本發(fā)明屬于環(huán)境友好型生物質(zhì)包裝材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種以玉米芯為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

目前，市面上商品的包裝材料主要是以發(fā)泡聚苯乙烯(EPS)等石油基復(fù)合材料為主，這類材料由于質(zhì)輕，吸濕率低，優(yōu)良的緩沖性能以及廉價(jià)等特點(diǎn)，從而被廣泛用于包裝領(lǐng)域。但是，由于聚苯乙烯這類材料的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，使用后丟棄在自然環(huán)境中200年內(nèi)不會降解，從而給社會造成嚴(yán)重的“白色污染”，對其回收利用，成本消耗較大。因此，尋找一種環(huán)保包裝材料勢在必行。近年來，利用農(nóng)作物資源開發(fā)新型的纖維類緩沖包裝已成為一個(gè)新的研究方向。

我國是農(nóng)業(yè)大國，玉米是我國的第一大糧食作物，2014年玉米產(chǎn)量達(dá)2.16億噸，加工后的玉米芯年產(chǎn)量約5700萬噸。據(jù)測定，玉米芯含有豐富的營養(yǎng)，其中糖54.5％、粗蛋白質(zhì)2.2％、粗脂肪0.4％、粗纖維29.7％、礦物質(zhì)1.2％。目前，國內(nèi)主要將玉米芯作為食用菌生產(chǎn)原料，部分玉米芯作為原材料生產(chǎn)糠醛、木糖、木糖醇、木質(zhì)素磺酸鹽等產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)玉米芯資源化利用，但由于其利用規(guī)模小，大部分玉米芯被當(dāng)作農(nóng)業(yè)廢棄物直接燃燒處理，造成了資源浪費(fèi)。

自然界的許多真菌原料利用范圍廣，生長迅速，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)發(fā)酵和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。我國具有豐富的真菌資源，已知的可食用真菌資源約占全世界總量的50％左右，同時(shí)真菌菌絲體發(fā)達(dá)、菌絲體扭結(jié)能力強(qiáng)，因此可篩選高效利用纖維素和木質(zhì)素轉(zhuǎn)化能力強(qiáng)的特定真菌用于開發(fā)新型的環(huán)境友好型生物質(zhì)材料，將我國的豐富的玉米芯資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為新型環(huán)保產(chǎn)品優(yōu)勢，從而實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)高效利用。

目前，國內(nèi)外已有利用微生物菌種制備包裝材料的報(bào)道，但仍有許多的不足的地方。如：發(fā)明專利(CN104025909A)一種接種食用菌菌種培養(yǎng)可降解包裝材料的方法，其制作的包裝材料的彈性和防水性能較差；發(fā)明專利(CN106148199A)一種利用大型真菌菌絲體制備可降解緩沖材料的方法、發(fā)明專利(CN105660176A)一種生物基菌絲材料的生產(chǎn)工藝以及發(fā)明專利(CN104401585A)一種采用農(nóng)廢棄物制備緩沖包裝材料的方法等制備材料的外觀成型差，緩沖性能和力學(xué)性能較差，且在制備的過程中由于采用液體菌種接種，容易造成雜菌污染。

因此，本發(fā)明針對以上不足，提出一種以玉米芯為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料及其制備方法，利用菌絲體發(fā)達(dá)、菌絲體扭結(jié)能力強(qiáng)的微生物菌種制備緩沖性能好、強(qiáng)度佳、外觀成型好、抗霉防水性好的生物質(zhì)包裝材料。

