Предварительная подготовка субстратов. Часть 1.


Чунихин А.В., технолог — аналитик, кандидат с.-х. наук

             Вешенка, как и другие ксилотрофы (дереворазрушающие грибы) , способны использовать целлюлозу и лигнин в качестве единственных источников углерода. Благодаря этой способности вешенка может расти практически на любом сырье, которое содержит эти органические соединения. Дополнительными условиями является отсутствие веществ, способных подавлять рост мицелия и наличие хотя бы минимальных количеств азота, фосфора, калия,  других макро и микроэлементов а так же влаги. При этом, вешенка  способна  расти на субстратах с  достаточно низким содержанием воды. В природе эти особенности  позволяют ей успешно конкурировать с другими микроорганизмами, которые не обладают хотя бы одной из этих способностей.  Благодаря этому, вешенка, произрастающая на природных субстратах в естественных условиях,  практически не имеет серьёзных конкурентов среди бактерий и подавляющего большинства низших грибов.  А благодаря высокой энергии роста мицелия, вешенка способна на равных  конкурировать с большинством высших грибов-ксилотрофов, которые также способны утилизировать целлюлозу и лигнин в качестве единственных источников углерода (шиитаке, фламмулина, различные виды опят,  трутовиков и т.п.). Всё это обеспечивает успешное сохранение  и эволюцию представителей рода Pleurotus,   география распространения которых  чрезвычайно широка. Однако, при искусственном культивировании вешенки та продуктивность, которая в природе достаточна для её сохранения   как вида, не может считаться удовлетворительной с экономической точки зрения. В связи с этим, к субстратам для интенсивного культивирования вешенки предъявляются дополнительные требования.

 1. Субстраты должны иметь развитую поверхность и быть достаточно рыхлыми (оптимальная плотность 0,4-0,5 кг/литр).

2. Кроме целлюлозы и лигнина субстраты должны быть обеспечены всеми остальными элементами питания в оптимальных количествах и пропорциях с тем, чтобы обеспечить максимальную степень утилизации лигноцеллюлозного комплекса.

3. Субстраты должны иметь высокую влажность – в пределах 65-75 %.

 Выполнение этих требований влечёт за собой ещё одно требование, которое в природе не является обязательным.

        4. Субстраты должны быть  чистыми с биологической точки зрения. Т.е., не должны содержать спор или вегетативных форм любых микроорганизмов, которые  в перечисленных условиях могут быть серьёзными конкурентами вешенки.

