Способ получения субстрата для выращивания грибов рода рlеurотus и установка для его приготовления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 754008 А 1 РЕСПУБЛИК 51)5 А 04 ИЕ ИЗ ЕТЕН У СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТ озяйственный для ость щест- резов, ув том с у хо- выГОСУцАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Кишиневский сельскох институт им,М,В.фрунзе(72) В.Н,Андриеш и С.И.Додылева (56) 1,Алиев Э,А. и др. Технология возделывания овощных культур и грибов в защищенном грунте, М,; 1987, с.307.2. Автооское свидетельство СССР В 1407462, кл. А 01 К 1/04, 1985. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУБСТРАТ ДЛЯ ВЦРАЦИВАНИЯ ГРИБОВ РОД Р ЕОВОТОЯ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ПР ГОТОВЛЕНИЯ(57) Использование: сельское хозяйство, выращивания съедобных грибов, Сущн изобретения: получение субстрата осу вляют путем измельчения древесных об нения их и термообработки, При трат нагревают насыщенным паИзобретение относится к сельском эяйству и может быть использовано для ращивания съедобных грибов,Известен способ получения субстрата для выращивания вешенки, включающий измельчение исходного растительного материала, обработку его смесью суспенэий защитных микроорганизмов, замачивание до полного насыщения клеток, перемешивание и автоклавирование (1), Однако процесс термической обработки субстрата путем автоклавирования очень трудоемкий и малопроизводительный, что делает его экономически нерентабельным для промышленного культивирования вешенки. ром до 65-70 С и выдерживаютв течение 3,5 - 4,5 ч, После этого температурусубстрата снижают подачей очищенного воздуха до 55 - 60 С и дополнительновыдеркивакт 23- 25 ч, Данный способ реализуетсяирипомощи установки для приготовлениясубстрата, включающей смесительную емкость; подающий трансйортер; сйстемгы сйабжения паром, водой, воздухом, выболЪенйой в видЕ вентилятора с биофильтром, соединенным с перфорированными трубопроводами, размещенными по периметру смесительной емкости, которая на выходе имеет отводящий транспортер, в верхнеи части которого установлен объемный дозатор мицелйя, снабженный ворошилкой, Выгруэной патрубок дозатора образует с частью кожуха отводящего транспортера инокуляцйонную камеру. Данная установка позволяет улучшить качество приготовляемого субстрата.2 с, и 2 з и ф лы,7 табл 4 ил,Известен также способ получения суб- (Я страта, при котором растительный материал ф измельчают, увлажняют и подвергают тер- С) мообработке насыщенным паром при температуре 65-70 С в течение 12 часов с последующим охлаждением (1), При этом способе в результате термообработке погибают практически все микроорганизмы,еаейНедостатком данного способа является необходимость наработки и внесения суспензии защитных микроорганизмов, а такке низкая гигиеническая надежность процесса и высокий процент ручного труда,Известна установка для промышленного приготовления субстрата. включающая смесительную емкость, подающий транс5 10 15 20 25 дения,30 35 40 50 55 портер, системы снабжения воздухом, паром, водой, а также привод (2).Целью изобретения является увеличение продуктивности субстрата и повышениеего качества.