Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРЕДСТЕРИЛИЗАЦИОННОЙ ПОДГОТОВКИ ЗЕРНА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЗЕРНОВОГО МИЦЕЛИЯ ГРИБОВ

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к способам приготовления зернового мицелия грибов для последующего использования при выращивании плодовых тел данных грибов. Фирмы производители зернового мицелия создают свои формулы субстратов для выращивания мицелия высших грибов. Мицелий высших грибов, выращенный на зерне, обладает достаточно высокой активностью роста, поскольку практически не теряет способности к росту в процессе хранения такого мицелия. Дополнительной выгодой от применения зерновок злаковых культур в качестве носителя мицелия высших грибов является тот факт, что мицелий на зерне при хранении и в ходе транспортировки его заказчику может достаточно долго быть сохранен практически без существенной потери активности и жизнеспособности, поскольку все необходимые субстраты мицелий гриба берет из имеющихся зерновок. Известно, что для получения зернового мицелия высших грибов повсеместно используется процесс автоклавирования зерна для достижения его стерильности в емкостях, способных выдержать длительную термообработку. До автоклавирования сухое зерно засыпается в воду, потом варится (или бланшируется), затем излишки воды сливаются, а затем зерно поверхностно сушится. По окончании подсушивания в зерно обычно добавляются минеральные добавки (гипс и мел в соотношении 4:1 - 3:1). Затем подготовленное таким образом зерно засыпается в термостойкие емкости и помещается в автоклавы. Необходимое время автоклавирования зерна устанавливается опытным путем для емкостей различного объема (обычно это время достигает 1 час при использовании емкостей небольшого объема (1 л) и до 5 часов при использовании емкостей объемом до 10 л) и давлении до 1-1,5 атм (Stamets P. Growing gourmet medical mushrooms. // Hong Kong: ten Speed Press, 1993. p. 130 - 131, 141).

Достоинством данного метода по Stamets P. (1993), представляющего собой комбинацию жидкостной ферментации мицелия и традиционного "зернового" способа получения мицелия, можно признать быстроту получения большого количества материнского мицелия. В данном случае первоначально проводят накопление чистой ферментерной культуры мицелия грибов с последующим ее высевом в стерильное зерно.

Недостатком данного способа является то, что необходимо специальное дорогостоящее оборудование, высокие квалификационные навыки и умения работающих специалистов, а это, несомненно, увеличивает себестоимость получаемого зернового мицелия. Другим недостатком является то, что несмотря на быстроту получаемого исходного посевного материала (4-7 дней), им фактически заменяется только исходная материнская культура мицелия с чашек Петри или из пробирок со скошенным агаром, а последующие этапы работы сходны с таковыми по получению в дальнейшем зернового мицелия I, II и III генераций.

В технологических схемах производства мицелия, применяемых в России, наиболее распространенной является практически та же технологическая схема, что была представлена выше, например:

http://vcvetu.ru/cveti/2415/index.html, http://progriby.narod.ru/miceceliy_3.htm; http://progriby.narod.ru/miceceliy_3.htm:

В этом процессе обязательно присутствуют стадии:

• варка зерна;

• расфасовка в емкости для выращивания: банки (2- или 3-литровые) или полипропиленовые пакеты;

• стерилизация;

• инокуляция;

• инкубация;

• расфасовка по пакетам (в случае, если выращивание проводилось в стеклянной емкости);

• инкубация (доращивание);

• хранение в холодильной камере;

• реализация.

В предстерилизационной подготовке зерна всегда используют варку (бланшировку) зерна как обязательный этап во всех известных технологических схемах выращивания мицелия высших грибов. В любом случае в емкости, содержащие зерно, заливают воду, а потом зерно подвергают нагреву и варке.

Продолжительность варки определяется примерно - «на глаз» до субъективной степени готовности зерна, либо интервалом времени после отработки всего процесса варки до готовности зерна для конкретного прибора. Для этого процесса требуется примерно 30-40 мин (все зависит от количества зерна и объема емкости, в которой выполняется варка зерна).

Влагоемкость зерна при изменении времени с 30 до 40 минут варки изменяется не очень существенно, например с 54% (при варке 30 минут) до 56% (при варке 40 минут). Обычно зерно считается готовым тогда, когда на поверхности появляются отдельные, разваренные зерна, их должно быть примерно 5-7% от общей массы. Хорошо сваренное зерно при надавливании имеет мягкую консистенцию. Кроме того, надо постоянно следить, чтобы зерно не прикипело к дну емкости и не переварилось. Лучше зерно не доварить, чем переварить, тем самым превратив его в подобие каши, которую растущий мицелий усвоить не в состоянии (из-за слипшихся зерновок в общую массу).

Рассмотрев весь технологический процесс приготовления зерна до момента для его стерилизации, можно констатировать как недостатки данных способов предстерилизационной подготовке зерна при получении зернового мицелия высших грибов - это многозвенность процесса, его высокую экономическую затратность, а также довольно большую трудоемкость в целом. В общем виде для большинства технологических схем по выращиванию зернового мицелия высших грибов это выглядит так:

1) затаривание сухого зерна в емкости,

2) заполнение данных емкостей с зерном достаточным объемом воды,

3) кипячение (варка или бланшировка) зерна в емкости,

4) слив излишков горячей воды из прокипяченного зерна,

5) перетаривание зерна на ровные поверхности для поверхностного подсыхания,

6) внесение буферных добавок (гипса и мела) для повышения агрегативности зерна, улучшения кислотного баланса (в сторону щелочной реакции),

7) заполнение емкостей сваренным зерном с буферными добавками для последующей стерилизации.

