Периоды термической обработки

Термическая обработка субстрата продолжается 5 — 14 дней и включает несколько периодов.

Разогрев субстрата. Если в распоряжении грибовода имеется источ­ник пара, то сразу после загрузки камеры приводят в действие рецир­куляционное устройство и пускают пар в нагнетательный воздуховод.

Если камера технически хорошо выполнена, т. е. герметична, то одновременно с паром подают также примерно 5 % свежего воздуха. При этом стремятся, чтобы за 4—6 ч масса субстрата была нагрета до 58-60 °С.

Однако»* грибоводы часто используют небольшие камеры, в которых температуру воздуха измерить практически нельзя. Поэтому воздушный режим в такой камере регулируется грибоводом при непрерывном на­блюдении за температурой в субстрате.

Используют различные термометры. Наиболее удобным является самопишущий дистанционный термометр. Он состоит из часового меха­низма, писчего пера, кабеля и датчика. Датчик ставят в субстрат во время загрузки камеры. Если такого термометра нет в наличии, исполь­зуют дистанционный электронный, ртутный (в металлическом корпусе) или биметаллический термометры. В крайнем случае можно приспосо­бить для этой цели лабораторные термометры (см. рис. 21). Ртутный или спиртовой термометр со шкалой до 100 °С помещают в латунную трубку от опрыскивателя с отверстием для шкалы. Наверху устанав­ливают заостренный наконечник. Трубку ставят в субстрат через отвер­стие в стене камеры таким образом, чтобы термометр был на расстоя­нии 50—80 см от стены. В субстрате его выдерживают 5 — 10 мин. После этого термометр вынимают и быстро снимают его показания. Длину термометра можно увеличить, вмонтировав его в продольный желоб деревянного стержня (см. рис. 21). Не рекомендуется удлиненный термометр оставлять длительное время в субстрате, особенно в первые 1—2 дня термической обработки, так как за это время масса субстрата оседает и уплотняется, в результате чего деревянный стержень заклини­вается в отверстии, а термометр чаще всего ломается.

Клапан для свежего воздуха периодически открывают на непродол­жительное время. Когда температура в субстрате достигнет 45—46 °С, подачу пара или сухого тепла прекращают, продолжая подавать свежий воздух. Желательно, чтобы в дальнейшем субстрат сам разогревался до 90

Температуры пастеризации. Это свидетельствует о том, что он является достаточно активным.

Если спустя 3 ч температура субстрата остается на уровне 45 °С, то можно снова включить нагреватель, уменьшить приток свежего воз­духа или на некоторое время полностью прекратить его подачу.

Если грибовод не располагает источником пара или сухого тепла, то в зависимости от конкретных условий необходимо соблюдать сле­дующие правила:

1. Если сезон теплый, а температура загружаемого в камеру суб­страта составляет более 25 °С, то в загруженной и закрытой камере при­меняют режим рециркуляции в течение 5—6 ч. За этот период темпера­тура в субстрате выравнивается и даже повышается на 1 —2 °С; в массе субстрата имеется запас кислорода, а процесс ферментации все еще про­текает вяло и не образуется большого количества углекислоты. Если отмечается постоянная тенденция к повышению температуры в суб­страте, то начинают подавать свежий воздух сначала в количестве 5, а позже 10% и через каждые полчаса или час снимают показания термо­метра и записывают их. Если температура снижается, то подачу свежего воздуха прекращают еще на несколько часов, но если она удерживается на одном и том же уровне, и особенно если повышается на 1—2 °С, то подачу свежего воздуха не прекращают, так как он необходим для жизнедеятельности микроорганизмов. В этом смысле воздух "согрева­ет" субстрат, но некоторые недостаточно подготовленные грибоводы не понимают процесса ферментации и переохлаждают субстрат именно в этот момент, замедляя ферментацию и самосогрев субстрата.

