Промышленные технологии выращивания ми



Дата13.10.2018
өлшемі179.41 Kb.
#86705
Промышленные технологии выращивания мицелия.

(статья из научно-производственного журнала)


Любая технологическая схема выращивания мицелия вклю­чает следующие этапы:

  • варка зерна;

  • внесение минеральных добавок;

  • стерилизация зерна;

  • инокуляция культурой гриба;

  • инкубация.

Однако существуют различные варианты технологий в за­висимости от способа варки и стерилизации зерна, емкости, в которой выращивают мицелий, и емкости, в которой мицелий реализуют потребителю.

Наиболее продвинутая технология производства мицелия принадлежит фирме Sylvan. Она предусматривает проведе­ние всех технологических операций, кроме инкубации, в од­ной емкости. После инокуляции сваренного и простерилизованного зерна культурой гриба осуществляют перемешивание и фасовку в полиэтиленовые стерильные пакеты, в которых культуру инкубируют, и затем отправляют потребителю. Наи­более опасный момент в данной технологии - это расфасовка инокулированного зерна по пакетам. Однако эту операцию осуществляют в помещении 1 класса чистоты, и риск внесения инфекции практически минимальный.

В технологических схемах производства мицелия, приме­няемых в России, существует, к сожалению, достаточно мно­го критических моментов, которые могут привести к инфици-рованию культуры.

Наиболее распространенной является следующая техноло­гическая схема:


  • варка зерна;

  • расфасовка в емкости для выращивания: банки (2-х или 3-х литровые) или полипропиленовые пакеты;

  • стерилизация;

  • инокуляция;

  • инкубация;

  • расфасовка по пакетам (в случае, если выращивание проводилось в стеклянной емкости);

  • инкубация (доращивание);

  • хранение в холодильной камере;

  • реализация.

Емкости для выращивания мицелия


Наиболее сложным моментом для всех производителей яв­ляется выбор емкости для выращивания мицелия и способ ее закрытия. Большая часть лабораторий (67%) используют для выращивания коммерческого посевного мицелия стеклянные банки, главным образом 3-х литровые, с последующим перетариванием готового мицелия в полиэтиленовые пакеты. При использовании для выращивания мицелия отечественных сте­клянных банок производитель сталкивается со следующими проблемами:

  • банка не приспособлена для использования навинчиваю­щейся крышки, что приводит к сложностям ее закрытия;

  • цвет стекла часто имеет зеленоватый оттенок, что приво­дит к трудностям при визуальной проверке мицелия на ин­фицированность;

  • необходимо проводить встряхивание культуры - дополни­тельную трудоемкую операцию, которая при плохом закры­тии банки может привести к инфицированию культуры;

  • при реализации необходимо перетаривать мицелий из банки в пакет, что связано с возможностью инфицирования уже готового мицелия;

  • перетаривание удлиняет технологический цикл выращивания, так как после него необходимо провести снова инку­бацию культуры;

  • большой бои банок, травмируемость рабочих при мытье и встряхивании банок.

Особого внимания заслуживает вопрос о способе закры­тия банок, так как от этого зависит микробиологическая чис­тота культуры. Опасность инфицирования возрастает при производстве мицелия шампиньона, вероятность заражения которого много выше, чем вешенки. Это связано как с длительностью цикла выращивания, так и, возможно, с различиями в конкурентных (антибиотических) свойствах этих видов грибов. Возможные способы закрытия банок и их оценка представлены в таблице 1.


