Предварительная подготовка и обработка исходного сырья. Влажность и селективность. Часть 2.

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

Сырьё, которое  прошло соответствующую механическую обработку, передаётся по технологической цепочке для проведения следующей операции – увлажнения (замачивания).  Следует отметить, что при использовании отдельных способов обработки субстрата операция увлажнения следует после термической обработки. Ниже мы остановимся на рассмотрении особенностей каждого способа обработки более подробно. При этом будут рассмотрены так же особенности получения оптимального уровня технологической влажности для каждого из них. Мы уже говорили о том, что технологическая влажность субстрата для выращивания вешенки должна находиться в пределах 67-75 %. Любое отклонение влажности субстрата как в меньшую так и в большую сторону от крайних значений указанного диапазона является не желательным.  Наиболее оптимальной считается влажность 72-73 %.  Итак, мы рассмотрели основные принципы предварительной подготовки исходного сырья.  Прежде чем сырьё превратится в полноценный субстрат, пригодный для интенсивного культивирования вешенки как с технологической так и с экономической точки зрения, оно должно пройти следующий этап обработки.  Мы уже упоминали, что в естественных условиях вешенка может расти на таких субстратах, которые не пригодны для успешного роста и развития её потенциальных конкурентов.  Свойство субстратов,  которое определяет возможность преимущественного роста на них  тех или иных организмов по сравнению с другими, называется селективностью. Другими словами, существует некая сумма свойств того или иного субстрата, благодаря которым одни организмы способны успешно его использовать, другие развиваются на нём с трудом, а третьи принципиально не способны использовать данный субстрат и не могут на нём активно расти и развиваться.   Т.е., субстрат как бы обладает способностью отбирать только те организмы, которые могут его использовать, и даёт им право на жизнь и активное развитие.  Субстрат , на котором способен расти только какой либо один вид , является абсолютно селективным в отношении данного вида.  Другими словами, такой субстрат является идеально селективным. В природе таких материалов не существует. Подобные субстраты искусственно создаются в специальных лабораториях с целью выделения организмов, которые обладают каким либо уникальным свойством. Рассмотрение подобных работ не является целью нашего пособия. Поэтому, далее мы будем говорить о т.н. относительной селективности. Итак, ещё раз вернёмся к произрастанию вешенки в природе.  Благодаря определённым биологическим особенностям, вешенка способна более или менее успешно расти и развиваться на тех субстратах, которые не пригодны для большинства других микроорганизмов. Это материалы, в которых единственным источником углерода являются лигноцеллюлозные комплексы. Это свойство обеспечивает таким субстратам  в отношении вешенки селективность по питанию. Эта селективность не является абсолютной. На этих же материалах способны расти многие другие микроорганизмы, способные использовать целлюлозу и лигнин в качестве единственного источника углерода. В том числе и многие микромицеты. Однако, для роста микромицетов необходимым условием является высокая влажность материалов.  Мицелий вешенки способен расти и развиваться в некотором диапазоне влажности, который лежит ниже нижнего предела того оптимума, который необходим микромицетам и бактериям. Материалы с такой влажностью вполне пригодны для роста и развития  вешенки. Т.о., субстраты , влажность которых позволяет расти и развиваться мицелию вешенки и не  способствует активному росту большинства микромицетов являются в отношении вешенки селективными по одному из физических свойств. В данном случае по содержанию влаги. Селективность того или иного субстрата по отношению к тому или иному виду организма может быть также обусловлена величиной рН, наличием либо отсутствием каких либо химических веществ (кроме тех, которые являются элементами питания) и другими химическими свойствами субстрата. Такие субстраты называют  по отношению к тому или иному виду организма селективными по одному из химических свойств.  Так, например, мицелий вешенки, выращенный на зерновом носителе, способен без особых отрицательных последствий выдерживать повышение рН субстрата до 7,8-8,5. Это происходит благодаря тому, что зерновой носитель создаёт «базу» рН, которая оптимальна для роста мицелия вешенки.  Далее мицелий по мере колонизации субстрата по фронту своего роста выделяет вещества, которые нейтрализуют высокий рН в отрыве от фронта роста на 2-3 мм и тем самым подготавливают платформу для дальнейшей колонизации и т.д. Споры других микроорганизмов (в частности триходермы) не имеют соответствующей «базы» и, либо не могут прорасти в условиях высокого рН, либо их мицелий погибает сразу после прорастания. Некоторые организмы, в т.ч. –  многие базидиальные грибы требуют для успешного роста и развития глубокой биологической трансформации субстрата и (или) формирования в нём строго определённого биоценоза.  В противном случае активного роста и развития не будет. К таким грибам в частности относится шампиньон и другие гумусные сапротрофы.  Такая селективность субстрата называется биологической. Частным случаем «биологической селективности» является способность корней растений образовывать симбиоз с грибами- микоризообразователями.  Однако, чаще всего «биологическая селективность» это самые разнообразные разновидности «селективности по питанию». Итак, селективность субстрата по отношению к тому или иному виду может быть обусловлена его физическими, химическими, биологическими и питательными свойствами.  Существующий в природе уровень селективности цельной мёртвой древесины по отношению к вешенке вполне удовлетворителен. Поэтому, вешенка успешно растёт и развивается на мёртвой древесине. Однако, если мы попробуем перенести эту модель роста и развития в условия интенсивного культивирования, то такое выращивание будет абсолютно не эффективным с экономической точки зрения.  Для того, чтобы выращивание вешенки в искусственных условиях было экономически выгодным, субстраты необходимо «форсировать», т.е., трансформировать так, чтобы они позволяли не только обеспечить минимальный уровень жизнедеятельности вешенки , который достаточен для сохранения её как вида в природе, но и максимально использовать её биологический потенциал для получения высоких урожаев. Выше мы  уже рассматривали основные способы предварительной подготовки сырья, которые позволяют получить «форсированные» субстраты для выращивания  вешенки и обеспечить экономически выгодное производство.  Это соответствующая механическая обработка и увлажнение.  Однако, становится очевидным, что обработанное таким образом сырьё приводит к полной утере селективных свойств субстрата  по физическим свойствам. Необходимость повышения питательных свойств субстрата при интенсивном выращивании вешенки ведёт так же к значительному снижению степени селективности субстрата по питанию.  Таким образом, субстрат для интенсивного выращивания вешенки в процессе предварительной подготовки в значительной мере утрачивает свою селективность в отношении вешенки и становится доступным также для большинства других микроорганизмов, которые в природе не способны успешно развиваться на цельной древесине.  В связи с этим субстрат для выращивания вешенки нуждается в окончательной обработке, которая позволит в максимальной степени избавиться от её потенциальных конкурентов.  Отсутствие  конкурентов или их наличие в субстрате в не активной форме обеспечивает его т.н. биологическую селективность. В случае с вешенкой селективность субстрата тем выше, чем меньше конкурентной микрофлоры будет в нём содержаться и развиваться на протяжении всего цикла выращивания. Для этого сырьё, которое прошло предварительную подготовку, необходимо подвергнуть окончательной обработке.  Для выращивания вешенки сырьё , прошедшее предварительную подготовку, обрабатывают одним из перечисленных способов.

 1.     Стерилизация.

2.    Ксеротермическая обработка.

3.   Классическая пастеризация.

4.Мягкая пастеризация с последующей ферментацией («кондиционированием»). Часто используют также предварительную ферментацию перед проведением пастеризации.

5. Гидротермическая обработка и её разновидности. 

В последующих публикациях мы рассмотрим каждый из перечисленных способов более подробно.