способ производства субстратных блоков для выращивания вешенки обыкновенной

Формула изобретения

Способ производства субстратных блоков для выращивания вешенки обыкновенной, включающий перемешивание и увлажнение отходов сельского хозяйства, термообработку сырья паром, охлаждение субстрата, внесение в субстрат мицелия и формирование субстратных блоков с использованием полиэтиленовых пакетов, отличающийся тем, что перемешивание и увлажнение сырья проводят в емкости, имеющей вращающиеся лопасти и форсунки для дозированной подачи воды; формирование субстратных блоков в полиэтиленовые пакеты проводят непосредственно после увлажнения сырья; после чего субстратные блоки устанавливают вертикально в кассету-тележку; затем субстратный блок завязывают; причем обработку блоков паром осуществляют через металлическую трубку, соединенную с источником пара через общую раму; обработку проводят паром, имеющим температуру 100-110 ⁰С в течение 1-1,5 часов; субстратные блоки охлаждают до температуры 26-28⁰С в помещении с подачей холодного воздуха; причем внесение мицелия осуществляют в инокуляционном помещении в предварительно развязанный субстратный блок; затем проводят перемешивание мицелия с готовым субстратом непосредственно в самом блоке с помощью вращательного бура, после чего субстратный блок завязывают.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к сельскому хозяйству и биотехнологии, а именно к технологии искусственного выращивания вешенки обыкновенной (Pleurotus ostreatus) и производства для нее субстратных блоков, и может быть использовано для промышленного культивирования съедобных грибов.

Уровень техники

В настоящее время достаточно актуальным является интенсивный способ выращивания вешенки. Вешенку выращивают на отходах сельского хозяйства и деревоперерабатывающей промышленности. Из отходов производят субстрат, из которого затем формируют блоки. Существует большое количество вариантов технологий производства таких субстратных блоков.

Метод термической обработки в последние годы стал использоваться не только на мелких предприятиях. В этом методе применяется ксеротермическая технология приготовления субстрата, по типу воздействия относящаяся к жесткой пастеризации: воздушно-сухой субстрат нагревается до 100 ⁰С паром при атмосферном давлении в простых устройствах и до 102-103 ⁰С на более современном оборудовании. За рубежом ксеротермическую обработку осуществляют следующим образом: 1-10 тонн соломы измельчают до частиц размером 15-20 мм, затем шнеком подают в контейнер, где равномерно распределяют специальным устройством. В одном контейнере помещается 2,5 тонны сухой измельченной соломы. Контейнер выполнен из термостойкого нержавеющего материала и установлен на колеса. Его завозят в камеру ксеротермической обработки из «грязной» зоны. Сама ксеротермическая камера проходного типа смонтирована из нержавеющей стали и хорошо теплоизолирована стекловатой. Пар низкого давления при температуре 100 ⁰ С подается от мощного парового котла или парогенератора. Для того чтобы обработка субстрата проходила равномерно, имеется система циркуляции воздушно-паровой смеси. Температура субстрата снимается датчиками и фиксируется самописцами. Управление обработкой компьютеризировано. Длительность обработки 1-1,5 часа. После обработки выгрузка камеры осуществляется в «чистую» зону при закрытых «грязных» воротах.

Пропаренный субстрат увлажняют (влажность его должна составлять перед инокуляцией 65-70%). В воду вносят бактерицидные препараты (гипохлорат натрия) или фунгициды (фундазол).

Затем приступают к внесению мицелия. В России и Украине в последние годы появилось несколько предприятий, использующих ксеротермическую обработку.

Отечественные производители грибов в качестве камеры ксеротермической обработки используют выпускаемое на заводах устройство для паровой дезактивации и дезинфекции одежды. Камера состоит из четырех отделений. Пар вырабатывается паровым котлом. Имеется система циркуляции воздушно-паровой смеси внутри камер. При ксеротермической обработке практически нет потерь сухой массы, она не требует подачи свежего воздуха во время обработки субстрата, и для нее нужно значительно меньше времени.

