圖解海鮮菇袋式栽培技術(shù)（三）

黃 毅

（福建農(nóng)林大學(xué)，福州 350000）

圖解海鮮菇袋式栽培技術(shù)（三）

黃 毅

（福建農(nóng)林大學(xué)，福州 350000）

4 滅 菌

填料結(jié)束后應(yīng)盡快進(jìn)入滅菌程序，以減少滅菌前微生物自繁量，利于滅菌徹底。滅菌方式根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模分成常壓滅菌、半高壓滅菌、高壓滅菌、抽真空滅菌等。

無論使用哪種滅菌鍋，其原理相近，都是使用蒸汽滅菌，僅是壓力高低、滅菌時間長短不同而已。原理：飽和蒸汽有很強(qiáng)的穿透性，蒸汽接觸到被滅菌的物品時會釋放出大量的潛熱，培養(yǎng)基中細(xì)菌的蛋白質(zhì)分子在蒸汽濕熱作用下，氫鍵斷裂，致細(xì)菌死亡。

4.1 常壓滅菌

設(shè)施化栽培多使用滅菌時間較長的常壓滅菌，各地常壓滅菌形式多樣。福建順昌縣為海鮮菇袋式栽培的主產(chǎn)地，栽培初期，有的小企業(yè)采用簡易的常壓滅菌；有的使用周轉(zhuǎn)筐重疊滅菌鍋，帆布覆蓋滅菌，隨后改成常壓滅菌灶滅菌。使用周轉(zhuǎn)筐滅菌勞動強(qiáng)度比較大，后來改為塑料周轉(zhuǎn)筐加滅菌小車的方式。

（1）滅菌鍋構(gòu)筑。將填好料的栽培包置于塑料筐內(nèi)，放在移動滅菌小車上（圖1），推入具有雙層保溫墻的常壓滅菌鍋內(nèi)滅菌。鍋爐蒸汽通過保溫管，從滅菌鍋的上端送氣（圖2）。為保證蒸汽能夠均勻地從上往下送入，不存在死角，在鍋頂上端安裝有“王”字型蒸汽分支管道。管道上每間隔10厘米，開有3毫米的錐形小口，便于蒸汽出口后成錐形擴(kuò)散。在構(gòu)筑常壓滅菌鍋之前，按滅菌鍋投影面積，進(jìn)行地面保溫預(yù)處理，使用擠塑板，按滅菌鍋投影面積墊底，厚20厘米，上用直徑8毫米鋼筋鋪設(shè)成方格做加強(qiáng)筋，鍋內(nèi)對角線交點(diǎn)安放排水管（另一端頭安裝在常壓滅菌鍋外，并安裝有直通閥門，控制排氣量），作簡單固定可澆灌8厘米厚水泥，再鋪設(shè)高標(biāo)號水泥層2厘米。

常壓滅菌鍋天天使用，地面如果不設(shè)置保溫層，天長日久，能耗的損失量非常驚人。因此，寧可在常壓滅菌鍋建筑之前充分考慮，設(shè)置地面保溫，雖然花費(fèi)高些，但從長期運(yùn)行來測算，還是合算的。另外，使用高標(biāo)號水泥和鐵絲網(wǎng)格，能防止滅菌小車在水泥地面反復(fù)行走而導(dǎo)致地面開裂。

圖1 專用滅菌小車

圖2 鍋爐供氣常壓滅菌鍋

圖3 “田”字形頂出氣管

（2）使用滅菌小車。使用滅菌小車比傳統(tǒng)使用的周轉(zhuǎn)筐重疊堆放方式降低勞動強(qiáng)度，提高效率，且蒸汽流在滅菌小車層架之間流動更加通暢，栽培包受熱更均勻。具體操作：采用邊進(jìn)氣，邊排氣的方式，盡可能在短時間內(nèi)（120分鐘），使鍋內(nèi)的溫度上升至98 ℃，然后開始計(jì)算滅菌時間。上汽后，關(guān)小閥門，最好使滅菌鍋內(nèi)溫度能夠始終維持在100～101 ℃，保持微壓。滅菌過程時刻都排汽至關(guān)重要，能夠保證鍋內(nèi)形成“活蒸汽”。當(dāng)鍋內(nèi)溫度接近98 ℃時，可以關(guān)小排氣閥，但不能全關(guān)。至滅菌結(jié)束一般需要13～14小時。隨后，關(guān)閉進(jìn)氣閥，全開排氣閥，滅菌小車在滅菌鍋內(nèi)自然冷卻。