Таблица.1

Емкости для выращивания мицелия и способы их закрытия


Емкости


Варианты закрытия


Оценка


Колбы,

молочные бутылки



• Пробки ватно-марлевые

+

• Фольга пищевая

-










Стеклянные банки,

1, 2, 3-х литровые



• Пергамент (2 слоя)

-

• Крафт-бумага (2 слоя)

-



• Крафт-бумага + фольга (2 слоя)

-



• Матрацы ватно-марлевые (марля-вата-марля)

-



• Металлические крышки для консервирования + крафт-бумага

-



• Крышки резиновые с центральным отверстием + ватный тампон

+



• Крышки полипропиленовые с центральным отверстием + ватный тампон + скотч, в котором булавкой делают несколько дырочек

+




Клеенка медицинская

-



• Плотная ткань

-



• Металлические крышки для консервирования с отверстием + ватный тампон + крафт-бумага

-



• Пробка ватно-марлевая + крафт-бумага

+










Пакеты термостойкие

полипропиленовые



• С перфорацией без фильтров

-

• Без перфорации, без фильтров


-



• С ватно-марлевой пробкой в кольце

+



• С микропористым фильтром

+



• С фильтром из крафт бумаги

+/-

- не рекомендуется; +рекомендуется


При оценке фильтрующих материалов, используемых для закрывания банок, оказалось, что 60% лабораторий использу­ют материалы, которые не удовлетворяют требованиям мик­робиологического производства. Способ закрытия банок и фильтры, используемые 10% производителей мицелия, можно считать удовлетворительными только при производстве мице­лия вешенки. И только 30% лабораторий используют матери­алы, которые могут обеспечить микробиологическую чистоту мицелия вешенки и шампиньона.

Стадия перетаривания готового мицелия из банок в поли­этиленовые пакеты тоже заслуживает пристального внимания. Самое главное на этом этапе соблюдать два основных правила



  1. Пересыпать одну банку в один пакет. Проявление инфекции особенно вероятно в том случае, если мицелий из нескольких банок попадает в одну емкость. Дос­таточно пропустить одну инфицированную банку, и количест­во инфекции сразу удвоится. Однако именно таким образом перетаривают свою продукцию 70% лабораторий.

  2. Проводить доращивание (инкубацию) перетаренного мицелия перед установкой в холодильник или перед реализацией, добиваясь полного обрастания зерна мицелием гриба.

Перед расфасовкой в пакеты банки с готовым мицелием встряхивают, и мицелий, обволакивающий зерно, облетает с него. В результате зерно становится "голым", и в этот момент опасность попадания на него конкурентной микрофлоры очень велика. Особенно она увеличивается в том случае, если фасовка происходит в нестерильных условиях - например, в отсутствии ламинара или в отсутствии стерильной зоны, куда поступает воздух, прошедший две ступени очистки. Кроме то­го, пакеты, в которые пересыпают мицелий, не подвергают стерилизации. Они не имеют специальных бактериальных фильтров, которые бы не пропускали инфекцию. Через пер­форации, которые делает сам производитель мицелия кустар­ным способом, попадание спор посторонних микроорганиз­мов вполне вероятно. Поэтому после расфасовки мицелий в пакетах необходимо обязательно помешать на 2-3 дня на доращивание. Доращивание мицелия проводят при температуре 22-24°С. В холодильник и потребителю должен поступать ми­целий, в котором отсутствуют "голые" зерна, не охваченные мицелием. Тем не менее, 30% лабораторий выпускают на ре­ализацию недорощенный мицелий.

В мировой практике наибольшее распространение получил метод выращивания коммерческого мицелия в стерилизуемых полипропиленовых пакетах с бактериальным фильтром без перетаривания. Это технология производства мицелия, при которой культура надежно защищена от инфицирования. Та­кую технологию используют в настоящее время уже 33% оте­чественных производителей мицелия. Однако и при этом спо­собе выращивания российские производители сталкиваются с рядом проблем. К сожалению качество полипропиленовой пленки и фильтров далеко от уровня мировых стандартов, при этом стоимость пакетов, поступающих в продажу, достаточно высока. Плохое качество полипропилена особенно сказывает­ся после стерилизации - пленка становится более жесткой и ломкой, могут образовываться микротрещины, через которые проникает инфекция. Наиболее опасной является область со­единения фильтра с пленкой - там образование трещин наи­более вероятно. Тем не менее, некоторые производители ми­целия сумели найти неплохие образцы отечественного поли­пропилена и материалов, используемых в качестве бактери­цидных фильтров. Они делают пакеты с фильтрами самостоя­тельно. 50% лабораторий, производящих мицелий в пакетах, используют качественные бактерицидные фильтры, остальные 50% используют пакеты либо вообще без фильтров, делая там перфорации, либо используют фильтры, не обеспечивающие достаточную степень очистки проникающего в пакет воздуха. Однако опыт 33% производителей мицелия указывает на большие возможности данной технологии. Сложности, возни­кающие при использовании стеклянных емкостей для выращи­вания мицелия, по-видимому заставят в скором времени об­ратить внимание и остальных лабораторий на уровень качест­ва и чистоты мицелия, производимого в пакетах, а также на технологичность данного способа.