2. Если сезон холодный и субстрат во время загрузки охладился до температуры ниже 20 °С, а грибовод не имеет в своем распоряжении нагреватель или камера в каком-либо месте "выпускает воздух" (этот случай следует рассматривать как исключение), то только что загружен­ную камеру оставляют "в покое", без вентиляции, в течение 8 — 12 ч. За этот период микроорганизмы используют запас имеющегося кисло­рода и температура субстрата начинает повышаться. Как только тем­пература превысит 30 °С, включают вентиляционную установку, через 15 — 30 мин снова снимают показания термометра. Свежий воздух пода­ют даже в том случае, если отмечается постоянная тенденция к повыше­нию температуры в субстрате. С этого момента через каждые 1 — 3 ч тем­пература субстрата должна повышаться на 1—2 °С. Если этого не про­исходит, то подачу свежего воздуха вновь прекращают (вероятнее всего, камера недостаточно герметична). В этих условиях большую роль играет умение грибовода соблюдать надлежащие условия мик­роклимата, например в течение каждого часа можно подавать немно­го свежего воздуха по 5 — 10 мин, после чего приток свежего воздуха снова прекратить. В плохо герметизированной камере (опять как исклю­чение) может возникнуть необходимость периодически (на 2 — 3 ч) выключать вентилятор; считается, что субстрат в недостаточной сте­пени обеспечен кислородом. Начинающий грибовод должен запомнить, что в период разогрева субстрата никогда не закрывают клапан для рециркулируемого воздуха, так как масса субстрата резко охлаждает­ся и не достигается необходимая температура пастеризации.

Практически в небольших камерах разогрев субстрата продолжает­ся в течение 12-24 ч. Продолжительность этого периода может увели­читься до 2 и даже 3 сут при плохом качестве субстрата, холодной пого­де, недостаточной теплоизоляции стен и воздуховодов, недостаточной герметичности камеры, а также продолжительной ее загрузке (в тече­ние 1-2 сут), при плотной укладке субстрата, неправильной эксплуа­тации вентиляционной установки и т. д.

Продолжительное сохранение температуры в субстрате в этот пе­риод около 45 °С при ограниченном доступе свежего воздуха сказы­вается неблагоприятно. Такая температура и недостаточное количе­ство кислорода стимулируют развитие нежелательных микроорганиз­мов. При этом ферментация протекает неправильно и субстрат начи­нает издавать резкий запах (запах перца). Практика показывает, что чем более длительное время в субстрате поддерживается температура около 45 °С, тем раньше и сильнее развиваются желто-зеленые плесе­ни в субстрате в период плодоношения. Поэтому грибовод должен постоянно учитывать факторы, от которых зависит процесс фермента­ции. Сохранение температуры в субстрате 54—57 °С в течение продол­жительного времени также неблагоприятно, так как создаются условия для развития аммонифицирующих бактерий и субстрат перенасыщается аммиаком.

Пастеризация. При достижении в субстрате температуры 58 °С начи­нается процесс пастеризации. Изменением положения клапанов систе­мы вентиляции следует поддерживать в субстрате температуру 58 — 60 °С в течение не менее 4 и не более 24 ч. Опыт показывает, что период пастеризации продолжительностью 8-12 ч при температуре 58—60 °С вполне достаточен, чтобы погибли все вредители шампиньонов — нематоды, грибные мухи, клещи, ногохвостки и их яйца, а также зна­чительное число вредных бактерий и плесневых грибов. В то же время сохраняется полезная термофильная микрофлора, которая обусловли­вает дальнейшую ферментацию субстрата. Оптимальные условия для пастеризации создаются в том случае, если непрерывно подается све­жий воздух в количестве 5 — 10%. Иногда в остывший или недостаточ­но активный субстрат свежий воздух можно подавать периодически, например по 5-10 мин через час, и даже подогревать его с помощью калорифера. Если температуру в субстрате нельзя повысить до 60 °С, то пастеризация может протекать при температуре 58 °С в течение не менее 12 ч, а в самом худшем случае — и при температуре* 54—58 °С за 12-24 ч. Если температура в субстрате повысилась до 62 °С за 1- 2 ч, то общую продолжительность процесса пастеризации следует сокра­тить до 4—6 ч. Доказано, что урожайность шампиньонов снижается,

