食用菌培植原料的滅菌,基本方法只有一種,即濕熱滅菌法。
但現(xiàn)實(shí)中根據(jù)菇種要求、前處理、原料種類和含水量等不同,實(shí)際滅菌操作的參數(shù)指標(biāo)是多元化的,以往的觀念里,都把滅菌簡單分為常壓滅菌和高壓滅菌,相對說的溫度也就是100℃和121℃、126℃三個梯度,這是指使用常規(guī)定型設(shè)備,在不做特殊處理的前提下,實(shí)現(xiàn)滅菌目標(biāo)的溫度壓力基準(zhǔn)模式。
事實(shí)上,滅菌效果的達(dá)成,溫度和時間都是相關(guān)因子,且都是正相關(guān)的關(guān)系,但不是線性關(guān)系,所以,只要達(dá)到合理的搭配,100℃以上任何溫度標(biāo)準(zhǔn)都可以有效完成滅菌,只是達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后的保持溫度的時間會不同。甚至輔以化學(xué)手段的話,溫度都可以降低至100℃以下!
具體到什么溫度多少時間,別說這個問題很簡單,回答起來不容易。隨便估計一下,出來差錯,損失可就不是一點(diǎn)點(diǎn)。實(shí)際生產(chǎn)和實(shí)驗室工作,完全是兩回事的,這是責(zé)任和成本的雙重壓力都有的。
因此,許多生產(chǎn)者的滅菌程序都是寧過勿欠,這個從保險角度是正確的做法,但實(shí)際上也并不是合理的。
與滅菌效果相關(guān)的因素,操控方面當(dāng)然是溫度和時間的組合,但考量這個組合,需要的依據(jù)是不一樣的,而且由于設(shè)備的限制,通常溫度(也可以說是壓力/壓強(qiáng))是不能隨意的。
由于設(shè)備的強(qiáng)度,帶來的滅菌溫度不一樣,我們現(xiàn)在實(shí)際使用的食用菌滅菌方法大致上可以劃分為如下幾種:
1、常壓滅菌,指不含固定容器或者容器缺乏壓力抗性、或不完全密封,滅菌時原料溫度以不低于98℃為基準(zhǔn)的方式。這種方式實(shí)際保持滅菌空間溫度的時間比較長,因為一方面是溫度低,二是主要用于封閉嚴(yán)格的袋栽模式,熱傳導(dǎo)比較慢,延時是為了保障效果。另一方面如果菌袋堆砌緊實(shí)的話,也要增加熱傳導(dǎo)難度。還有一個重要因素是原料的含水量,含水量低,導(dǎo)熱也慢,所以常壓滅菌的實(shí)際加熱保溫時間,少則10-12小時,多則36-48小時。特別長時間的都是因為堆太大,堆得密實(shí),一次性量特別多。
2、高壓滅菌,這個和其他工業(yè)上的高壓意思差距很大,不過是指蒸汽壓強(qiáng)0.15MP的上限而已。高壓滅菌有兩套應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),一套是對液體培養(yǎng)基的標(biāo)準(zhǔn),121℃,約0.1MP,0.5小時。另一套是對固體培養(yǎng)基(含水量≥60%)的標(biāo)準(zhǔn),126℃約0.14-0.15MP,1.5小時。實(shí)際應(yīng)用時,有人根據(jù)自身條件做些調(diào)整,以124℃為標(biāo)準(zhǔn),1.6-1.8小時的也可以。
3、亞高壓,在大型方形滅菌鍋上應(yīng)用較多。大致的滅菌溫度在110℃左右,滅菌保溫時間3-4小時不等。亞高壓滅菌是一種相當(dāng)于見機(jī)行事的滅菌模式,是規(guī)避大容量帶來的對設(shè)備安全隱患而做的一種變通妥協(xié)。
