david lešnjak, student primijenjene kemije fakultet

11
David Lešnjak, student primijenjene kemije Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije Studeni, 2014

Upload: others

Post on 04-Oct-2021

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

David Lešnjak, student primijenjene kemije

Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Studeni, 2014

Problem kartona

Papir čini velik dio otpada koji se svakodnevno stvara u domaćinstvima. U

određenoj mjeri, taj problem se rješava recikliranjem, ali sami proces recikliranja

često uključuje korištenje različitih, često i potencijalno opasnih kemikalija, pri čemu

nastaje mulj koji dodatno opterećuje okoliš. Uz to, papir se može reciklirati ograničeni

broj puta, zbog postepenog smanjivanja veličine celuloznih vlakana. Kao zanimljiv i

koristan alternativan način za upotrebu otpadnog papira i kartona, može poslužiti

uzgoj različitih vrsta gljiva, kojima navedeni materijali mogu poslužiti kao hrana. U

ovom projektu, naglasak je stavljen na bukovače (Pleurotus ostreatus), zbog toga što

su one jedne od najpoznatijih i najčešće konzumiranih gljiva, a da mogu rasti na

papiru, tj. kartonu kao supstratu.

Ukratko o bukovačama

Bukovače spadaju među gljive za koje su gotovo svi čuli. Plodovi im nalikuju

na školjke, a mogu biti promjera od 5 do 25 cm.

Slika 1. Plodovi bukovače

Boja plodova koji se mogu naći u prirodi, variraju od bijele, preko sive, pa do

smeđe. Meso je bijelo i čvrsto, te ima karakterističan miris zbog prisutnosti

benzaldehida. Prisutne su i brojne druge tvari, kao što su statini, od kojih je

najpoznatiji lovastatin. Navedena tvar se uspješno koristi za smanjivanje kolesterola.

Bukovače se inače također koriste i u procesu mikoremedijacije, koja je zapravo oblik

bioremedijacije, čiji je cilj razgraditi razne štetne tvari koje predstavljaju problem za

okoliš.

Uz to što ih se može jednostavno naći u prirodi tijekom sezone njihovog rasta,

bukovače su lako dostupne tijekom cijele godine u većini trgovina. To je prilično

praktično, jer se i sami plodovi dostupni u trgovinama, mogu upotrijebiti za dobivanje

micelija, čiji će glavni izvor hrane u konačnici biti karton.

Izvedba praktičnog dijela projekta

Na prvi pogled, uzgoj bukovača može se činiti kao relativno složen proces, ali

zapravo je vrlo jednostavan, pogotovo uz kupljeni micelij. Vjerujem da ih svatko može

uspjeti uzgojiti, na materijalu koji bi inače najčešće bio odbačen kao otpad i to sa

minimalnim ulaganjima.

Slika 2. Micelij na zrnu žitarica (materijal u ruci)

Tehnički najmanje složena varijanta zahtijeva kupnju micelija na zrnu žitarice

od nekog poduzeća koje se bavi uzgojem micelija gljiva. Za stotinjak kuna može se

dobiti nekoliko litara žitarice s micelijem, što je svakako dovoljno za početak. Nakon

tog početnog ulaganja, više nije potrebno kupovati micelij na žitaricama, jer će se

ubuduće za rasprostranjivanje micelija na nove količine kartona, koristiti karton na

kojeg je već ranije proširen micelij sa kupljenih zrna žitarica.

Iako bi se prema nazivu projekta moglo zaključiti da je kao supstrat

upotrebljavan samo karton, u ovom slučaju korišten je volumni omjer 1:1 (jednak

volumen nepritisnutih komadića kartona i slame), prvenstveno zbog toga što se

volumen kartona prilično skupi tijekom pasterizacije. Kod slame se to ne događa u toj

mjeri, što pomaže u postizanju manje gustoće supstrata. Uz to, slama unosi dodatne

hranjive tvari kojih nema toliko puno u kartonu.

