專利名稱：：草質原料壓實物的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種壓實物，它適于運輸、保存食用菌栽培的培養基或飼料肥料等的微生物發酵材料用的富含木質素的草質原料，并在使用時立即就能作為培養基原料使用。以往的玉米芯粗粉的吸水性不好，需要長時間地調整水分，這樣對于大量使用時是很困難的。由于在限定的時間內進行水分調整，從而使原料均組成不穩定，特別是作為鋸末的替代材料使用量占60％以上時，食用菌產量不穩定。雖然將用于食用菌栽培的培養基的玉米芯(除去玉米粒的棒芯)等草質原料粉碎后的制品照原樣裝袋或容器內運輸的較多，但是在運輸過程中，袋或容器破損，從而會使粉碎物灑出。特別是從海外進口時，當使用容量為500～1000kg的大袋、用叉式升降車進行裝卸時，一方面袋破損會使內裝物掉出，另一方面，在進行植物檢疫檢查時，會有殺蟲氣體不能到達包裝體中心部位的危險，使得從海外進口之類的大批量運輸變得很困難。在把它們裝入20-30kg的小袋進行海上運輸，雖可直接送到消費者手上，但由于此時要進行手工裝卸，成本較高。此外，盡管也可省略手工、全都利用機械方式進行把20～30kg的小袋20～30個集中裝入大袋這樣分兩階段的打包運輸，但這不僅在包裝作業和物資器材方面成本增加，而且因草質原料粉碎物的體積較大，物流成本也上升。特別是食用菌生產者在把這些粉碎物與其它營養劑相混合時，會發生強烈的粉塵公害，這對食用菌栽培會產生較大的不利影響。本發明人在JP特開平4-211307號公報中公開了一種容易輸送的技術，它是將玉米芯等草質原料在約100kg/cm2以上的高壓下壓制固結成形。這種技術雖能將草質原料的體積壓縮到1/5以下，但在將由此運輸來的成形物用作培養基原料使用時，首先必須粉碎該成形物；由于成形與粉碎是在不同場所進行的，在設備、操作等方面很煩瑣，成本也就變高了。此外，雖可把飼料用的玉米芯制成顆粒狀物上市，但它要使用大量的糠密等輔料，吸水潰散時間過長，而且10mm以上的顆粒較多，因為過大不適于食用菌栽培。特別是在食用菌栽培條件中必要的容重的重量問題得不到解決。本發明人希望提供這樣一種技術，即，將保持適用于食用菌栽培或微生物發酵的物性的、比一般培養基有增產效果的、富含木質素的草質原料，在使其體積縮小的形式下運輸，并且在使用場所不需粉碎等工序。此外，在混合過程中，以不發生粉塵的方式加水時，用較短時間潰散，以尋求提高食用菌生產作業性的草質原料成形物。為解決上述課題，本發明人經過多次失敗試驗，終于完成了本發明。本發明涉及一種草質原料壓實物及其制造方法，是將作為食用菌栽培的培養基原料使用的、容重調整在0.10～0.28的、富含木質素的草質原料粉碎物壓縮粘結至容重為0.3～0.7。作為食用菌栽培的培養基原料使用的草質原料最好盡可能采用農產品廢棄物，例如玉米芯、豆殼那樣的從植物母體上采收玉米或大豆的種子后的殘渣，或蕎麥、落花生的殼等。這些原料一般富含木質素。草質原料在壓縮前首先粉碎至容重為0.10-0.28。粉碎時也可以使用錘式破碎機，但是，用錘搗的方式粉碎草質原料的話，因錘擊會使顆粒表面硬化，從而損壞粉碎物的吸水性，比如在破碎玉米芯的情況下，這種現象更加明顯。與此相反，例如，水分為14％以下的芯，在用旋轉切割機、用轉刀切削方式粉碎草質原料時，因粉碎物表面不會硬化，得到吸水性和保水性均好的粉碎物。根據要求，壓縮草質原料之后加以粉碎也是可行的。玉米芯等壓縮成形后用切削法進行粉碎的方式容易加以粉碎。粉碎物的粒度最好為7～80目(粒度單位)。此外，它的容重根據草質原料的種類、粉碎方法和棒芯所含水分而不同，例如，用錘式破碎機粉碎玉米芯時容重約為0.25～0.45，用切削法粉碎時容重約為0.15～0.25。