Поставленная цель достигается тем, чтоизмельченные древесные обрезки увлажняют, после чего термообрабатывают путемнагрева насыщенным паром до 65-70 С,выдерживают при этой температуре 3,5 - 4,5ч, затем подают очищенный воздух, снижаятемпературу субстрата до 55-60 С, дополнительно выдерживают при этой температуре в течение 23-25 ч,после чего охлаждаютмассу до комнатной температуры,Способ приготовления субстрата осуществляется с помощью установки, включающей смесительную емкость, подающийтранспортер, системы снабжения воздухом,паром, водой и иэмельчитель, выход которого соединен со входом смесительной емкости, а система снабжения воздухомвыполнена в виде вентилятора с биофйльтром, соединенным с перфорированнымитрубопроводами, размещенными по периметру смесительной емкости, причем на еевыходе установлен отводящий транспортер. в верхней части которого установленобьемный дозатор мицелия с ворошилкой,выгруэной патрубок которого образует с частью кожуха транспортера инокуляционнуюкамеру.Обьемный дозатор выполнен в видедвух установленных с зазором относительно друг друга обрезиненных вальцев, на поверхности которых установлены вшахматном порядке пальцы, Дозатор,транспортер и ворошилка имеют общийпривод.Для получения субстрата обрезки яблонь, измельченные до величины 1 см в измельчителе, по транспортеру загружают всмесительную емкость. Здесь обрезки подвергают воздействию насыщенного пара,который подается от парообразователя через систему пароснабжения, приэтом масса постоянно перемешиваетсяворошильной установкой для обеспеченияравномерности обработки. Температурумассы в смесительной емкости поднимаютдо 70 С и поддерживают на этом уровне втечениетрехчасов, после чего ее снижаютдо 60 С и при этой темпера 1 уре выдерживают массу еще 24 ч. При помощи вентиляторас биофильтром в смесительную емкость подается отфильтрованный воздух, необходимый для кондиционирования субстрата,Затем подачу пара прекращают, и при помощи отфильтрованного свежего воздухаснижают температуру массы до 22 С. Готовый охлажденный субстрат по отводящему транспортеру загружают в инокуляционную камеру, где при помощи объемного дозатора мицелия осуществляют инокуляцию субстрата, после чего его загружают в перфорированные пластмассовые ящики.Принятые параметры получения питательного субстрата приведены в нижеследующем экспериментальном обосновании, При проведении серии экспериментов приняты следующие обозначения:т 1 - температура первого этапа термообработки,ц = 65-70 С;Т 1 - время первого этапа термообработки,Т 1 = 3,5-4,5 ч;тг - температура второго этапа термообработки,тг = 55-60 ОС;Тг - время второго этапа термообработки,Тг = 23-25 ч;тз - температура субстрата после охлажтз-22 С.При изменении температуры т 1 первогоэтапа термообработки субстрата (11= 50, 55,60, 65, 70, 75, 80 С) и постоянных значенияхостальных параметров (юг=57 С, сэ = 21 С,Т 1 = 4 ч, Тг = 24 ч), установлено, что оптимальная температура И первого этапа термообработки находится в пределах 65-70 С. При такой температуре погибает основная масса вегетативных форм патогенных микроорганизмов с одной стороны, и активизируется жизнедеятельность термофильных полезных микроорганизмов с другой стороны, Высокая температура и оптимальная влажность в этом периоде способствуют также размягчению и частичному разрушению оболочек растительных клеток и переводу лигнина в более доступную для мицелия форму. При более низкой температуре не погибают многие формы патогенных микроорганизмов, создающие конкуренцию мицелию вешенки при освоении субстрата, а также замедляется процесс разложения лигноцеллюлозного комплекса. Более высокая температура (выше 70 С) создает эффект, близкий к стерилизации, являющийся губительным не только дляпатогенных, но и для полезных термофильных микроорганизмов (см.