Очень часто получение высокого урожая вешенки ограничивается недостатком воды в субстрате. Каждый килограмм грибов выносит из субстрата 900 гр. воды (содержание воды в грибах около 90%) и столько же теряется с транспирационным испарением с поверхности плодовых тел. При понижении влажности субстрата менее 40% происходит торможение транспорта питательных веществ из мицелия в плодовые тела. Субстратный блок в таком состоянии может образовать зачатки плодовых тел, но их дальнейшее развитие будет невозможным. Субстрат, закрытый п/э пленкой и полностью обросший мицелием очень трудно доувлажнять, поэтому при первоначальном увлажнении необходимо максимально насытить субстрат водой, но так, чтобы не было свободной воды. Участки субстрата, содержащие избыток свободной воды, заселяются либо анаэробными бактериями, либо конкурентными плесенями. Блок при этом становится пятнистым или полосатым в зависимости от распределения переувлажненных зон. Надо еще учитывать образование биологической воды при дыхании (до 20% от сухой массы субстрата). В высоких, цилиндрических мешках переувлажнение особенно проявляется в нижних зонах, где вода скапливается под действием гравитационных сил.

Если работать на 1 волне плодоношения, то влажность субстрата можно формировать на уровне 65-68%, если на 2-3 волнах - на уровне 70-72%, конечно, если это позволит влагоемкость субстрата. Во всех случаях свободная вода (вытекает при сжатии субстрата в руке) должна быть на минимальном уровне. Субстрат в п/э емкости должен сохранять небольшую остаточную влагоемкость, чтобы впитать избыточную, свободную "биологическую воду". Самый простой способ проверки достаточной влажности субстрата – это сжать сильно в руке субстрат. И если вода только проступит между пальцами, то влажность в норме. Если вода совсем не выступит – она недостаточна. А если побежит ручьем – то чрезмерна.

В принципе чем выше концентрация зндогенной влаги, тем лучше. НО излишек влаги приводит к нарушению процессов аэрации и гибели мицелия. Оптимальная влажность практически всех субстратов - 60-75%. Для некоторых видов грибов, растущих на деревянистых субстратах, влажность субстрата должна быть меньше, как говорилось об этом ранее. Для стекания излишней влаги в дне грибного блока делают 3-4 прокола диаметром 2-3 мм или отрезают углы пакета.

Пример измерения влажности при приготовлении зерна: Бланшированное зерно должно иметь вид молочной спелости. Развариваемые зёрна не допускаются.

Влажность субстрата (%) определяют по формуле: Вес взятой порции зерна (г) минус вес этой же порции после высушивания (г), умноженное на 100 и делённое на вес взятой порции (г).

Пример расчёта:
Взято 500 г бланшированного зерна, после высушивания до постоянного веса вес этой порции уменьшился до 160 г. Влажность субстрата составляет - ((500-160)*100)/500=68%.

Промывка

Промывка субстрата используется для удаления загрязнений или ингибиторов роста мицелия. Например, лузга подсолнечника часто содержит мелкие частицы обмолоченных зерновок. Без промывки в лузговом субстрате во время заращивания сильно поднимается температура (более 30°С) и, как следствие, развиваются различные конкурентные плесени (мукор, триходерма). Аналогичная ситуация возникает на хлопковых очесах, которые содержат много пылевой фракции. Промывка очесов от пыли позволяет выращивать вешенку на таком субстрате даже без термической обработки.

Свежесобранная солома содержит ингибиторы роста мицелия, которые разрушаются только через З-4 месяца хранения. При замачивании соломы в воде ингибиторы вымываются, и урожай грибов возрастает (табл.). Без замачивания на соломе чаще развивается антагонистичная грибам микрофлора (конкурентные плесени). Это связано с тем, что при замачивании растворимые формы сахаров переходят в раствор и удаляются с водой. Во Франции используют длительное замачивание соломенной сечки в течение 60 часов в баках при полном погружении субстрата под воду. После стекания воды солома имеет влажность 72-75%.

Температура внутри субстрата в период инкубации - один из важнейших факторов, которые необходимо контролировать. При повышении температуры выше 30°С в субстрате бурно развиваются конкурентные плесени и грибы (триходерма, мукор, навозники). При замачивании субстрат теряет легкодоступные питательные вещества, он обедняется за счет самой "опасной" питательной фракции. На замоченном субстрате повышение температуры в первые дни инкубации (термогенез) выражено значительно слабее, особенно в больших блоках массой более 15 кг.

В США, Франции, Италии применяют совмещенный вариант: увлажнение и промывка. Измельченную солому увлажняют на площадках в течение 2-Зх суток и затем на сутки замачивают в воде, полностью погружая солому под слой воды.

