Технології приготування субстратів

ТЕХНОЛОГІЇ ПРИГОТУВАННЯ СУБСТРАТІВ

Розглянемо три технології приготування субстратів, найбільш широко застосовуються в комерційному грибівництві:
1. Ксеротермічна
2. Гідротермічна
3. Класична пастеризація.

В основі кожної з технологій лежать принципи пастеризації.

Ксеротермічна технологія – одна з найбільш популярних в останні роки серед грибівників. Характеризується високою технологічністю, низькою енергоємністю, застосуванням в ідеальному варіанті механізації всіх передбачуваних етапів.
Повітряно-сухий субстрат при атмосферному тиску нагрівається парою до 100°С і витримується у разі використання соломи та лузги соняшника 1,5 години, сумішей, що включає в себе багаття льону – 3-4 години, після чого зволожується холодною водопровідною водою.
Найбільш оптимізований варіант ксеротермической обробки пов'язаний із застосуванням частково переобладнаних запарников-змішувачів (рис.1.)

Рис. 1. Змішувач кормів одновалъный СКО-Ф-3-1
1 — корпус; 2-кришка; 3-мішалка; 4-завантажувальна горловина; 5-шиберна заслінка; 6-оглядовий люк; 7-привід вивантажувального шибера;8-вивантажувальний шибер; 9-вивантажувальний шнек; 10-пристрій вивантажувального шнека;
11-парораспределітель; 12-електродвигун; 13-редуктор; 14-пулът управління; 15-оросителъ.

Використання подрібненої сировини в даному варіанті обов'язково. На 1 тонну повітряно-сухої сировини додають розрахункова кількість води 1,5 — 2,0 тонни, при цьому показники вологості субстрату на виході не повинні перевищувати 70%. Застосування екзогенної захисту типу фундазолу необхідно. Норма внесення фундазолу становить 100-150 г речовини на 1 тонну сухого субстрату. Нерідко фундазол замінюють на сильний розчин вапняного молока, що також може забезпечити певну хімічну селективність субстрату. Умови проведення робіт по даній технології повинні відповідати найвищим санітарно-гігієнічним вимогам. Не менш високі вимоги пред'являються до якості посадкового матеріалу.

Гідротермічна технологія – найпоширеніша на сьогоднішній день серед грибівників. За рахунок високої теплоємності і теплопровідності води обробка субстрату протікає досить ефективно. Поєднання попереднього зволоження з термообробкою в невеликих ємностях об'ємом 0,2 – З м3 звужує фінансові витрати при підготовці субстрату і часто використовується початківцями грибоводами.
Варіантів, використовуваних грибоводами в рамках даної технології, дуже багато, але в принципі їх можна розділити на два напрямки:

Перше – це максимально укорочена термічна обробка, що протікає від 1 до 5 годин, при температурі води 80-90°С. Далі воду зливають, дають можливість стекти воді з субстрату, витягають з ємності і після охолодження фасують у пакети. Або відразу охолоджують водопровідною водою, при цьому нерідко застосовують розчин фундазолу, або вапняне молоко. Даний варіант технології не переслідує мету розвинути в субстраті селективні властивості, весь розрахунок заснований на використання ефекту термошока і промивання субстрату.

Друге – це спроба розвинути в субстраті деякі селективні властивості, незважаючи на укороченість процесу. При достатньому досвіді багатьох грибоводам це вдається. Процес включає в себе наступні операції та параметри: робоча ємність повинна мати в середньому обсяг 2-3 м3. Субстрат, як правило, солома, заливається водою і прогрівається тенами, які встановлюються внизу під отделительным решетом, або парою до температури в середній точці субстратної маси 65-70°С. Процес нагрівання може протікати 6-12 годин.

Далі йдуть поправки на якість соломи, так, якщо свіжа солома, її залишають у воді остигати, а якщо стара солома, воду після нагріву одразу зливають. Як для старої, так і нової соломи тривалість всього процесу повинна займати не менше доби і при відкритті ємності на наступний день температура основної маси субстрату повинна бути в межах 45-58°С. Субстрат витягується з ємності і після деякого охолодження використовується в роботу.

Ще більш простий спосіб даної технології передбачає заливку в ємність окропу з подальшим вистоюванням. Але, в будь-якому випадку, коли більшу частину часу субстрат буде перебувати в інтервалі температур 65-55°С, то за рахунок активізації ферментативних процесів у субстраті вже будуть і надалі посилюватися селективні властивості.