Также существует вариант технологии, при котором зерно стерилизуют в банках, инокулируют его, перемешивают и по­сле этого перетаривают в полиэтиленовые пакеты, которые предварительно стерилизуют радиационным методом. Инку­бацию проводят в пакетах. При такой технологии выращивания отсутствует перетаривание и отпадает необходимость в дорогостоящих и не всегда качественных полипропиленовых пакетах.



Промежуточная культура. Технологические схемы произ­водства промежуточного мицелия. Качество промежуточной культуры в большой степени определяет и качество коммерческого мицелия. Схема получения промежуточной культуры в большинстве российских лабораторий представле­на на схеме 1.

Схема 1.

Получение промежуточной культуры на зерне



"маточная культура"

(коллекционная культура в пробирке на агаровой питатель­ной среде либо на компосте, соломе, опилках и т. п.)



культура в чашке Петри на питательном агаре





промежуточная культура на зерне

(в стеклянных молочных бутылях или колбах)

Очень важно, чтобы культура на питательных средах в чаш­ках Петри была всегда свежей, не хранилась в холодильнике.

Перед использованием необходимо проверить не только чи­стоту культуры, но и ее морфолого-культуральные характери­стики: скорость роста, характер роста, наличие или отсутст­вие аномального роста. Чашки, не соответствующие по морфолого-культуральным признакам начальной, маточной культуре, должны выбраковываться. К сожалению, не все наши лаборатории проводят подобный анализ. Часто делают выборочный посев с чашки Петри, т. е. выреза­ют понравившийся сектор и им инокулируют зерно для про­межуточной культуры. Если на питательном агаре в чашке Пе­три обнаружена аномалия по какому-то морфолого-культуральному признаку, такую чашку необходимо отбраковать.

В 80-х годах широкое распространение в мире получила технология выращивания промежуточной культуры на жидких питательных средах. Технологическая схема получения жидкого посевного материала представлена на схеме 2.

Схема 2.

Получение жидкой промежуточной культуры



"маточная культура"

(коллекционная культура в пробирке на агаровой питатель­ной среде либо на компосте, соломе, опилках и т. п.)


культура в чашке Петри

на питательном агаре



культура на жидкой питательной среде - посевной мицелий

(1-я генерация)

жидкая промежуточная культура

(2-я генерация)


Как видно из схемы, есть 2 варианта получения промежу­точного посевного материала. Можно использовать непо­средственно маточную коллекционную культуру для получе­ния 1-ой генерации жидкой культуры. Другой вариант - вы­растить культуру на питательном агаре в чашке Петри и затем микробиологическим сверлом вырезать из колонии мицелия агаровые блочки. Они послужат инокулюмом для получения 1 -ой генерации жидкой культуры (так называемый "посевной мицелий"). Так как все блочки имеют одинаковый размер, а в каждую емкость с жидкой питательной средой высевают оди­наковое количество блочков, рост будет более равномерный,чем в предыдущем варианте.

В качестве промежуточного посевного мицелия рекомен­дуется использовать именно 2-ую генерацию жидкой культу­ры. Этот мицелий будет более однородным и активным, чем мицелий 1-ой генерации, так как уже будет адаптирован к ро­сту на жидкой среде.

