способ приготовления питательной среды для выращивания съедобных грибов

Формула изобретения

1. Способ приготовления питательной среды для выращивания съедобных грибов, включающий измельчение растительного сырья, увлажнение его и стерилизацию, отличающийся тем, что увлажнение сырья осуществляют раствором уксусной кислоты для одновременного осуществления гидролиза сырья.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве растительного сырья используют смесь соломы злаковых культур и отходы хвойных пород в количестве, соответственно равном 35-60 и 40-65 мас.%.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что раствор уксусной кислоты используют в концентрации 1,5-2,0%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству и биотехнологии, а именно к искусственному выращиванию грибов, и может быть использовано при культивировании съедобных базидиальных грибов.

Известен состав питательной среды для культивирования базидиальных съедобных грибов, содержащий смесь из 300-200 единиц соломы, 200-50 единиц щепок широколиственных деревьев, 250-50 единиц дробленых кукурузных початков в шелухе, 100-40 единиц вермикулита, 50-10 единиц проса пайзы, 50-15 единиц смешанных зерен злаковых растений, 10-5 единиц извести, 30-20 единиц микроклеток, 50-10 единиц инокулята [патент США N 4646466, A 01 G 1/04, 1985].

В состав известной питательной смеси входят щепа лиственных деревьев, вермикулит как наполнитель для улучшений структуры состава, содержащий микроэлементы, смесь зерна злаковых культур как компонент белка и известь для нейтрализации питательной смеси. Состав многокомпонентен, компоненты сельскохозяйственного производства составляют 62-69%, отходы древесины - 12-19%.

Известна питательная среда для выращивания грибов, содержащая солому и/или початки кукурузы с необходимыми добавками (азотнокислым аммонием и соевой мукой).

Способ приготовления питательной среды заключается в том, что солому и початки разрезают и размалывают до размеров 5-6 см, смешивают с азотнокислым аммонием и соевой мукой, после чего все помещают в замкнутый сосуд. Во время перемешивания со скоростью 60 об/мин добавляют горячую воду с температурой не ниже 90^oC до получения влагосодержания 63%, затем осуществляют дальнейшее повышение влагосодержания, преимущественно до 7,5% вводом конденсата пара с температурой 100^oC в течение 15 мин. Затем материал стерилизуют паром с температурой 115^oC нагреванием в замкнутой системе в течение 35 мин. После стерилизации материал при перемешивании охлаждают до 25^oC через охлаждающую рубашку системы. После выравнивания давления в замкнутую систему вводят культуру гриба и производят выращивание грибов [заявка ФРГ N 3618894, A 01 G 1/04, 1986 - прототип].

При обработке соломы с другими растительными материалами в закрытой системе в присутствии органических веществ (в основном с азотнокислым аммонием) происходит процесс делигнификации - расщепление питательных веществ и частичное осахаривание. Однако процесс довольно трудоемок и необходимо наличие закрытых стерильных емкостей.

Отходы от переработки деревьев хвойных пород, вследствии содержания в них смолистых веществ и других компонентов, находят очень ограниченное применение при культивировании базидиальных грибов в отличие от лиственных, не содержащих смолистых.

Сущность изобретения заключается в том, что в качестве гидролизующего компонента использована уксусная кислота, а отходы растительных материалов - отходы деревьев хвойных пород при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Солома злаковых культур - 40 - 60

Отходы деревьев хвойных пород - 55 - 60

1,5-2,0% раствор уксусной кислоты - Остальное

Способ приготовления питательной среды для выращивания съедобных грибов заключается в том, что увлажнение ведут раствором уксусной кислоты малой концентрации в течение 2-3 ч, массу упаковывают в эластичную воздухопроницаемую, термостойкую тару и ведут гидролиз смеси при давлении пара 150-200 МПа и температуре 121-135^oC в течение 60-90 мин.

Солома злаковых культур содержит мало сахаров, порядка 11 - 24%, но целую гамму макро-и микроэлементов, таких как кальций, фосфор, марганец, натрий, калий, железо, медь, марганец, цинк, в то время как древесина хвойных пород на 65,5% состоит из полисахаридов, а также витаминов группы В, которые участвуют в регулировании углеводного обмена и других биологических процессах (В₁), входят в состав окислительно-восстановительных ферментов (В₅) и катализируют превращения аминокислот (В₆). Наиболее оптимальное сочетание компонентов смеси позволяет обеспечить баланс веществ, способствующих нормальному развитию и созреванию мицелия.

Проведенный анализ показывает, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Гидролиз соломы злаковых культур в смеси с отходами лесопиления и деревообработки древесины хвойных пород гидролизирующими растворами малой концентрации при температуре 120-135^oC в течение 60 мин обеспечивает выход Сахаров по соломе 23,8 - 29,4%, в течение 90 минут - 27,8 -28,6%; соответственно по древесине 28,0 - 33,6% от общего количества полисахаридов древесины, причем сахара древесины содержат жизненно необходимые для развития грибов глюкозу, маннозу, галактозу, ксилозу, уроновые кислоты, входящие в состав многих биологически важных биополимеров.