Єдиний, але вельми серйозний недолік в описаному вище варіанті полягає в тому, що відведеного часу не завжди вистачає на істотне накопичення селективних властивостей.

Класична пастеризація в тунелях – принципи даної технології засновані на багаторічному досвіді роботи грибоводів при приготуванні компосту для вирощування печериць. Це досить перспективна і найбільш прийнятна для великих грибоводчеських господарств технологія. Для її здійснення необхідно мати бетонований майданчик або неглибокий басейн для замочування великих обсягів соломи. Ключова ланка в технологічному ланцюгу відводиться спеціалізованому тунелю (рис. 2)

Рис.2. Конструкція тунелю.
1-шахта припливної вентиляції; 2-фільтр мікробіологічної очищення повітря; 4-елемент охолодження повітря; 3,5-регулюючі клапани зовнішнього і внутрішнього тиску; 6-забірний повітропровід рециркуляційного повітря; 7-вентилятор; 8-дифузор; 9-камера статичного тиску; 10-щілинна підлога тунелю; 11-трубопровід подачі пари.

В залежності від розмірів тунелю в нього можна завантажити вологого соломи субстрату від 5 до 100 тонн. І, природно, крім усього іншого для здійснення завантаження і вивантаження великих обсягів субстрату потрібні додаткові кошти механізації.

Процес приготування субстрату за класичною технологією починається з тривалого зволоження соломи на спеціальному майданчику. Вологість соломи перед завантаженням в тунель повинна становити 74-75%. За час зволоження в субстраті повинні пройти процеси повної гідратації природної мікрофлори, яка веде до висновку всіх опираються форм мікроорганізмів з неактивного стану.

Наступний етап – завантаження субстрату в тунель. Ідеальний варіант – застосування висувного телескопічного транспортера. Основні вимоги при заповненні тунелю – висота шару субстрату не менше 1,5 м і не більше 2,2 м, а також рівномірність і швидкість заповнення. Солома досить пухкий субстрат, тому треба враховувати, що усадка соломи може бути в межах півметра. На 1 кв. м. можна завантажити до 1000 кг зволоженою соломи. Верхній рівень покладеної соломи повинен знаходитися від стелі не менше ніж на 1 м, солома не повинна стикатися з воротами тунелю. З цією метою перед воротами влаштовуються пази, в яких встановлюють дошки опорного щита.

Тунель після завантаження субстратом закривають і включають вентиляцію з метою вирівнювання температури в масі. Нагрів субстрату здійснюється парою, що подається разом з повітрям. Розрахункова кількість пари становить 20-25 кг пари в годину на 1 тонну субстрату, повітря 200-250 м. куб./год на 1 тонну субстрату. Основні параметри процесу відображені на рис.3.

Час, необхідний для досягнення параметрів пастеризації, може становити 10-12 годин, а в зимовий період нерідко досягає 20-26 годин. Температурний оптимум пастеризації лежить в межах 59-62°С.

Час 10 12 10 24 8 години
Вентиляція 5 05.жов 25 25-30 50 %
Рециркуляція 95 90-95 75 70-75 50 %

Рис.3. Термічний профіль м'якою пастеризації з ферментацією

Особлива увага на кожному відрізку представленого на рис. 3 термічного профілю пастеризації і ферментації відводиться об'ємним значенням подається рециркуляційного і свіжого повітря. Мінімальний час пастеризації 12 годин. Етапу ферментації передує плавне зниження температури субстрату до 45-50°С при поступовому збільшенні подачі свіжого повітря. Тривалість ферментації 24-72 години. По закінченні процесу субстрат охолоджують свіжим повітрям. Час на охолодження 4-10 годин. Графік пастеризації і ферментації при зміні складу субстрату повинен бути змінений.

Переваги класичної технології, що включає в себе пастеризації субстрату в тунелі з подальшою-ферментацією, на сьогоднішній день незаперечні. Якісні показники субстрату значно вище, ніж при інших способах обробки.

Застосування певних температур при тривалій експозиції максимально активізує живильний потенціал соломи субстрату для міцелію гливи. Розвиток і накопичення термофільної мікрофлори призводить до поступового формування селективних властивостей субстрату, що дозволяють гливі безперешкодно розвиватися на приготованому субстраті, що в подальшому не може не позначитися на врожайності.

Процес добре керований, тому субстрат однорідний за своєю якістю. Технологія передбачає застосування механізації, що у свою чергу можна розглядати, як основу для створення досить великих виробництв субстрату для вирощування гливи.