再者，本發明的容重測定是，將試料在105℃的干燥機內直接干燥之后，輕輕地填充到1000cc的圓筒篩內，進行上下10次打擊振動，并把此時的重量作為基準算出的。粉碎物所含水分約25％以下，最好是12～10％是較理想的，水分比上述含量大時，即使用下面的工序進行壓縮，在一段時間后容易再次膨脹。為調整粉碎物的水分，作為粉碎前的草質原料也可以采用低水分量的，干燥破碎物通常比將草質材料保持原樣干燥容易進行。干燥可由常規方法通過加熱或空氣干燥方式進行。接著對粉碎物壓縮粘結、使之固形化。壓縮施加的壓力為約60kg/cm2以上是較理想的。雖然實用中壓力上限約為400kg/cm2，但是，只要不粉碎加壓后的壓實物、能夠作為培養基原料來使用，也可以施加更高的壓力。壓力不足60kg/cm2會使吸水性或增產效果不佳，而且也不易使草質原料充分粘結。最好壓力范圍為150～300kg/cm2。此外，壓縮粉碎物時，與營養劑、活化劑等混合的情況下，由于固形化，防止了營養物的氧化，特別是降低了食用菌生產者的成本，并防止了混合時所產生的粉塵公害。能將壓實、固形化的粉碎物裝入袋或容器內進行運輸。袋可使用麻袋、塑料袋等，為了避免運輸中的吸濕現象，比如采用聚氯乙烯這樣防濕性的塑料制成的袋或容器是較理想的。此外，用真空泵對裝入壓實物的袋內抽真空后密封的話，減小了袋的容積，同時也能防止運輸中蟲害或變質現象。裝入袋或容器內并運送到使用場所的壓實物，根據需要打開后，如果加水的話由毛細管現象快速吸收水分后膨脹、潰散，在不產生粉塵的情況下，能與其它培養基材料混合。這樣，在使用場所不需進行草質原料的粉碎工序。實用中1m3的壓實物吸水潰散時間為30分鐘～1小時為好。對附圖簡單說明如下圖1是實施例1所用的旋轉切割機的斜視圖。其中，1為旋轉刃，2為固定刃，3為篩。下面根據實施例進一步說明本發明。實施例1用圖1所示的具有旋轉的平刃與固定刃的旋轉切割機對玉米芯加以破碎，以得到容重為0.18，粒度為3～70目的破碎物。將這樣的破碎物以每20kg為單位分別干燥為水分含20％、15％及10％這樣三種后，將干燥物分別裝入金屬模(寬20cm，長110cm，高50cm)內，用150kg/cm2壓力壓縮成柱狀，根據24小時后的體積，測定其比重，并判定其固結性。下面表示其結果。存儲物水分含量比重固結性20％0.35潰散15％0.52弱10％0.58良在上述試驗中，含水量為20％的樣品，因一動形狀就潰散，難以直接裝入袋中移送，如用集裝箱運輸，因體積也不會那樣縮小使運輸費也增加。含水量為15％的樣品能從容重0.18壓縮至0.52，雖然固結性較弱，但從金屬模中取出直接裝入袋中的話，能充分保持其形狀。含水量為10％的樣品能壓縮至容重0.58，體積也小，固結性也充分。實施例2用錘式破碎機粉碎玉米芯，此外，也同樣粉碎大豆桿莖。分別干燥至水分為12％后，用實施例1的金屬模進行5階段加壓，調整壓縮物的特性。下表列出了加壓前的粉碎物容重和粒度。容重粒度玉米芯0.354～50目大豆桿莖0.252cm以下表1表示壓縮物的特性。表1</tables>從上述結果可知，玉米芯比大豆桿莖易固結，此外，在同等壓力下，玉米芯的容重也比大豆桿莖的容重要大。在實施例1中，玉米芯的粉碎采用切削方式，而在實施例2中，是用錘式粉碎機加以粉碎的，粉碎物的容重為0.35，比較重，而且有壓縮物易潰散的傾向。根據實施例1和2可知，用10kg/cm2加壓時與加壓前相比較，容重大致不變化；而壓力在50kg/cm2以上時，體積會快速縮小。體積縮小雖能減少運輸費用，但好象要潰散的壓縮物，運輸之際必須進行先將其裝入小袋，然后將其裝入大袋這樣煩瑣的工序。然而，如果用100kg/cm2以上壓力加壓，即使移送，因得到難潰散的固結的壓縮物，能夠將其保持原樣地裝入大袋內進行輸送。實施例3準備了4個容量各為1000CC的燒杯，各裝入600cc的水。