Таблица
Влияние замачивания соломы на урожай вешенки
(урожайность в % от сырой массы субстрата)

* Полив соломы на площадке 2-3 дня
** Замачивание на 48-60 часов в воде

Термическая обработка

Способы обработки субстрата

Существует несколько основных способов термической обработки субстратов для выращивания вешенки и кольцевика: стерилизация, пастеризация, гидротермическая обработка, ксеротермическая обработка, ферментация.

Стерилизация может быть жесткой (давление пара 1-2 атмосферы и температура 120-130°С) и мягкой (атмосферное давление и температура 100°С). При стерилизации уничтожаются все микроорганизмы в вегетативной и даже споровой форме.

Менее жесткая обработка - это пастеризация. Классическая пастеризация это обработка паром увлажненного субстрата. При пастеризации жизнедеятельность микроорганизмов приостанавливается, но споры бактерий и некоторых грибов выживают. Пастеризация может быть мягкой (60-65°С), умеренной (70-80°С) и жесткой (90-100°С).

Гидротермическая обработка - это вариант пастеризации, когда субстрат погружают в горячую воду.

Ксеротермическая обработка - это термообработка паром сухого субстрата с дальнейшим увлажнением чистой водой.

Ферментация - это самая мягкая термическая обработка, предназначенная для накопления полезной термофильной микрофлоры, антагонистичной конкурентным плесеням.

Кроме термической обработки субстрат иногда подвергают воздействию жесткой радиации (физическая обработка), химических препаратов (химическая обработка) или микробиологических препаратов (микробиологическая обработка) (табл.).

Таблица
Способы обработки субстрата

В практике наибольшее распространение получили термические методы обработки субстрата и, в частности, пастеризация. В некоторых случаях, когда однократная обработка не дает желаемых результатов, применяют дробную термическую обработку (стерилизация или пастеризация) с перерывом между обработками до 16-24 часов.

Влияние термообработки на химический состав и микрофлору субстратов.

Термообработка субстрата выполняет несколько задач:

- уничтожение конкурентных и паразитических микроорганизмов и вредителей;
- создание условий для колонизации субстрата мицелием;
- стимулирование развития полезной термофильной микрофлоры, повышение селективности субстрата (при мягкой обработке);
- частичная термическая деструкция лигноцеллюлозного комплекса, облегчающая ферментативный гидролиз субстрата мицелием.

В зависимости от уровня воздействия термообработки уничтожаются различные группы организмов (рис.). В первую очередь, погибают нематоды, клещи, насекомые, затем вегетативные формы микроорганизмов. Относительно термостойки вирусы и споровые формы грибов.

Рисунок (в данной публикации отсутствует)

Наибольшую термостойкость проявляют споры бактерий, которые выдерживают обработку при 100оС и погибают только при жесткой стерилизации паром под давлением при температуре 120-130°С (табл.). Результат термической обработки зависит от времени воздействия высокой температуры или экспозиции (табл.). Чем длительнее обработка, тем сильнее эффект.

Таблица
Влияние способов обработки на микрофлору субстрата

+ выживают, - погибают, +/- выживают частично.

Таблица
Термическая устойчивость микроорганизмов

Количество выживших микроорганизмов зависит как от экспозиции, так и от начального их уровня. Чем выше инфицированность исходного сырья, тем больше вероятность выживания конкурентных организмов после термообработки (рис.).

Для повышения эффективности термообработки применяют дробную стерилизацию или пастеризацию. Первая обработка уничтожает все вегетативные формы и термочувствительные споры. После обработки субстрат оставляют на сутки остывать. В этот период термостойкие споры начинают прорастать, так как их прорастание стимулируется сильным термическим воздействием. Повторная термическая обработка эффективно уничтожает проросшие споры. В случае дробной обработки суммарную экспозицию субстрата при температуре несколько уменьшают.

Мягкая термообработка или ферментация при 45-55°С способствуют накоплению в увлажненном субстрате полезной термофильной микрофлоры, большей частью бактерий рода Bacillus. При благоприятных условиях за 24 часа количество бактерий увеличивается в 100-300 тысяч раз, что обеспечивает высокий уровень селективности субстрата. Хорошие результаты дает сочетание - пастеризация при 65-70оС (уничтожение конкурентной микрофлоры и вредителей) и ферментации при 45-55°С (накопление полезной микрофлоры).

