本發(fā)明屬于食用菌培養(yǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種食用菌培養(yǎng)基料及其制備方法。

背景技術(shù)：

食用菌不僅物美味鮮，而且低能量、低脂肪，并富含蛋白質(zhì)、膳食纖維和維生素等營養(yǎng)素，正在發(fā)展成為植物性食品、動(dòng)物性食品之外的第三類食品，即菌物性食品。此外，食用菌還是功能性多糖、萜類化合物等多種天然產(chǎn)物的來源之一，在提高人體免疫功能、防治多種慢性病和抗衰老等方面具有顯著的功效。因此，食用菌越來越受到廣大消費(fèi)者的青睞，市場需求量不斷增大。

傳統(tǒng)的食用菌培養(yǎng)基料，需要不斷人工補(bǔ)水，勞動(dòng)量大，效率低下，且容易導(dǎo)致培養(yǎng)基料受到二次污染，因此在食用菌培養(yǎng)基料中加入吸水劑可以有效解決傳統(tǒng)人工補(bǔ)水存在的問題。

與當(dāng)前主流產(chǎn)品丙烯酸類高吸水性樹脂相比，淀粉接枝共聚高吸水性樹脂因淀粉原料來源豐富，價(jià)格低廉，為其合成提供了優(yōu)越的供應(yīng)條件；其獨(dú)特的吸水性能、優(yōu)異的保水性能及良好的加工性能，為其應(yīng)用奠定了良好基礎(chǔ)。缺點(diǎn)是吸水后凝膠強(qiáng)度低，在培養(yǎng)基料使用過程中易破裂，導(dǎo)致吸水率下降，且長期保水性差，使其應(yīng)用范圍受到限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種食用菌培養(yǎng)基料，采用淀粉改性聚合物作吸水劑，具有天然無毒的優(yōu)點(diǎn)，吸水率高，保水性持久，且吸水后凝膠強(qiáng)度高，適合長期使用。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：

一種食用菌培養(yǎng)基料，包括以下重量份數(shù)組分：木屑50-60份、麩糠10-15份、豆粉1-3份、石膏0.5-2份、白灰1-2份和吸水劑10-20份；

所述吸水劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)將玉米淀粉加入水中，并于65-80℃糊化30-50分鐘后，向反應(yīng)容器中繼續(xù)加入20wt％丙烯酸-水溶液和引發(fā)劑，保溫反應(yīng)2-4小時(shí)后，加入三元胺，繼續(xù)反應(yīng)0.5-1小時(shí)后，冷卻至室溫，得含丙烯酸接枝改性淀粉的溶液A；引發(fā)劑引發(fā)淀粉產(chǎn)生淀粉自由基，并與丙烯酸自由基發(fā)生聚合反應(yīng)，制得丙烯酸接枝改性淀粉，再加入三元胺，可與丙烯酸的羧基發(fā)生縮合反應(yīng)，從而形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增加吸水劑的強(qiáng)度和保水性。

(2)向步驟(1)所得溶液A中加入β-環(huán)糊精水溶液，于800-1000轉(zhuǎn)/分鐘攪拌速度下攪拌20-30分鐘后，將凝膠冷凍干燥，粉碎，過篩得所需高強(qiáng)度高吸水率吸水劑。β-環(huán)糊精能包覆在淀粉接枝物的表面，形成一定的核殼結(jié)構(gòu)，從而進(jìn)一步提高吸水劑的保水性。β-環(huán)糊精包覆過程中的攪拌速度和時(shí)間也是影響包覆均勻度和分子鏈長度的重要因素，攪拌速度過慢，攪拌時(shí)間過短，則包覆均勻度差，吸水劑分散不均勻，易團(tuán)聚；攪拌速度過快，攪拌時(shí)間過長，則易導(dǎo)致聚合物分子鏈斷裂，吸水劑強(qiáng)度降低。

在食用菌栽培過程中，培養(yǎng)料水分含量起著為菌絲和菇體提供營養(yǎng)的作用，是決定產(chǎn)量高低的重要因素，而吸水劑的含量是決定食用菌培養(yǎng)基料中水分含量的關(guān)鍵因素。吸水劑含量過高，會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)基料中水分過多，菌絲因濕度過大導(dǎo)致菌絲缺氧而生長緩慢，甚至腐爛死亡；吸水劑含量過低，會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)基料中水分含量過低，菌絲分泌的酶不能自由擴(kuò)散接觸不到充足的營養(yǎng)物質(zhì)，得不到正常生長。

