Термическая обработка субстрата

Общие положения

Для правильного компостирования в камере необходимо поддерживать надлежащие параметры микроклимата. Автоматизация этого процесса требует много затрат, поэтому экономически невыгодна для мелкого производства. В этом случае проводятся наблюдения за динамикой процесса термической обработки субстрата.

Равномерность условий в массе субстрата достигается непрерывной работой вентиляционной установки в течение всего периода термической обработки субстрата.

При правильном проектировании и надлежащем строительстве камеры поддерживать технологический режим легко. Технолог следит за динамикой температуры в массе субстрата и регулирует подачу свежего воздуха в вентиляционную установку.

При неправильном проектировании и строительстве камеры необходима значительно более высокая квалификация грибовода, который должен предвидеть "реакции" микрофлоры в субстрате и вовремя принимать меры для обеспечения оптимальных условий для их "жизни" и "работы".

На рисунке 42 приведен график термической обработки субстрата: разогрев, пастеризация, снижение температуры, ферментация и быстрое охлаждение.

Рис. 42. Примерный 7-дневный график термической обработки субстрата: а - загрузка камеры; б - разогрев субстрата паром; в - пастеризация; г - постепенное снижение температуры; д - контролируемая ферментация (кондиционирование) ; е - быстрое охлаждение; ж - выгрузка субстрата; А - пределы температуры в период пастеризации; Б - пределы температуры в период кондиционирования

Опыт работы в современных шампиньонницах показал, что если в начале обработки подать пар под давлением 0,2 МПа (2 атм) в количестве 5 кг/ч на 1 т субстрата, то температурный режим соблюдается значительно легче, а термическая обработка протекает быстрее. Однако, как правило, грибовод такую операцию технически провести не может. В этом случае в воздуховод монтируется электронагреватель для нагрева нагнетаемого в камеру воздуха. При этом необходимо помнить, что нагреватель должен получать ток параллельно с двигателем вентилятора. Электропроводка и вращающиеся части (электродвигатель, ремни) должны быть смонтированы с учетом требований техники безопасности.

Очень часто грибоводу приходится рассчитывать только на тепло, которое выделяется при ферментации субстрата, т. е. на саморазогрев субстрата. Здесь очень важно сохранить тепло в камере, снизив до минимума потери теплоты через стены, потолок, пол, двери или воздуховоды. В этом случае вся камера, вентилятор и воздуховоды должны быть очень хорошо утеплены. С другой стороны, теплоизолирующий материал на стенах, потолке или полу должен быть защищен от проникновения в него влаги. Поэтому вся камера должна быть промазана с внутренней стороны водостойкой и термически устойчивой замазкой, которая не дает трещин при нагревании камеры до 60 °С. В качестве замазки можно использовать и такие водонерастворимые материалы, как эпоксидная смола, битум с высокой точкой плавления, жидкое стекло, пластический клей типа С 200, пластмасса или хотя бы латексовая краска.

Термическая обработка субстрата может быть завершена за 7-14 дней, а в некоторых случаях - и в течение более продолжительного времени. Кроме качества теплоизоляции, на ее продолжительность влияют состояние субстрата, сезон года, качество вентиляционной установки. Важны также способность грибовода правильно оценивать течение процесса ферментации и навыки работы с вентиляционной установкой. На рисунке 43 представлен график, свидетельствующий о влиянии исходной температуры в субстрате на продолжительность разогрева и на общую продолжительность термического процесса.

Рис. 43. Влияние исходной температуры субстрата на общую продолжительность термической обработки с помощью саморазогрева: 1 - нормальный (недельный) цикл; 2 - 8-дневный цикл; 3 - удлиненный цикл

Для того чтобы эффективно работать и пользоваться специальной литературой, грибовод должен знать устройство некоторых технических систем. Так, система вентиляции состоит из вентилятора и трех воздуховодов: для свежего воздуха, рециркуляционного и вытяжного. Рециркуляционный воздух высасывается из зоны камеры над слоем субстрата и снова нагнетается обратно в камеру, но уже под субстрат. Воздух, который выходит через выпускное отверстие, называют отработанным воздухом. Сечение выпускного отверстия не должно быть меньше сечения воздуховода для свежего воздуха. Это отверстие обязательно должно быть защищено сеткой, чтобы в камеру не могли попасть грибные мухи, особенно в конце термической обработки.

В термической камере с хорошей теплоизоляцией свежий воздух является единственным охлаждающим фактором, следовательно, он выполняет три функции:

• а) доставляет кислород, необходимый для ферментации;
• б) удаляет водяной пар, углекислый газ и некоторые другие газы, которые образуются как конечные продукты жизнедеятельности микроорганизмов;
• в) регулирует температуру в массе субстрата.

