食用菌液体菌种制作与培养系统与方法
【专利摘要】本发明是一种食用菌液体菌种制作与培养系统，该系统包括营养液灭菌罐、换热器、冷水机组和若干液体菌种培养罐；以及营养液循环管路、营养液灭菌与冷却管路、营养液输送管路、进无菌压缩气管路、排污管路和液体菌种输送管路。本发明还公开了应用上述系统进行食用菌液体菌种制作与培养的方法。本发明可以将液体菌种培养罐中的残余菌种作为再次培养的母种使用，避免了逐次接种的感染风险，菌种培养液的灭菌、冷却、输送以及无菌空气的供给都在密闭的容器和管道中完成，感染几率为零。液体菌种培养罐无需搬动，可减少投资，安全可靠，减少用工量，降低了劳动强度。
【专利说明】食用菌液体菌种制作与培养系统与方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及菌种的制作与培养系统，特别是一种食用菌液体菌种制作与培养系统；本发明还涉及利用该系统进行食用菌液体菌种制作与培养的方法。
【背景技术】
[0002]现有技术中，食用菌液体菌种制作都是采用独立的设备，其制作模式是:
先将液体菌种培养罐在菌种罐清洗间进行人工清洗。清洗结束后，由人工推动液体菌种培养罐进入液体菌种培养罐配料间。通过人工将配制好的培养液及清水倒入液体菌种培养罐中。再用人工逐罐推动液体菌种培养罐进入菌种罐灭菌器进行灭菌。灭菌结束后，由人工在高温条件下将液体菌种培养罐从菌种罐灭菌器内部拉出，进入菌种罐冷却间，进入冷却间后先将无菌空气管道接入液体菌种培养罐底部无菌气接口，防止液体菌种培养罐在冷却过程中形成负压，造成房间内气体进入液体菌种培养罐从而造成感染。冷却是通过自来水不停喷淋的方法将其降温，冬天冷却需8小时左右。夏季冷却需10-14小时。
[0003]冷却结束后，将与液体菌种培养罐底部无菌气接口相连的无菌空气管道拔下，再由人工推动液体菌种培养罐进入菌种罐接种间百级层流罩下方，先将菌种罐接种间内无菌空气管道接入3液体菌种培养罐底部无菌气接口，使罐内形成正压，防止感染。之后在百级层流罩下由人工打开接种快开盖，将母种接入罐内完成接种。
[0004]接种完成后，先将与液体菌种培养罐底部无菌气接口相连的无菌空气管道拔下，再由人工推动液体菌种培养罐进入液体菌种培养间,进入后,将液体菌种培养间无菌空气管道接入液体菌种培养罐底部无菌气接口，向罐内菌丝供氧。培养一个周期7-8天后，将菌种输出管道与体菌种培养罐底部菌种输出接口连接，将培养好的液体菌种输送给接种设备。接种结束后。将空的液体菌种培养罐人工推动至菌种罐清洗间进行清洗,循环使用。
[0005]现有技术中的这种液体菌种制作设备及操作模式主要存在以下缺陷:
1、工作强度大:由于每个菌种培养罐需安装活动轮，人工拉动搬运，所以总重量只能在一吨以下，或者人力很难驱动；
2、感染率高:每个菌种罐在一个培养周期中需要3次接插、拆卸无菌空气接头、I次接插菌种输出管道接头、逐次打开接种快开盖接种。以上过程都必须在无菌条件下完成，且要求员工的技能非常熟练，否则极易造成感染；
3、投资成本高。按每天用3罐、培养周期8天计算。另加3个周转罐，共计3X8+3=27罐。灭菌需配备专用灭菌器；
4、耗水量大，冷却时自来水不停喷淋菌种罐，白白流淌，不能循环使用，造成浪费。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种结构设计合理、使用方便安全、大大降低感染率的食用菌液体菌种制作与培养系统。
[0007]本发明所要解决的另一个技术问题是提供应用上述系统进行食用菌液体菌种制作与培养的方法。
[0008]本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种食用菌液体菌种制作与培养系统，其特点是:该系统包括营养液灭菌罐、换热器、冷水机组和若干液体菌种培养罐；以及，
营养液循环管路:其一端连接在营养液灭菌罐的上部，另一端连接在营养液灭菌罐的底部；该管路上设有循环泵，且该管路接入换热器并从揣热器接出，在该路上连接有进蒸汽管路；
在营养液灭菌罐或者营养液循环管路上连接有进水管路；
营养液灭菌与冷却管路:其一端与冷水机组的进水口连接，另一端与冷水机组的出水口连接；该管路上设有冷却泵，且该管路接入换热器并从揣热器接出，在该路上连接有进蒸汽管路和疏水排汽管路；
营养液输送管路:其出口连接在营养液灭菌罐的底部，进口与每个液体菌种培养罐的入口连接；
进无菌压缩气管路:其分别与营养液灭菌罐的上部、每个液体菌种培养罐的底部连
接;
排污管路:其进口端分别与每个液体菌种培养罐的底部连接，并通过排污口排出；
液体菌种输送管路:其进口端分别与每个液体菌种培养罐底部连接，并通过液体菌种输出口输出。
[0009]本发明所述的系统中，进一步优选的技术方案是:
1.所述的换热器为板式热交换器；
2.在营养液灭菌罐上设有液位计与温度传感器；
3.在营养液灭菌罐底部设有上设有污水排出管路；
4.在液体菌种输送管路上连接有进蒸汽管路和进水管路；
5.在营养液输送管路上连接有进水管路；
6.在进无菌压缩气管路上连接有泄压管路；
7.在液体菌种培养罐内下部设有搅拌器；
