一种接种食用菌菌种培养可降解包装材料的方法
【专利摘要】一种接种食用菌菌种培养可降解包装材料的方法，包括以下步骤：（1）将培养室冲洗消毒；（2）将农林废料混合搅拌，倒入辅料，搅拌均匀，加水，使混合材料含水量为60－70wt％，搅拌均匀；再调pH值为7－10；（3）立即混合料装进塑料模具内；装料后再用蒸汽灭菌处理；（4）冷却后接种食用菌菌种；（5）接种后摆放在培养室内；（6）待菌丝长满塑料模具时，使用烤箱烘烤使菌丝停止生长，即得到可降解包装材料。本发明采用食用菌和农林下脚料结合，生产廉价、坚固、容易降解的包装材料，可用于替代聚苯乙烯包装材料；所得可降解包装材料为纯白色，柔软但坚韧，每立方厘米菌丝泡沫包含约4.8千米的菌丝纤维，防火性能较好，降解性好。
【专利说明】一种接种食用菌菌种培养可降解包装材料的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种生产环保，可降解包装材料的方法，尤其是涉及一种接种食用菌菌种培养可降解包装材料的方法。
【背景技术】
[0002]近年来，包装行业飞速发展，包装材料使用更加广泛，使用最多的还是塑料包装、泡沫包装等。以发泡剂聚苯乙烯为例，聚苯乙烯主要用于发泡成型，聚苯乙烯泡沫板一又名泡沫板、EPS板，是由含有挥发性液体发泡剂的可发性聚苯乙烯珠粒经加热预发后，在模具中加热而成型的白色物体，聚苯乙烯泡沫用作保温、隔热、防震，主要用作包装材料及漂浮制品。聚苯乙烯泡沫的大量使用，产生了大量的白色污染，垃圾填埋场中约有30%的废物为聚苯乙烯，聚苯乙烯泡沫使用之后，除了分解后重塑，没有其他用途。但目前还没有任何已知有机体能够对其进行降解。随着人们环保意识的增强，对产品包装不仅要求其外观新颖美观，还要求包装材料无污染、易分解。近年来，世界各国相继开发出一些降解塑料、生物材料，以淀粉、植物纤维、甲壳素、壳聚糖等为主体的生物材料，但构造不稳定。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种不需要消耗能源的接种食用菌菌种培养可降解包装材料的方法，所制得的包装材料环保，可降解。 [0004]本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种接种食用菌菌种培养可降解包装材料的方法，具体包括以下步骤:
(1)将培养室先用石灰水冲洗，再用高锰酸钾溶液或苏打水清洗消毒，使得培养室内的杂菌数量降到最低；
所述石灰水的质量浓度优选0.8 — 1.2% (更优选I %)，所述高锰酸钾溶液或苏打水的质量浓度优选0.2% ；
(2)将农林废料混合搅拌3分钟以上(优选4一 6分钟)，倒入相当于农林废料质量10 -20 %的辅料，搅拌均匀，加水，使混合材料含水量为60 - 70wt % (优选63-64wt%)，搅拌均匀；再调PH值为7 — 10 (优选8 - 9)，得混合料；
所述农林废料为含木质素纤维的废料，来自农作物下脚料，优选木屑、玉米芯、废棉絮、棉籽壳、稻壳、荞麦、锯屑、纸浆、龙虾壳等中的至少一种，要求新鲜、无霉变、洁净、干燥、无虫、无霉、无异味；使用较多废棉絮时，所得包装材料弹性较好；使用较多木屑时，所得包装材料强度较好；使用木屑、废棉絮、稻壳的混合物时，所得包装材料弹性、强度、防火性能最佳；
所述辅料优选玉米粉、麦麸或米糠中的至少一种；
(3)立即将步骤(2)所得混合料装进塑料模具内，装料应在2小时内完成，避免混合料发酵后发热(细菌会大量繁殖)；装料后再用蒸汽灭菌处理(常压下100°C灭菌6 — 8小时，0.1-0.2MPa 高压下 120°C灭菌 1.5 — 2 小时)；(4)冷却后接种食用菌菌种(优选平菇)，接种量相当于混合料质量的4一 8% ;
接种操作要迅速，接种量尽可能一致，为防止杂菌污染，需严格按照规定的接种量进行接种；