Если температура, при которой проводят пастеризацию, превышает 60 °С. Дефицит свежего воздуха и насыщение массы субстрата диокси­дом углерода в период разогрева и особенно в период пастеризации создают условия для развития в период плодоношения некоторых вред­ных для мицелия шампиньона плесеней — карминной и зеленой пле­сени (Chaetomium spp.).

Перегрев субстрата, т. е. повышение температуры в нем выше 62 °С, прежде всего искусственным способом — с помощью источника тепла, особенно нежелателен. При высокой температуре в субстрате поги­бает значительная часть полезных микроорганизмов, вследствие чего изменяется течение ферментации и субстрат теряет свою селективность. Начинают размножаться вредные теплолюбивые микроорганизмы, на­пример маслянозеленая плесень (Chaetomium spp.), которые подавляют развитие шампиньонного мицелия.

Еще хуже, если разогрев субстрата является следствием аварии в электрической сети или в вентиляционной установке; в этом случае температура в субстрате повышается до 70—72 °С и удерживается на этом уровне в течение нескольких часов (при этой температуре поги­бают все полезные микроорганизмы), после чего она снижается при­близительно до 45 °С и субстрат, насыщенный аммиаком, теряет свою способность вновь разогреваться. Не помогает даже искусственный по­догрев. Такой субстрат выбраковывают. Единственный путь его исполь­зования — выгрузить из камеры, перемешать в соотношении 1 : 1 или 1 : 2 со свежим сырым субстратом, после чего снова загрузить в ка­меру.

Снижение температуры. Установлено, что для правильного проте­кания ферментации в субстрате необходима температура 48—53 °С. Поэтому после завершения пастеризации следует снизить температуру в субстрате до указанной приблизительно за 7—8 ч. С этой целью кла­пан для подачи свежего воздуха открывают, наблюдают за температу­рой и записывают ее через каждый час. Хорошо, если температура сни­жается в среднем на 1 °С в 1 ч.

В период охлаждения нельзя длительное время поддерживать тем­пературу субстрата около 55-56 °С, так как в нем снова создаются условия для развития аммонифицирующих бактерий. В результате их жизнедеятельности субстрат вновь насыщается аммиаком, рН повы­шается до 9, что обусловливает увеличение продолжительности терми­ческого процесса.

Контролируемая ферментация. После снижения температуры в суб­страте до 53 °С грибовод должен отобрать пробу, охладить ее и опреде­лить (с помощью органов обоняния) степень выделения аммиака. Тем­пература в субстрате должна составлять 48 —53 °С, а лучше всего — 50- 51 °С. Ее регулируют положением клапана для подачи свежего воз­духа.

В правильно построенной камере нетрудно поддерживать надлежа-

Щие параметры температуры. Вместе со свежим воздухом микроорга­низмы получают необходимый для их жизнедеятельности кислород, в камере поддерживается повышенное давление, а излишек воздуха из нее отводится через выпускное отверстие, и таким образом не допус­кается засасывание через него внешнего непрофильтрованного воз­духа.

Если при строительстве камеры были допущены ошибки, например она плохо загерметизирована, трудно поддерживать температуру суб­страта в оптимальных границах. В этом случае нужно до минимума уменьшить подачу свежего воздуха, так как он может поступать и через щели в воздуховодах. Иногда следует периодически отключать венти­ляционную установку, например на 1—3 ч. Таким образом сохраняется тепло в субстрате, но грибовод должен помнить, что он уже допустил много ошибок в технологии и не может рассчитывать на высокий уро­жай.