將實施例1和實施例2中的玉米芯粉碎物及其加過150kg/cm2壓力的壓實物分散開，分別取60g加入各燒杯水的上面，測定浮在水上的分散物直到上部全部吸水為止的時間，下面表示其結果。粉碎物分散物實施例112分1.5分實施例225分5分從上述可知，壓實物的分散物比加壓前的粉碎物在吸水性方面更加提高。特別是實施例1的經切削粉碎的樣品比實施例2的經粉碎機粉碎的樣品更明顯，吸水時間更縮短了。實施例41.對于將容重為0.21、顆粒大小調整為5mm以下的玉米芯粉碎物用螺桿式擠出壓縮機壓縮成形為直徑8mm、容重0.58的丸狀、干燥后含水量為8％的物料(A)以及市售的容重為0.46、直徑為10mm的飼料用顆粒丸料(B)進行吸水潰散實驗后的結果如下。此外，吸水潰散時間的基準是為了把培養基水分為65％作為基準，而相對于1kg飼料加入水1.5kg直至調整結束后的時間作為基準的。特性試驗吸水潰散時間潰散后的容重添加劑粉粒大小A1分30秒0.21無5mm以下B5分10秒0.26糖密12mm以下從上述結果可看出，在A試料的試驗中，經粉碎加工的壓縮前容重為0.21的原料，通過壓縮成形后加水潰散，其容重不變化。而此時的容重是通過下列方式算出的，即對1kg丸料(顆粒物)加入1.5kg水、攪拌5分鐘后薄薄地鋪在地面上，經3天日光干燥，使含水量為12％之后，將它們輕輕地填充到1000cc的圓筒篩中進行上下10次打擊振動，將此時的重量作為基準計算。在吸水調整時間需較長時，原料自身因水分發酵變質，使栽培不易進行，而且，作業時間延長了，栽培者不能利用。2.下面把A試料及B試料作為主體，將容重為0.35、顆粒大小為7mm以下的粉碎物加工出的丸料定為(C)；把容重為0.23、顆粒大小調整為12mm以下的粉碎物加工出的丸料定為(D)；此外，把作為標準試料的一般的鋸屑栽培物定為(E)；進行下面的火茹栽培試驗。使用A、B、C、D的玉米芯丸料，在1000CC的聚乙烯柱袋120個中，根據一般習慣栽培，每個柱袋中將玉米芯丸料120g、米糠80g、高梁20g、干豆渣10g、炭粉6～80目5g、貝殼粉5g加以混合，將水分調整至65％后，在120℃的高壓殺菌鍋中殺菌消毒4小時后慢慢地冷卻，種植火茹，經50～60日后進行收獲的結果如下。(平均產量)產量培養天數發芽品質A本公司制232g32良優B市售127g38不好不好C0.35·7mm以下133g39不好不好D0.25·12mm以下156g36中良E對照178g30良優以上結果示出了僅將物料調整加工到容重為0.25以下，7-80目、粒度為5mm以下(95％以上)的條件，其質量及產量具有飛躍提高的成效。實施例5將平切方式切削粉碎的調整水分為12％、容重為0.18、顆柱大小為5mm以下的玉米芯50％、稻殼粉碎物25％、米糠20％及草木灰5％加以混合，用立式壓力機施加250kg/cm2壓力，制成長為35cm、寬為17cm、高為9cm、重3.5kg、比重為6.5的塊狀固形物。將這種1份試料加入5.3kg水中，并用混合機進行攪拌，瞬時潰散分解，直到混合調整水分為65％為止的時間測定出為2分30秒的短時間。特別是將1批量100份(350kg)的試料加入混合機中，為了達到所定的水分65％，經過加入自來水1小時后30分鐘的攪拌作業，結束水分調整。粉塵問題均不會發生。此外，對于分解無任何機械負擔。實施例6將水分為12％的玉米芯用8mm網眼的圓筒篩粉碎機粉碎后、用5mm網眼的切削式粉碎機精加工制成的容重為0.22的粉碎物制品定為(A)；把此粉碎物A用320kg/cm2壓力制成比重為0.65的成形物，將其分散的制品定為(B)；作為對照試料，再將市售的商品中所謂最好的容重為0.24的、用錘式粉碎機制成的制品定為(C)；所謂不太好的比重為0.34用錘式粉碎機制成的制品定為(D)；進行3次火茹栽培試驗。