(5)接种后摆放在经步骤(1)处理的黑暗的培养室内，温度保持在20- 250C (优选22 - 240C )，空气相对湿度控制在60 - 70% ;控制室内二氧化碳浓度为2000PPM — 6000PPM(二氧化碳浓度达6000PPM时通风，降至2000PPM时停止通风；培养早期有一定浓度的二氧化碳，可促进菌丝生长)；
优选的培养条件为:培养早期(第I 一 7天)，受空调等风的影响，最容易污染杂菌，可以用塑料薄膜覆盖在模具上面，但要在塑料模具发热前将其去掉，切不可缺氧培养；培养中期是菌丝生长高峰期，菌丝呼吸量加大，要及时加大通风量、增加通风次数，温度宜控制在21 - 22°C，湿度65 - 68% ;培养后期，温度控制在23 — 24°C，湿度65 — 68%，一般早晚各通风I次；
培养过程中，菌丝吸收、分解纤维素，分泌释放一种聚合体，像粘合剂一样填满模具的每个缝隙和角落；菌丝消耗大部分有机材料，将农作物废料变成直径只有头发几分之一的细丝，并将剩余未分解的农林废料用细丝包裹起来；
(6)待菌丝长满塑料模具时，使用烤箱105- 115°C烘烤1.5 — 2.5小时，使菌丝停止生长并且烘干水分，打开模具，即得到可降解包装材料，取出。
[0005]食用菌的菌丝具有较强的攀爬能力，纤维化程度高，对环境友好，属于可降解材料，防火性能较好，降解 性好，包装材料使用完后，90天内，在自然界中可自行完全降解为堆肥。
[0006]本发明生产过程不需要消耗能源；采用食用菌和农林下脚料结合，生产廉价、坚固、容易降解的包装材料，可用于替代聚苯乙烯包装材料；所得可降解包装材料为纯白色，柔软但坚韧，每立方厘米菌丝泡沫包含约4.8千米的菌丝纤维，防火性能较好，降解性好，包装材料使用完后，90天内，在自然界中可自行完全降解为堆肥，价格并不比聚苯乙烯泡沫闻。
【具体实施方式】
[0007]以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0008]实施例1
本实施例包括以下步骤:
(1)将培养室先用石灰水冲洗，再用高锰酸钾溶液清洗消毒，使得培养室内的杂菌数量降到最低；(所述石灰水的质量浓度为I%，所述高锰酸钾溶液的质量浓度为0.2% ;)
(2)将农林废料废棉絮混合搅拌4分钟，倒入相当于农林废料质量10%的辅料玉米粉，搅拌均匀，加水，使混合材料含水量为60wt %，搅拌均匀；再调pH值为7，得混合料；
(3)立即将步骤(2)所得混合料装进塑料模具内，装料在2小时内完成，避免混合料发酵后发热(细菌会大量繁殖)；装料后再用蒸汽灭菌处理(常压下100°C灭菌8小时)；
(4)冷却后接种平菇食用菌菌种，接种量相当于混合料质量的4%；
接种操作要迅速；
(5)接种后摆放在经步骤(1)处理的黑暗的培养室内，控制室内二氧化碳浓度为2000PPM - 6000PPM (二氧化碳浓度达6000PPM时通风，降至2000PPM时停止通风)；
培养早期(第I 一 7天)，温度保持在22 °C，空气相对湿度控制在60% ;受空调等风的影响，最容易污染杂菌，用塑料薄膜覆盖在模具上面，但在塑料模具发热前将其去掉；培养中期是菌丝生长高峰期，菌丝呼吸量加大，要及时加大通风量、增加通风次数，温度控制在21°C，湿度65% ;培养后期，温度控制在24°C，湿度68%，早晚各通风I次；
培养过程中，菌丝吸收、分解纤维素，分泌释放一种聚合体，像粘合剂一样填满模具的每个缝隙和角落；菌丝消耗大部分有机材料，将农作物废料变成直径只有头发几分之一的细丝，并将剩余未分解的农林废料用细丝包裹起来；
(6)培养15天后，待菌丝长满塑料模具时，使用烤箱110°C烘烤2小时，使菌丝停止生长并且烘干水分，打开模具，即得到可降解包装材料，取出。