Хороший результат дает замачивание субстрата в металлических контейнерах с подведенной к ним подачей пара. Кроме того, растительные субстраты, используемые для культивирования вешенки, можно запарить в кормозапарниках. Здесь возможно несколько вариантов: либо субстрат предварительно доводят до относительной влажности 70-75%, а затем загружают в кормозапарник и в течение 2-3 часов подают пар, либо в кормозапарник загружают сухой субстрат, а затем заливают его горячей водой (80-85°С). Высокую температуру поддерживают также за счет периодической подачи пара в камеру кормозапарника. Время обработки пшеничной соломы в этом случае составит 3-4 часа (Выращивание вешенки. /Морозов А.И. - М.: ООО «Издательство ACT»; Донецк: «Сталкер», 2003, с. 21-31).

Известен способ выращивания съедобных грибов и формирование субстратных блоков при их выращивании (патент РФ на изобретение № 2158074, A01G1/04, опубл. 27.10.2000). В данном способе составляющие для субстрата компоненты под конкретный вид грибов измельчаются, перемешиваются. Далее субстрат выдерживают, периодически перебивают и обеззараживают паром или электрическими средствами, заполняют камеру субстратом и мицелием. По мере необходимости в субстрат вносят биостимуляторы и другие ростостимулирующие добавки. Камеру для формирования субстратного блока выполняют в виде сетчатого передвижного контейнера, снизу у которого имеются колеса, а боковая поверхность образована из вертикальных образующих и сетки и охвачена съемным гибким кожухом. По центру камеры вертикально устанавливают перфорированную трубу, высота которой превышает высоту камеры, с возможностью подачи через полость трубы в субстратный блок ионизированного воздуха, воды при поливах и жидких подкормок. После разрастания мицелия в грибном блоке гибкий кожух снимают с камеры и последнюю перемещают в камеру плодообразования и плодоношения.

Недостатком известного способа выращивания и формирования субстратных блоков является то, что кроме пленки требуются также дорогостоящие материалы из металла в виде образующих прутков и сетки для изготовления камеры. Также значителен расход субстрата и посевного мицелия.

Известен способ выращивания грибов вешенка (патент РФ на изобретение № 2141753, A01G1/04, опубл. 27.11.1999), включающий приготовление и обеззараживание субстрата, внесение в субстрат мицелия и образование грибных блоков в полиэтиленовой упаковке с прорезями на наружной поверхности.

Недостатком известного способа является достаточно большой расход субстрата и посевного материала - мицелия, также возможен перегрев субстратных блоков и их иссушение в периоды инкубации и плодообразования.

Известен способ выращивания высших грибов (патент РФ на изобретение № 2101913, A01G1/04, опубл. 20.01.1998), заключающийся в подготовке субстрата, уплотнении его и внесении в формообразующую емкость. При этом формообразующую емкость дополнительно выстилают внутри гибкой прокладкой, которую закрывают в открытой части емкости и размещают в выгоночном помещении таким образом, чтобы замкнутая часть прокладки находилась внизу, после чего формообразующую емкость удаляют.

Недостатком известного способа является возможность перегрева субстрата в процессе прорастания мицелия, наличие сменных емкостей для формирования грибных блоков различной формы, что сказывается на снижении урожайности грибов и их удорожании при выращивании.