Среда, используемая для производства промежуточной культуры, является достаточно важным показателем уровня лаборатории. Исследованиями было доказано, что выращивание промежуточной культуры на жидкой питательной среде позволяет значительно сократить сроки зарастания субстрата для коммерческого посевного мицелия, а также значительно увеличить энергию прорастания посевного мицелия. Однако работа с жидкими культурами требует особой чистоты и высо­кой квалификации персонала. Она предусматривает жесткий микробиологический контроль жидкой культуры, а также предполагает наличие определенного оборудования - кача­лок, ферментеров. Только 33% российских лабораторий при­меняют в своей технологии получения коммерческого мице­лия промежуточную культуру, выращенную на жидкой среде.

Немаловажное значение имеет и емкость, в которой выра­щивается промежуточная культура. Очень важно, чтобы спо­соб ее закрытия соответствовал микробиологическим нор­мам. Лучше всего, чтобы это была ватно-марлевая пробка ли­бо микропористый фильтрующий материал. Емкость для выра­щивания должна иметь по возможности узкое горлышко. По­этому не рекомендуется производить промежуточную культу­ру в широкогорлых стеклянных 2-х или 3-х литровых банках. Особенно это важно в том случае, если выращивается жидкий посевной материал.



Субстрат для выращивания коммерческого мицелия. Боль­шое значение для качества коммерческого мицелия имеет субстрат, на котором он растет и который служит для него пи­тательной средой. Так, в качестве питательной среды для мицелия шампиньона можно использовать зерно ржи или зерно пшеницы. Также были попытки вырастить мицелий гриба на нейтральном носителе типа перлита или керамзита, который предварительно проваривали в питательном отваре из зерен пшеницы.

Если сравнить эти три субстрата, можно сказать следую­щее. Зерна пшеницы обычно очень быстро развариваются и довольно трудно избежать их растрескивания при варке. При наличии таких зерен структура субстрата ухудшается, он ста­новится менее сыпучим. Кроме того, питательные вещества зерна, вышедшие наружу, часто приводят к стимуляции роста воздушного мицелия. Это крайне нежелательное явление, так как возрастает риск образования стром при высеве такого мицелия в компост.

Мицелий на нейтральном носителе в бО-х-70-х годах был довольно популярен, в том числе и в России, так как произво­дители стремились найти наиболее дешевый носитель для его выращивания. В те годы ученые проводили много эксперимен­тов, отрабатывая технологию производства такого мицелия. Однако было установлено, что этот мицелий требует коррек­тировки в агротехнике выращивания шампиньона. В частно­сти, возрастает период разрастания мицелия в компосте. Производители же грибов не могли согласиться с удлинением цикла выращивания культуры.

Наибольшее распространение в мировой практике произ­водства мицелия, в том числе и в России, получил субстрат на основе зерен ржи. По сравнению с пшеницей, рожь меньше подвержена растрескиванию при варке, достаточно питатель­на и технологична.

Что касается мицелия вешенки, то носитель, на котором выращивается посевной мицелий, имеет принципиальное зна­чение, так как количество точек инокуляции влияет на срок заращивания субстратных блоков. Поэтому, чем мельче носи­тель, тем больше точек инокуляции, тем быстрее зарастает субстратный блок. Во всем мире предпочитают выращивать мицелий вешенки на просе. В России 33% лабораторий выра­щивают коммерческий мицелий вешенки на просе, 53% - на зерне ржи, 27% - на зерне пшеницы и 20% - на комплексных субстратах (пшеница, рожь и добавки соломы, опилок или луз­ги). Также достаточно широко используется зерно ячменя.

Контроль качества. Если производитель коммерческого ми­целия хочет иметь высокий рейтинг у своих покупателей, он обязан контролировать качество своей продукции на всех этапах ее производства.