栽培方法是在850cc的聚乙烯柱袋2000個中，進行一般習慣栽培。每個柱袋中相當于混合了玉米芯100g、米糠70g、干豆渣10g、麥糠10g、海草粉末10g，調整成水分為66％，用低壓鍋98℃蒸氣殺菌，接種后培養30日，在總的發育期60日加以收獲，其結果如下。通過以上結果可知，只有本發明的粉碎后壓縮加工的制品(B)產量大幅度地增加了，而且總體解決了①-④的問題。此外，容重大的錘式粉碎機粉碎的D不適于食用菌栽培。采用本發明，不僅提高了增收效果，而且由于能夠將用于食用菌栽培的富含木質素的草質原料在集結地進行粉碎、壓縮、固形化后運輸，并在使用場所不用粉碎就能作為栽培原料，所以大幅度地削減了運輸和加工費用。同時還能防止粉塵分害。權利要求1一種草質原料壓實物，其特征在于，是將作為食用菌栽培的培養基原料使用的、容重調整為0.10～0.28的、富含木質素的草質原料的粉碎物壓縮、粘結為容重為0.3～0.7的壓實物。2根據權利要求1所述的草質原料壓實物，其特征在于，所述的草質原料是從母體植物上采取玉米或大豆的種子后的殘渣、或蕎麥、落花生的殼那樣的農作物廢棄物。3根據權利要求1所述的草質原料壓實物，其特征在于，草質原料是玉米芯。4根據權利要求1所述的草質原料壓實物，其特征在于，水分含量約15％以下。5根據權利要求1所述的草質原料壓實物，其特征在于，將所述壓實物裝到袋或容器內。6根據權利要求5所述的草質原料的壓實物，其特征在于，袋或容器是防潮性的。7一種草質原料壓實物的制造方法，其特征在于，把作為食用菌栽培的培養基原料使用的、富含木質素的草質原料粉碎至容重為0.10～0.28，并將此粉碎物壓縮粘結至容重為0.3～0.7。8根據權利要求7所述的制造方法，其特征在于，將草質原料、其粉碎物或壓實物的水分加以調整，使草質原料壓實物的水分約為15％以下。9根據權利要求7所述的制造方法，其特征在于，以50kg/cm2以上的壓力進行壓縮。10根據權利要求7所述的制造方法，其特征在于，用切削進行草質原料的粉碎。11根據權利要求10所述的制造方法，其特征在于，用旋轉切削的平刃和與平刃對置地設置的固定刃進行切削。12根據權利要求7或10所述的制造方法，其特征在于，草質原料是玉米芯。13根據權利要求7、10或12任一項所述的制造方法，其特征在于，切削玉米芯、粉碎至粒度為4～80目，并對其粉碎物加以壓縮。14根據權利要求7所述的制造方法，其特征在于，把草質原料壓實物裝入防溫性袋內、除氣或不除氣加以密封。15一種組配的草質原料壓實物，其特征在于，是將10％以上的其它營養劑或活化劑與作為食用菌栽培原料使用的、容重調整為0.10～0.28的富含木質素的草質原料粉碎物混合，并壓縮粘結至容重為0.3～0.7的組配的草質原料壓實物。全文摘要一種被用作食用菌栽培培養基原料的、富含木質素的容重調整為0.25以下的、草質原料的粉碎物壓縮、粘結為容重0.3～0.7的草質原料壓實物。為了使這種用作食用菌栽培的、易調整水分的，可增產的培養基原料的草質原料的運輸費得以減少，并避免粉碎時粉塵產生，省略了在使用場所粉碎加工的工序。從而對粉碎后壓縮的粉碎物的物理性質加以改變，提高了增產效果，同時，因草質原料粉碎物體積非常大，運輸較困難，能通過壓縮、粘結使體積數倍縮小；此外，由于不易潰散，便于輸送，同時，因能在使用時加水在短時間內潰散，并能與其它食用菌培養基原料混合使用，所以能省略使用場所的粉碎。此外，也解決了食用菌生產者在使用組配壓實物時的煩瑣組配作業的問題及粉塵公害等問題。文檔編號C12N1/14GK1167145SQ97111608公開日1997年12月10日申請日期1997年3月28日優先權日1996年3月29日發明者池田久和申請人:池田久和