必須使用即時監(jiān)控記錄滅菌過程的溫度變化曲線，能夠一目了然地了解滅菌過程溫度是否始終維持在98 ℃以上。燃料來自于采收后的廢包，去除塑料膜后，置于專用鐵制周轉(zhuǎn)筐內(nèi)，自然風(fēng)干后再做燃料，以降低燃料費(fèi)用。此外，還有各式各樣的常壓滅菌鍋形式。

常壓滅菌鍋缺點(diǎn)：滅菌時間長達(dá)13小時以上，通常白天打包，晚間進(jìn)行滅菌，大多數(shù)企業(yè)或?qū)I(yè)戶，沒有安裝即時滅菌全過程記錄儀，難以保證全過程滅菌鍋內(nèi)溫度始終維持在98 ℃以上，導(dǎo)致滅菌不徹底，引起細(xì)菌性污染。雖然采用常壓滅菌鍋初期投資較少，但出現(xiàn)隱性細(xì)菌污染概率較高，穩(wěn)定性不足，不可取。

4.2 高壓滅菌

鍋爐產(chǎn)生的高壓、高溫蒸汽，通入密閉的蒸鍋內(nèi)，蒸汽不外溢，壓力不斷上升，使水的沸點(diǎn)不斷提高，從而鍋內(nèi)溫度也隨之增加。在0.1兆帕的壓力下，鍋內(nèi)溫度達(dá)121 ℃。在此蒸汽溫度下，可以很快殺死各種細(xì)菌及其高度耐熱的芽孢。高壓滅菌鍋的形式多樣，最常使用的有單門直開，雙門抽真空滅菌鍋。

（1）單門側(cè)開式高壓滅菌鍋。鍋體結(jié)構(gòu)：該類型高壓滅菌鍋采用圓柱體結(jié)構(gòu)，受壓均勻，允許使用最高壓力0.14兆帕。滅菌鍋內(nèi)有效使用容積較方形高壓滅菌鍋小。有上、側(cè)、底部三種進(jìn)氣方式，多為下排氣，下排氣口較多。各排氣系統(tǒng)安裝2路排氣管支管。一為直排支管，由管道和直排閥門構(gòu)成，用于快速排凈滅菌初期鍋內(nèi)的冷空氣；滅菌結(jié)束后，當(dāng)鍋內(nèi)氣壓下降到安全值后，排出鍋內(nèi)殘留蒸汽。二是由管道和疏水閥門組成的疏水閥支管。疏水閥是所有標(biāo)準(zhǔn)大型高壓滅菌鍋的必備的部件，由錐形抵針、彈簧、排氣管、直排閥門組成。當(dāng)蒸汽通過疏水閥，和錐形抵針連成一體的彈簧圈會受熱膨脹，抵擋住出氣口，蒸汽無法流過，過一會兒，由于散熱作用，疏水閥內(nèi)彈簧收縮，錐形抵針提升，滅菌鍋內(nèi)的冷凝水從出氣管流出，同時蒸汽也逃逸出，錐形抵針又重新膨脹，通過錐形抵針、彈簧等反復(fù)膨脹，收縮，達(dá)到疏水目的。生產(chǎn)上往往會出現(xiàn)彈簧“銹死”，達(dá)不到排出冷凝水的作用，也就無法在滅菌過程實(shí)現(xiàn)滅菌鍋內(nèi)始終處于活蒸汽狀態(tài)，導(dǎo)致發(fā)生細(xì)菌性污染，甚至是霉菌污染。在生產(chǎn)上，栽培包側(cè)面有時會出現(xiàn)零星霉菌斑點(diǎn)，可以斷定是疏水閥內(nèi)彈簧“銹死”的原因，故，停工一段時間后，應(yīng)檢查疏水閥內(nèi)的彈簧是否“銹死”。

高壓滅菌過程，必須依靠疏水閥間斷排氣，才能使滅菌鍋內(nèi)產(chǎn)生“活”蒸汽。這是滅菌鍋在使用過程中務(wù)必思考的主要問題。高壓滅菌鍋是規(guī)模化生產(chǎn)所必備的，單價較低，用量大。由于高壓滅菌鍋屬于特種壓力容器，必須由具有資質(zhì)的單位專業(yè)制作和檢測。

