CN105660175A - 一种食用菌培养料的汽爆灭菌方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用汽爆技术对食用菌培养料灭菌的方法。采用特制的汽爆罐设备，将松散的培养料先用高温高压蒸汽在极短时间内蒸煮，再瞬间将培养料以炸散的形式“喷爆”至无菌的缓冲罐，最后进行无菌灌装操作或直接用于栽培食用菌。经汽爆处理的培养料质地柔软蓬松，多空透气，十分有利于食用菌菌丝的生长。采用此方法可简化食用菌培养料的灭菌流程，缩短灭菌周期，在实现培养料灭菌的同时最大程度保存培养料中适于食用菌生长的营养物质，可实现食用菌培养料的连续规模化灭菌处理，降低食用菌生产成本，提高食用菌产量。

Description

一种食用菌培养料的汽爆灭菌方法

技术领域

本发明属于食用菌生产领域，具体涉及一种采用汽爆技术对食用菌培养料灭菌的方法。

背景技术

食用菌培养料的灭菌就是对用于栽培生产食用菌的培养料中的微生物进行灭杀，是食用菌生产过程中的必须措施之一，一般采用湿热灭菌方法，其原理是利用热蒸汽穿透力强的性质，在高温下使微生物的菌体蛋白质变性，失去活性，从而杀死微生物，达到培养料灭菌的目的。通常食用菌培养料湿热灭菌方法主要有：发酵腐熟灭菌（巴氏灭菌）、常压蒸汽灭菌、常压间歇式蒸汽灭菌、高压蒸汽灭菌等方法。

发酵腐熟灭菌（巴氏灭菌）：在一些种类食用菌（主要是草腐菌，如草菇、双孢菇等）生产中，传统采用培养料堆制发酵的方法，利用培养料中的微生物代谢释放大量热能，产生70-80℃的高温，培养料就可以在高温作用下发酵腐熟，同时也灭杀了培养料中杂菌的营养体、害虫的幼虫及其卵块。这种方法的缺点是占地面积大，周期长，一般需堆制发酵15天左右，需频繁抛翻培养料以便使发酵腐熟充分，劳动力成本高。

②常压蒸汽灭菌：将食用菌培养料装瓶封口后放入常压灭菌锅中，通入正常大气压力的蒸汽（100℃）进行灭菌的方法。常压灭菌的灭菌方法，正常以常压灭菌锅（灶、床）出蒸汽（100℃）开始计算时间，通常保持食用菌培养料出蒸汽（100℃）达10～16小时。常压蒸汽灭菌法的缺点是灭菌时间长，能源消耗量大，并且有些微生物的芽孢和厚垣孢子能耐受100℃的高温，可能存在灭菌不彻底的风险。

③常压间歇式蒸汽灭菌：将培养料装瓶封口后置于灭菌锅中，经100℃的热蒸汽30～120分钟，杀死细菌的营养体，然后将装有培养料的瓶取出，置于25～30℃条件下培养24小时，以诱导培养料中残留的芽孢萌发成营养体，再次放入灭菌锅内灭菌30分钟，以杀死新萌发的营养体。如此反复多次，即可杀死培养料中的芽孢和厚垣孢子等。此方法缺点是操作繁琐，程序复杂，周期长，无法实现连续规模化加工。

④高压蒸汽灭菌：将培养料装瓶封口后置于密封的高压锅内，通入高压高温蒸汽，可在较短的时问内达到彻底灭菌的方法。通常培养料通入0.15-0.2MPa的高温蒸汽，培养料的温度可达到121℃，保温1.5~2小时，就能达到基本满意的灭菌效果，灭菌时间周期较短，大大提高了灭菌效率。但高压蒸汽灭菌也有缺点，培养料先装瓶然后再放入灭菌锅中灭菌，常常由于蒸汽无法侵入料瓶中心的培养料，容易出现局部培养料灭菌不彻底的问题，也就是说，高压蒸汽灭菌存在灭菌死角的风险。

以上四种湿热灭菌法还有一共同缺点是：均存在高温保持时间长，虽然能达到培养料基本灭菌的目的，但高温长时间发酵或蒸煮会延长美拉德反应的时间，造成培养料中营养物质的破坏，甚至产生不利于食用菌生长的有毒有害物质，如醛类物质，并且长时间加热也浪费燃料和人力，增加成本。

