Критерії вибору субстратів
Біотехнологічні властивості субстратів – це, насамперед, здатність субстрату задовольняти потребам гриба в поживних речовинах, з високими в подальшому значеннями біологічної ефективності, його фізична структура з відомими показниками вологості, вологоємкості, міцності, розміром складових його частинок. Все це визначає можливість застосування того чи іншого обладнання для підготовки субстрату при вирощуванні гливи.
Хімічні властивості субстратів визначаються його складом.
Виробничо-економічні властивості. Включають в себе можливість незатруднительной доставки сировини на місце, вартість доставки і самої сировини, можливість заготівлі і зберігання.
БІОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ СУБСТРАТІВ
Біологічні властивості субстратів обумовлені видовою приналежністю рослинної сировини. Пшенична солома, соняшникове лушпиння, бавовняні очоси – це три абсолютно різних по своїй біологічній природі прикладу рослинної сировини. Швидкість насичення водою, здатність до тривалого її утримання, оптимальний режим термічної обробки, а також щільність укладання субстрату, і в подальшому ефективність виходу врожаю з одиниці площі у кожного з цих субстратів може варіювати в широких межах. Не можна не відзначити і сортові відмінності всередині кожного виду рослинної сировини. На перший погляд, досить несуттєві відхилення для тієї ж пшеничної соломи в товщині стебла, або в більш вираженому восковому нальоті, можуть значно впливати на час підготовки сировини.
Селективність субстрату – одне з найважливіших його біологічних властивостей, що визначається хімічним складом сировини та активності корисної мікрофлори, що знаходиться на його поверхні. Під біологічною селективністю слід розуміти здатність субстрату в результаті термічних впливів набувати властивості, найбільш прийнятні для розвитку міцелію в даному субстраті і локалізації конкурентної мікрофлори в неактивному стані.
В тій чи іншій мірі будь-який вид рослинної сировини може купувати ці дуже важливі для виробничого процесу властивості. Питання зводиться до вибору технології і відповідно до економічної ефективності в наступному. Так, наприклад, щоб домогтися хоча б мінімальної селективності на тирсі потрібно не менше 120 годин знаходження субстрату в камері пастеризації, при цьому в подальшому вихід товарного гриба досить скромний, а час отримання врожаю розтягнуто. У той же час субстрат на основі соломи зернових культур зажадає для приготування менших витрат при максимальних показниках врожайності на виході, а час в камері пастеризації складе 48-72 години.
Соняшникова лузга має в своєму складі все для того, щоб досягти непоганого рівня селективності, але в реальному виробничому процесі дуже часто виникають труднощі з контролем необхідних температур, що нерідко призводить до перегріву субстрату.
З точки зору біохімічного механізму придбання субстратом селективних властивостей процес заснований на зміні змісту в субстраті легкодоступних цукрів. Високотемпературне вплив на субстрат веде при тривалій експозиції до хімічного гідролізу полісахаридів і накопичення легкодоступних речовин і, насамперед, цукрів. Класичний спосіб приготування субстрату на основі соломи зернових культур, що включає контрольовану пастеризацію соломи в тунелі при 60°с З подальшим падінням температури до 50°С, переслідує мету активізувати й розвинути в субстраті групи термофільних бактерій, що утилізують практично всі розчинні форми цукрів, повністю ліквідуючи живильну базу для конкурентів гливи (цвілевих грибів).
У процесі тривалого впливу, що включає в себе дводенний замочування і триденну пастеризації субстрату в тунелі, відбувається також підлуговування субстрату і більш глибоке оструктурирование, що незрівнянно з будь-якими іншими способами покращує приживлюваність гриба і його роботу, збільшує швидкість росту міцелію гливи в процесі освоєння субстрату.
ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ СУБСТРАТІВ
Вуглеводи – основний елемент субстратів рослинного походження, їх зміст іноді доходить до 80-90% сухої маси. Вуглеводи поділяються на прості моносахариди і складні – полісахариди. Моносахариди в першу чергу і досить швидко споживаються мікроорганізмами. Полісахариди важкодоступні для більшої частини мікрофлори і вимагають попереднього розщеплення до простих сполук з подальшим їх споживанням. У нашому випадку інтерес викликають такі біополімери, як целюлоза і лігнін, дуже стійкі до біодеградації.