При термообработке, особенно жесткой, происходят сложные химические реакции, приводящие к частичному гидролизу растительных полисахаридов (целлюлоза, гемицеллюлоза) и деструкции лигнина. Эти изменения существенно повышают доступность лигноцеллюлозного комплекса не только для мицелия вешенки, но и для конкурентных плесеней. Кроме того, в результате термического гидролиза полисахаридов в субстрате накапливаются растворимые сахара, легкодоступные для микрофлоры. Длительная жесткая термическая обработка при температуре выше 100°С приводит к образованию циклических фенольных соединений, типа фурфурола, которые токсичны для мицелия. Субстрат при этом коричневеет или «карамелизуется».

Рисунок
Зависимость между температурой и экспозицией, летальной для микроорганизмов.(в данной публикации отсутствует)

Стерилизация

Стерильные технологии

Стерилизация - это самая жесткая термическая обработка субстрата, благодаря которой погибают все микроорганизмы и, в том числе, их споры. Субстрат полностью освобождается от конкурентных организмов, и развитие мицелия съедобных грибов проходит в наиболее благоприятных условиях. На основе стерилизации разработаны стерильные технологии культивирования многих съедобных грибов, преимущественно ксилотрофов, таких как вешенка, шиитаке, фламмулина, лаковый трутовик и т.п. Стерильные технологии культивирования широко применяются в странах Юго-Восточной Азии, где разработаны полностью автоматизированные "заводы" по выращиванию фламмулины, гипсицигуса и других деликатесных ксилотрофных грибов. Используются и более простые схемы, рассчитанные на ручной труд. Субстрат стерилизуют при повышенном давлении в автоклавах (жесткая стерилизация) или при атмосферном давлении в металлических контейнерах (мягкая стерилизация). Размеры субстратных блоков для стерильной технологии обычно небольшие, масса их находится в пределах 1-4 кг. Инокуляцию субстрата проводят в стерильных условиях. Заращивание или инкубацию субстрата ведут в нестерильных условиях в термостатируемых помещениях. При этом емкости обеспечивают сохранение стерильных условий в субстрате. В период плодоношения емкости открывают и проводят культивирование в таких же условиях, как при нестерильных технологиях. По стерильной технологии можно выращивать все виды вешенки, но особенно требовательны к условиям стерильности сорта и виды вешенки, чувстви- тельные к бактериальным метаболитам, например, вешенка абалоне (Pleurotus cystidiosus).

Стерильные технологии достаточно дороги по затратам, но зато могут дать возможность работать на очень богатых субстратах (содержание азота 2-4%) и получать урожай до 40-50% от сырой массы субстрата. На площади в 100 кв.м. можно разместить все стерильное производство, которое будет давать до 2 тонн грибов за цикл (2 месяца). Кроме того, стерильное производство можно достаточно легко переориентировать на приготовление субстратного мицелия (на опилках, лузге или соломе). Стерильная технология достаточно универсальна и позволяет выращивать многие виды съедобных ксилотрофных грибов, в том числе и лечебных (шиитаке, лаковый трутовик и др.).

Основные характеристики процесса стерилизации даны в табл.

Таблица
Характеристика процесса стерилизации субстрата.

Жесткая стерилизация

Жесткая стерилизация или стерилизация под давлением проводится в специальных устройствах - автоклавах или стерилизаторах. Используют различные варианты электрических автоклавов, например вертикальные (ВК-75), горизонтальные (ГК -100) или проходные (ГПД - 400, ГПД-560 и т.п.). Паровые стерилизаторы работают от внешнего источника - пара парового котла или сетевого пара. Наиболее удачный, с точки зрения защиты от инфицирования, вариант проходного автоклава или стерилизатора. В этом случае загрузку емкостей с субстратом ведут с грязной подготовительной зоны, а выгрузку производят в чистую зону. Чистая зона обычно держится под избыточным давлением фильтрованного воздуха (фильтры грубой и тонкой очистки). Жесткая стерилизация широко используется для производства посевного мицелия съедобных грибов. Общие принципы стерильных работ практически одинаковы при подготовке стерильного субстрата для плодоношения и зернового носителя для посевного мицелия. Отличие заключается в том, что для мицелия используют более богатые среды (зерно злаков) и поэтому требования к стерильности существенно выше. Выращивание вешенки и строфарий по стерильной технологии довольно широко практикуется в странах Юго-Восточной Азии. Субстрат стерилизуют при культивировании некоторых слабоконкурентных видов вешенки, например, вешенки "абалоне" Pleurotus cystidiosus. Масса субстратных блоков невелика и составляет 1-3 кг (табл.).

Таблица
Культивирование вешенки "абалоне" Pleurotus cystidiosus.

*Пакеты открывают с одной или двух сторон или снимают совсем.