В качестве прототипа выбран способ приготовления зернового мицелия высших грибов по Lemke G.(Lemke G. Praktische Erfahrungen bei der Champignonbrutherstellung. Der Champignon, 1972, 126, p. 5-23.), где приготовление мицелия происходит поэтапно через следующие стадии:

1. К 10 кг зерна пшеницы добавляют 15 л воды, смесь варят в течение 15-20 минут на слабом огне.

2. Воду после кипячения сливают через сито, зерно высушивают "поверхностно", затем добавляют 120 г гипса и 30 г мела. Эти добавки регулируют значение pH среды, выполняя роль буфера, гипс также предотвращает склеивание зерна.

3. Зерно засыпают в 1-литровые молочные бутылки, заполняя их на 2/3. Сосуды закрывают ватными пробками и стерилизуют при температуре 121 градус Цельсия и давлении 101,325 КПа в течение 1,5 часа. После автоклавирования pH среды составляет 6,5-6,7.

4. Субстрат охлаждают до температуры засева - 24-26 градусов Цельсия.

5. Засев производят стерильным маточным мицелием, выращенным в пробирках на агаризованной среде. Для инокуляции одной бутылки (сосуда) используют одну пробирку с маточным мицелием.

6. После посева мицелия бутылки инкубируют в термостате при температуре 24-26 градусов Цельсия, инспектируя через 3 дня на отсутствие конкурентной микрофлоры.

7. Через 7-10 дней после посева мицелия на зерновой субстрат содержимое сосудов встряхивают. Это предотвращает склеивание зерна и ускоряет рост мицелия.

8. Через 3-4 недели после посева мицелий готов к употреблению.

9. До высева полностью проросший мицелий хранят в холодильнике при температуре 2-4 градуса Цельсия.

Недостатками указанного способа является высокая и непредсказуемая выбраковка из засеянной партии сосудов (в среднем 20-40%, а иногда до 60%!) вследствие поражения зерна в них низшими грибами после прохождения вышеописанных стадий по Lemke G., что в конечном счете приводит к значительным потерям используемых злаковых, их повторной стерилизации для уничтожения развившихся плесневых грибов и, таким образом, к значительным трудозатратам.

Технический результат предлагаемого способа заключается в полном устранении в технологической схеме приготовления зернового мицелия высших грибов этапа варки зерна при одновременном отказе от использования специальных минеральных добавок (гипса и мела) за счет использования в ходе замачивания зерна в воде негашеной извести (СаО), уменьшении количества этапов предстерилизационной подготовки, уменьшении трудозатрат и финансовых затрат с гарантией качества получаемого в конце конечного продукта - зернового мицелия высших грибов. Кроме того, отсутствие на этапе предстерилизационной подготовки зерна маскирующих развитие мицелия минеральных добавок гипса и мела становится визуально лучше и позволяет быстрее оценить степень чистоты развивающегося на зерновках мицелия, что, в свою очередь, гарантирует качество зернового мицелия высших грибов.

Предлагаемый способ предстерилизационной подготовки зерна в технологии приготовления зернового мицелия съедобных грибов реализуется также поэтапно следующим способом:

1. Сухое зерно затаривается в гибкие перфорированные незамкнутые с одной стороны емкости большого объема (до 50 л), например мешок из полипропилена.

2. Данные емкости с зерном помещают в заполненные водой емкости, куда предварительно добавили и размешали негашеную известь в концентрации - 0,05-2,5%. Емкости располагают таким образом, чтобы вода покрывала емкости с зерном и была выше его края приблизительно на 8-10 см, поскольку при набухании сухого зерна последнее увеличивает свой объем примерно в полтора раза.

3. Емкости с зерном оставляются на 8-24 часа в воде с добавлением извести для замачивания зерна и инициации прорастания спор низших грибов, т.е. перевода из покоящегося состояния в вегетативную фазу развития.

По истечении данного времени или позднее (возможна задержка в 6-8 часов) - вода сливается из емкостей (зерно можно оставить во влажном состоянии в емкостях еще в течение суток).

4. Гибкую перфорированную по всей площади незамкнутую с одной стороны емкость с влажным зерном помещают в автоклав и стерилизуют при давлении 1÷1,5 атм и времени стерилизации от 30 минут до 1-1,5 часа в зависимости от объема стерилизуемого зерна в емкостях (определяется опытным путем).

5. Зерно после автоклавирования в горячем виде расфасовывается из гибкой перфорированной по всей площади незамкнутой с одной стороны емкости в другие емкости, например пакеты, банки.

6. Емкости с зерном закрывают и зерно охлаждают до температуры, которая не повреждает посевной маточный мицелий.

7. После посева маточного мицелия емкости инкубируют в термостате при температуре 24-26°С или при комнатной температуре в специальных комнатах на стеллажах.

8. Через 3-5 дней емкости с проросшим мицелием встряхивают для предотвращения склеивания зерна и активизации роста мицелия.

9. После встряхивания емкости (пакеты, банки) продолжают инкубировать в тех же условиях, как в п. 7. Окончательная готовность мицелия определяется визуально - мицелий разрастается и соединяет зерновки между собой в единый цельный брикет белого цвета.

10. До высева в массу подготовленного субстрата мицелий хранят в условиях рефрижератора при пониженной температуре -2-4°С.