发明内容

目的

为了简化食用菌培养料的灭菌流程，缩短灭菌周期，在实现培养料灭菌的同时最大程度保存培养料中适于食用菌生长的营养物质，降低食用菌生产成本，提高食用菌产量，本发明采用逆向思维，先利用汽爆技术灭菌培养料，再对灭菌培养料进行无菌灌装的方法，可实现食用菌培养料的连续规模化灭菌处理。

技术方案

本发明的技术方案按照以下步骤进行操作：

步骤1，根据不同种类食用菌的培养料配方将培养料原料按比例混合；

步骤2，将步骤1混合后的培养料填装入汽爆罐内，填装至罐体积的70%-85%处，关闭进料阀门，通入饱和蒸汽，压力升至0.5-1.2MPa时，停止通蒸汽，保压1-5min，保压结束后继续通入饱和蒸汽，待压力升至1.5-1.8MPa时，将汽爆罐放料阀瞬间开启，使其中的培养料瞬间以炸散的形式“喷爆”至无菌的缓冲罐中，此时汽爆罐的温度仍然很高，可连续进行下一轮的汽爆灭菌，缓冲罐位于无菌灌装车间，通过优化汽爆的压力和保压时间等参数，在实现灭菌和熟化的同时，使培养料的含水率达到60%左右；

步骤3，步骤2所得的培养料经过高温高压汽爆处理，已完全无菌，此时培养料温度已迅速降至90℃左右，对于木腐菌，立即将培养料通过无菌输送带输送至无菌灌装设备分装至已预先灭菌消毒的培养料瓶或培养料袋中封口；对于草腐菌，直接将松散的培养料平摊放置于已预先消过毒的菌床上自然降温冷却；

步骤4，对于木腐菌，将培养料瓶或培养料袋放置于冷却车间，降温冷却至常温即可接种食用菌菌种，对于草腐菌，将预先制备的菌种粒播撒至菌床上，调节环境温湿度，进入下一步的发菌丝过程。

有益效果

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

①传统的木腐菌培养料灭菌方法大都采用先把培养料灌装至瓶或袋，再用高温蒸汽蒸煮灭菌，这种方法由于培养料填充满了料瓶或袋，高温蒸汽很难迅速浸入培养料瓶或袋的内部达到彻底灭菌的目的，因此需要漫长的持续蒸汽蒸煮过程，短则1-2小时，长则10多个小时，此过程中经常出现培养料瓶或袋内部灭菌不彻底，而培养料瓶或袋表层的培养料却因蒸煮过度而损失掉一部分营养物质，甚至产生有毒物质的情况。而本发明的技术方案运用逆向思维方法，采用特制的汽爆罐设备，将松散的培养料先用高温高压蒸汽在极短时间内蒸煮，再瞬间将培养料以炸散的形式“喷爆”至无菌的缓冲罐，最后无菌灌装。一方面，由于培养料松散，高压蒸汽能迅速浸入培养料的每一个角落，将培养料中的微生物菌体全部杀灭，灭菌彻底，不存在灭菌死角，另一方面，短时间蒸煮以及喷爆出后的培养料温度迅速降至90℃左右，可避免因长时间高温蒸煮引起培养料中营养物质的损失和产生不利于食用菌生长的有毒物质，并且节约燃料、人力和时间，降低成本；

②采用汽爆技术不仅能实现食用菌培养料的灭菌，同时还将培养料中的秸秆、木屑等结构坚实物料的组织细胞撕裂，质地变得柔软蓬松，多空透气，十分有利于食用菌菌丝的生长，提高产量；

③汽爆使培养料中所含的大部分木质素裂解，半纤维素降解为小分子糖类物质，能被食用菌菌丝直接吸收利用，从而降低食用菌培养料配方中淀粉质原料的用量，降低生产成本；

④采用汽爆的方法，省去了灭菌后罐体的降温时间，使得罐体在温度很高的情况下进行连续灭菌生产，不需要每次灭菌前的升温热罐过程，大大节约了蒸汽用量和时间，从而实现食用菌培养料的连续规模化灭菌处理。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，以下采用具体的实施例加以说明，需要说明的是，以下实施例仅仅作为本发明的列举说明解释，不应视为对本发明保护范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可做出若干调整和改正，这些都属于本发明的保护范围。