При кондиционировании в оптимальных границах может произой­ти нежелательный саморазогрев субстрата. Например, при повреждении электропроводки в камере или отключении электрического тока на несколько часов температура в субстрате может снова повыситься до 55 — 56 °С и даже выше. В этом случае вновь начинается реаммонифика — ция, т. е, новая аммонифицирующая ферментация, при которой повы­шается величина рН и уменьшаются селективные качества субстрата (рис. 44). Чтобы уменьшить эту опасность, грибовод должен поддержи­вать температуру в субстрате 50 °С, а не 51, 52 и 53 °С. Опыт показыва­ет, что если вентилятор выключить, то температура субстрата чаще все­го повышается со скоростью 1 °С/ч. Следовательно, если в массе субст­рата поддерживают температуру 50 °С, можно рассчитывать на сохра­нение нормальных условий приблизительно в течение 3 ч; этого време­ни чаще всего бывает достаточно для устранения аварии. 94

Период кондиционирования может продолжаться от 1 до 5—6 сут, а иногда и в течение более длительного времени. В это время в субстра­те в значительном количестве размножаются колонии актиномицетов, благодаря которым субстрат приобретает белесый или серебристый оттенок. Из выпускного отверстия уже выходят газы со сравнительно приятным запахом. В конце периода кондиционирования температура в субстрате начинает снижаться иногда до 48 °С. Начиная с этого момента необходимо более внимательно следить за изменениями запаха как воз­духа, так и субстрата.

Содержание свободного аммиака в массе субстрата — определяющий показатель для завершения его термической обработки. Его контроли­руют тремя способами: органолептически, с помощью универсального бумажного индикатора и лабораторно. В зависимости от концентрации свободного аммиака в субстрате реакция его среды является более или менее щелочной. Сначала величина рН сырого субстрата составляет около 9. Постепенно она снижается и в течение продолжительного вре­мени удерживается около 8. Субстрат считается готовым, если его рН снижается до 7,8 (7-7,5)

Однако бывает, что в субстрате легко поддерживается температура 50 °С, но величина рН быстро снижается даже до 7. Это происходит в том случае, если субстрат содержит большое количество легкодоступ­ных Сахаров, необходимых для усвоения аммиачного азота микро­организмами. Бывают и такие случаи, когда субстрат, как говорят грибоводы, "перенасыщен азотом",, т. е. нарушено соотношение между азотом и углеродом в пользу азотсодержащих веществ. Освобождение субстрата от аммиака происходит медленно из-за недостатка легко­доступных Сахаров, являющихся источником энергии для микроорга­низмов, принимающих участие в компостировании. Иногда, несмотря на все усилия, температура в массе субстрата снижается до 48 °С, до­стигает 45 °С, а субстрат все еще содержит свободный аммиак, рН его составляет около 8. Грибоводу ничего другого не остается, как хорошо проветрить массу субстрата и снизить его температуру до 42 °С, под­держивая ее на таком уровне в течение нескольких суток при непрерыв­ной подаче свежего воздуха (5 — 10%), до полного исчезновения сво­бодного аммиака и снижения рН ниже 8. Поддерживать в массе суб­страта температуру 42 °С можно с помощью нагревателя. Однако сле­дует иметь в виду, что термическая обработка субстрата происходит при этом не самым лучшим образом.

Определение свободного аммиака в субстрате. Наличие свободного аммиака можно определить органолептически в рециркуляционном воз­духе или в пробе субстрата. Пробу субстрата сначала охлаждают на воз­духе, затем определяют в ней наличие аммиака.

Из-за ненадежности такого метода лучше использовать универсаль­ный бумажный индикатор. Для этого кусочек бумажной ленты индика­тора погружают в дистиллированную воду и затем через отверстие вво­дят его в комбинированный воздуховод (в машинном помещении), при этом клапан для подачи свежего воздуха закрывают.

Приблизительно через полминуты окраску индикатора сравнивают с цветовой шкалой, нанесенной на коробке с индикаторами. Имеются также бумажные индикаторы с гаммой различных цветов на каждом отрезке ленты.

