论全自动培养基制备机在马铃薯脱毒苗生产中的应用
2021-01-12刘永强刘全国
刘永强 刘全国
[摘 要]在马铃薯脱毒苗生产之中,全自动培养基制备机的合理使用,就能够满足实际的生产要求,最终提升其对应的生产效率。因此,文章就全自动培养基制备机进行重点的分析探讨,希望可以满足马铃薯脱毒苗的生产要求。
[关键词]马铃薯脱毒苗;全自动培养基制备机;生产
[中图分类号]TQ051.8 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487(2021)11–0–02
Discussion on the Application of Automatic Medium Preparation Machine
in the Production of Virus-free Potato Seedlings
Liu Yong-qiang, Liu Quan-guo
[Abstract]In the production of virus-free potato seedlings, the rational use of the fully automatic culture medium preparation machine can meet the actual production requirements and ultimately improve the corresponding production efficiency. Therefore, the article focuses on the analysis and discussion on the automatic culture medium preparation machine, hoping to meet the production requirements of potato virus-free seedlings.
[Keywords]potato virus-free seedlings; fully automatic culture medium preparation machine; production
随着时代的不断发展,现阶段在各种生产之中,机械化的应用越来越频繁。而在马铃薯的脱毒苗生产中,全自动培养基制备机的实用,就能够满足生產需求,这值得重点研究。
1 全自动培养基制备机在马铃薯脱毒苗生产中应用的背景分析
世界马铃薯脱毒组培苗生产的尖端先进技术主要集中在欧洲,笔者公司近年来一直以技术引进为手段,保持着对其先进技术的跟踪。但由于知识产权制度限制和技术当地适宜性限制,生产中需要的关键技术未能引入,需进行自主创新研究。本项目拟开展马铃薯脱毒苗繁育装备自动化自主创新研究,解决当前我国种薯企业生产中存在的“技工短缺、劳动强度大、人力密集、操作枯燥、电耗较高”的瓶颈问题。针对传统的洗瓶灭菌、培养基制备、培养基灭菌、倒瓶扩苗等环节,需要大量的技工劳力的问题,采用自动化生产装备替代部分人工劳动;马铃薯脱毒苗生产中其它新工艺的改进:包括脱毒苗扩繁方式全部扦插,使马铃薯脱毒苗的生长更健壮、抗病性更强,使脱毒苗透光、透气性更好,湿度不易流失,成苗快,在3~5a新技术将在脱毒试管苗中全部应用,提高50 %以上的工作效率,脱毒苗成活率提高至99 %以上。而全自动培养基制备机的应用,就能够适应马铃薯脱毒苗生产,从而满足工作效率与脱毒苗成活率的提升。因此,本文就全自动培养基制备机进行了全面的分析。
2 全自动培养基制备机研究
2.1 设备使用范围
培养基制备机是一种集搅拌、灭菌、冷却于一体的设备,它克服了现有技术中的无菌制备,提高了生产效率。其原理是采用饱和蒸汽进行消毒灭菌,利用蒸汽冷凝时释放大量潜热,使被消毒的液体处于高温状态,经过一定时间,破坏所有细菌及芽胞组织,达到消毒灭菌的目的。可广泛用于医疗、食品、制药、微生物、培养基制备等行业以及科研教育单位。
2.2 结构及特点
此培养基制备机是集饱和蒸汽发生器、灭菌容器、自动灌装机于一体的新型设备。其中在灭菌容器内配备了新型的磁力搅拌器,进行无级调节,相对于以前的自动灌装机运用的螺旋式搅拌涡轮而言更为稳定;在灌装方面其通过时间继电器和脚踏开关控制灌装量和灌装速度;本设备最大的优点在于可对液体直接进行高压灭菌,实行一站式操作,更加节约时间。
本设备的压力表、调压阀、灌装调压阀等都集中安装在培养基制备机的上盖,便于操作者观察操作,控制面板采用电子触摸屏,使操作更方便。灭菌容器顶部装有微启式弹簧安全阀,当灭菌容器内压力超过最高允许范围时,能自动开启、排放超压蒸汽,待灭菌容器的蒸汽压力回降至正常时,能自动关闭,起到确保安全使用的作用。灭菌容器采用不锈钢制作,在其外围包裹了绝热性能良好的硅酸铝棉,有利于节省能源和避免环境温度过高。设备结构具体见图1所示,设备显示屏见图2所示。