табл,1). При постоянных величинах т 1= 67 С, сг=57 С, тз = 21 ОС, Тг = 24 ч, изменяют Т 1 - время первого этапа термообработки субстрата (Т 1 "3; 3,5; 4; 4,5; 5 ч). Опыты показали, что оптимальный период времени термообработки лежит в интервале Т 1 = 3.54,5 ч, За более короткий период не получа- температуры субстрата, Это может придается эффекта термодезинфекции растйтель-,сти к превышению максимально допустиной массы и ее оптимального увлажнения. мой температуры субстрата и гибелиоПри продолжительности периода более 4,5: мицелия. Температура ниже 20 С затормач возникает опасность гибели термофиль живает рост и развитйе мицелия, снижаетных микроорганизмов и переувлажнения его активность. При этом возникает опассубстрата (см.табл,2)ность вторичной инфекций субстрата патоОставляя без изменения 11=67 С, генными микроорганизмами.1 з=21 С, Т 1=4 ч, Т 2 = 24 ч, изменяют темпе-: Как показали эксперименты, при кратратуру термообработки на втором этапе: 6-10 -ковременном подъеме"тнейпьеркатяуры до 65= 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70 С, Установлено, 70 С происходит только частичнаячто оптимальной на этом этапе является " стерилизация субстрата, что способствуеттемпература в пределах т 2 = 55 - 60 С. : уничтожению нематодк и вегетативных формЭтот интервал температуры является патогенных микроорганизмов,главным обнаиболееблагоприятным для интенсивного 15 разом грибов рода Тг 1 сЬобеппа, Мцсог,размножения, роста и развития полезньх Рей 1 с 1111 оа. Способ обеспечиваетактивизамикроорганизмов. Они обеспечивают на цию жизйетдеятелтьноьститакйтлйнномЯицентрачтчокв иданном этапе разложение целлюлозной ос- способствует также размягчению-и частичновы субстрата, выделяя всредулегкоусво- ному разртушейтиюоболочек растительнь 1 хяемые формы питательных веществ. 20 клеток, переводу лигнина в более доступноТемпература 60 С приводит к перефермен- для мицелия вешенки форму. Последующееотаций субстрата и угнетающе действует на понижение температуры до 55-60 С и подажизнедеятельность термофильных микро- ча чистого воздуха в субстрат создают блаорганизмов.При более низкой температуре гоприятные условия для развитияактивность полезных микроорганизмов за термофильных микроорганизмов защитномедляется, сокращается и процесс разло- годействия изчисласпорообразующихбакжения целлюлозной основы субстрата терий рода Вас 111 цз, ОгоЬас 111 цз,(см.табл.3). з.:Се 11 ц 1 огпопаз и дркоторые обильно имеютПри постоянных величинах т 1=67 С, ся в природе на любых растйтельтнных остат-т 2=57 С, тз=21 С, Т 1 = 4 ч, изменяют время 30 ках. Их действие совместно" свторого этапа термообработки субстратаактиномицетами, в этот период термообра(Т 2 = 22, 23, 24, 25, 26 ч), : . ботки обеспечивает разложение лигйинной. Опыты показали, что оптимальным для" основы субстрата и выделение легкоусвояе-второго этапа термообработки является мых форм питательных веществ, что обусвремя Т 2 = 23 - 25 ч, на этом этапе происхо лавливает селективность среды для,роста идит кондиционирование субстрата, созда- развития мицелия вешенки. В результатеются селектйвные условия для оптимальнойувеличивается продуктивность субстрата,жизнедеятельностй мицелия вешенки;обеспечивающая получение более высоких,Меньший период второго этапа термообра-стабильных и качественных урожаев плддоботки ослабляет интенсивность размноже вых тел (см,табл.5-7).ния, роста и развития термофильныхПоявление белого налета на субстратемикроорганизмов, тормозит процесс разло-:было отмечено через два дня, еще через дважения целлюлозы. Более продолжителтьнцй дня началось массовое разрастание возпериодсоздаетусловия, благоприятныедля : душного мицелия, полное зарастание субразвития генеративных форм йатогенных 45 страта произошло на 12-й день послемикроорганизмов, являющихся конкурента-" инокуляций. Формирование плодовых телми для мицелия вешенки (см,табл.4).;началось на 21-ый день, первыегрибы веНе изменяя т 1 = 67 С, тг = 57 ОС, Т 1 = 4 ч, шенки обыкновенной (Р 