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README mod/material_fabrication/
DISCLAIMER
Lizensdingsbums
Benötigte Materialien:
- Rapsstroh [Bild von Rapsstroh]
- Buchweizenschalen [Bild von Buchweizenschalen]
- Autoklavbeutel [Bild von Autoklavbeutel]
- Wasser
- Körnerbrut der Reishi-Kultur (Kulrurbezeichnung)
- Wachstumsform
Benötigte Geräte und Utensilien:
- Substratwaage [Bild von Substratwaage]
- Messbecher/ Messzylinder
- Substratmischer [Bild von Substratmischer]
- Maurerkelle
- Autoklav
- Laminarströmungsabzug [Bild von Flowhood]
- Impulsschweißgerät
- Hechsler für Substrat [Bild von Hechsler]
- temperaturkontrolliertes Wachstumszelt [Bild von Growzelt]
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand richtet sich stark nach dem Umfang und dem Volumen der herzustellenden Körper. Bei manueller Herstellung der Substratmischung erhöht sich der Arbeitsaufwand mit erhöhtem Volumen zunehmend.
Herstellung
Die Herstellung eines Myzel-Kompositmaterials läuft in mehreren Teilschritten ab und wird in den weiter unten aufgeführten Kategorien genau beschrieben. Details hierzu lassen sich im Dokument "Mind the fungi" (Quelle) finden.
Beim Herstellungsprozess wird innerhalb einer Woche zuerst das Substrat mit Myzel durchwachsen. Danach wird eine Negativform mit dem vorkultiviertem Substrat befüllt und hölzerne Befestigungsanker in Position gebracht. In den nächsten 3-6 Tagen wächst das Pilzmyzel weiter und verfestigt das Substrat. Zwischenzeitlich wird es aus der Form entnommen. Die vom Myzel durchwachsenen und umschlossenen Holzanker sind fest mit dem Myzelblock verbunden. Nach der Durchwachsung wird der Pilz abgetötet, in dem das Material auf über 55 °C erhitzt und getrocknet wird. Ein Weiterwachsen des Pilzes ist nach diesem Schritt ausgeschlossen.
- Substrat-Pilz-Kombination
- Formbefüllung
- Nachbehandlung
Substrat
Für die Substratmischung wird je nach Art der Ausgangsmaterialien ein individuelles Rezept benötigt. Da unterschiedliche Substrate verschiedene Wasserhaltekapazitäten besitzen, wird die hinzuzufügende Menge Wasser immer vor Ort und auf Grundlage der aktuellen Restfeuchte der Substrate bestimmt.
Berechnen der Größen:
- Bestimmen des benötigten Gesamtvolumens und der Gesamtmasse
Je Form ist ein Befüllungsvolumen von rund 10 Litern angegeben.
Dichte des lockeren Buchweizenschalen-Rapsstroh-Gemischs (50/50 %, hydriert):
~ 274,68 g/Liter
Dichte des leicht komprimierten Substrats:
~ 320 g/Liter
Rechnung:
Pro Paneel wird Substrat mit der Masse 3.200 g benötigt.
Es werden somit also 2 Beutel vorkultiviertes Substrat für 1 Paneel verwendet.
⇒ 1.600 g x 12 = 19.200 g fertig gemischtes Substrat pro Autoklav
- Bestimmen der Gesamtmasse des trockenen Substrats
Das Gewicht der hydrierten Masse wird auf die jeweiligen Trockenmassen heruntergerechnet.
Rechnung:
19.200 g / 2 = 9.600 g je Substrat
Buchweizenschalen:
Wasserspeicherkapazität: 59%
9.600 g Buchweizenschalen feucht * 0,41
= 3.936 g Buchweizenschalen trocken
9.600 g * 0,59 = 5.664 g Wasser
Rapsstroh:
Wasserspeicherkapazität Rapsstroh: 75%
9.600 g Rapsstroh feucht * 0,25
= 2.400 g Rapsstroh trocken
9.600 g * 0,75 = 7.200 g Wasser
- Berechnen der benötigte Gesamtwassermenge
Die Menge leitet sich aus der Rechnung aus 2. ab.
5.664 g + 7.200 g = 12.864 g ➝ 12,86 Liter Wasser
Substrat anmischen:
- Abwiegen der Substratmengen
- Messen der Wassermenge
- Im Substratmischer Substrat mit entsprechender Wassermenge mindestens 30 Minuten homogenisieren und hydrieren, mit heißem Wasser geht dieser Prozess besser
Vorbereitung zum Autoklavieren:
- Abfüllen des Substrates in Autoklavbeutel (a 1,52 Kg)
- Komprimierung und doppeltes Falten der offenen Beutel (Pasteursche Schleife)
(Illustration) Syntax: material_folding.webp
Autoklaviervorgang:
- Befüllen der Korbeinsätze des Autoklavs mit Faltöffnung nach innen zeigend
- 6 Beutel pro Korb -> 12 Beutel pro Autoklavdurchlauf
- Starten des Autoklavs (121 °C, 15 psi, 90 Minuten)
- Abkühlen über Nacht, Substrat muss vor Beimpfen eine Kerntemperatur von unter 30 °C haben
Beimpfen:
Sobald die Kerntemperatur des Substrats unter 30 °C liegt, kann es mit einer Pilzkultur besetzt werden. Wir haben uns für Reishi (Ganoderma lucidum) entschieden.