Однако и эта проба может оказаться ненадежной, особенно если субстрат при загрузке уложен неравномерно. Если один конец камеры загружен субстратом более плотно, то он получает меньше воздуха и в этом месте может быть более высокая концентрация аммиака, в то время как остальная часть массы субстрата готова; если где-либо в массе субстрата имеется 1 или 2 м6 более сырой массы, то может про­изойти такое же явление. Эти небольшие количества субстрата (рН 8 или 8,2) при выгрузке следует равномерно перемешивать с остальной массой, чтобы они не могли неблагоприятно отразиться в дальнейшем на разрастании мицелия. Определить готовность субстрата можно по кислотности среды (рН) в пробе. Через выпускное отверстие, отверстие для снятия показаний температуры или через открытую дверь из суб­страта отбирают пробу массой примерно 0,5 — 1,0 кг. Ее тщательно пе­ремешивают, отбирают среднюю пробу массой около 50 или 100 г, по­мещают в чистый стеклянный или фарфоровый сосуд, затем добавля­ют 100 или 200 см3 дистиллированной воды. Суспензию выдерживают приблизительно в течение 1 ч, при этом ее несколько раз перемешивают. После оседания твердых частиц в раствор погружают полоски бумаж­ного индикатора и по шкале определяют рН. Если раствор очень мут­ный, то его фильтруют через складчатый бумажный фильтр.

Лабораторным путем рН определяют с помощью специального прибора — рН-метра. Пробу доставляют в лабораторию обязательно в плотно закрытом сосуде или туго завязанном мешочке из полимер­ной пленки.

Субстрат считается готовым, если в нем содержится менее 0,0024 % аммиака.

Охлаждение субстрата. Это последний этап термической обработ­ки. К нему приступают, если субстрат не имеет запаха аммиака и вели­чина рН составляет 7—7,8. Поскольку последний показатель является основным, охлаждать субстрат можно независимо от его температуры. Чаще всего завершению термической обработки предшествует есте­ственное снижение температуры в субстрате до 48 °С и ниже. Обычно субстрат охлаждают в ночное, более холодное время суток. Для этого клапан для подачи рециркуляционного воздуха закрывают, а клапан для подачи свежего холодного воздуха полностью открывают. Венти­ляция массы субстрата свежим воздухом независимо от сезона года позволяет за 3-4 ч охладить субстрат до температуры ниже 30 °С. Иск­лючения свидетельствуют о недостатках в вентиляционной установке. При температуре от 25 до 30 °С субстрат можно выдерживать в камере 96

13 I

Средний урожай за дней ~/30 кг/т субстрата

7 I

10

11

12

12 20 Ь 12 20 U 12 20 k 12 20 Ь 12 20 4

О 1 812 20

8

Октябрь /Ш

Рис. 45. Термическая обработка партии классического субстрата:

1 — пастеризация в течение 8 ч; 2 — самосогрев в течение 30 ч + электронагрева­тель (2 тыс. Вт); 3 — постепенное охлаждение в течение 8 ч; 4 — контролируе­мая ферментация в течение 100 ч (4 сут)

Рис. 46. Термическая обработка партии субстрата на основе соломы (опытная стан­ция по овощеводству в с. Негован возле Софии) :

20.10.1980 г. в 16 ч включен нагреватель; 21.10.1980 г. в 8 ч выключен нагре­ватель

4- 1947
Еще в течение 24 ч, если по каким-либо причинам задерживается по — сапка мицелия. Низкая температура в субстрате поддерживается пе­риодической вентиляцией холодным свежим воздухом. Опасность повторного сильного разогрева незначительна, так как субстрат уже потерял активность. Микроорганизмы и продукты их жизнедеятель­ности образуют в субстрате ту биомассу, которая обусловливает фор­мирование будущего урожая шампиньонов.

На рисунках 45 и 46 представлены графики термической обработ­ки различных типов субстрата.