Известен способ выращивания съедобных грибов и формирование субстратных блоков для их выращивания (патент РФ на изобретение № 2292705, A01G1/04, опубл. 10.02.2007), включающий приготовление и обеззараживание субстрата, внесение в субстрат мицелия и образование грибных блоков в полиэтиленовой упаковке с прорезями. Грибные блоки образуют из двух камер: одна - для образования внутренней полости, а другая - для заполнения субстратом. В способе формирования субстратного блока грибной блок образуют из полиэтиленового рукава пленки путем установки в одну из половин рукава сменного формообразующего элемента. Далее осуществляют обрезку и сварку по толщине рукава в продольном направлении краев пленки, обрезку и сварку в поперечном направлении другой его половины. Пленку выворачивают через свободный край чулком на первую половину рукава с образованием между пленками обеих половин рукава камеры. Последнюю заполняют субстратом, затем сменный формообразующий элемент удаляют из первой половины рукава с образованием в последней внутренней полости. Открытую часть камеры с субстратом замыкают свободными краями пленки второй половины на первую половину полиэтиленового рукава. Сменный формообразующий элемент выполняют различной геометрической формы, например цилиндрической, с образованием в грибном блоке внутренней полости диаметром 6-10 см.

Недостатком способа является низкая пригодность для промышленного производства, длительность цикла развития грибов, который способствует накоплению и развитию вредителей и болезней вешенки, как правило, естественное охлаждение субстрата без использования антисептических средств вызывает развитие паразитарной микрофлоры, что в зависимости от сезона ведет к выбраковке до 10-12% грибных блоков.

Известен способ производства субстратных блоков, используемый на грибных фермах в Китае (журнал «Школа грибоводства», № 1, 2, год издания 2006). Данный способ состоит из следующих этапов:

- увлажнение сырья (лузга подсолнечника) в специальных емкостях путем заливки водой;

- закладка сырья в полиэтиленовые пакеты, то есть формирование субстратных блоков (ручным способом);

- размещение сформированных субстратных блоков на многоярусных тележках и установка их в специальные автоклавы;

- термическая обработка сформированных блоков в автоклаве путем подачи пара с температурой до 130 ⁰С и избыточным давлением в течение 1-1,5 часов;

- охлаждение термически обработанных субстратных блоков до температуры 26-28 ⁰С;

- инокуляция субстратных блоков мицелием вешенки путем внесения требуемого количества в верхнюю часть блока, без перемешивания;

- завязывание блоков.

Данный способ использует в основном ручной труд и требует установки дорогостоящего оборудования, в частности автоклава, также мицелий вносится только в верхнюю часть блока и равномерно не распределен по субстратному блоку, что значительно увеличивает время на колонизацию субстратного блока мицелием и вероятность развития конкурентной микрофлоры (различные виды плесеней и бактерий) на неколонизированных участках субстрата.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и назначению является способ производства субстратных блоков, реализованный на линии производства ООО «Техник» (http://technik1.ru/newmashina, опубл. 2006), способ состоит из следующих этапов:

- закладка сырья в машину с вращающимся внутри барабаном для подготовки субстрата и его термической обработки;

- обработка сырья паром с температурой 100 ⁰С в течение 1,5-2 часов;

- увлажнение субстрата путем подачи нормируемого количества воды в машину;

- охлаждение субстрата путем подачи стерильного воздуха в машину;

- инокуляция (внесение грибного мицелия в субстрат) путем добавления требуемого количества в машину и его перемешивание вращением барабана;

- из выгрузных люков субстратной машины субстрат поступает на транспортер, который синхронизирован с формовщиком субстратных блоков, который упаковывает субстрат в полиэтиленовые пакеты.

Данный способ производства субстратных блоков требует значительных финансовых затрат на приобретение оборудования (данное оборудование возможно изготовить только промышленным способом). Также недостатком известного способа является высокая вероятность развития конкурентной микрофлоры, обусловленная необходимостью выгрузки субстрата на транспортер или даже на пол, что не исключает контакта готового субстрата с окружающей средой. Причем даже создание стерильной зоны, разделяющей зону загрузки сырья от зоны выгрузки, недостаточно снизит риск попадания конкурентной микрофлоры в субстрат.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является создание простого и надежного способа производства субстратных блоков для выращивания вешенки, обеспечивающего создание оптимальных параметров микроклимата для повышения урожайности грибов и снижение издержек при их выращивании.