Jeder Substratbeutel mit 1.520 g wird mit 80 g Pilz Körnerbrut versehen. Insgesamt wiegt ein Beutel nun 1.600 g.
Anschließend wird es in einem Wachstumszelt bei 24°C und Dunkelheit in die Inkubation gegeben.
(Illustration) Syntax: material_inoculation.webp
Durchwachsungsphase:
Ist das Substrat zu mehr als 90% durchwachsen kann es weiterverarbeitet werden. Dieser Schritt nimmt ca. 1 Woche in Anspruch.
6. Schreddern und Zerkleinern
Um eine optimale Abformung der Negativform zu erreichen, muss das Myzel nach der Vorkultivierung wieder zerkleinert werden.
Dies wird mit einem herkömmlichen Grüngutschredder realisiert. Das Myzel kann einem Schreddervorgang standhalten, da in jedem Partikel des Substrats der Pilz sitzt. Er wird durch das Schreddern nicht getötet, lediglich fragmentiert.
Vor Inbetriebnahme des Gerätes gilt es, Nitril-Einmalhandschuhe, Mund-Nasenschutz sowie Schutzbrille anzulegen und sich mit dem Gebrauch des Gerätes vertraut zu machen. Bitte Sicherheitshinweise des Herstellers beachten.
Nun werden alle Oberflächen, welche mit Myzel in Kontakt kommen werden gündlich gereinigt und anschließend mit 70% Alkohollösung desinfiziert.
Danach sollte zügig mit der Zerkleinerung begonnen werden. Hierzu werden die vorkultivierten Beutel geöffnet und stückweise in den Schredder gegeben. Unter dem Auslass wird ein ebenfalls desinfiziertes, verschließbares Auffangbehältnis platziert.
Um ein Umherfliegen des Gehäckselten zu vermeiden wird zwischen der Auffangbox und Auslass eine Plastiktüte gespannt.
Nachdem 2 Beutel zerkleinert wurden, wird die Box von außen desinfiziert und auf die Arbeitsfläche unter dem Laminarströmungsabzug gelegt.
Dort liegen die bereits vorbereiteten (Hyperlink zu workshop_day2_pre) Wachstumsformen (hyperlink), 4 Holzanker (Hyperlink) und die Ausrichtungsschablone
(Illustration/Bild?) Syntax: material_fragmentation.webp
9. Form Befüllen
Die Form wird nach gründlichem Desinfizieren mit dem geschredderten Myzel befüllt. Die desinfizierten Holzanker werden dabei eingebettet.
(siehe Anleitung Holzanker)
Das Myzel wird bis zum Kragen aufgefüllt. Anschließend wird die Andrückplatte aufgelegt. Diese wird mit Hilfe von Abstandshaltern über das Anbringen des Deckels auf eine definierte Höhe heruntergedrückt und komprimiert das Myzel flächig.
Nachdem die Andrückplatte wieder entfernt wurde, wird der Deckel erneut angebracht und mit Kreppband versiegelt. Beim Durchführen der Anker durch die quadratischen Aussparungen im Deckel ist besonders Acht zu geben, dass sich die korrekte Lage der Anker nicht verändert.
Zum Schluss werden die 35 mm Belüftungslöcher im Deckel mit 5 cm Micropore Tape abgeklebt. Hierdurch ist ein passiver Gasaustausch möglich, jedoch ohne, dass Staub oder Kontaminationen in die Wachstumsform gelangen.
(Illustration) Syntax: material_moulding.webp
10. Durchwachsen lassen
Nachdem die Wachstumsform befüllt ist, wird sie bei 24 °C und Dunkelheit für weitere 2 - 4 Tage durchwachsen. Während dieser Zeit erholen sich die Pilzfäden (Hyphen) vom Schock der Zerkleinerung und gehen wieder in vegetatives Wachstum über. Durch das Zerstören der bisher entstandenen Hyphenverbindungen werden sie außerdem zu stärkerer Verzweigung angeregt.
Finden sich 2 Hyphen der selben Art, können sie sich vereinigen. Durch Ineinanderwachsen und Quervernetzen der mikroskopisch feien Hyphen entsteht ein zusammenhängendes 3-dimensionales Netz. Das fragmentierte Myzel findet sich und wird wieder Eins.