綜上所述，目前玉米芯資源利用率低，不能對資源進(jìn)行循環(huán)高效利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種以玉米芯為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料及其制備方法，旨在解決玉米芯資源利用率低難題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種以玉米芯為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料，所述以玉米芯為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料按照質(zhì)量份數(shù)由45份-70份玉米芯、20份-40份棕櫚粕、10份-15份的生物質(zhì)包裝材料添加劑組成；生物質(zhì)包裝材料添加劑按質(zhì)量份數(shù)由50份麥麩、18份玉米粉、10份大豆粉、8份可溶性淀粉、10份生石灰和4份石膏粉組成。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種以玉米芯為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)培養(yǎng)料的準(zhǔn)備：將45份-70份玉米芯、20份-40份棕櫚粕、10份-15份生物質(zhì)包裝材料添加劑混合均勻；向培養(yǎng)料中添加自來水，混勻，調(diào)控培養(yǎng)原料中的含水量；然后裝入滅菌袋，于隧道式微波滅菌設(shè)備上滅菌；

(2)菌種預(yù)培養(yǎng)：將固體微生物菌種按培養(yǎng)料濕重的5％w/w-20％w/w接種于冷卻至室溫的菌袋中，混勻，扎袋，放置于黑暗培養(yǎng)室中培養(yǎng)，直至材料上長滿菌絲體；

(3)填模培養(yǎng)：將長滿菌絲體的材料填入已消毒的專用包裝模具中，壓實(shí)密封后放置于黑暗無菌室中培養(yǎng)；

(4)樣品干燥：待模具中的材料上重新長滿厚厚一層菌絲后，將樣品從模具內(nèi)取干燥，即可得到以玉米芯為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料。

進(jìn)一步，所述步驟(1)中，玉米芯為粉粒狀材料，粉粒的直徑為0.1mm-5mm，其中直徑為0.1mm-1.5mm、1.5mm-3mm、3mm-5mm 粉粒狀玉米芯分別占總量的45％、35％、20％；棕櫚粕為粉粒狀材料，粉粒的直徑為0.1mm-1.5mm，其中直徑為0.1mm-1mm、1mm-1.5mm粉粒狀棕櫚粕分別占總量的72％、28％；玉米芯和棕櫚粕含水量均小于10％。

進(jìn)一步，所述步驟(1)中，向培養(yǎng)料中添加物料干重的1.0倍-1.25倍的自來水，混勻，調(diào)控培養(yǎng)原料中的含水量為55％-60％。

進(jìn)一步，所述步驟(1)中，于隧道式微波滅菌設(shè)備上滅菌10分鐘-20分鐘。

進(jìn)一步，所述步驟(2)中，放置于溫度25℃-30℃、環(huán)境相對濕度60％-70％、通風(fēng)良好的黑暗培養(yǎng)室中培養(yǎng)7天-12天。

進(jìn)一步，所述步驟(3)中，壓實(shí)密封后放置于溫度20℃-26℃，濕度為50％-70％，二氧化碳濃度為6000PPM-11000PPM的黑暗無菌室中培養(yǎng)4天-6天。

進(jìn)一步，所述步驟(4)中，將樣品從模具內(nèi)取出于60℃-108℃條件下干燥至樣品的含水量低于15％，即得以玉米芯為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料

本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用上述以玉米芯為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料制備的抗霉防水包裝材料。

本發(fā)明制作過程只需將處理后的材料進(jìn)行滅菌、接種預(yù)培養(yǎng)、填模培養(yǎng)、干燥，整個(gè)過程無任何石油消耗、無任何三廢，生產(chǎn)成本、排放量較聚苯乙烯等復(fù)合材料降低，使用后的丟棄的材料在大自然中90天-120天內(nèi)降解為有機(jī)肥；具有配方簡單、生態(tài)環(huán)保、制作工藝簡單、降解性好、有較高的沖擊強(qiáng)度、壓縮輕度的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明接種的真菌菌種具有菌絲體發(fā)達(dá)、扭結(jié)能力強(qiáng)、原料利用范圍廣的特點(diǎn)。