Прежде всего, необходимо проверять качество хранения коллекционных культур перед каждым очередным пассажем (1раз в год или 1раз в 2 года). Нужно проверить морфолого-культуральные характеристики (скорость роста, характер рос­та, цвет) в лабораторных условиях на агаризованных средах определенного состава. Затем осуществить проверку в произ­водственных условиях при выгонке плодовых тел (продуктив­ность, скорость зарастания субстрата, конкурентоспособ­ность, скорость завязывания плодовых тел, динамика отдачи урожая, форма и плотность плодовых тел). Как правило, такая комплексная проверка под силу только крупным, хорошо фи­нансируемым компаниям. Однако каждый производитель ми­целия может осуществить проверку морфолого-культуральных характеристик сорта. Что касается продуктивности куль­туры и других свойств, связанных с выгонкой плодовых тел, то желательно, чтобы каждая лаборатория по производству ми­целия имела хотя бы одного постоянного покупателя и имен­но у него отслеживала поведение своего мицелия.

Следующим этапом производства, требующим обязатель­ного контроля, является качество стерилизации питательного субстрата для приготовления промежуточной культуры и ком­мерческого посевного мицелия. Для этого 1 -2% от стерилизу­емой партии субстрата* (емкости с зерном или жидкой сре­дой) должны быть отобраны из автоклава и сразу поставлены на инкубацию при 24° и 37°С (при данных температурах может быть выявлена грибная и бактериальная флора соответствен­но). Через 3-4 дня из этих емкостей делают посев на агаризи-рованную и жидкую питательные среды. Пробы инкубируют снова при указанных выше температурах и затем определяют качество стерилизации по отсутствию или наличию колоний грибов и бактерий.

Микробиологический контроль чистоты промежуточной культуры обычно проводят в момент засева ею емкостей, предназначенных для коммерческого мицелия. Проверяют 1-2% емкостей с используемой промежуточной культурой. Для этого при посеве коммерческого мицелия на инокуляционном столе должны быть подготовлены чашки Петри с агари-зированной питательной средой и колбы с жидкой питатель­ной средой. При посеве небольшое количество промежуточ­ной культуры (на зерне или жидкой) высевают на твердую и жидкую среды, инкубируют при 24° и 37 "С и затем анализи­руют на присутствие посторонней микрофлоры.

Теперь о проверке качества коммерческого посевного мате­риала. Каждый производитель мицелия должен быть уверен в качестве своей продукции. Оценка качества конечного проду­кта должна складываться как минимум из четырех составляю­щих:


  • органолептическая оценка;

  • оценка чистоты посевного мицелия при высеве на пита­тельную агаризированную и жидкую среду (1-2% от партии коммерческого мицелия);

  • энергия прорастания;

  • сохранность генетических характеристик сорта в произ­водственных условиях при получении плодовых тел.

Органолептическая проверка качества мицелия складывается из следующих позиций:

  • отдельные зерна, рассыпчатость;

  • плотное обрастание зерновки мицелием;

  • белый цвет;

  • отсутствие голых зерен;

  • приятный грибной запах;

  • отсутствие желтых капель эксудата;

  • герметичность упаковки.

Микробиологический контроль на каждом этапе производст­ва мицелия путем высева его на питательные среды позволяет выявить наличие или отсутствие посторонней микрофлоры на каждом промежуточном этапе производства. Такой контроль помогает вовремя найти причину увеличения брака и снижа­ет риск получения большого количества инфицированного коммерческого мицелия.

Кроме оценки чистоты мицелия целесообразно проверять энергию прорастания мицелия путем высева либо на пита­тельные агаризованные среды, либо путем высева в питатель­ный субстрат, на котором будут выращиваться грибы. Про­верку осуществляют следующим образом: высевают опреде­ленное количество зерен мицелия и оценивают процент опу­шившихся зерен. Подобную проверку желательно сопровож­дать и оценкой скорости роста мицелия на агаризованных пи­тательных средах. Для оценки энергии прорастания также не­обходимо проверять 1-2 % от каждой партии готовой продук­ции.

Однако 47% производителей мицелия в России осуществ­ляют только визуальный контроль качества своей продукции, 53% - оценивают микробиологическую чистоту и энергию прорастания. Однако нет сведений о том, какой процент ми­целия от каждой партии подвергают такому контролю.