Таблиця №1. Співвідношення лігніну і целюлози в рослинних субстратах, %
Субстрат Целюлоза, Лігнін
Солома 39-40 6-20
Лушпиння соняшнику 25-30 20-30
Деревина 40-55 20-30
Співвідношення целюлози і лігніну може варіювати не тільки між різними типами сировини. Важливе значення грає сорт і умови зростання. Досить важко втілити в цифри в промисловому виробництві кількісні показники легкодоступних речовин, а також відсоткове їх збільшення в процесі термообробки сировини. Але саме цей фактор може надати вирішальне значення в якісному приготуванні субстрату т. к. легкодоступні речовини для гливи менше значущі, ніж для конкурентних цвілевих грибів в перші дні після того, як буде виготовлений грибний блок.
Глива відноситься до грибів, які в рівній мірі здатні до деструкції, як целюлози, так і лігніну. Серед конкурентів гливи особливе місце відводиться такому грибу як триходерма або зелена цвіль. В процесі своєї життєдіяльності вона може утилізувати целюлозу і дуже швидко розвивається на субстратах, які володіють запасом легкодоступних поживних речовин.
Наступні за значимістю після вуглеводів елементи живлення, необхідні для повноцінного розвитку гливи, білки і жири. Зміст їх у різних частинах рослин сильно варіює. Дані, представлені в таблиці, показують, що вегетативні частини рослин повинні складати основу субстрату, генеративні як елемент поживних добавок.
Мінеральний склад рослинної сировини в значній мірі залежить від складу ґрунту, і можливі варіації впливають на хімічний склад плодових тел. Внесення в субстрат мінеральних добавок (вапно, гіпс, крейда) покращує фізико-хімічні показники субстратів, але не тягне за собою збільшення врожайності.
ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ СУБСТРАТІВ
Структура субстрату – визначається розмірами часток його складових і їх механічною міцністю. Зі зменшенням розміру частинок збільшується питома поверхня, доступна для роботи мікроорганізмів, і швидкість освоєння субстрату відповідно збільшується.
Оптимальний розмір частинок субстрату в певній мірі пов'язаний з технологією його приготування. Будь-який елемент механізації на стадії термообробки, що приводить до массобмену, вимагає зменшення розмірів частинок субстрату до 10-25мм, для пасивних способів розмір частинок цілком може становити 25-100мм.
Таблиця №2. Вміст органічних і мінеральних речовин рослинних субстратів, % від сухої маси
Субстрат протеїн жир клітковина Са Р N До
Люцерна, сіно 14,8 22,8 28,9 1,5 0,2 2,4 2
Люцерна, борошно з листя 21,2 1,7 0,2
Люцерна, солома 8,8 1,5 40,4 2,2 0,1 1,4 2
Люцерна, листя 22,3 3 14,2 0,2 3,6
Ячмінь, солома 3,7 1,6 37,7 0,3 0,11 0,6 1,3
Соя, солома 6,1 1,4 41,1 1,7 0,1 1 1
Соя, стружки 7,1 1 20,6 0,8 0,1 1,1 2
Соя, сіно 14,1 2,4 27,2 1,3 0,2 2,4 0,8
Конюшина, сіно 11,7 3,4 29,2 0,2 1,9
Качани кукурудзи 2,3 0,4 32,1 0,2 0,02 0,4 0,4
Овес, солома 4,1 2,2 36,1 0,1 0,7 1,3
Пшениця, солома 3,9 1,5 36,9 0,2 0,1 0,6 0,8
Соняшникове лушпиння 19,6 1,1 35,9 — — 3,1 —
Відходи переробки бавовни 26,9 6,5 6,5 0,2 0,6 4,3 1,2
Щільність субстрату — це вагова частина субстрату (кг), приготовленого і зафасованного в одиницю об'єму (л). Безпосередньо залежить від структури субстрату. Оптимальна щільність субстрату, упакованого в поліетиленовий мішок вагою 10-20 кг при товщині плівки не менше 60 мікрон, знаходиться в діапазоні 0,4-0,6 кг на 1 літр обсягу.
Влажность субстрата — это отношение массы воды к сырой массе субстрата, выраженное в процентах; один из важнейших показателей, определяющих урожайность вешенки.
W = mв / mобр х 100%, mв – масса воды, mобр – масса образца.
На показатели влажности оказывают влияние следующие факторы:
— тип сырья
— влагоемкость сырья
— сроки и условия хранения растительного сырья
— структура
Оптимальна вологість більшості субстратів знаходиться в межах 65-75%. Застосування тієї чи іншої технології підготовки субстрату вимагає деякої коригування параметрів водного балансу. Так, при використанні елементів ксеротермической технології вологість субстрату повинна не перевищувати 65-67%, а для класичного тунельного способу повинна бути не нижче 70%.