作為優(yōu)選，步驟(1)中所述三元胺為二乙烯三胺或三(2-氨乙基)胺，需選擇水溶性三元胺。

作為優(yōu)選，步驟(1)中所述引發(fā)劑為過硫酸銨或過硫酸鉀。

作為優(yōu)選，步驟(1)中所述玉米淀粉和水的質(zhì)量比為1:10-15。

作為優(yōu)選，步驟(1)中所述玉米淀粉、丙烯酸-水溶液、引發(fā)劑和三元胺的質(zhì)量比為1：1.25-2.5:0.03-0.05:0.1-0.3。

作為優(yōu)選，步驟(2)中所述β-環(huán)糊精水溶液的質(zhì)量濃度為15-20％。

作為優(yōu)選，步驟(2)中所述溶液A和β-環(huán)糊精水溶液的質(zhì)量比為1:3-5。

本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種制備食用菌培養(yǎng)基料的方法，包括如下步驟:

(a)將木屑、麩糠和豆粉混合均勻后，加入其總重量10倍的水，于70-80℃下活氧發(fā)酵24-36小時(shí)；

(b)向步驟(a)所得發(fā)酵液中加入石膏、白灰和吸水劑，混合均勻后，經(jīng)100℃高溫滅菌12小時(shí)候，制得所需食用菌培養(yǎng)基料。

本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明在制備丙烯酸接枝改性淀粉的過程中，加入三元胺交聯(lián)劑，使得吸水劑形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，吸水率更高，保水性更好，且能提高吸水后凝膠的強(qiáng)度，最后采用β-環(huán)糊精包埋丙烯酸接枝改性淀粉，從而進(jìn)一步提高吸水劑的保水性。

2、本發(fā)明所提供的食用菌培養(yǎng)基料，采用的吸水劑天然無毒，吸水率高，保水性持久，不需要人工補(bǔ)水，大大降低了生產(chǎn)成本。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說明。

實(shí)施例1

(1)將10g玉米淀粉加入100g水中，并于70℃糊化40分鐘后，向反應(yīng)容器中繼續(xù)加入20g 20wt％丙烯酸-水溶液和0.3g過硫酸鉀，保溫反應(yīng)3小時(shí)后，加入2g二乙烯三胺，繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)后，冷卻至室溫，得含丙烯酸接枝改性淀粉的溶液A；

(2)取50g溶液A加入三口瓶中，再加入200g 15wt％β-環(huán)糊精水溶液，于800轉(zhuǎn)/分鐘攪拌速度下攪拌30分鐘后，將凝膠取出經(jīng)冷凍干燥，粉碎，過篩得7.8g吸水劑；

(3)將50g木屑、12g麩糠和3g豆粉混合均勻后，加入650g水，于70℃下活氧發(fā)酵36小時(shí)；

(4)向步驟(3)所得發(fā)酵液中加入0.5g石膏、1.5g白灰和15g吸水劑，混合均勻后，經(jīng)100℃高溫滅菌12小時(shí)候，制得所需食用菌培養(yǎng)基料。

實(shí)施例2

(1)將10g玉米淀粉加入120g水中，并于65℃糊化50分鐘后，向反應(yīng)容器中繼續(xù)加入12.5g 20wt％丙烯酸-水溶液和0.1g過硫酸鉀，保溫反應(yīng)2小時(shí)后，加入1g二乙烯三胺，繼續(xù)反應(yīng)0.5小時(shí)后，冷卻至室溫，得含丙烯酸接枝改性淀粉的溶液A；

(2)取50g溶液A加入三口瓶中，再加入150g 20wt％β-環(huán)糊精水溶液，于900轉(zhuǎn)/分鐘攪拌速度下攪拌25分鐘后，將凝膠取出經(jīng)冷凍干燥，粉碎，過篩得8.2g吸水劑；

(3)將55g木屑、10g麩糠和1g豆粉混合均勻后，加入660g水，于75℃下活氧發(fā)酵30小時(shí)；

(4)向步驟(3)所得發(fā)酵液中加入1g石膏、1g白灰和10g吸水劑，混合均勻后，經(jīng)100℃高溫滅菌12小時(shí)候，制得所需食用菌培養(yǎng)基料。