[0009]本实施例所得包装材料的性能:肉眼观察材料的颜色为白色至浅黄色，表面平整密实。拉伸性能测试参考国家标准GB/T 1040-92，拉伸强度12.6MPa，断裂伸长率64.37%,并且具有优良的抗穿刺性和耐折叠性。
[0010]本实施例之包装材料使用完后，置于自然界中，90天内，在自然界中可自行完全降解为堆肥。
[0011]实施例2
本实施例包括以下步骤:
(1)将培养室先用石灰水冲洗，再用苏打水清洗消毒，使得培养室内的杂菌数量降到最低；(所述石灰水的质量浓度为I%，所述苏打水的质量浓度为0.2% ;)
(2)将农林废料木屑混合搅拌6分钟，倒入相当于农林废料质量20%的辅料麦麸，搅拌均匀，加水，使混合材料含水量为70wt%，搅拌均匀；再调pH值为10，得混合料；
(3)立即将步骤(2)所得混合料装进塑料模具内，装料在2小时内完成，避免混合料发酵后发热(细菌会大量繁殖)；装料后再用蒸汽灭菌处理(0.15MPa下120°C灭菌2小时)；
(4)冷却后接种平菇菌种，接种量相当于混合料质量的8%；
接种操作要迅速；
(5)接种后摆放在经步骤(1)处理的黑暗的培养室内，温度保持在22°C，空气相对湿度控制在70% ;控制室内二氧化碳浓度为2000PPM - 6000PPM (二氧化碳浓度达6000PPM时通风，降至2000PPM时停止通风；培养早期有一定浓度的二氧化碳，可促进菌丝生长)；
培养过程中，菌丝吸收、分解纤维素，分泌释放一种聚合体，像粘合剂一样填满模具的每个缝隙和角落；菌丝消耗大部分有机材料，将农作物废料变成直径只有头发几分之一的细丝，并将剩余未分解的农林废料用细丝包裹起来；
(6)培养7天后，菌丝长满塑料模具时，使用烤箱110°C，烘烤2小时使菌丝停止生长，并且烘干水分，打开模具，即得到可降解包装材料，取出。
[0012]本实施例之包装材料的性能:肉眼观察材料的颜色为白色至浅黄色，表面平整密实。拉伸实验参考国家标准GB/T 1040-92，拉伸强度12.7MPa，断裂伸长率64.47%，并且具有优良的抗穿刺性和耐折叠性。
[0013]本实施例之包装材料使用完后，置于自然界中，90天内，在自然界中可自行完全降解为堆肥。
[0014]实施例3本实施例包括以下步骤:
(1)将培养室先用石灰水冲洗，再用高锰酸钾溶液清洗消毒，使得培养室内的杂菌数量降到最低；所述石灰水的质量浓度为I%，所述高锰酸钾溶液的质量浓度为0.2% ；
(2)将农林废料混合搅拌6分钟，倒入相当于农林废料质量15%的辅料米糠，搅拌均匀，加水，使混合材料含水量为63wt%，搅拌均匀；再调pH值为8，得混合料；
所述农林废料为木屑、废棉絮、稻壳的混合物，其质量比为1:1:1;
(3)立即将步骤(2)所得混合料装进塑料模具内，装料在2小时内完成，避免混合料发酵后发热(细菌会大量繁殖)；装料后再用蒸汽灭菌处理(常压下100°C灭菌8小时)；
(4)冷却后接种平菇菌种，接种量相当于混合料质量的6%；
接种操作要迅速；
(5)接种后摆放在经步骤(1)处理的黑暗的培养室内，控制室内二氧化碳浓度为2000PPM - 6000PPM (二氧化碳浓度达6000PPM时通风，降至2000PPM时停止通风；培养早期有一定浓度的二氧化碳，可促进菌丝生长);
培养早期(第I 一 7天)，温度保持在22°C，空气相对湿度控制在65% ;受空调等风的影响，最容易污染杂菌，用塑料薄膜覆盖在模具上面，但要在塑料模具发热前将其去掉；培养中期是菌丝生长高峰期，菌丝呼吸量加大，要及时加大通风量、增加通风次数，温度控制在21°C，湿度68% ;培养后期，温度控制在24°C，湿度65%，一般早晚各通风I次； 培养过程中，菌丝吸收、分解纤维素，分泌释放一种聚合体，像粘合剂一样填满模具的每个缝隙和角落；菌丝消耗大部分有机材料，将农作物废料变成直径只有头发几分之一的细丝，并将剩余未分解的农林废料用细丝包裹起来；