Nakon nabave micelija na zrnu, potrebno je pripremiti karton i slamu, tako da

se nasjeckaju na manje komadiće (dužine, tj. promjera do 5 cm), koji se zatim dodaju

u veći lonac. Nakon toga se ulije voda, tako da prekrije karton i slamu. Na vrh se

može staviti nekakav oblik utega kako bi se osiguralo da sav supstrat bude uronjen u

vodu. Voda se zagrije do temperature u rasponu od 70 °C do 80 °C, te se ona

održava kroz ukupno dva sata.

Slika

3.

Pasterizacija kartona vrućom vodom

Nakon što je supstrat pasteriziran, potrebno je uzeti nekakav oblik kante koja

ima na sebi puno otvora (npr. koš za rublje). Većina koševa za rublje ima otvore

samo sa dvije strane. Zbog toga nije loše napraviti dodatne otvore, kroz koje će

kasnije rasti gljive. Otvori se mogu napraviti bušenjem, taljenjem pomoću zagrijane

bakrene cijevi ili na neki drugi način

Slika 4. Bušenje rupa u košu

Nakon što je koš spreman, slijedi punjenje istog. Stavlja se prvo sloj kartona,

pa sloj micelija na zrnu (ili na kartonu), pa sloj slame. U slučaju da su karton i slama

pasterizirani zajedno, a ne odvojeno, stavlja se prvo sloj kartona i slame, pa onda sloj

micelija na zrnu, te se sve ponavlja dok se kanta ne napuni. Pri tome se visina sloja

slame i kartona može kretati od 3 do 5 cm, dok se visina sloja micelija može kretati

od 1 do 3 cm. Može se raditi i sa drugačijim količinama micelija, pri čemu je brzina

proraštanja proporcionalna količini upotrebljenog micelija. Prilikom stavljanja

supstrata, potrebno ga je prvo rukom ocijediti. Kad se pritisne šakom trebalo bi sa

njega kapnuti tek nekoliko kapi vode.

Slika 5. Punjenje koša za rublje sa supstratom

Nakon toga, koš se prekrije crnom vrećom za smeće zbog osiguravanja visoke

vlažnosti i visoke količine CO2, te se stavi na neko mjesto gdje se temperatura kreće

od 20 °C do 25 °C. Nakon dva do tri tjedna, sav supstrat bi trebao biti prekriven

bijelim micelijem.

Slike 6. Koš sa supstratom prekriven vrećom za smeće

Kad micelij prekrije sav supstrat, potrebno je promijeniti uvjete u kojima se

supstrat nalazi, kako bi se potaklo stvaranje plodova. Promjena uvjeta uključuje

smanjivanje temperature na vrijednost između 10 °C i 18 °C, uz pristup većem

protoku zraka, te svjetlosti. To se može jednostavno postići tako da se skine crna

vreća, te se koš ostavi vani na nekom mjestu, s tim da je poželjno da to mjesto bude

u sjeni, kako sunčeva svjetlost ne bi prebrzo isušila supstrat. Ukoliko vanjska

temperatura nije u navedenom rasponu, koš se može staviti u neku hladniju

prostoriju u kući (npr. u podrum), te je dobro svakodnevno osigurati barem nekoliko

sati svjetla i prskanje vodom u više navrata, kako bi se postigla čim veća vlažnost

supstrata i okolnog zraka (poželjno je da bude iznad 75%). Ovaj stadij traje obično tri

do pet dana.

Slika 7. Supstrat u potpunosti prekriven micelijem

Jednom kad se pojave plodovi, prihvatljiv je širi raspon temperatura, od 10 °C,

pa sve do 28 °C, s tim da je brzina rasta proporcionalna temperaturi. Supstrat i u

ovom stadiju treba biti izložen svjetlosti, svježem zraku i visokoj vlažnosti.

Slika 8. Konačni rezultat – lijepi i ukusni plodovi bukovače

Najčešće je potrebno od četiri do sedam dana za potpuno sazrijevanje

plodova. Nakon što sazriju, beru se cijeli grozdovi bukovača, tako da se uhvate za

bazu stručka jednom rukom, te se zakrenu lijevo-desno i iščupaju iz podloge. Nožem

se odrežu ostaci supstrata sa stručka, te se mogu ili odmah koristiti za spremanje

nekog jela, ili se mogu staviti na hlađenje. Na taj način se mogu čuvati do 10 dana.

