■湖南省寧鄉市玉潭街道紫金中學 潘子煜 王籽晗
(指導老師:潘道正 王普獻)

在生物課上學習了細菌、真菌的培養后,科技輔導員王老師帶我們參觀了食用菌栽培基地,滿大棚的“真菌”深深地吸引了我們。在這里,我們還了解了食用菌工廠化、自動化栽培,液體菌種的發酵制作、應用推廣,新設備的使用等。
參觀結束后,我們聽工作人員談到,他們購買的液體菌種接種罐使用不便,有幾次液體菌種都被污染了,造成了不小的損失。“要是能設計一種裝置讓接種更安全、便捷就好了。”
說者無心,聽者有意。在回學校的路上,我們就迫不及待地跟王老師說,我們想設計一種先進的接種裝置。在得到老師的鼓勵后,我們開始了探究。
食用菌液體菌種便捷式轉移接種裝置由彼此密封連接的耐高溫、高壓的罐蓋和罐體組成。
罐蓋上有凈化高壓空氣進口、排出口、壓力表、視窗和安全閥。液體菌種進入口位于罐底,與液體菌種排出口合二為一,菌種排出口可與接種槍連接。
罐體上裝有視窗,罐內有一根金屬管與進氣口相連,其上安裝止流閥,防止菌液倒流,靠近底部安裝橫向電加熱裝置。
轉移裝置菌液入口與液體菌種培養罐實現無菌對接,利用氣泵經兩次空氣過濾把無菌空氣泵入罐內,實現罐內加壓,罐體與罐蓋采用耐高壓材料。
在罐體底部安裝電加熱裝置,實現罐內高溫、高熱滅菌。在罐蓋上安裝壓力表,控制罐內壓力在1~1.5個大氣壓。接種排出管道有多條分支,可多人同時操作。在接種槍頂端出口兩邊打孔,擴大接種面積,底部安裝3個萬向輪,便于接種時操作。
使用前,將接種槍、外接管道、過濾系統放入手提式高壓鍋121℃保溫滅菌1小時。將接種槍、外接管道和過濾系統組裝在轉移接種裝置上,空罐中加入適量清水至淹沒電加熱管。
接通電源升溫至121℃,保溫30分鐘對空罐滅菌。接通進排液管,與發酵罐排料接頭對接,并用排出的高溫滅菌水對接頭滅菌。待罐體冷卻后,將發酵好的液體菌種導入轉移裝置,充氣使罐內保持正壓。
轉移裝置通過車載或推移至接種場地,啟動空氣壓縮機,使罐內保持1.1~1.5個大氣壓,利用壓力開啟接種槍手柄,進行菌包接種。
1.在罐體底部橫向安裝電加熱管,能有效減少罐內滅菌時的用水量,并實現罐內加熱滅菌,滅菌更方便、徹底。
2.在罐內充氣管上設置阻流閥,能防止菌液倒流。
3.在罐頂和罐體分別加裝兩個大小不同的視窗,可更準確地把握菌種的添加量。
4.進、排液管合二為一被安裝在罐底,避免菌液被污染。
5.排出高溫滅菌水時,沖淋菌種培養裝置排料口并對接,從而實現菌種接種裝置與菌種培養裝置無菌對接。
6.設有多個接種槍頭,可多人操作,提高接種效率。在接種槍頭兩邊打孔,保證接種一次均勻完成。

圖1 實物圖

圖2 設計圖