(6)培养16天后，待菌丝长满塑料模具时，使用烤箱110°C烘烤2小时，使菌丝停止生长并且烘干水分。打开模具，即得到可降解包装材料，取出。
[0015]本实施例之平菇包装材料的性能:肉眼观察材料的颜色为浅黄色，表面平整密实。拉伸实验参考国家标准GB/T 1040-92，拉伸强度12.8MPa，断裂伸长率64.27%，并且具有优良的抗穿刺性和耐折叠性。
[0016]本实施例之包装材料使用完后，置于自然界中，90天内，在自然界中可自行完全降解为堆肥。
【权利要求】
1.一种接种食用菌菌种培养可降解包装材料的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将培养室先用石灰水冲洗，再用高锰酸钾溶液或苏打水清洗消毒，使得培养室内的杂菌数量降到最低； (2)将农林废料混合搅拌3分钟以上，倒入相当于农林废料质量10- 20%的辅料，搅拌均匀，加水，使混合材料含水量为60 - 70wt%，搅拌均匀；再调pH值为7 — 10，得混合料； (3)立即将步骤(2)所得混合料装进塑料模具内，装料应在2小时内完成；装料后再用蒸汽灭菌处理； (4)冷却后接种食用菌菌种，接种量相当于混合料质量的4一 8% ; (5)接种后摆放在经步骤(1)处理的黑暗的培养室内，温度保持在20- 25°C，空气相对湿度控制在60 - 70% ;控制室内二氧化碳浓度为2000PPM — 6000PPM ； (6)待菌丝长满塑料模具时，使用烤箱105- 115°C烘烤1.5 — 2.5小时，打开模具，即得到可降解包装材料，取出。
2.根据权利要求1所述的接种食用菌菌种培养可降解包装材料的方法，其特征在于，所述石灰水的质量浓 度为0.8 — 1.2%，所述高锰酸钾溶液或苏打水的质量浓度为0.2%。
3.根据权利要求1或2所述的接种食用菌菌种培养可降解包装材料的方法，其特征在于,步骤(2 )中，将农林废料混合搅拌4 一 6分钟。
4.根据权利要求1或2所述的接种食用菌菌种培养可降解包装材料的方法，其特征在于，步骤(2)中，加水，使混合材料含水量为63-64wt%。
5.根据权利要求1或2所述的接种食用菌菌种培养可降解包装材料的方法，其特征在于,步骤(2)中，加水后再调pH值为8 — 9。
6.根据权利要求1或2所述的接种食用菌菌种培养可降解包装材料的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述农林废料为含木质素纤维的废料。
7.根据权利要求6所述的接种食用菌菌种培养可降解包装材料的方法，其特征在于，所述农林废料为木屑、玉米芯、废棉絮、棉籽壳、稻壳、荞麦、锯屑、纸浆、龙虾壳中的至少一种。
8.根据权利要求1或2所述的接种食用菌菌种培养可降解包装材料的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述辅料为玉米粉、麦麸或米糠中的至少一种。
9.根据权利要求1或2所述的接种食用菌菌种培养可降解包装材料的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述食用菌菌种为平菇。
10.根据权利要求1或2所述的接种食用菌菌种培养可降解包装材料的方法，其特征在于，步骤(5)中，培养条件为:培养早期，用塑料薄膜覆盖在模具上面，在塑料模具发热前将其去掉；培养中期温度控制在21 - 22°C，湿度65 - 68% ;培养后期，温度控制在23 — 24°C,湿度65 - 68%，早晚各通风I次。
【文档编号】A01G1/04GK104025909SQ201410297986
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】夏志兰, 罗坤, 沈凡超 申请人:湖南农业大学