圖4 圓形高壓滅菌鍋

圖5 滅菌鍋內(nèi)的周轉(zhuǎn)筐

圖6 直排支管與疏水閥支管

常用方法：對于鍋爐、高壓滅菌鍋安裝位置間距比較遠(yuǎn)的企業(yè)，應(yīng)先將鍋爐產(chǎn)生的壓力蒸汽，經(jīng)過保溫?zé)o縫鋼管，進(jìn)入鍋爐分汽缸，打開分汽缸的分支閥門，排出管道內(nèi)的冷空氣及冷凝水2～5分鐘，關(guān)閉分汽缸的分支閥門。分汽缸另一出氣口輸出的蒸汽，再經(jīng)過壓力調(diào)節(jié)閥，輸入高壓滅菌鍋，此時輸入的蒸汽為飽和蒸汽。通入蒸汽后，壓力指示表上升到0.05兆帕?xí)r（此時表頭溫度為111 ℃）打開直排放氣閥，排出鍋內(nèi)的冷空氣，待壓力表指針歸零后，再通入蒸汽，反復(fù)操作3次，才能夠排凈高壓滅菌鍋內(nèi)的冷空氣。隨后，控制壓力表頭為0.07兆帕（溫度是115 ℃），維持15～20分鐘，通過調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥門的大小來控制升壓速度。該過程必須緩慢進(jìn)行，慢進(jìn)，快排，使栽培包內(nèi)的冷空氣受熱，膨脹，排出包口。將鍋內(nèi)壓力提升到0.105～0.12兆帕（溫度為121～123 ℃），維持120分鐘（溫度到達(dá)121 ℃開始計(jì)時）。滅菌結(jié)束后，關(guān)閉進(jìn)氣閥門。當(dāng)滅菌鍋內(nèi)的壓力緩慢降至0.05兆帕，打開直排支管上的閥門，至壓力表壓力為零。20分鐘后，松開高壓滅菌鍋螺絲，但不打開鍋門，至多開門縫1厘米，控制外界冷空氣進(jìn)入高壓滅菌鍋的量，滅菌鍋內(nèi)高溫余熱，使進(jìn)入滅菌鍋內(nèi)冷空氣中的雜菌孢子受熱致死。

滅菌后，待栽培包在滅菌鍋內(nèi)自然冷卻后再拉出滅菌鍋，移入極干凈的接種間，繼續(xù)冷卻至常溫。滅菌結(jié)束后不可依舊放置在滅菌鍋內(nèi)，否則鍋內(nèi)的氣壓會低于外界氣壓，第二天打不開鍋門，得重新加熱至100 ℃，才能夠打開鍋門。

注意事項(xiàng)：海鮮菇栽培多使用低壓聚乙烯袋作為栽培容器，其抗張強(qiáng)度較高，也不易被刺破，塑料袋膜會隨著包內(nèi)栽培料降解收縮而縮小，不會出現(xiàn)“脫壁”現(xiàn)象。但低壓聚乙烯栽培包也有不足：溫度超過120 ℃時，會出現(xiàn)粘包現(xiàn)象，因此滅菌鍋內(nèi)最大的壓力只能夠控制在0.100兆帕，表頭溫度為120 ℃，致滅菌時間延長到150分鐘。

滅菌后應(yīng)觀察栽培包培養(yǎng)基顏色是否加深，呈淺黑褐色。這是栽培料在高溫下發(fā)生熱浸提，糖分析出，產(chǎn)生糖的焦化反應(yīng)。有經(jīng)驗(yàn)的栽培者通過觀察顏色變化，粗略判斷是否滅菌徹底。精確判斷還須通過“回接”測試（后述）。在生產(chǎn)上，如遇培養(yǎng)十余日后，栽培包側(cè)面出現(xiàn)不定點(diǎn)雜色斑點(diǎn)，可以斷定是疏水閥出現(xiàn)了問題，常見是疏水閥彈簧生銹，粘結(jié)，失去彈性，滅菌鍋內(nèi)局部無法形成“活”蒸汽，導(dǎo)致滅菌不徹底。因此，每月都應(yīng)該檢修疏水閥門，使其保持彈性狀態(tài)。