Условия выращивания. Большое влияние на качество про­изводимого мицелия имеют условия его выращивания. Основ­ным требованием для любого микробиологического произ­водства является выделение чистой зоны для проведения не­посредственно микробиологических операций и "грязной" зоны для проведения подготовительных работ.

Грязная (нестерильная зона) включает помещение для под­готовки (варки) субстрата, мытья посуды, расфасовки и автоклавирования субстрата. Особых требований к этим помеще­ниям не предъявляется.

Чистая (стерильная зона) предназначена только для чистых работ. Воздух, подаваемый в эту зону, должен проходить че­рез фильтры грубой и тонкой очистки. Желательно, чтобы зо­на находилась под небольшим напором воздуха. В этом случае воздух из нестерильной зоны не будет попадать в стерильную. Персонал проходит в стерильную зону через шлюз - специаль­ное помещение между грязной и чистой зоной, где можно переодеться в стерильную одежду. Автоклавированныи суб­страт попадает в стерильную зону через проходной автоклав. Основное преимущество проходного автоклава заключается в том, что его загружают в нестерильной зоне, а автоклавированный субстрат выгружают в стерильной зоне.

Воздух стерильной зоны еженедельно проверяют на нали­чие в нем микроорганизмов. В боксе при инокуляции осуще­ствляют контроль чистоты воздуха в течение посева. Если в боксе устанавливают ламинар, то в нем осуществляется тре­тья ступень очищения воздуха, поступающего в стерильную зону. Это способствует дополнительному очищению воздуха непосредственно в зоне инокуляции.

Целесообразно иметь в лаборатории несколько боксов:

один - для работы с коллекционными культурами и чашками Петри, другой - для промежуточной культуры, коммерческо­го мицелия и перетаривания готовой продукции. Хорошо, ес­ли есть отдельный бокс и для перетаривания продукции.

Кроме боксов, в стерильной зоне должны находиться по­мещения инкубации. Наличие нескольких таких помещений дает возможность периодически проводить их дезинфекцию после освобождения термостатной. Для того, чтобы доращи­вать мицелий после перетаривания, желательно иметь отдель­ную инкубационную камеру. В инкубационных поддержива­ют температуру на уровне 22-24 °С и влажность 48-50%.

Свободные помещения, коридор и боксы ежедневно под­вергают влажной уборке. По окончании работ проводят де­зинфекцию в пустых помещениях и боксах стерильной зоны. Поверхности опрыскивают 3-6% раствором перекиси водо­рода. После дезинфекции на ночь включают ультрафиолето­вые лампы.

80% наших производств делят помещения лаборатории на грязную и чистую зоны. Однако только 40% из них имеют очистку воздуха в стерильной зоне. Отсутствие очистки воз­духа практически сводит на нет смысл деления помещений лаборатории на зоны. 73% лабораторий имеют ламинары, причем 20% из них - два и более. 47% лабораторий имеют два бокса для инокуляции. 60% лабораторий проводят де­зинфекцию помещений, но 33% из них делают это нерегуляр­но.

Таким образом, оснащенность многих лабораторий впол­не позволяет им выпускать достаточно качественную продук­цию при соблюдении всех правил производства, о которых говорилось выше.



Теперь несколько слов о количестве мицелия, производи­мого на сегодняшний день, и мощностях лабораторий по про­изводству мицелия. По имеющимся у нас сведениям в России производят 2 431 800 литров мицелия в год (1460 тонн). Од­нако этого мицелия катастрофически не хватает. Особенно напряженная ситуация складывается с мицелием шампиньо­на.

По мощности производства можно провести следующую градацию между лабораториями: 46% лабораторий произво­дят до 5000 л мицелия в месяц, 27% - от 5000 до 10 000 лит­ров и 27% - свыше 10 000 литров в месяц.
Каталог: 2009


Достарыңызбен бөлісу:




©stom.tilimen.org 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет