Agrocybe cylindracea. 4. Um processo tal como reivindicado em 1 e 2, caracterizado pela desidratação dos cogumelos a uma temperatura entre os 32 e os 50°C.

Surpreendentemente, todas as espécies fúngicas testadas cresceram com elevada eficiência, a velocidades comparáveis ou superiores às observadas nos substratos utilizados normalmente. Observou-se um crescimento rápido e eficaz, com produções de cogumelos elevadas. A presente invenção apresenta-se assim como um método vantajoso que permite a produção de cogumelos a baixo custo.

Assim, de uma forma inesperada face ao que era conhecido na técnica, por aplicação deste invento, é visível em cogumelos de diferentes estirpes as diferenças no aspecto visual e textura final.

Descrição detalhada da Invenção

Na presente invenção foram utilizados diferentes substratos com base em resíduos florestais para o cultivo de cogumelos, os resíduos florestais foram obtidos na região de Oliveira do Hospital. Servem o seguinte exemplo para explicar a invenção e comprovar a sua eficiência para o cultivo/produção de cogumelos. As espécies e condições usadas servem como exemplos ilustrativos e não para limitar o uso da invenção apresentada.

Modo de realização

Para teste ao substrato foi utilizada a espécie Pleurotus ostreatus, que foi recolhida nas zonas florestais adjacentes. Para armazenagem e manutenção dos respetivos micélios, foi usado o meio Potato dextrose agar (PDA), com repicagem mensal. Para a produção de inóculo/spawn foram utilizadas sementes de centeio com adição de 0.1% de CaC03, 0,8% de CaS04 e 40% água destilada.

Foram formulados dois substratos VN_J2014 e VN_K2014 para cultivo de Pleurotus ostreatus.

Para formulação dos substratos VN_J2014 e VN_K2014 foram triturados os recursos lenho-celulósicos e misturados em diferentes percentagens: 7 a 11% Giesta (Cytisus striatus), 1 a 11% Acácia, (Acácia dealbata), 7 a 11% Pinheiro (Pinus sp), 1 a 11% Eucalipto (Eucaliptus sp) . A estes recursos lenho-celulósicos foram adicionados os seguintes suplementos: 6 a 9% Feno, 12 a 16% Cinzas, 0.1 a 0.9% Foligreen, 0.05 a 0.5% KOH e 35 a 60% de água destilada.

Em ambos os substratos o pH da solução final foi medido e mantido em valores aceitáveis para crescimento de macrofungos. Os substratos ficaram em repouso durante 12 horas e após esse período foi escorrida a água excedente. Sem proceder ao processo de esterilização os substratos foram posteriormente inoculados com 0.5 a 0.8% de spawn da espécie Pleurotus ostreatus, em câmara de fluxo. Após inoculação os sacos/recipientes com substrato foram fechado e colocados na faze de incubação durante 20 a 40 dias, até todo o substrato estar completamente invadido por micélio da espécie inoculada. As condições de incubação utilizadas foram: 23 até 25°C, no escuro, Humidade relativa 70 a 90%; C02 variável de acordo com o óptimo para a espécie em produção. Após incubação os substratos passam para a fase de frutificação com as seguintes condições: 16 até 23°C, luz natural não directa ou luz não natural (lâmpada de 20W para uma sala de 3x3m), Humidade relativa 75 a 95%; C02 variável de acordo com o óptimo para a espécie em produção. Após 10 a 15 dias surgem os primeiros primórdios. O período de colheita pode ir dos 40 aos 90 dias, com várias frutificações consecutivas. Após colheita os cogumelos são desidratados a temperaturas entre 32 a 50°C, de forma a obter uma textura e aspecto visual óptimos após a sua secagem.

Vantagens técnicas do processo

Durante a produção de cogumelos de Pleurotus ostreatus foi analisada a eficiência biológica dos substratos, isto é o seu rendimento, em diferentes substratos. Perante os resultados obtidos verifica-se que os substratos desenvolvidos têm uma eficiência biológica semelhante à dos substratos de palha e borras de café utilizados para produção tradicional. No entanto, nos substratos VN_J2014 e VN_K2014 verifica-se que os cogumelos obtidos têm maior peso seco, o que significa que a sua composição em água é menor quando comparado com as de substratos de Palha e Borras de café. Quando desidratados os cogumelos resultantes dos substratos VN_J2014 e VN_K2014 apresentam melhor aparência visual e após re-hidratação apresentam melhor textura. Estes parâmetros demonstram que os cogumelos de Pleurotus ostreatus produzidos nos substratos VN_J2014 e VN_K2014 são de maior qualidade, que os produzidos em Palha e Borras de café, sendo viável a aplicação industrial deste processo.