單門滅菌鍋的不足之處：栽培包（瓶）進(jìn)出滅菌鍋都在打包車間一側(cè)，空間的塵埃顆粒多，會增加污染的概率。因此，使用隔離墻，將滅菌前后栽培包所處環(huán)境截然分開的雙門高壓滅菌鍋，被越來越多的企業(yè)所認(rèn)可。滅菌小車從滅菌鍋前門進(jìn)入，后門拉出，然后進(jìn)入冷卻系統(tǒng)（后述）。

（2）抽真空滅菌鍋。日本開發(fā)出抽真空高壓雙門滅菌鍋，可大幅度降低污染率，短短十余年時間被國內(nèi)外的大中型木生菌類企業(yè)所采用。其鍋體為方形（圖7），滅菌空間得到充分利用，容量大。但最大壓力僅能控制在0.11兆帕，滅菌鍋所承受壓力比圓形高壓滅菌鍋低得多。

原理：栽培包（瓶）內(nèi)栽培料顆粒間存在著間隙（冷空氣），冷空氣為不良傳導(dǎo)氣體，影響濕熱蒸汽的穿透，導(dǎo)致滅菌難以徹底。滅菌之前先進(jìn)行抽真空，以排除鍋體內(nèi)栽培包空隙之間乃至栽培包顆粒間的冷空氣，再輸入蒸汽，按該菌類雙門抽真空高壓滅菌程序滅菌（不同容器，廠家會提供相應(yīng)的滅菌程序），它比其他單門高壓滅菌鍋滅菌時間短，使用抽真空高壓鍋滅菌更容易徹底。

連云港國鑫食用菌全套設(shè)備企業(yè)為國內(nèi)第一家引進(jìn)日本全套技術(shù)的企業(yè)。短短十年間已生產(chǎn)近3 000臺，產(chǎn)品遍及大江南北食用菌企業(yè)，獲得好評。其滅菌鍋內(nèi)膽不脫皮，關(guān)鍵部位每一塊鐵件，按標(biāo)準(zhǔn)測試并留有檔案。這種抽真空滅菌鍋的開門方式有側(cè)開門（圖8）和推拉門（圖9）兩種，以前者為好。

圖7 日本抽真空高壓滅菌鍋

圖8 國鑫制造側(cè)開抽真空滅菌鍋

圖9 推拉門抽真空滅菌鍋

注意事項(xiàng)：無論哪一種滅菌鍋，在滅菌過程中由于熱傳導(dǎo)，在鍋體外表面產(chǎn)生的熱輻射，會直接擴(kuò)散到填料車間，提升車間室溫，影響員工工作效率。有的企業(yè)在滅菌鍋上端屋面開大型散熱口，或在側(cè)墻、后墻開口安裝大功率排氣扇，但問題都得不到根本解決。最近有不少企業(yè)砌12厘米厚的隔熱墻，能有效減少熱輻射（圖10～12）。

圖10 日本常壓滅菌鍋隔熱墻

圖11 日本抽真空高壓滅菌鍋隔熱墻

圖12 臺灣高壓滅菌鍋隔熱墻

通常填料后的栽培瓶置于塑料周轉(zhuǎn)筐內(nèi)，再由人工或機(jī)械搬入滅菌小車，沿鍋內(nèi)軌道推入滅菌鍋（圖13）。滅菌過程的高壓、高溫、高濕使滅菌小車潤滑劑流失，在重壓下，軸承極容易損壞，常需使用黃油高壓泵加黃油，但損壞依然嚴(yán)重，大企業(yè)為此需要安排專人負(fù)責(zé)維修。最近有的甁式栽培企業(yè)使用無輪鍍鋅托盤，托盤上開有數(shù)排小孔，便于上下通氣。栽培瓶自身有一定強(qiáng)度，可以重疊，裝瓶，蓋上蓋子后，機(jī)械手自動堆疊，然后使用小型電動叉車，托入滅菌鍋（圖14）。袋式栽培人工或者機(jī)械上架，置于無輪滅菌小車上，使用手動液壓拖車，拖入滅菌鍋（圖15）。只要準(zhǔn)備兩套設(shè)備，就能夠完成進(jìn)出鍋工序。

圖13 滅菌小車推入滅菌鍋

圖14 電動液壓車進(jìn)鍋

圖15 手壓拖車進(jìn)鍋

國內(nèi)海鮮菇大中型企業(yè)大多采用雙門抽真空高壓滅菌鍋，無論哪種滅菌鍋，其安全閥、溫度計(jì)等測試儀表每年都應(yīng)該按照特種設(shè)備管理程序進(jìn)行校正。（待續(xù)）