Nakon branja zrelih grozdova gljiva, slijedi rast novih plodova. Obično se

mogu napraviti tri do četiri berbe plodova prije nego se potroši većina hranjivih tvari.

Razmak između berbi je obično od sedam do četrnaest dana, ovisno o uvjetima u

kojima se nalazi supstrat. Zbog toga cijeli konačni stadij sazrijevanja i branja plodova,

može trajati do dva mjeseca. Dio potrošenog supstrata može se koristiti za

proširivanje micelija na dodatne količine pasteriziranog kartona i slame, dok se dio

može dodati u kompost, te se tako dobiva korisno i prirodno gnojivo za biljke.

Dodatne mogućnosti

Bukovače su prilično tolerantne što se tiče supstrata na kojem mogu rasti, tako

da se ista metoda može primijeniti i na čistu slamu, stabljike kukuruza, otpad nastao

obradom šećerne trske, iskorištena zrna kave, otpad koji nastaje obradom zrna kave,

piljevinu, otpad nastao obradom pamuka i razne druge oblike organskog otpada.

Osoba koja nauči raditi sa bukovačama, može s vremenom jednostavno početi

eksperimentirati s iskorištavanjem sve šireg raspona različitih supstrata. Bukovače se

mogu uzgajati i na panjevima ili trupcima različitih vrsta drva, što zapravo predstavlja

njihov prirodan supstrat.

U slučaju da se želi dodatno uštedjeti, ne treba niti kupovati micelij na zrnu

žitarica. Umjesto toga, mogu se iskoristiti plodovi bukovača, koji se mogu kupiti u

trgovinama. Potrebno je uzeti neki od plodova, razrezati ga na pola, te odvojiti mali

komadić mesa gljive. Taj komadić se prenese na steriliziranu hranjivu podlogu (npr.

agar). U slučaju da nije dostupan agar, može se koristiti i sterilizirana razrijeđena

otopina šećera. Sterilizacija se vrši tako da se otopina šećera stavi u staklenke koje

se potom stave u ekspres lonac, te se kuhaju oko sat vremena. Ekspres lonci kuhaju

pri tlaku većem od atmosferskog, pri čemu raste vrelište vode. Zbog toga voda u

takvim loncima vrije pri temperaturama većim od 100 °C, što inače služi bržem

kuhanju hrane, ali i za sterilizaciju bilo čega što je izloženo djelovanju vodene pare

pri tim temperaturama.

Nakon što se micelij proširi u otopini šećera, prenese se u sterilizirane

staklenke sa željenom žitaricom. Nakon pripreme, sterilizacija žitarica vrši se na isti

način kao i kod otopine šećera. Tijekom nekoliko tjedana, micelij postepeno raste, te

se na kraju dobiva ono što se u sklopu ovdje opisanog projekta zapravo kupuje na

početku.

Dobivanje micelija od plodova bukovača iz trgovine, nije uključeno u osnovnu

ideju ovog projekta, s obzirom da je potrebna složenija oprema, te upoznatost sa

sterilnim načinom rada. Čak i najmanja količina bakterija, plijesni, te njihovih spora,

može uništiti sav trud i dugoročno onečistiti prostor koji je inače bio namijenjen za

uzgoj gljiva. U slučaju rada s kartonom i slamom, ne postoji tolika opasnost od

problema sa neželjenim organizmima, te je pasterizacija dovoljno učinkovita.

From dead plant matter to nematodes to bacteria, never underestimate the

cleverness of mushrooms to find new food. – Paul Stamets, mikolog

Izvori

http://www.instructables.com/id/Oyster-Mushrooms-in-a-Laundry-Basket/?ALLSTEPS (pristup

16. studenog 2014.)

http://www.vifarms.com/mycoremediation.html (pristup 16. studenog 2014.)

http://www.mushroomexpert.com/pleurotus_ostreatus.html (pristup 16. studenog 2014.)

Program za proizvodnju bukovače u obiteljskom gospodarstvu – Fungi Perfecti, Zagreb

"Paper Sludge - Waste Disposal Problem or Energy Opportunity, 1999 Engineering

Conference Proceedings" – Technical Association of the Pulp and Paper Industry (TAPPI),

Norcross, GA. (pristup 16. studenog 2014.)