Окончательная обработка субстратов для вешенки. Гидротермия. Часть5

Гидротермическая обработка субстрата (гидротермия).

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

Единого способа гидротермической обработки субстрата как такового не существует. В отличие от стерильной технологии обработки субстрата или  ксеротермии, при которых используют выверенные единые технологические схемы, при гидротермической обработке нет единых режимов, не существует определённых схем движения  субстрата по технологической цепочке, нет чётко обозначенных требований к оборудованию и проверенных принципиальных схем. Единственное, что объединяет несколько способов, которые носят название «гидротермическая обработка субстрата (гидротермия)», это термическая обработка в избыточном количестве воды. Компоненты субстрата заливают избыточным количеством воды и проводят его разогрев с последующим остыванием. Требование использовать избыточное количество воды обусловлено тем, что при гидротермической обработке субстрат должен быть погружён в воду на протяжении всего цикла обработки. Поскольку сухие растительные компоненты активно поглощают воду (примерно 2,5-3 объёма воды на единицу массы сухого компонента), то для гарантированного погружения в воду на протяжении всего цикла обработки необходимо заливать субстрат количеством  воды, которое на 30-40 % больше, чем расчётное, которое необходимо  для достижения субстратом технологической влажности.  Методику расчёта воды, которая необходима для достижения технологической влажности субстрата мы подробно рассматривали в статье, посвящённой стерильной технологии обработки субстрата. Итак, гидротермическая обработка субстрата (гидротермия) предусматривает термическую обработку субстрата в воде. Субстрат помещают в ёмкость , заливают водой, доводят до определённой температуры, выдерживают определённое время и дают остыть до температуры инокуляции. Остывание может происходить как в воде, так и после её слива. Гидротермическая обработка субстратов может быть проведена одним из следующих способов:

 

  1. Субстрат заливают горячей водой 90-95оС и дают остыть до температуры инокуляции без дополнительной экспозиции. Остывание занимает от 6 до 18 часов в зависимости от количества субстрата (и, соответственно, воды), термоизоляции ёмкости и температуры в помещении, где проводилась обработка. Затем воду сливают, дают субстрату стечь и отправляют на инокуляцию. Способ имеет несколько вариаций. В частности некоторые грибоводы заливают воду температурой 80-85оС.
  2. Субстрат заливают горячей водой 90-95оС (80-85оС), выдерживают 4-5 часов без дополнительного подогрева. Затем  разогревают до 90оС и дают остыть до температуры инокуляции также как описано в п.1.
  3. Субстрат заливают холодной водой (комнатной температуры, желательно не ниже +12оС). Выдерживают 12 часов, доливают воду так, чтобы субстрат был полностью погружён и нагревают до 65-70оС. Эту температуру удерживают в течении 4-5 часов, воду сливают и дают остыть.
  4. Субстрат заливают заведомым избытком холодной (комнатная температура) воды. Разогревают до температуры 70-75оС, выдерживают при указанной температуре 4-6 часов и дают остыть не сливая воду. Способ так же имеет несколько вариаций в зависимости от температуры разогрева и времени последующей выдержки.

 В любом из способов желательно использовать не чистую воду а раствор кальцинированной соды. Или известковое «молочко». Ни один из приведенных способов не даёт стабильных гарантированных положительных результатов. Результаты во многом зависят от состава сырья, условий и времени его хранения до момента обработки, степени обсеменённости микроорганизмами.

 Наши специалисты разработали унифицированный способ при котором гидротермическая обработка субстратов (гидротермия) даёт достаточно стабильные результаты с высокой повторяемостью, которые в меньшей степени зависят от особенностей того или иного конкретного производства.

Гидротермия1 На рисунке приведена принципиальная схема устройства для реализации данного способа. Краткая суть способа: сухой субстрат расфасовывается в полипропиленовые плетёные мешки (сахарные мешки) без полиэтиленовых вкладышей. Мешки укладываются в ёмкость, как показано на схеме. Крышки ёмкости закрываются. Ёмкость наполняется раствором кальцинированной соды. Субстрат выдерживается 18 часов. После того как уровень раствора упадёт (за счёт поглощения компонентами субстрата), его доводят до нужного таким же раствором. Субстрат разогревают до определённой температуры (определяется реальными свойствами конкретной субстратной композиции) при непрерывной циркуляции. Температуру удерживают на этом уровне 4-6 часов (время экспозиции также определяется реальными свойствами конкретной субстратной композиции) также при непрерывной циркуляции. Затем нагрев прекращают,  и выдерживают субстрат в растворе ещё 4 часа при непрерывной циркуляции. Затем раствор сливают и дают субстрату остыть до температуры инокуляции. Существует модификация способа, которая позволяет использовать оборотный раствор. ВНИМАНИЕ ! Несмотря на то, что способ имеет определённый технологический регламент, детали этого регламента как и конструкция ёмкости должны обязательно корректироваться под условия конкретного производства.

Итак, преимущества гидротермии. По большому счёту по сравнению с остальными способами гидротермическая обработка субстратов (гидротермия) критических преимуществ не имеет. С большой натяжкой преимуществами можно считать:

 

  1. Относительная доступность и относительно низкая стоимость ресурсов для приобретения и изготовления оборудования и оснастки. Это преимущество бесспорно по сравнению со стерильной технологией обработки субстратов. По сравнению с ксеротермией и пастеризацией в тоннелях и доступность и стоимость примерно аналогичны.
  2. Относительная простота эксплуатации и обслуживания оборудования и оснастки.

 Недостатки:

 

  1. Высокая энергоёмкость процесса (обусловлена необходимостью дополнительно нагревать 30-40 %  по сути балластной воды, которая нужна лишь для обеспечения полного погружения субстрата).
  2. Трудности с обеспечением стабильности физико-химических свойств субстрата на выходе. Субстрат, как правило имеет повышенную влажность и не стабильный показатель рН.
  3. Обработка субстрата не обеспечивает уничтожения спор. Зато происходит их термоактивация. В результате к моменту инокуляции многие споры прорастают и находятся в вегетативной форме, что повышает их конкурентоспособность по отношению к вешенке или другой основной культуре.
  4. Перерасход соды (за исключением нашей модификации, которая позволяет работать с оборотным раствором).
  5. Крайне неравномерные режимы нагрева и экспозиции субстрата, который находится на разной глубине (за исключением нашей модификации с циркуляцией).

 Если сравнивать показатель производственной эффективности гидротермической обработки субстрата со стерильной технологией обработки (который мы условно приняли за единицу), то он находится в пределах 0,6-0,7. Показатель практически не приемлемый для тех грибоводов, которые выращивают грибы «для бизнеса» и относительно приемлем для тех, кто выращивает грибы «для себя» и мелкой торговли. Наиболее подходит для тех, кто выращивает грибы ради хобби и любопытства. При использовании нашей модификации гидротермической обработки субстрата показатель производственной эффективности возможно «дотянуть» до показателя ксеротермии (0,75-0,80). Однако для этого необходимо строго придерживаться требований соответствующего проекта и рекомендуемого технологического регламента.

Материал доступен для обсуждения на Международном форуме по ссылке Гидротермическая обработка субстратных композиций