Die Holzanker bestehen aus Buchenholz. Der glänzende Lackporling ist in der Lage dazu, durch und um den Holzanker herum zu wachsen und somit das Material mit dem Anker auch auf Zellebene zu verbinden.
(Illustration?) Syntax: material_incubation.webp
11. Aus der Form lockern
Sobald die zerkleinerten Myzelstücke wieder eien Einheit gebildet haben, wird die gesamte Wachstumsform gewendet. Die Wände der Box werden hierzu vorsichtig von der Myzeloberfläche gelöst. Nun kann das Myzel umgedreht werden. Es liegt nun mit der Rückseite auf dem Deckel auf und die Holzanker schauen nach unten heraus.
Die gedrehten Paneele werden in dem wenige Zentimeter breiten Spalt zwischen Myzeloberfläche und Wachstumsform sogenanntes Luftmyzel bilden - eine Schicht, die sich bis zu 1 cm entlang der Oberfläche bildet. Das sieht dann so ähnlich fluffig aus wie bei einem Camembert-Käse. Dieses Luftmyzel erzeugt nach dem Trocknungsprozess eine ansprechende Optik und eine angenehm weiche Haptik.
(Illustration?) Syntax: material_loosening.webp
12. Entformen
-- Nach der Lockerung und einer weiteren 2 - 4 Tage langen Wachstumsphase kann das Paneel nun komplett aus der Wachstumsform herausgenommen und in den Trockner gegeben werden.
(Illustration) Syntax: material_demolding.webp
13. Trocknen im Ofen
--
Im Trockner bleibt das Paneel zunächst auf dem Deckel liegen. Dieser kann nach ca. 24 - 48 h Trocknung entfernt werden, sobald das Myzel in sich stabil ist.
Danach wird es komplett durchgetrocknet, bis sämtliche Restfeuchtigkeit aus dem Myzel entwichen ist.
Pilzkultur
Nach erfolgter Sterilisation ist das Substrat so gut wie keimfrei. Konkurrierende Mikroorganismen wie Hefepilze, Bakterien oder Schimmel wurden durch die lang anhaltende Hitzeeinwirkung weitgehend eliminiert. Nun kann eine Pilzkultur eingebracht werden. Schnell wachsende Sorten, wie Schmetterlingstramete (Trametes versicolor), Austernseitling (Pleurotus ostreatus) oder Glänzender Lackporling (Ganoderma lucidum) sind im Spezialhandel im Internet erhältlich.
Für die Workshops verwenden wir G. lucidum, da das Myzel ausreichend fest wächst und widerstandsfähig gegen Kontamination ist.
- Beimpfung:
Beim Einbringen des Pilzes in das Substrat muss während der gesamten Zeit unter aseptischen Bedingungen gearbeitet werden. Ohne Schutzatmosphäre dringen sich in der Luft befindliche Kontaminanten in die Substratbeutel ein und besiedeln das frisch sterilisierte Substrat. Da der Kulturpilz im Vergleich relativ langsam wächst, würden Kontaminationen schnell Überhand gewinnen. Mit entsprechend gewählter Impfrate kann der Pilz das Zeitfenster von etwa 1 Woche nutzen und das Substrat durchwachsen.
Im Bezug auf die hydrierte Masse des Substrates wird eine Impfrate von 5% gewählt. Je höher der Anteil an Pilzmasse, desto schneller ist das Substrat durchwachsen.
Auf einen Beutel mit 2,37 Kg Substrat entpricht dies einer Pilzbrutmenge von 125 g/Beutel. Insgesamt ergibt sich dadurch eine Masse von 2,5 Kg/ Beutel.
- Zerkleinerung:
Das vorkultivierte Substrat wird aus den Beuteln entnommen, mit Hilfe eines Gartenhechslers zerkleinert und in einer Wanne aufgefangen. Vor Inbetriebnahme werden alle Oberflächen, welche mit Pilzmyzel in Kontakt kommen desinfiziert. Das Zerkleinern ermöglicht eine homogene Befüllung der Negativ-Form, so dass sämtliche wichtige Strukturen abgeformt werden.
Formbefüllung
Bei der Formbefüllung muss je nach Komplexität der Form sowie Anzahl und Gestaltung von Befestigungselementen ein individuelles Protokoll entwickelt werden.
- Vorbereitung:
Sicherheitshinweise
Bei der Nutzung des Autoklavs sind alle vom Hersteller angegebenen Sicherheitsbestimmungen einzuhalten. Bei der Benutzung von Hochdruckbehältern, welche auf bis zu 121 °C aufgeheizt werden, ist auf besondere Sorgfalt zu achten. Der Betrieb ist nur nach erfolgter Sicherheitseinweisung und mit Schutzausrüstung zulässig.
Zur Schutzbekleidung gehören:
- festes Schuhwerk
- Schutzbrille
- Sicherheitshandschuhe
Lizenz
CC_BY_SA_4.0