В процессе культивирования грибов, при разложении ими сахаров образуются различные кислоты (продукты неполного окисления сахаров), в том числе уксусная, широко участвующая в биосинтезе. Предварительная обработка растительных материалов уксусной кислотой позволяет интенсифицировать процессы биосинтеза и тем самым создать наиболее благоприятные условия развития мицелия.

Проведенный анализ по источникам патентной и научно-технической информации показывает, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию "существенные отличия".

Пример 1. Измельченную солому смешивали с щепой и опилками хвойной древесины в соотношении 35 и 65%, загружали в перфорированный контейнер и помещали в ванну с 1,5% раствором уксусной кислоты. Выдерживали в течение 2 часов при периодическом перемешивании, после чего контейнер удалили из ванны и выдерживали для стока излишней жидкости. Увлажненную таким способом смесь затаривали в термостойкие мешки и помещали в автоклав. Обработку вели при давлении пара 150 МПа и температуре 121^oC в течение 90 мин. После окончания обработки смесь охлаждали до 24-28^oC, инокулировали культурой гриба "вешенка обыкновенная", помещали в перфорированные полиэтиленовые мешки и выращивали плодовые тела грибов. Срок созревания грибных блоков 12-14 дней, первая волна плодоношения на 26-28 день, последняя - на 57-60 день. Урожайность грибов возросла на 3-4% по сравнению с принятой технологией. Рост грибов равномерно по всей поверхности грибного блока.

Пример 2. Подготовку питательной смеси вели по примеру 1, соотношение соломы и отходов лесопиления 40 и 60%, раствор уксусной кислоты - 1,75% концентрации, время выдержки в растворе кислоты - 3 ч, обработка в автоклаве при давлении 200 МПа и температуре 135^oC в течение 60 мин. Срок созревания грибных блоков 10-12 дней, первая волна плодоношения на 24-25 день, последняя на 56-58 день. Урожайность возросла на 5-8%.

Пример 3. Подготовку питательной смеси вели по примеру 1, соотношение соломы и отходов лесопиления - 50 и 50%, раствор уксусной кислоты - 2,0% концентрации, время выдержки в растворе - 2,5 ч, обработка в автоклаве при давлении 180 МПа и температуре 130^oC в течение 90 мин. Срок созревания грибных блоков 10-12 дней, первая волна плодоношения на 20-22 день, последняя - на 54-56 день. Урожайность возросла на 10-15%.

Пример 4. Подготовку питательной смеси вели по примеру 1, соотношение соломы и отходов лесопиления - 55 и 45%, раствор уксусной кислоты - 1,75% концентрации, время выдержки - 3 ч, обработка в автоклаве при давлении 200 МПа и температуре 135^oC в течение 90 мин. Срок созревания грибных блоков - 12-16 дней, первая волна плодоношения на 24-26 день, последняя - на 56-58 день. Урожайность возросла на 8-10%.

Пример 5. Подготовку питательной смеси вели по примеру 1, соотношение соломы и отходов лесопиления - 60 и 40%, кислоты - 2,0% концентрации, время выдержки смеси - 3 ч, обработка в автоклаве при давлении 200 МПа и температуре 135^oC в течение 90 мин. Срок созревания грибных блоков 12-14 дней, первая волна плодоношения на 24-28 день, последняя на 58-62 день. Урожайность возросла на 5-8%.

Пример 6. Подготовку питательной смеси вели по примеру 1, соотношение соломы и отходов лесопиления - 35 и 65%, раствор уксусной кислоты - 2% концентрации, время выдержки смеси - 2,5 ч, обработка в автоклаве при давлении 190 МПа и температуре 130^oC в течение 80 мин. Срок созревания грибных блоков 14-16 дней, первая волна плодоношения на 24-28 день, последняя - на 56-62 день. Урожайность возросла на 5-7%.

Пример 7. Измельченную солому и кукурузные початки смешивали с азотнокислым аммонием и соевой мукой по технологии прототипа, после чего заливали водой с температурой 90^oC. После выдержки и насыщения влагой до 65% помещали в термостойкую тару и вели стерилизацию в автоклаве в течение 45-60 мин, сначала в течение 15 мин при давлении 100 МПа, после чего поднимали давление до 150 МПа. После охлаждения в подготовленную смесь вводили культуру гриба "вешенка обыкновенная" и выращивали плодовые тела гриба. Срок созревания грибных блоков на 12-14 день, первая волна плодоношения на 24-28 день, последняя - на 65-70 день.

Преимущества предлагаемого технического решения заключаются в следующем:

- заявляемое соотношение компонентов смеси позволяет создать наиболее оптимальное соотношение химических веществ для развития мицелия и роста биомассы грибов;

- более широко использовать отходы лесопиления и деревообработки древесины хвойных деревьев;

- увеличить насыщение смеси сахарами и усилить процессы биосинтеза за счет разложения последних грибами.

Питательная среда и способ ее приготовления планируются к широкому использованию на предприятиях, где будет использована технология выращивания грибов, разработанная ЗАО "Региональный Центр "Бионика".