實(shí)施例3

(1)將10g玉米淀粉加入150g水中，并于80℃糊化30分鐘后，向反應(yīng)容器中繼續(xù)加入25g 20wt％丙烯酸-水溶液和0.2g過硫酸銨，保溫反應(yīng)4小時(shí)后，加入3g三(2-氨乙基)胺，繼續(xù)反應(yīng)0.8小時(shí)后，冷卻至室溫，得含丙烯酸接枝改性淀粉的溶液A；

(2)取50g溶液A加入三口瓶中，再加入250g 18wt％β-環(huán)糊精水溶液，于1000轉(zhuǎn)/分鐘攪拌速度下攪拌20分鐘后，將凝膠取出經(jīng)冷凍干燥，粉碎，過篩得7.5g吸水劑；

(3)將60g木屑、15g麩糠和2g豆粉混合均勻后，加入670g水，于80℃下活氧發(fā)酵24小時(shí)；

(4)向步驟(3)所得發(fā)酵液中加入2g石膏、2g白灰和20g吸水劑，混合均勻后，經(jīng)100℃高溫滅菌12小時(shí)候，制得所需食用菌培養(yǎng)基料。

采用與實(shí)施例1步驟(1)、(2)相同的操作方法制備吸水劑，不同的是分別不加三元胺交聯(lián)劑和β-環(huán)糊精，制備吸水劑如下：

比較例1

(1)將10g玉米淀粉加入100g水中，并于70℃糊化40分鐘后，向反應(yīng)容器中繼續(xù)加入20g 20wt％丙烯酸-水溶液和0.3g過硫酸鉀，保溫反應(yīng)4小時(shí)后，冷卻至室溫，得含丙烯酸接枝改性淀粉的溶液A；

(2)取50g溶液A加入三口瓶中，再加入200g 15wt％β-環(huán)糊精水溶液，于800轉(zhuǎn)/分鐘攪拌速度下攪拌30分鐘后，將凝膠取出經(jīng)冷凍干燥，粉碎，過篩得7.4g吸水劑。

比較例2

將10g玉米淀粉加入100g水中，并于70℃糊化40分鐘后，向反應(yīng)容器中繼續(xù)加入20g 20wt％丙烯酸-水溶液和0.3g過硫酸鉀，保溫反應(yīng)3小時(shí)后，加入2g二乙烯三胺，繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)后，冷卻至室溫，得含丙烯酸接枝改性淀粉的溶液A，將溶液A過濾，冷凍干燥，粉碎，過篩得7.2g吸水劑。

吸水劑性能測定：

1、吸水率測定：

取2g實(shí)施例1-3、比較例1-2所得吸水劑加入去離子水中，十分鐘后取出水凝膠，吸干其表面水分，稱取水凝膠重量，通過計(jì)算吸水前后，吸水劑的質(zhì)量增加率即為該吸水劑的吸水率。

2、吸水劑吸水后凝膠的抗壓縮強(qiáng)度測定：

將5g實(shí)施例1-3、比較例1-2所得吸水劑加入2000g去離子水中，控制吸水時(shí)間以得到吸水率相同的凝膠，再將凝膠放入密閉容器中，室溫下放置4h后，使得凝膠溶脹均勻，將凝膠取出，切成10mm X 10mm X 10mm的立方體，采用萬能試驗(yàn)機(jī)測定壓縮強(qiáng)度，壓縮速度為1mm/min。

3、保水性測定：

將5g實(shí)施例1-3、比較例1-2所得吸水劑加入2000g去離子水中，控制吸水時(shí)間以得到吸水率相同的凝膠，取質(zhì)量為M₁的凝膠置于室溫下7天后，再測定凝膠質(zhì)量為M₂，計(jì)算保水率為M₂/M₁*100％。

所得測定結(jié)果見表1：

表1：

通過表1可以看出，三元胺交聯(lián)劑的加入能提高吸水劑的吸水率和凝膠壓縮強(qiáng)度，β-環(huán)糊精的加入能提高吸水劑的保水性能。因此，采用本發(fā)明所制備的吸水劑制備食用菌培養(yǎng)基料，吸水率高，保水性持久，且吸水后凝膠強(qiáng)度高，適合長期使用。

以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。