实施例1双孢菇（草腐菌类）培养料的灭菌、熟化

步骤1，将玉米秸、麦秸、稻草等秸秆、畜禽粪便和其它辅料按照双孢菇培养料的配方比例混合均匀；

步骤2，将步骤1混合后的培养料填装入汽爆罐内，填装至罐体积的70%-85%处，关闭进料阀门，通入饱和蒸汽，压力升至0.5MPa时，停止通蒸汽，保压5min，保压结束后继续通入饱和蒸汽，待压力升至1.5MPa时，将汽爆罐放料阀瞬间开启，使培养料瞬间以炸散的形式“喷爆”至无菌的缓冲罐中，此时汽爆罐的温度仍然很高，可连续进行下一轮的汽爆灭菌，缓冲罐位于无菌灌装车间，通过优化汽爆的压力和保压时间等参数，在实现灭菌和熟化的同时，使培养料的含水率达到60%左右；

步骤3，步骤2所得的培养料经过高温高压汽爆处理，已完全无菌，此时培养料温度已迅速降至90℃左右，质地变得柔软蓬松，将其平摊放置于已预先消过毒的菌床上自然降温冷却；

步骤4，将预先制备的菌种粒播散至菌床上，调节环境温湿度，进入下一步的发菌丝过程。

实施例2杏鲍菇（木腐菌类）培养料的灭菌

步骤1，将木屑、棉籽壳和其它辅料按照杏鲍菇培养料的配方比例混合均匀；

步骤2，将步骤1混合后的培养料填装入汽爆罐内，填装至罐体积的70%-85%处，关闭进料阀门，通入饱和蒸汽，压力升至1.2MPa时，停止通蒸汽，保压5min，保压结束后继续通入饱和蒸汽，待压力升至1.8MPa时，将汽爆罐放料阀瞬间开启，使培养料瞬间以炸散的形式“喷爆”至无菌的缓冲罐中，此时汽爆罐的温度仍然很高，可连续进行下一轮的汽爆灭菌，缓冲罐位于无菌灌装车间，通过优化汽爆的压力和保压时间等参数，在实现灭菌和熟化的同时，使培养料的含水率达到60%左右；

步骤3，步骤2所得的培养料经过高温高压汽爆处理，已完全无菌，此时培养料温度已迅速降至90℃左右，立即将培养料通过无菌输送带输送至无菌灌装设备分装至已预先灭菌消毒的培养料瓶或培养料袋中封口；

步骤4，步骤3所得的培养料瓶或培养料袋放置于冷却车间，降温冷却至常温，接种杏鲍菇菌种，调节环境温湿度，进入下一步的发菌丝过程。

Claims (2)

1.一种食用菌培养料的汽爆灭菌方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1，根据不同种类食用菌的培养料配方将培养料原料按比例混合；

步骤2，将步骤1混合后的培养料填装入汽爆罐内，填装至罐体积的70%-85%处，关闭进料阀门，通入饱和蒸汽，压力升至0.5-1.2MPa时，停止通蒸汽，保压1-5min，保压结束后继续通入饱和蒸汽，待压力升至1.5-1.8MPa时，将汽爆罐放料阀瞬间开启，使培养料瞬间以炸散的形式“喷爆”至无菌的缓冲罐中，此时汽爆罐的温度仍然很高，可连续进行下一轮的汽爆灭菌，缓冲罐位于无菌灌装车间，通过优化汽爆的压力和保压时间等参数，在实现灭菌和熟化的同时，使培养料的含水率达到60%左右；

步骤3，步骤2所得的培养料经过高温高压汽爆处理，已完全无菌，此时培养料温度已迅速降至90℃左右，对于木腐菌，立即将培养料通过无菌输送带输送至无菌灌装设备分装至已预先灭菌消毒的培养料瓶或培养料袋中封口；对于草腐菌，直接将松散的培养料平摊放置于已预先消过毒的菌床上自然降温冷却；

步骤4，对于木腐菌，将培养料瓶或培养料袋放置于冷却车间，降温冷却至常温即可接种食用菌菌种，对于草腐菌，将预先制备的菌种粒播撒至菌床上，调节环境温湿度，进入下一步的发菌丝过程。

2.根据权利要求1所述的一种食用菌培养料的汽爆灭菌方法，其特征在于：所述食用菌，是指香菇、金针菇、杏鲍菇等木腐菌或双孢菇、草菇等草腐菌。