 Именно соблюдение этого требования и является ключевым, определяющим все  элементы технологического процесса, которые следуют после предварительной подготовки компонентов субстрата.   В следующих подразделах мы уделим рассмотрению данного вопроса максимум внимания. А пока всё по порядку.  Итак, мы определили доступные нам компоненты субстрата. Следует напомнить, что  понятие «доступные» подразумевает не только физическую доступность – количество, возможная регулярность поставки,  наличие и т.д., но и разумную цену или себестоимость этих компонентов, разумные расстояния,  в пределах которых транспортные расходы на доставку сырья не будут «зашкаливать». По этим признакам доступность тех или иных компонентов по регионам может сильно отличаться.  В данном пособии мы ещё остановимся на некоторых аспектах экономики производства вешенки после того, как детально  рассмотрим технологические.  Далее следует оценить  физические, химические , питательные и биологические свойства выбранного нами сырья.  Сырьё, которое имеет размеры частиц менее чем 10 х 50 мм,  в дополнительном измельчении и механической обработке, как правило, не нуждается.  Исключение составляет кора, щепа, отходы камыша, некоторые другие отходы, которые крайне желательно подвергнуть дополнительной механической обработке: плющению, расщеплению вдоль волокон, «обдирке». Компоненты, которые имеют выраженный «восковый» слой или «пропитку», наряду с измельчением должны обязательно пройти дополнительную обработку.  Оптимальные размеры частиц компонентов, из которых готовят субстраты для вешенки, находятся в очень широких пределах. Например, плёнки гречихи имеют размеры 3-4 мм. Лузга семечек подсолнуха – 10-15 мм. В случае дополнительного плющения и расщепления вдоль волокон, частицы лузги могут быть размерами 1 х 15 мм.  В данном случае физические свойства указанных компонентов таковы,  что размеры частиц не оказывают существенного отрицательного влияния на свойства будущего субстрата. Они обладают достаточной упругостью, с трудом впитывают воду. Поэтому, уплотнение субстрата из  этих компонентов легко контролируется. Даже при достаточном увлажнении и потере  упругости в процессе термической обработки, переуплотнить субстраты из плёнок гречихи или лузги достаточно сложно. Это относится также к подавляющему большинству плёнок и оболочек семян других растений. Совершенно иного подхода требуют такие отходы, как мелкие опилки, отходы хлопчатобумажной промышленности («орешек», очёсы, «угары», пух и т.п.), стержни початков кукурузы и другие.  Эти компоненты очень легко впитывают воду, легко уплотняются. Даже без термической обработки.  При работе с указанными отходами необходимо строго контролировать процесс увлажнения, чтобы не допустить переувлажнение свыше 75 % и процесс формирования блоков с тем, чтобы не допустить превышения плотности выше 500 г/литр. Некоторые  из перечисленных компонентов настолько проблематичны, что при выращивании вешенки, от их использования в качестве исходного сырья для приготовления субстрата лучше отказаться. Это в первую очередь касается мелких фракций древесных опилок и пуха. Эти отходы разумнее  использовать по другому назначению. Например, в качестве добавки к  твёрдому топливу.  Вместе с тем, другие отходы из этого перечня являются отличным исходным сырьём. Прежде всего, это «орешек» разных сортов и «грязные» очёсы. При работе с перечисленными «проблемными» отходами в каждом конкретном случае необходим особый подход и выработка своей собственной схемы предварительной подготовки. Следует отметить, что все эти отходы не нуждаются ни в измельчении ни в каких бы то ни было других механических способов обработки. Их можно сразу направлять на увлажнение. Режимы увлажнения для этих отходов лучше подбирать для каждой партии опытным путём. Либо следует обратиться к специалистам, которые разработают для данного конкретного производства индивидуальный регламент этой технологической операции. В Украине, Европейской части РФ, Молдове и других  странах Европейской части материка структура основных видов сырья, которое используют для приготовления субстратов для культивирования вешенки, в основном сходна. Это различные виды соломы (50-60 %), лузга семечек подсолнечника (25-40 %), стержни початков и другие отходы кукурузы (10-15 %), а так же  незначительное количество других видов сырья: плёнки гречихи и других семян, отходы хлопчатобумажной, деревообрабатывающей и пищевой промышленности (до 10 %).  При этом,  в различных регионах эта структура может иметь существенные отличия.  Подготовка любой соломы начинается с её измельчения.  При подготовке субстратов для выращивания вешенки длина частиц соломы не должна превышать 70 мм. В то же время, не желательно измельчать солому до фракций менее 20 мм. Это те пределы размеров различных фракций соломы, которые допустимы в случае приготовления субстратов для вешенки. Фракции в пределах 30-70 мм для соломы должны составлять не менее 90 % .  Любая солома имеет т.н. восковый слой. Этот слой существенно замедляет процесс поглощения воды при замачивании. Поэтому, любая дополнительная обработка соломы кроме резки стеблей крайне желательна. Наилучшим способом обработки является комбинированная обработка которая включает в себя измельчение, плющение, расщепление вдоль волокон и «обдирку». Эти процессы могут быть  параллельными при использовании универсальных измельчителей в которых выполнение указанных операций совмещено в одном устройстве или последовательными – с использованием разных устройств.  Использование универсальных измельчителей более  предпочтительно, поскольку  капитальные затраты на приобретение одного агрегата будут ниже, чем на два или три разно функциональных  устройства. К тому же, регулировка и  настройка рабочих органов и узлов, эксплуатация и обслуживание  одного агрегата гораздо проще.  Обязательного измельчения требуют так же  стержни початков кукурузы, её стебли и листья.