1,озсгеатов) появиТ 2 - 24 ч, изменяют температуру готового"лись на 23-й день. Плодоношениесубстрата после охлаждения: тз = 18, 19, 20, 50 осуществлялось тремя волйами, общая уро 21, 22, 23, 24 С, Экспериментально устано- жайность составила 51,3 кг/м. Биохимичевили, что оптимальной температурой суб- ский анализ Собранных грибов показалстрата для инокуляции мицелием вешенки "Следующие результаты; белок 4,1; углевоявляется тз=20-22 С. При этой температуре ды 5,9; минерэльнйе вещества 3,96; жиробеспечивается начало равномерной жиз 3,25 оуь; зола 7,3 фД,недеятельности мицелия в субстрате. Более : "Описанный способ реализуется при повысокая температура приводит к усиленной мяощи установки дляприготовления субжиэнедеятельностимикроорганизмов и ми- страта, Устройство установки поясняетсяцелия в первые дни после инокуляции, что чертежами, где на фиг, 1 представлен общийспособствует резкому увеличению общей вид устеновки не фит. 2 - смесительнвя10 15 20 40 50 емкость в изометрии; на фиг, 3 - объемный дозатор; на фиг,4 - общий привод объемного дозатора, транспортера и ворошилки.Установка для получения субстрата состоит из измельчителя 1, смесительной емкости 2, подаЮщего транспортера 3 и отводящего 4 транспортеров. Смесительная емкость 2 снабжена системой пароснабжения 5, вентилятором 6 с биофильтром 7. Вентилятор 6 связан с перфорированными трубопроводами 8, расп 6 ложенными по периметру смесительной емкости 2. На отводящем транспортере, 4 в верхней его"части, установлен обьемный дозатор мицелйя 9,снабженный ворошилкой 10. Выгрузной патрубок объемного дозатора образует с частью кожуха транспортера 4 инокуляционную камеру 11, Смесительная емкость 2снабжена также ворошильной установкой 12, термодатчиком 13, терморегулятором 14 и шнеком 15 для подачи субстрата на отводящий транспортер 4. Объемный дозатор 9, отводящий транспортер 4 и ворошилка 10 снабжены общим приводом. Проинокулированный мицелием субстрат йодается в пла стмассовые ящики 16,Объемный дозатор 9 (см,фиг.3) выполнен в виде двух установленных с зазоромотносительно друг друга обрезиненных вальцев 17 и 18, снабженных эластичными, 30 напрймер резиновыми, пальцами 19, размещенными в шахматном йбрядке на на ружной поверхности каждого вальца,Общий привод (см;фиг,4) объемного дозатора 9, отводящего трайспортера 4 и во- .35 рошилки 10 выполнен в виде электродвигателя 20, редуктора 21; открытого зубчатог 6 зацейления шестерен 22 и 23 и цепной передачи 24, связывающей ведущий вал 25 объемного дозатора 10 с веду,щим валом 26 транспортера 4 И осью 27 еорошилки 10, через сменййе звездочки 28,29,30. Скорость перемещения выгрузного транспортера 4 и вращения ворошилки 10 регулируется при помощи сменных звездрчек 28,29,30.Установка работает следующим образом. Древесные обрезки подаются в из" мельчитель 1, где они дробятся до фракции 0,5-1,5 см, и по подающему транспортеру 3направляются в смесительную емкость 2, после чего через систему пароснабжения 5 вемкость подается насыщенный пар от парообразбвателя (условно не показан). Одновременно включается ворошильная установка 12, которая обеспечивает равномерное перемешивание и обработку древесных обрезков паром. При этом, за счет разности .