4、次高壓,也稱微壓滅菌,這是在常壓滅菌基礎(chǔ)上稍作加強(qiáng)的另一種變通,如果使用比較結(jié)實(shí)的材料制作滅菌容器,在蒸汽壓強(qiáng)僅0.12-0.13MP范圍,溫度105-107℃的情況下,也可以有效縮短滅菌時間,保障滅菌效果其滅菌保溫時間為5-6小時。
5、二次滅菌,也叫間歇滅菌,溫度100℃保持1小時后,自然冷卻至常溫,然后第二天重復(fù)一次上述操作。其原理是殺死活體雜菌,冷卻后休眠體萌發(fā),然后在休眠體沒有重新形成之前再次殺滅活體。這個方法要注意不能擠壓,避免冷卻不透和太慢,導(dǎo)致休眠體得不到萌發(fā)條件。所以不適合外界氣溫25℃以上的情況。
6、誘導(dǎo)萌發(fā)滅菌,是指在滅菌前對原料進(jìn)行一定的發(fā)酵,誘導(dǎo)雜菌休眠體萌發(fā),這樣,滅菌所需時間就大為縮短。但因為缺少有效的控制手段,誘導(dǎo)效果難以掌握,通常發(fā)酵時間控制在48小時之內(nèi),發(fā)酵溫度不高,保證透氣性,以增加誘導(dǎo)萌發(fā)效果。滅菌100℃保溫時間為3-5小時。
7、發(fā)酵熟料,和上述誘導(dǎo)萌發(fā)滅菌不同的是,它主要不考慮休眠體萌發(fā),而是考慮通過發(fā)酵產(chǎn)生混合的多種類型的抗生素,在較短時間的滅菌過程里對抗生素破壞不嚴(yán)重,使得休眠體萌發(fā)被抑制。這個方法要求的100℃滅菌時間為2-4小時,忌諱過長,過長抗生素破壞嚴(yán)重,效果反而更差,同時對前發(fā)酵的掌握也需要較高的技巧。該方法的原料消耗較為明顯,對最后的生物學(xué)效率有些影響。
這個方法的實(shí)際操作,由于常壓滅菌堆砌導(dǎo)致升溫降溫時間的延長,不需要100℃就可以達(dá)到效果,所以,采取停止加熱后燜鍋的方法,一般是加熱到滅菌空間氣溫100℃;鸹蛘吡蠝剡_(dá)到80℃略高些,也足夠了。由于這個方法實(shí)際上是后期抗生素類物質(zhì)起作用抑制雜菌,嚴(yán)格的說,不能叫滅菌了。大量使用時,溫度時間各人有所差別,少量做試驗時,在手提鍋內(nèi)壓強(qiáng)上升至120℃立即;鹦箟撼鲥佉部梢。
這種方法的特殊性在于可以比較開放的接種,這樣處理的原料對絕大部分常見雜菌有抗性,但必須在較短時間里完成發(fā)菌。因為它實(shí)際上是帶雜的,當(dāng)隨著時間延長其中抑菌物質(zhì)降解,如果不能完成發(fā)菌,也是會出現(xiàn)污染的。
以上七種方法都是純物理的,后三種屬于變通的形式,因此對初學(xué)者效果的可靠度略差,需要經(jīng)驗去掌控。但基于操作的簡單易行和條件要求低,能耗低,在實(shí)際生產(chǎn)上應(yīng)用還是很多,特別是在平菇類培植上,幾乎是主流方式了。
但現(xiàn)在有一種物理化學(xué)結(jié)合的方法,叫中溫滅菌,這種方法目前國內(nèi)有多家產(chǎn)品在市面上流通,其方法是結(jié)合高溫和化學(xué)滅殺的雙重作用,降低滅菌溫度要求并大幅度縮減時間,而同時并不需要設(shè)備能夠耐壓。
中溫滅菌的藥物,要求是無殘留毒害,目前因為配方比較混亂,名稱也各行其是,比如有些產(chǎn)品叫中溫滅菌劑,而有些產(chǎn)品叫促酵劑。
這個方法的好處是不必加熱那么高溫度,也無需長時間保溫,相當(dāng)節(jié)能,不過弊病是拌料操作要求高,不勻則無效,同時價格也比較高,經(jīng)濟(jì)效益體現(xiàn)不夠,所以現(xiàn)在看起來,北方和高海拔地區(qū)應(yīng)用比較多,因為那里不光是需要節(jié)能,而且確實(shí)難以達(dá)到足夠的高溫。而在南方,應(yīng)用的優(yōu)勢就不那么大了。