高压灭菌过程中食用菌培养料的温度变化规律研究

2016-11-16潘辉郭倩陈晟

食药用菌 2016年5期

关键词：培养料工厂化食用菌

潘辉郭倩陈晟

潘辉郭倩陈晟

（上海光明森源生物科技有限公司，上海奉贤 201408）

食用菌；工厂化；高压灭菌

在食用菌工厂化生产中，灭菌是非常重要的一环，灭菌是否彻底，直接关系后期菌袋（瓶）的污染率，影响整体生产的稳定性和效益。很多食用菌企业的灭菌程序是根据技术人员的经验，或根据实际灭菌效果不断修正而形成。由于灭菌锅仓内气温（以下简称仓温）上升速度明显快于培养料的温度，普遍的操作方式是，在保温阶段，设置100 ℃和115 ℃各保温一定时间，然后再将灭菌时间设定为80分钟以上，以使有效灭菌时间（料温达到121℃，下同）达到60分钟，从而使灭菌彻底[1]。但是，培养料有效灭菌时间到底是多少，鲜有研究报道。

此外，国内大部分食用菌工厂化企业的高压灭菌锅都配置有真空泵，在灭菌开始阶段采用抽真空方式排除灭菌锅和培养料内的冷空气，以加快培养料升温，减少总灭菌时间。但这一做法的有效性仅停留在理论推论阶段，为验证其效应并确定高压灭菌锅内培养料的有效灭菌时间，笔者开展本项试验。

1 材料与方法

1.1 试验仪器

高压灭菌锅，由连云港国鑫食用菌成套设备有限公司生产。高温温度记录仪型号为LASCAR- EL-USB-1-PRO。

1.2 试验方法

按照工厂化生产装瓶工艺标准于培养基装瓶后，将耐高温温度记录仪插入培养基内部，灭菌结束后取出温度记录仪，在计算机上读取数据，进行分析。

在上海光明森源生物科技有限公司的常规生产灭菌程序基础上，调整灭菌程序，并对温度变化规律进行分析，研究灭菌程序设置的可靠性、科学性。每个处理设3次重复。试验设计处理如表1。

表1 高压灭菌程序设计

2 结果与分析

2.1 常规灭菌程序（CK）的培养料温度变化规律

从图1可知，常规灭菌程序设置的100 ℃和115 ℃的两个保温梯度，实际料温并没有达到并维持，料温达到100 ℃的时间，较仓温迟50～55分钟，与常规经验相符。3次重复的有效灭菌时间最长的是111分钟，最短的是104 分钟，比实际设定的120分钟短10～15分钟，符合常规经验。

图1 常规灭菌程序的料温、仓温变化曲线（CK）

2.2 不同灭菌程序培养料温度的变化规律

在2.1节结果的基础上，优化灭菌程序。从图2可知，处理1料温在100 ℃未维持一定时间，但是从100 ℃到121 ℃的升温速率料温与仓温几乎相同，有效灭菌时间只少3 分钟。从图3可知，处理2料温在100 ℃维持了11 分钟，灭菌有效时间与设定时间完全相同，无缩减。

2.3 抽真空与不抽真空培养料温度变化规律

从图4可知，不抽真空的灭菌程序，料温在100 ℃维持了36 分钟，与处理1、处理2没有显著性差异，有效灭菌时间与设定的90 分钟完全相同。

3 结论与讨论

日本的食用菌工厂化生产企业，整个灭菌程序一般为6.5小时左右，控制仓温升温到100 ℃的速度，以使锅内温度均匀，最大程度减少仓温和料温的差距[1]。国内的灭菌锅蒸汽进汽系统区别较大，升温速度较快，但料温和仓温的同步性差异大，设定的灭菌时间与有效灭菌时间有较大的差距。通过研究高压灭菌温度变化规律，得出设置100 ℃保温90 分钟以上时，料温在100 ℃可以维持10～15 分钟，料温和仓温可以同步上升到121 ℃，有效灭菌时间与设定时间完全相同，如此调整设置灭菌程序更加合理。

从抽真空的原理来看，确实能够快速排出灭菌锅内的冷空气。但由于现在大多数高压灭菌锅都配置了脉冲排气装置（升温、灭菌阶段，阶段性进蒸汽、排蒸汽），合理设置都能够排出锅内的冷空气，防止假压导致灭菌不彻底。因此，从设备成本投入和本研究结果来看，抽真空的意义不大。