температур, часть подаваемого насыщенного пара конденсируется и увлажняет обрезки до оптимальных параметров 70-75 О), что регулируется количеством и насыщенностью подаваемого пара с помощью терморегулятора 14. После термодезинфекции и увлажнения обрезков в смесительную емкость 2 через перфорированный трубопровод 8 посредствомвентилятора 6 с биофильтром 7 подается свежий воздух, который обеспечивает оптимальное кондиционирование субстрата с последующим его охлаждением до 20-22 С, Готовый субстрат при помощи шнека 15 подается на отводящий транспортер 4, по которому он поступает в инокуляционную камеру 11, где оСуществляетСя-инокуляцйя субстрата мицелием, поступающим из обьемного дозатора 9, Равномерное поступление мицелия обеспечивается совместной работой воро-. шилки 10 и обрезиненных пальцевых вальцев 17 и 18. Пройнокулированный мицелием субстрат поступает в выгрузной патрубок отводящего транспортера 4, а из него в перфорированные пластмассовые ящики 16.Предлагаемый способ получения субстрата и устройство для его приготовления, в силу особенности процесса термической обработки и кондиционирования с подачей чистого воздуха, обеспечивает не физический,амикробиологический процесс, созда- ющий условия для развития аэробных, полезных микроорганизмов, обуславливающих селективность среды для роста мицелия вешенки, Обильное развитие этих микроорганизмов в субстрате способствуетугнетению роста микроскопических грибов- конкурентов вешенки, Кроме того, продуктами жизнедеятельности бактерий рода ВасШоз являЮтся растворимые полисахариды, которые представляют собой хороший источник углерода для роста мицелия вешенки. В фильтрах термофильйых микроорганизмов обнаружены целый ряд витаминов и гетероауксинов, которые также используются мицелием. Широкий спектр протеазной активности в кислотной, нейтральной и щелочной области рН позволяет мицелию вешенки использовать и мертвые клетки термофильных бактерий в качестве источника азота, углерода и фосфора. Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает создание селективности субстрата за счет снижения конкурентоспособности патогенных микроорганизмов, а также улучшение азотного иуглеродного питания мицелия вешенки благодаря выделению полезными микроорганизмами витаминов и гетероауксинов.Предлагаемое устройство позволяет увеличить число оборотов возделывания вешенки в культивационном помещении за10 9 1754008счет сокращения периода подготовки суб- качества приготовляемого субстрата, она страта и вегетационного периода в целом. снабжена измельчителем, выход которогоФ о р м у л а и з о б р е т е н и я .соединен со входом смесительной емкости, 1. Способ получения субстрата для вй-а система снабжения воздухом выполнена в ращивания грибов рода Рецго 1 оз, включа виде вентилятора с биофильтром, соединенющий измельчение древесных обрезков; ным с перФорйрованаными трубопроводами, увлажнение, термообработку путем нагреваразмещенными попериметрусмесительной насыщенным паромдо 65 - 70 Си выдержи-, емкости, причем на ее выходе установлен вания, последующее охлаждение; о т л и ч а-- отводящий транспортер, в верхней части кою щ и й с я тем, что, сцелью увеличения 10 торого установлен объемный дозатор мицепродуктивности субстрата, выдерживаниелия с ворошйлкой, выгрузной патрубок субстрата осуществляют втечение 3,5-4,5 ч,которого образует с частью кожуха транс- после чего подают очищенный воздух, сни- портера инокуляционнюую камеру;жая температуру субстрата до 55-60 С, и 3. Установка по п,1, о т л и ч а ю щ а я с я дополнительно выдерживают в течение 23- 15 тем, что объемный дозатор выполнен в вида 25 ч,: : ." . двух установленных с зазюорбм относитель. 