潘 輝 郭 倩 陳 晟
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高壓滅菌過程中食用菌培養(yǎng)料的溫度變化規(guī)律研究
潘 輝 郭 倩 陳 晟
(上海光明森源生物科技有限公司,上海奉賢 201408)
食用菌;工廠化;高壓滅菌
在食用菌工廠化生產(chǎn)中,滅菌是非常重要的一環(huán),滅菌是否徹底,直接關(guān)系后期菌袋(瓶)的污染率,影響整體生產(chǎn)的穩(wěn)定性和效益。很多食用菌企業(yè)的滅菌程序是根據(jù)技術(shù)人員的經(jīng)驗,或根據(jù)實際滅菌效果不斷修正而形成。由于滅菌鍋倉內(nèi)氣溫(以下簡稱倉溫)上升速度明顯快于培養(yǎng)料的溫度,普遍的操作方式是,在保溫階段,設(shè)置100 ℃和115 ℃各保溫一定時間,然后再將滅菌時間設(shè)定為80分鐘以上,以使有效滅菌時間(料溫達到121℃,下同)達到60分鐘,從而使滅菌徹底[1]。但是,培養(yǎng)料有效滅菌時間到底是多少,鮮有研究報道。
此外,國內(nèi)大部分食用菌工廠化企業(yè)的高壓滅菌鍋都配置有真空泵,在滅菌開始階段采用抽真空方式排除滅菌鍋和培養(yǎng)料內(nèi)的冷空氣,以加快培養(yǎng)料升溫,減少總滅菌時間。但這一做法的有效性僅停留在理論推論階段,為驗證其效應(yīng)并確定高壓滅菌鍋內(nèi)培養(yǎng)料的有效滅菌時間,筆者開展本項試驗。
1.1 試驗儀器
高壓滅菌鍋,由連云港國鑫食用菌成套設(shè)備有限公司生產(chǎn)。高溫溫度記錄儀型號為LASCAR- EL-USB-1-PRO。
1.2 試驗方法
按照工廠化生產(chǎn)裝瓶工藝標(biāo)準于培養(yǎng)基裝瓶后,將耐高溫溫度記錄儀插入培養(yǎng)基內(nèi)部,滅菌結(jié)束后取出溫度記錄儀,在計算機上讀取數(shù)據(jù),進行分析。
在上海光明森源生物科技有限公司的常規(guī)生產(chǎn)滅菌程序基礎(chǔ)上,調(diào)整滅菌程序,并對溫度變化規(guī)律進行分析,研究滅菌程序設(shè)置的可靠性、科學(xué)性。每個處理設(shè)3次重復(fù)。試驗設(shè)計處理如表1。
表1 高壓滅菌程序設(shè)計
2.1 常規(guī)滅菌程序(CK)的培養(yǎng)料溫度變化規(guī)律
從圖1可知,常規(guī)滅菌程序設(shè)置的100 ℃和115 ℃的兩個保溫梯度,實際料溫并沒有達到并維持,料溫達到100 ℃的時間,較倉溫遲50~55分鐘,與常規(guī)經(jīng)驗相符。3次重復(fù)的有效滅菌時間最長的是111分鐘,最短的是104 分鐘,比實際設(shè)定的120分鐘短10~15分鐘,符合常規(guī)經(jīng)驗。
圖1 常規(guī)滅菌程序的料溫、倉溫變化曲線(CK)
2.2 不同滅菌程序培養(yǎng)料溫度的變化規(guī)律
在2.1節(jié)結(jié)果的基礎(chǔ)上,優(yōu)化滅菌程序。從圖2可知,處理1料溫在100 ℃未維持一定時間,但是從100 ℃到121 ℃的升溫速率料溫與倉溫幾乎相同,有效滅菌時間只少3 分鐘。從圖3可知,處理2料溫在100 ℃維持了11 分鐘,滅菌有效時間與設(shè)定時間完全相同,無縮減。
2.3 抽真空與不抽真空培養(yǎng)料溫度變化規(guī)律
從圖4可知,不抽真空的滅菌程序,料溫在100 ℃維持了36 分鐘,與處理1、處理2沒有顯著性差異,有效滅菌時間與設(shè)定的90 分鐘完全相同。
日本的食用菌工廠化生產(chǎn)企業(yè),整個滅菌程序一般為6.5小時左右,控制倉溫升溫到100 ℃的速度,以使鍋內(nèi)溫度均勻,最大程度減少倉溫和料溫的差距[1]。國內(nèi)的滅菌鍋蒸汽進汽系統(tǒng)區(qū)別較大,升溫速度較快,但料溫和倉溫的同步性差異大,設(shè)定的滅菌時間與有效滅菌時間有較大的差距。通過研究高壓滅菌溫度變化規(guī)律,得出設(shè)置100 ℃保溫90 分鐘以上時,料溫在100 ℃可以維持10~15 分鐘,料溫和倉溫可以同步上升到121 ℃,有效滅菌時間與設(shè)定時間完全相同,如此調(diào)整設(shè)置滅菌程序更加合理。
從抽真空的原理來看,確實能夠快速排出滅菌鍋內(nèi)的冷空氣。但由于現(xiàn)在大多數(shù)高壓滅菌鍋都配置了脈沖排氣裝置(升溫、滅菌階段,階段性進蒸汽、排蒸汽),合理設(shè)置都能夠排出鍋內(nèi)的冷空氣,防止假壓導(dǎo)致滅菌不徹底。因此,從設(shè)備成本投入和本研究結(jié)果來看,抽真空的意義不大。
[1] 黃毅. 食用菌工廠化生產(chǎn)實踐[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 2008.
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2095-0934(2016)05-320-02