2.3 全自动培养基制备机操作流程(自动)
2.3.1 开机前需准备以下工作流程
检查蠕动泵的泵头卡是开启的。连接分装口与回流管。开启蠕动泵电源及设置分装量。开启自动封口机总电源—开启净化—开启紫外线灯—开启封口温度(140~150℃);开启空气泵电源开关(红色帽子)。打开出气阀门(气管连接处蓝色手柄)。正常情况下气泵不要关闭;开启纯水和冷却水阀门(与管道平行为开)(阀门在机器后面的墙上)。关闭搅拌桶下的培养基出口。
2.3.2 灭菌工作流程
①开启设备总电源开关(在电箱内左上角转至1)。②开启控制屏幕总电源开关(绿色按钮按下为开)屏幕开始工作。③设置灭菌参数和按下蒸汽按钮。蒸汽开始加热。④加注培养基原料前先向拌料桶内先加1/3的纯净水。搅拌设置为四档。确保搅拌均匀。加入培养基原料,定容桶内培养基总容量至刻度线上位。按下屏幕上的升温按键,培养基开始上升温。到了60 ℃关闭升温(最高为60 ℃),如温度过高容易烫伤皮肤。测量pH。测量值如不是所需值请调控到所要值。
2.3.3 灭菌设置步骤
设置控制屏幕上的参数。①设置灭菌最高温度,正常设在121 ~122 ℃之间。②最低温度设置是培养基分装温度,正常设置在40 ~50 ℃。③灭菌时间(计量单位为分钟)设置是灭菌计时时间不能低于15 min。④按下复位键。⑤按下蒸汽按钮。按下升温灭菌按钮,设备进入自动灭菌程序。中途不可再设置参数,(如设置了需从新复位后按下蒸汽按钮。按下升温灭菌按钮,设备进入自动灭菌程序)。⑥当设置灭菌温度到时开始灭菌时间计时同时开启管道灭菌,当计时完毕培养基自动冷却。温度到分装设定值时设备自动进入恒温工作。待进入分装。
分装步骤:①闭合蠕动泵头手柄。②取下回流管固定在分装位置上。③设置分装参数。④开启培养基制备机上的灌装开关。⑤启动自动落杯。⑥开启起动开关输送带自动行走当杯子经过分注口时启动灌装(转至手动页面按3次以上灌装排出管水空气和水,⑦当杯子经过热封口时启动封口同时启动切断。⑧培养基快分装完时依次关闭自动落杯—自动灌装—自动封口—自动切刀,分装完毕装上回流管。开始蠕动泵压杆。
清洗。首先关闭培养基灌装—开启蒸汽—开启管道灭菌(约1 min)—开启排污(约30 s,压力表回零为止)。用纯净水冲洗。排桶内的洗涤水启动排污泵抽出。完毕关电源。
培养基制备机停机。①关闭屏幕下绿色按钮。②关闭总电源开关。关闭气泵电源及阀门。关闭纯水及冷静水阀门。
蒸汽发生器排污为每3 d排一次。机器后面有排污阀门。
2.3.4 調试
安装完毕后,将灭菌容器内清洗干净,用干净棉布将设备表面擦拭干净。仔细检查各部连接是否正确。确定无误后,准备试机,可用纯净水代替溶液测定设备的压力、温度和灭菌时间等。空载运行试验:按设备的操作方法开始试验(见操作流程)。检查各开关和安全附件,检查管路系统连接部位和灭菌容器盖密封有无渗漏,工作参数是否符合要求。安全联锁装置是否灵敏可靠,可用纯净水代替溶液测定各仪表显示是否准确,同时检测压力和灭菌时间等。
2.3.5 设备维护
①刀片更换。使用23号手术刀片。松开两只锁紧螺丝更换。②蠕动泵硅胶管更换。经常长时间使用后硅胶管产生疲劳,每使用一次移动一下位置,更换时向上移动泵头固定卡片往外移出硅胶管。装入时也应相同向上移动泵头固定卡片往内移入硅胶管并且右左拉动确认硅胶管完全装入。如未完全装入会导致硅胶管破裂。③润滑油添加。设备所有活动部分都要注入高温油脂。根据设备使用量。如每天工作应每周加注一次。④空气过滤的维护等。空气压缩机应每用观察机油位尺。每周排出储气罐内的污水;设备内有储气罐每用排污;油水分离器内污水每周排出。根据使用时间定期加入专用油。
2.3.6 注意事项
论在工作或者待机状态,确保PP组培培养盒处于填满状态,如图3所示,当传感器3感知到组培培养盒已经用完,此时会给驱动电机2供电,转动培养盒料仓的输送带将后续的PP组培盒向前方的杯架内移动,如果PP组培盒没有填充或者填充满,传感器1会感知并保持驱动电机供电,如果培养基自动灌装封口机处于长期待机状态,则驱动电机2会长期运行,可能导致驱动电机长时间运行而损坏电机。
3 结束语
通过提高马铃薯脱毒苗的生产效益,进一步提高了本地区马铃薯脱毒种薯普及率,5a内脱毒苗普及率达60 %以上,提高优良品种覆盖率。提高马铃薯的产量和品质,增加产品的档次,提高农产品的商品率,提升马铃薯产业层次,促进马铃薯生产向规模化、专业化、产业化方向发展。这一切的优势都得益于全自动培养基制备机的合理使用,所以在今后还需要重点的探讨,从而确保全自动培养基制备机能够顺利地使用下去,逐渐发挥其最大的功效。
参考文献
[1] 段宏兵,徐涛,蔡兴奎,姚飞虎.马铃薯微型薯机械化生产关键技术与装备研究进展[J].华中农业大学学报,2021(4):54-62.