本發(fā)明的生物質(zhì)包裝材料添加劑使用前，按比例稱取各組分于攪拌機(jī)內(nèi)混合均勻。

添加生物質(zhì)包裝材料添加劑后，菌絲長勢旺盛，菌絲體與材料之間結(jié)合更加緊密、牢固，形成一種自我支撐的復(fù)合材料，該材料的緩沖性能好，強(qiáng)度好。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的以玉米芯為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料的制備方法流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種以玉米芯為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料，按照質(zhì)量份數(shù)由45份-70份玉米芯、20份-40份棕櫚粕、10份-15份的生物質(zhì)包裝材料添加劑組成；生物質(zhì)包裝材料添加劑按質(zhì)量份數(shù)由50份麥麩、18份玉米粉、10份大豆粉、8份可溶性淀粉、10份生石灰和4份石膏粉組成。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的應(yīng)用原理做詳細(xì)描述。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的以玉米芯為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料的制備方法，包括以下步驟：

S101：培養(yǎng)料的準(zhǔn)備：將45份-70份玉米芯、20份-40份棕櫚粕、10份-15份生物質(zhì)包裝材料添加劑混合均勻；向培養(yǎng)料中添加物料干重的1.0倍-1.25倍自來水，混勻，調(diào)控培養(yǎng)原料中的含水量至55％-60％，然后裝入滅菌袋，于隧道式微波滅菌設(shè)備上滅菌10分鐘-20分鐘。

S102：菌種預(yù)培養(yǎng)：將固體微生物菌種按培養(yǎng)料濕重的5％-20％(w/w)接種于冷卻至室溫的菌袋中，混勻，扎袋，放置于溫度25℃-30℃、環(huán)境相對濕度60％-70％、通風(fēng)良好的黑暗培養(yǎng)室中培養(yǎng)7天-12天，直至材料上長滿菌絲體。

S103：填模培養(yǎng)：將長滿菌絲體的材料填入已消毒的專用包裝模具中，壓實(shí)密封后放置于溫度20℃-26℃，濕度為50％-70％，二氧化碳濃度為6000PPM-11000PPM的黑暗無菌室中培養(yǎng)4天-6天。

S104：樣品干燥：待模具中的材料上重新長滿厚厚一層菌絲后，將樣品從模具內(nèi)取出于60℃-108℃條件下干燥至樣品的含水量低于15％，即可得到以玉米芯為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料。

進(jìn)一步，玉米芯為粉粒狀材料，粉粒的直徑為0.1mm-5mm，其中直徑為0.1mm-1.5mm、1.5mm-3mm、3mm-5mm粉粒狀玉米芯分別占總量的45％、35％、20％；棕櫚粕為粉粒狀材料，粉粒的直徑為0.1mm-1.5mm，其中直徑為0.1mm-1mm、1mm-1.5mm粉粒狀棕櫚粕分別占總量的72％、28％；玉米芯和棕櫚粕要求新鮮、無霉變，且含水量小于10％。

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。

實(shí)施例1

本發(fā)明實(shí)施例提供的以玉米芯為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料的制備方法，具體步驟為：

(1)培養(yǎng)料的準(zhǔn)備：將65份的玉米芯、25份棕櫚粕、10份生物質(zhì)包裝材料添加劑混合均勻；向培養(yǎng)料中添加物料干重的1.25倍自來水，混勻，調(diào)控培養(yǎng)原料中的含水量為60％，然后裝入滅菌袋，于隧道式微波滅菌設(shè)備上滅菌15分鐘；

玉米芯為粉粒狀材料，粉粒的直徑為0.1mm-5mm，其中直徑為0.1mm-1.5mm、1.5mm-3mm、3mm-5mm粉粒狀玉米芯分別占總量的45％、35％、20％；棕櫚粕為粉粒狀材料，粉粒的直徑為0.1mm-1.5mm，其中直徑為0.1mm-1mm、1mm-1.5mm粉粒狀棕櫚粕分別占總量的72％、28％；玉米芯和棕櫚粕要求新鮮、無霉變，且含水量小于10％。