2, Установка для получения субстрата нодругдруга обрезиненныхвальцов, на пэдля выращивания грибов рода Рецгоаз, верхности которых установлены пальцы, , включающая смесительную емкость, пода- размещенные в шахматном порядке, : ющий транспортер, системы снабжения 20 4, Установка по п,1, о т л и ч а ю щ а я с я воздухом, паром, водой, привод, о т л и ч а- тем, что дозатор, транспортер и ворошилка ю щ а я с я тем, что, с целью повышения имеют общий привод." " Т"а б л и ц а 1 Та б и да 2веВва ее 1 иав 1 г Йи иа а и а ю м аа ив аю е ааи Ю ам аа в в а и ги а а ть ллодоношения ( в Й суммарной)таюМтетивииетья волна днях) и урожайностьаееюмамива вива льнос лителькервогоермообри, н стьтап оявлениелодовыхел, дн. иВтмм волна т в орал волна т иаа ивваеги ии виюгв турожай длительность длит иост урожа ность урожайностьдлит иост т аи иа ваааввв а ата е е ю гввити Предла,0гаемый 3,5слосбб 4,05,0Известное ре 71 75 79 74 68 67 27 25 24 19 17 98;90 83 в 32 34 37 103 101 67 а 7 шениеа и иютгт таюат ваиветавиматаю имеютт ме., Вииневаи Виввитити итетигиииттВ иях) н урожайность (в Фт тВт Длит Ьность о этвлв бработ" лительност оявленне лодовых ел, дней ллодонот ммарной ния (в и и второтермооки, ч титеиие лерваВ ттттт третья волна лна вторая во ии ттт и т иити втифВ ви Ллитель" урожай"ность . ность итель" уро сть нос ллительность урожай"ность ти и Вф и и г и В т В и и В Ве иии т теВ и В ВтиттВ титетВВ т тт ттВи ВВ гв 27 971. 679 99 75 62 79 98 7467 68 77 мыйлбсобте иВ 7 . 9 а 18 83 17 96 33 4 24 " 3 5 26 34 6 2838.94 5 и В вг виаиттииививиВивав фете тв в В ф т е т В т т В и ВВ В и В в т иВаблицае ю вам фе а в а в мамам ю ае в маеюффв вфмфвюае вамеееетате амамавав д в Активность микрооргаевамаавамеавюаеюааф термофильйые бактери г,.рибы и а"ктиномицеты а.ФЮВ м ю аф м ю в М емпера"яичныеараметы, б посВам е ав ВВ еев и м вваваа маем плесневые .грибы- пзтогены "аввааваевфававве ееюВ ение табл фававаававааа иост ь целлюлозора Ю аввеееа в юе фей в ев и вафа ю вих микроорганйэмов, а Температурные,,.параметры, С,ктиВ в ю ю ю а в ю е м ю г е ю вюиюав еетаю ам фавфав а еф ма аваев вам ю в, гриб ак вмавве в ЮЮ а аа ввае Вю ю а вв ае ю родолжительнос мообрабофее Вф аф аф ф Ве е а а м е5 ееа аа таю Ьвевафм ив ФиаВе м ю в ев ев ю м т ев юаеееефвм м Предла" гаечный. пвава3ееаее еваме9 ваваВ 9 11 13 17.18 13 11 13 14 14 16 18 18 1 Э 18 14 , 15 13 13 716 16 13, 8 17 15 14 3 11 6 4 41754008 14Таблица 6 Активность микроорганизмов в баллах Температурныепарамет"ры, С Способполучения термофильные бактерии,грибы и актиномицеты плесневые грибытпатогены Продолжительность термообработки, ч,22 23 24 25 26 22 23 24 25 26 5 6 55 6 6 56 6 7 75 6 7 63 43 3 2 2 2 1 1 2 2 3 1 2 2 3 4 1 2 2 2 6 1 11 2 5 О 1 1 2 3 О 0 О 1 О 0 0 0 Продолжение табл,б Способполучениящитее а т таааев а ещаавтеаюеете е Активность целлюлозоразрушаю 1 цих микроорганизмов, В Температурныепараметры, С бактерии грибы Продолжительность термообработки, ч 25 26 22 23 24 25 22 23 : 2 26 г ювевв, щвщааваев 17 19 20 17 15 13 12 11 13 19 20 18 17 14 15 15 17 19 21 19 19 14 15 16 19 2122 . 20 19 15 17 17 18 20 20 18 17 13 15 17 15 16 15 .13 13 19 11 .12 13 15 14 12 1 О 8 9 91 в е в в Предлага" 40 емый 45 50 55 60 65 709 9 14 13 14 14 16 15 15 1210 8 7 ещщщвтввевтще ее еет ютвевюветавветаещ вщ т е еи "а 7У"е-Ге"-" Табл мгбиохимический состав плодовых тел,Способ получеурожайЭтапы термообработки ность,кг/мз зола первый этап белок углеводы второй этап минеральные вецества жир Температурныйрежим,фС Продолжительностьобработки,ч Продолжительностьобработкич Температурныйрежим,4 о 45 5 о 3,5-4,5 55бо 65 7 о гзИзвестныйспособ 65-7 О 12 1,56 7,2 414 2,6 3,6 5,2 гв Предлага емый 4550 55 60 65 70 предлагыемый 5560 65 7 о 75 Во 1,8 2)5 Э,7 3,9 2,8 г,о 1,1 5,о 5,94 4,8 3,3 1,9 2,7 32 394 г,б 1,7 1,32 2,41 2,93 Э,г 5э,о 8 2,65 1,91 4,2 5,1 6,2 7,Э 6,6 4,6 31,О 37,9 48 1 51,3 49,0 39,2 32,3.Гер Карре Бокаре Подписное о изобретениям и открытиям при ГК 5, Раушская нэб 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина,аказ 2832 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета 113035, Москва, Ж