Доступ свежего воздуха в вентиляционную установку, а из нее в камеру чаще всего регулируется двумя клапанами, вмонтированными в воздуховоды, для свежего и рециркуляционного воздуха. Клапан для рециркуляционного воздуха можно держать постоянно открытым (до охлаждения субстрата). Незначительное количество свежего воздуха, которое необходимо для течения процесса, подается в вентиляционную установку через воздуховод для свежего воздуха. Чтобы отработанный воздух не попадал обратно в камеру, выпускное отверстие располагают в противоположном конце от воздуховода для свежего воздуха.

Целесообразно оборудовать один клапан, который одновременно регулирует количество свежего и рециркуляционного воздуха.

Для сохранения тепловой энергии субстрата без снижения при этом количества подаваемого свежего воздуха, особенно в холодное время года, можно использовать машинное помещение и в качестве термостатной камеры. С помощью небольшого защищенного от грибных мух отверстия в воздуховоде для рециркуляционного воздуха обеспечивают подачу подогретого свежего воздуха (5-10%). В этом случае свежий воздух через специальный воздуховод подают даже в конце термической обработки, т. е. в период охлаждения субстрата.

Грибовод должен вести паспорт (дневник) термических обработок. По каждой партии субстрата необходимо записывать следующие данные: вид субстрата; когда и откуда доставлен; количество и предварительная подготовка (укладка, полив, внесение удобрений, смешивание, формирование буртов); где и как протекала первая фаза компостирования; качество готового субстрата (определяется на глаз); содержание воды и общего азота; продолжительность загрузки; толщина слоя субстрата и т. д. Вообще следует вести подробный дневник о проведении всего процесса термической обработки субстрата (табл. 17).

Таблица 17. Примерный дневник о проведении термической обработки субстрата

• I. Данные о субстрате:
  1. Поставка сырого субстрата - 20 сентября 198...г.
  2. Тип субстрата - универсальный, из с. Доспей.
  3. Количество - 25 т.
  4. Влагосодержание субстрата - 70%, содержание общего азота - 2,1
  5. Загрузка - с 8 до 18 ч, всего 10 ч.
  6. Высота слоя субстрата при загрузке - 200 см.
• II. Течение термического процесса:

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 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 надлежащие 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 реаммонификация, 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.

Рис. 44. Удлиненная термическая обработка после неполного удаления аммиака из субстрата в конце контролируемой ферментации (опытная станция по овощеводству в с. Негован возле Софии) : 1 - разогрев в течение 8 ч; 2 - пастеризация в течение 16 ч; 3 - почти готовый субстрат; 22.09 в 20 ч включен нагреватель; 28.09 в 2 ч выключен нагреватель; в 22 ч 45 мин 01.10.1980 г. - авария; в 9 ч 45 мин 12.10.1980 г. - авария устранена

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 м³ 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.

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)

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 еще в течение 24 ч, если по каким-либо причинам задерживается посадка 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.

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

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

Оценка готового субстрата

К концу термической обработки масса субстрата оседает и ее высота, равная 2 м после загрузки камеры, уменьшается до 1,5-1,2 м. На поверхности, а также вдоль стен можно наблюдать слегка увлажненный субстрат толщиной в несколько сантиметров. Непосредственно на решетке отмечается слой толщиной около 10 см. Иногда наблюдаются мокрые "дымовые трубы", пронизывающие массу субстрата. Субстрат всегда бывает более рыхлым в верхней части слоя и легко вынимается вилами, а в нижней части - довольно плотным. Чем толще был слой субстрата и чем продолжительнее была термическая обработка, тем плотнее бывает масса субстрата в конце этой обработки. Разная плотность субстрата может отмечаться и по длине камеры.

Выгружая субстрат из камеры, грибовод может убедиться, что конденсация является следствием недостаточной теплоизоляции камеры.

Мокрые "дымовые трубы" свидетельствуют о том, что субстрат в камеру был уложен неравномерно, особенно при механизированной укладке, или исполнитель выполнил работу недобросовестно.

Различия в плотности массы субстрата по длине камеры указывают не только на некачественное выполнение работы по загрузке субстрата, но и на неправильный режим вентиляции. Если в ходе термической обработки субстрата не соблюдался равномерный технологический режим, качество субстрата в отдельных местах будет различаться. Так, плотные участки образуются при недостаточном поступлении воздуха. Возможно, в этих участках имел место как перегрев свыше 62 °С, так и превышение концентрации диоксида углерода. В этих условиях в субстрате развивается зеленая плесень (Chaetomium spp.), являющаяся сильным конкурентом мицелия шампиньона, или карминная плесень.

Субстрат после термической обработки на стеллажах, в ящиках или в массе должен отвечать следующим требованиям: содержание свободного аммиака в нем должно составлять в массе сырой пробы не более 0,0024% (рН около 7-7,8); он должен быть однородным по структуре и содержанию воды; должен иметь серовато-коричневый цвет, быть мягким на ощупь и не пачкать ладоней при сжатии в руке; его влагосодержание должно составлять 62-68 %.

