适用于北冬虫夏草规模化生产的培养基熟化及灭菌方法

张倩，唐亮，徐三妹，李晓军

(上海国宝企业发展中心，上海国宝生物工程研究所，上海 201203)

人工培育北冬虫夏草需要由大米、黄豆粉、微量元素和矿物质配制成的培养基。由于营养丰富，该培养基极易变质发霉，须经熟化和高温高压灭菌后，才能进入接种工序［1－4］。目前，国内外培育北冬虫夏草普遍是小规模试产，多采用卧式圆形蒸汽灭菌锅进行熟化灭菌，这种处理方法不能满足规模化生产的要求，年产量上限仅5吨。部分科研机构和生产企业采用分步熟化和高压灭菌的方法，达不到彻底熟化和灭菌的要求，在物料转送和接种时也容易染菌，进而造成大批量霉变。因此，建立适用于规模化生产的培养基熟化和灭菌方法是工厂化培育北冬虫夏草亟待解决的问题。

本文介绍了一种适用于规模化培育北冬虫夏草的培养基熟化及灭菌方法，这种方法将培养基熟化和灭菌步骤合并，在双开门隧道式压力蒸汽灭菌器中同步进行。这种灭菌器进料时后门自行锁闭、出料时前门自行锁闭，与其后门紧接的是10万级净化洁净控制缓冲区，可以避免物料熟化灭菌后，二门同时开启形成空气流通，造成交叉污染，还能严格保证经熟化灭菌后的物料在洁净控制级别标准下进入接种工序。

1 方法特点

1.1 改进双开门设计

采用的是卧式压力蒸汽灭菌器，并对双开门进行了改良，通过机械联锁原理实现一门开启、另一门自行锁闭的目的。灭菌器结构示意图见图1。

1.2 设置出料缓冲区

采用的隧道式压力蒸汽灭菌器出料后门与10万级净化洁净控制缓冲区相连，能严格保证熟化灭菌后的物料在洁净控制条件下进入接种工序。出料缓冲区具体控制标准见表1。

图1 双开门隧道式压力蒸汽灭菌器

表1 出料缓冲区洁净控制标准

2 方法步骤

具体步骤包括加水、预热、摆放、加热、熟化和灭菌、排气。

1)加水:接通双开门隧道式压力蒸汽灭菌器的电源，灭菌器仪表板上的各仪表指示灯全亮，按键选择自动加水，蜂鸣器开始蜂鸣，加满水后断水，蜂鸣器停止蜂鸣。

2)预热:操作温度设置键将温度调节为121℃，灭菌器自动开始预热。

3)摆放:将装有待灭菌培养基的培养盒，依次摆放在搬运车上后，推进灭菌室，然后关闭灭菌器前门。搬运车采用不锈钢制造。

4)加热:按下灭菌键，将温度设为121℃，保温时间45min，待套层压力升至0.10Mpa后，按下启动键。

5)熟化和灭菌:灭菌室温度升至121℃后自动进入保温状态，指示灯亮，参数显示区显示剩余灭菌时间。

6)排气:待灭菌室温度自然降至90℃以下、压力为0后，在10万级洁净控制缓冲区内开启灭菌器后门，从灭菌器后门出料。待培养基冷却至常温后，经传递仓转入1万级洁净控制的无菌室，待接种。

3 方法优势

1)使用的双门隧道式压力蒸汽灭菌器的温度和压力全部由电脑设定的操作程序控制，灵敏度高、控制精确、自动化程度高，而且容量完全可以按照生产规模设定。

2)采用的灭菌器单位容积产量比普通卧式圆形蒸汽灭菌锅高12.5倍，每日可熟化灭菌培养基5吨以上。同样单位面积的普通卧式圆形蒸汽灭菌锅，一批只能处理400个培养瓶，而本文方法采用的灭菌器一批可以处理250个培养盒，与5 000个培养瓶的生产能力相当，熟化灭菌效率提高了20倍。

3)前门进料、后门出料，可以将熟化灭菌生产和冷却、接种工作区紧密连接，有利于环境洁净控制。

4)将熟化和灭菌同步进行，比很多企业采用的分步熟化灭菌方法在生产工艺上有较多改进。首先，减少了一次装料和卸料操作，降低了劳动强度;其次，减少了固定资产投入，缩小了设备占地;第三，可降低能耗近40%;第四，培养基熟化灭菌在稳定的高温和压力条件下进行，可确保物料100%熟化灭菌。

4 结论

培养基熟化和灭菌是北冬虫夏草规模化生产的关键步骤之一。有效的灭菌方法可以提高灭菌效率、降低能耗、保证灭菌效果、减少污染。本文介绍的方法在常见培养基灭菌和熟化方法的基础上进行了改进，将培养基熟化和灭菌步骤合并，在有前后两门的双开门隧道式压力蒸汽灭菌器中同步进行。并针对现有的双门压力灭菌器可双门同时开启，出料门无净化控制，产能小、能耗高、易污染等情况，运用机械联锁原理，对双开门隧道式压力蒸汽灭菌器的前后门进行了改良，使前门进料时后门自行锁闭、后门出料时前门自行锁闭，并在出料后门设置了10万级净化洁净控制缓冲区，以解决现有方法无法大容量处理培养基及灭菌后的培养基易大批量的霉变的问题。

［1］薛广波.现代消毒学［M］.北京:人民军医出版社，2002:311－326.

［2］杨华明，易滨.现代医院消毒学［M］.北京:人民军医出版社，2002:385－386.

［3］卢建明，曾振基，何焕清.蛹虫草人工代料培育技术［J］.广东农业科学，2005(2):88－89.

［4］张倩，唐永范，徐三妹.人工培育北冬虫夏草主要有效成分分布特点的研究［J］.中医药学报，2011，39(4):72－74.