Техническим результатом настоящего изобретения является упрощение способа производства субстратных блоков для выращивания вешенки, улучшение качества приготавливаемого субстрата за счет обеспечения процесса равномерного перемешивания сырья и как следствие повышение урожайности и качества грибов, снижение издержек при их выращивании.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе производства субстратных блоков для выращивания вешенки обыкновенной, включающем перемешивание и увлажнение отходов сельского хозяйства, термообработку сырья паром, охлаждение субстрата, внесение в субстрат мицелия и формирование субстратных блоков с использованием полиэтиленовых пакетов, согласно изобретению перемешивание и увлажнение сырья в проводят в емкости, имеющей вращающиеся лопасти и форсунки для дозированной подачи воды; формирование субстратных блоков в полиэтиленовые пакеты проводят непосредственно после увлажнения сырья; после чего субстратные блоки устанавливают вертикально в кассету-тележку; затем субстратный блок завязывают; причем обработку блоков паром осуществляют через металлическую трубку, соединенную с источником пара через общую раму; обработку проводят паром, имеющим температуру 100-110 ⁰С в течение 1-1,5 часов; субстратные блоки охлаждают до температуры 26-28 ⁰С в помещении с подачей холодного воздуха; причем внесение мицелия осуществляют в инокуляционном помещении в предварительно развязанный субстратный блок; затем проводят перемешивание мицелия с готовым субстратом непосредственно в самом блоке с помощью вращательного бура, после чего субстратный блок завязывают.

Осуществление изобретения

Заявленный способ является разновидностью типа подготовки субстрата методом ксеротермии.

Способ производства субстратных блоков для выращивания вешенки обыкновенной состоит из следующих этапов.

- Сырье - отходы сельского хозяйства (например, лузга подсолнечника) загружается в емкость. Емкость оснащена вращающимися лопастями для перемешивания и форсунками для дозированной подачи воды. В данной емкости происходит равномерное замачивание сырья до нужного уровня влажности.

- Увлажненное сырье непосредственно из емкости с помощью шнека подается в полиэтиленовые пакеты для формирования субстратного блока.

- Субстратные блоки устанавливают вертикально в кассету-тележку.

- Затем в каждый субстратный блок вставляют металлические трубки, соединенные с источником пара через общую раму. Каждый субстратный блок завязывают, после чего подается пар, имеющий температуру 100-110 ⁰С, пар подается в течение 1-1,5 часов, данной температуры и времени экспозиции будет достаточно для гибели конкурентной микрофлоры как в вегетативной форме, так и их спор.

- После субстратные блоки перевозят в помещение с подачей холодного воздуха, в котором они охлаждаются до температуры 26-28 ⁰С, данная температура, на основании многих исследований, является оптимальной для нормального развития мицелия вешенки.

- После охлаждения блоки перевозят в инокуляционное помещение, для внесения мицелия, субстратный блок развязывают и в него вносят требуемое количество мицелия.

- Затем проводят перемешивание мицелия с готовым субстратом непосредственно в самом блоке с помощью вращательного бура, после перемешивания блок завязывают.

Преимущества вышеописанного способа:

1) кроме источника пара, не требуется приобретения дорогостоящего оборудования, все оборудование можно изготовить самостоятельно;

2) на всех стадиях субстрат не контактирует с окружающей средой, что практически до минимума снижает попадание в субстрат конкурентной микрофлоры, что в свою очередь благоприятно сказывается на скорости колонизации субстрата;

3) перемешивание мицелия с помощью вращательного бура позволит не только равномерно распределить мицелий по всему субстратному блоку, но и обеспечить равномерную плотность субстрата по всему блоку, что позволяет исключить появление анаэробных зон в субстратном блоке.

Таким образом, заявленный способ обеспечивает достижение заявленного технического результата, а именно улучшение качества приготавливаемого субстрата, повышение урожайности и качества грибов, снижение издержек при их выращивании.