(2)菌種預(yù)培養(yǎng)：將固體微生物菌種按培養(yǎng)料濕重的20％(w/w)接種于冷卻至室溫的菌袋中，混勻，扎袋，放置于溫度25℃、環(huán)境相對濕度65％、通風(fēng)良好的黑暗培養(yǎng)室中培養(yǎng)10天，直至材料上長滿菌絲體。

接種的真菌菌種具有菌絲體發(fā)達(dá)、扭結(jié)能力強(qiáng)、原料利用范圍廣的特點(diǎn)。

(3)填模培養(yǎng)：將長滿菌絲體的材料填入已消毒的專用包裝模具中，壓實(shí)密封后放置于溫度22℃，濕度為70％，二氧化碳濃度為6000PPM-11000PPM的黑暗無菌室中培養(yǎng)5天。

(4)樣品干燥：待模具中的材料上重新長滿厚厚一層菌絲后，將樣品從模具內(nèi)取出于90℃條件下干燥至樣品的含水量低于15％，即可得到以玉米芯為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料。

(5)產(chǎn)品性能：將干燥后的樣品送華測檢測認(rèn)證集團(tuán)股份有限公司檢測，分別參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 8813-2008和GB/T 8812-2007對產(chǎn)品的壓縮強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度進(jìn)行測定，壓縮強(qiáng)度為200.34kPa，彎曲強(qiáng)度為147.41kPa。

實(shí)施例2

本發(fā)明實(shí)施例提供的以玉米芯為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料的制備方法，具體步驟為：

(1)培養(yǎng)料的準(zhǔn)備：將50份的玉米芯、32份棕櫚粕、18份生物質(zhì)包裝材料添加劑混合均勻；向培養(yǎng)料中添加物料干重的1.25倍自來水，混勻，調(diào)控培養(yǎng)原料中的含水量為60％，然后裝入滅菌袋，于隧道式微波滅菌設(shè)備上滅菌15分鐘；

玉米芯為粉粒狀材料，粉粒的直徑為0.1mm-5mm，其中直徑為0.1mm-1.5mm、1.5mm-3mm、3mm-5mm粉粒狀玉米芯分別占總量的45％、35％、20％；棕櫚粕為粉粒狀材料，粉粒的直徑為0.1mm-1.5mm，其中直徑為0.1mm-1mm、1mm-1.5mm粉粒狀棕櫚粕分別占總量的72％、28％；玉米芯和棕櫚粕要求新鮮、無霉變，且含水量小于10％。

(2)菌種預(yù)培養(yǎng)：將固體微生物菌種按培養(yǎng)料濕重的20％(w/w)接種于冷卻至室溫的菌袋中，混勻，扎袋，放置于溫度25℃、環(huán)境相對濕度68％、通風(fēng)良好的黑暗培養(yǎng)室中培養(yǎng)10天，直至材料上長滿菌絲體。

接種的真菌菌種具有菌絲體發(fā)達(dá)、扭結(jié)能力強(qiáng)、原料利用范圍廣的特點(diǎn)。

(3)填模培養(yǎng)：將長滿菌絲體的材料填入已消毒的專用包裝模具中，壓實(shí)密封后放置于溫度22℃，濕度為65％，二氧化碳濃度為6000PPM-11000PPM的黑暗無菌室中培養(yǎng)6天。

(4)樣品干燥：待模具中的材料上重新長滿厚厚一層菌絲后，將樣品從模具內(nèi)取出于90℃條件下干燥至樣品的含水量低于15％，即可得到以玉米芯為主料的真菌基生物質(zhì)包裝材料。

(5)產(chǎn)品性能：將干燥后的樣品送華測檢測認(rèn)證集團(tuán)股份有限公司檢測，分別參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 8813-2008和GB/T 8812-2007對產(chǎn)品的壓縮強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度進(jìn)行測定，壓縮強(qiáng)度為170.08kPa，彎曲強(qiáng)度為138.36kPa。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。