REINVINDICAÇÕES 1. Um processo de produção de substratos a partir de recursos lenho-celulósicos para cultivo de cogumelos, caracterizado por ser feito sem esterilização dos substratos, quer os de contexto geral, como em particular os provenientes de espécies como Acácia dealbata, Acacia farnesian, Acacia longifolia, Acacia melanoxylon e outras da família da Fabaceae, Cytisus striatus, Cytisus multiflorus, Cytisus scoparius, Pinus pinaster, Pinus sylvestris, Pinus pinea, Pinus radiata, Pinus halepensis, Eucalyptus spp. Quercus robur, Quercus rubra, Quercus suber, Quercus ilex e outros Quercus sp. e feno, estrume de ovelhas, cinzas, suplementos químicos e água. 2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por num método de realização preferencial incluir o isolamento de variedades silvestres de espécies fúngicas com crescimento ótimo nos substratos reivindicados em meio de cultura cuja composição possui um ou mais dos recursos lenho-celulósicos, e produção de spawn, composto igualmente por uma combinação dos recursos lenho-celulósicos apresentados. 3. Processo, de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizada por incluir a preparação do substrato composto por diferentes conjugações: Acácia dealbata, Acacia farnesian, Acacia melanoxylon e outras da família da Fabaceae, Cytisus striatus, Cytisus multiflorus, Cytisus scoparius, Pinus pinaster, Pinus sylvestris, Pinus pinea, Pinus radiata, Pinus halepensis, Eucalyptus spp., Quercus robur, Quercus robur, Quercus suber, Quercus ilex e outros Quercus sp. 4. Processo, de acordo com as reivindicações 1, 2 e 3, caracterizado por incluir um tamanho de partícula dos recursos lenho-celulósicos que se encontra entre os 2 a 10 mm de espessura, e aos quais foram adicionados suplementos como feno, estrume de ovelhas, cinzas, foligreen, KOH, recursos orgânicos sólidos e líquidos e água destilada. 5. Processo, de acordo com as reivindicações 1, 2, 3 e 4, caracterizado por incluir a utilização do substrato com composição descrita na reivindicação 3. onde se proceda à inoculação de uma espécie fúngica, sem prévio processo de autoclavagem, esterilização e/ou pasteurização para preparação do substrato e onde depois se apliquem as condições ótimas de crescimento do micélio para as diferentes fases de produção, incubação e frutificação. 6. Processo, de acordo com as reivindicações 1, 2, 3, 4 e 5, caracterizado por incluir um processo tal como reivindicado em 1 caracterizado pela introdução de outros materiais ou resíduos provenientes da floresta ou de atividades industriais e económicas geradoras deste tipo de fluxo de massa. 7. Processo, de acordo com as reivindicações 1, 2, 3, 4, 5 e 6, caracterizado por utilizar substratos referidos para a produção de diferentes espécies fúngicas, como por exemplo Agrocybe cylindracea, Lentinula edodes, Pleurotus ostreatus, Pleurotus eryngii. 8. Processo, de acordo com as reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7, caracterizado por incluir para a produção da espécie fúngica Agrocybe cylindracea a formulação do substrato composto pelos recursos lenho-celulósicos misturados nas seguintes percentagens: 34 a 100% de Acácia, 34 a 100% de Giesta, 7 a 11% Pinheiro, 0 a 5% de Quercus sp. . 9. Processo, de acordo com as reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7, caracterizado por incluir para a produção da espécie fúngica Lentinula edodes a formulação do substrato composto pelos recursos lenho-celulósicos misturados nas seguintes percentagens: 10 a 25% de Acácia, 10 a 25% de Giesta, 7 a 11% Pinheiro, 20 a 50% de Quercus sp. e 10 a 30% de Eucalipto. 10. Processo, de acordo com as reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7, caracterizado por incluir para a produção da espécie fúngica Pleurotus eryngii a formulação do substrato composto pelos recursos lenho-celulósicos misturados nas seguintes percentagens: 25 a 80% de Acácia, 34 a 100% de Giesta, 7 a 11% Pinheiro, 5 a 10% de Eucalipto. 11. Processo, de acordo com as reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7, caracterizado por incluir para a produção da espécie fúngica Pleurotus ostreatus a formulação do substrato composto pelos recursos lenho-celulósicos misturados nas seguintes percentagens: 7 a 11% Giesta, 7 a 11% Acácia, 7 a 11% Pinheiro, 7 a 11% Eucalipto. 12. Processo, de acordo com as reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 e 10, caracterizado por incluir para a produção de Agrocybe cylindracea, Lentinula edodes, Pleurotus eryngii, Pleurotus ostreatus e igualmente para outras espécies fúngicas a adição de suplementos nas seguintes proporções: 6 a 9% Feno, 12 a 16% Cinzas, 0,1 a 0,9% foligreen, 0,05 a

Claims (4)

1. e) Incubação: 23 até 25°C, no escuro, Humidade relativa: 70 a 90%; C02 variável de acordo com o óptimo para a espécie em produção. f) Condições de Frutificação: 16 até 23°C, luz natural não directa ou luz não natural (lâmpada de 20W para uma sala de 3x3m), Humidade relativa: 75 a 95%; C02 variável de acordo com o óptimo para a espécie em produção. g) Desidratação dos carpóforos/cogumelos obtidos a 40°C, com tempo óptimo adaptado a cada espécie fúngica, para obtenção de cogumelos desidratados de maior qualidade (textura e aspecto visual).
2. 2. Um processo tal como reivindicado em 1 caracterizado pela introdução de outros materiais ou residuos provenientes da floresta ou de atividades industriais e económicas geradoras deste tipo de fluxo de massa.
3. 3. Um processo tal como reivindicado em 1 e 2, caracterizado pela utilização de diferentes espécies fúngicas, como por exemplo, Pleurotus ostreatus, Pleurotus eryngii, Lentinula edodes e Agrocybe cylindracea.
4. 4. Um processo tal como reivindicado em 1 e 2, caracterizado pela desidratação prévia dos cogumelos a uma temperatura entre os 32 e os 50°C. 0,5% KOH e 35 a 60% do peso total do substrato de água destilada.