Опыт показывает, что при выращивании шампиньонов в мешках из полимерной пленки лучше использовать сухой субстрат (влагосодержание 62-65 %).

Влагосодержание в готовом субстрате можно определить органолептически или в лабораторных условиях.

Грибоводы чаще всего определяют влажность субстрата "на глаз", поднимая вилами и оценивая его тяжесть, или "на ощупь". Если субстрат, сжатый в пригоршне, увлажняет руки, но при этом вода из него не выделяется, то его влажность составляет примерно 63 % и ниже. Если, хотя и при значительном усилии, из пробы субстрата, сжатой в руке, выделяется жидкость, то содержание воды в нем составляет около 65 %; если потечет струйка жидкости, то влажность субстрата около 70% или выше. Выделяемая жидкость может быть немного окрашенной, но должна быть прозрачной, что свидетельствует о правильном приготовлении субстрата.

В лабораторных условиях влажность субстрата определяют высушиванием средней пробы в специальном шкафу при температуре 105 °С до постоянной массы. Из массы влажной пробы вычитают массу высушенной пробы. Полученная разница представляет содержание воды в пробе. Целесообразнее брать пробу субстрата массой 100 г. В этом случае содержание воды определяют в процентах.

Пример: проба субстрата (100 г) после сушки имела массу 35 г. Следовательно, субстрат содержал 65 г воды, или его влагосодержание составляло 65 %.

Если используют пробу субстрата массой 50 г, то, для того чтобы определить содержание воды в процентах, полученный результат в граммах умножают на 2.

Пример: проба субстрата (50 г) после сушки весит 17 г. Следовательно, субстрат содержит 34 г воды, или его влагосодержание составляет 68 % (34 X 2).

В домашних условиях можно пробу субстрата сушить лампой. Этот метод был разработан в Голландии (Федер, 1974). Грибоводу достаточно иметь в своем распоряжении амальгированную со стороны цоколя электрическую лампу мощностью 250 Вт, жестяную консервную банку диаметром 15 см и высотой 15 см и весы. Лампу монтируют на расстоянии 5-6 см от верхнего ребра банки (см. рис.18).

Перед выполнением работы жестяную банку в течение 15-20 мин сушат под лампой и взвешивают. Пробу субстрата (например, 500 г) измельчают и отбирают из нее среднюю пробу, которая при взвешивании непосредственно в банке должна иметь массу ровно 20 г. Пробу в рыхлом состоянии укладывают в банку и сушат до постоянной массы. Первое взвешивание проводят через 3 ч после начала сушки, затем 2-3 раза взвешивают с интервалом 15 мин; результаты каждого взвешивания записывают. Содержание воды определяют как разницу между массой влажного и высушенного субстрата.

Пример: берется проба субстрата массой 20 г; его постоянная масса после сушки равна 8 г, содержание воды определяют следующим образом: 20-8 = 12 г, а влагосодержание 12 X 5 = 60%.

В хорошо обработанной партии субстрата наблюдается равномерное увлажнение соломинок как следствие развития термофильных актиномицетов. Субстрат имеет коричневую окраску с серебристым оттенком. Если субстрат имеет чрезмерно "белую" окраску (он словно посыпан сероватой мукой), то это свидетельствует о повышенном содержании азота. Продолжительность термической обработки такого субстрата составляет более 10-12 дней, отмечаются значительные потери сухого вещества субстрата.

"Черная" окраска готового субстрата наблюдается в том случае, если камеру загружали переувлажненным субстратом или при неправильном осуществлении первой фазы ферментации.

Готовый субстрат бывает и светлым при загрузке в камеру соломенного субстрата в переувлажненном состоянии (содержание воды более 70%).

Готовый субстрат не должен иметь даже самого слабого запаха аммиака.

Правильно приготовленный субстрат - отличная селективная питательная среда, пригодная для развития культивируемых шампиньонов и непригодная для их конкурентов.

Выход субстрата

После термической обработки содержание влаги в субстрате снижается примерно на 7 %, а общие потери массы варьируют от 25 до 35 %. Эти данные рассчитаны при использовании субстрата, содержащего 65 % воды.

Готовым субстратом можно наполнять стеллажи и ящики или мешки из полимерной пленки. В зависимости от применяемых емкостей и влажности субстрата его можно использовать непосредственно или после дополнительного увлажнения.

Доувлажнение субстрата проводят осторожно, особенно если им предстоит наполнять стеллажи или ящики. Если же субстрат загружают в мешки из полимерной пленки, дополнительно увлажнять его следует только в крайнем случае (при влажности субстрата ниже 60 %). Несмотря на то что субстрат подвергался пастеризации, дополнительное его увлажнение создает условия для развития в нем нематод, поэтому доувлажнения, если это возможно, следует избегать.