8.所述的搅拌器优选为气动搅拌器，所述的气动搅拌器包括搅拌支撑轴和设在其上的搅拌杆，搅拌杆的左右两侧各设有至少一组开孔方向相反的气孔组。
[0010]本发明系统中，各管路上按需要设置常规阀门或者仪表进行控制。各管路之间按照设置方便，可以采用共用一段管路的方式安置。
[0011]本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明还公开了一种使用以上技术方案中的任何一项所述的系统进行菌种制作与培养的方法，其特点是，其步骤如下:
(I)无菌营养液制作:
a.加水:按比例配制营养液,并将其通过营养液灭菌罐的加料口加入罐体内，启动营养液灭菌罐或者营养液循环管路上连接有进水管路，加入自来水定量调整浓度；
b.升温:启动营养液循环管路，将营养液泵换热器内进行循环；同时营养液灭菌与冷却管路，对换热器内的营养液进行升温；同时通过疏水排汽管路排泄蒸汽冷凝水；
c.灭菌:当营养液升温达设定值时，在100-130摄氏度下进行营养液恒温灭菌；升温灭菌期间进蒸汽的量受温度控制，低于设定值时开启，高于设定值时关闭；
d.冷却:灭菌结束后，关闭蒸汽管路，通过营养液灭菌与冷却管路将冷水机组的冷水泵入换热器内进行循环，同时营养液也在换热器中进行循环冷却，当营养液温度降低至设定值时，冷却完成；
e.无菌营养液输送:开启营养液输送管路和进无菌压缩气管路，将营养液分别输送至液体菌种培养罐中；
f.营养液灭菌罐清洗:开启营养液灭菌罐或者营养液循环管路上连接有进水管路，向罐内注入清水，进行循环清洗，将换热器及营养液灭菌罐洗净；
(2)菌丝培养:营养液进入液体菌种培养罐后，在无菌条件下液体菌种培养罐的接种块开盖将母种接入罐内；培养时开启进无菌压缩气管路，将无菌气体送入液体菌种培养罐内，对菌丝供氧；
当装有气动搅拌器时，液体菌种输送管路的气动搅拌器的搅拌杆连通，将将无菌气体均匀供入罐内，反向设置的气孔组可以使搅拌杆旋转，实现搅拌；
(3)液体菌种输出:菌丝培养完成后,打开液体菌种培养罐,通过液体菌种输送管路将液体菌种输出；输出后罐内余下部分菌种当母种使用，注入新的营养液时不用再接新的母种；
(4)液体菌种培养罐清洗消毒:液体菌种培养罐中的母种在持续使用一段时间后考虑到菌种活力的退化，需更换新的母种；换新母种前，需对液体菌种培养罐进行清洗消毒，其方法如下:
a.清洗:打开液体菌种输送管路,将残余液体菌种排净；通过营养液输送管路将自来水送入所需清洗的液体菌种培养罐，同时将无菌气体送入罐内进行清洗,清洗后,通过排污管路将污水排出；
b.消毒:清洗后，通过营养液输送管路将高温蒸汽送入所需灭菌的液体菌种培养罐中，进行灭菌；
(5)营养液输送管路、液体菌种输送管路清洗消毒:每次输送结束后，需对营养液输送管路、液体菌种输送管路进行清洗消毒；
a.营养液输送管路清洗消毒:将自来水送入营养液输送管路进行清洗；清洗结束后，将高温蒸汽送入营养液输送管路进行消毒；
b.液体菌种输送管路清洗消毒:将自来水送入液体菌种输送管路进行清洗；清洗结束后，将高温蒸汽送入液体菌种输送管路进行消毒。
[0012]与现有技术相比，本发明技术方案的优点主要体现在:
1.本发明系统可以独立完成菌种的制作与培养，是一种集成式的制种设备。
[0013]2.菌种培养液的灭菌、冷却、输送以及无菌空气的供给都在密闭的容器和管道中完成，感染几率为零。
[0014]3.液体菌种培养罐无需搬动，可根据用户每天用量来定制罐体的规格。
[0015]4.可以减少投资:不需要液体菌种罐灭菌器。液体菌种培养罐数量较原方案比较有大批量的减少，但每个 液体菌种培养罐的容积要满足该厂一天的用量。
[0016]5.原则上液体菌种罐不需要清洗，一般每年清洗1-2次即可。
[0017]6.可以将液体菌种培养罐中的残余菌种作为再次培养的母种使用，避免了逐次接种的感染风险，大大降低感染几率。
[0018]7.本发明系统可以由电脑自动控制，安全可靠，减少用工量，降低了劳动强度。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本发明系统的一种结构示意图；
图2为搅拌器的一种俯视结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
[0021]实施例1,参照图1和2, —种食用菌液体菌种制作与培养系统，该系统包括营养液灭菌罐1、换热器10、冷水机组3和若干液体菌种培养罐7 ;以及，
营养液循环管路4:其一端连接在营养液灭菌罐I的上部，另一端连接在营养液灭菌罐I的底部；该管路上设有循环泵，且该管路接入换热器10并从揣热器接出，在该路上连接有进蒸汽管路；
在营养液灭菌罐I或者营养液循环管路4上连接有进水管路；
营养液灭菌与冷却管路2:其一端与冷水机组3的进水口连接，另一端与冷水机组3的出水口连接；该管路上设有冷却泵，且该管路接入换热器10并从揣热器接出，在该路上连接有进蒸汽管路和疏水排汽管路；
营养液输送管路8:其出口连接在营养液灭菌罐I的底部，进口与每个液体菌种培养罐7的入口连接；
进无菌压缩气管路5:其分别与营养液灭菌罐I的上部、每个液体菌种培养罐7的底部连接；
排污管路9:其进口端分别与每个液体菌种培养罐7的底部连接，并通过排污口排出；液体菌种输送管路6:其进口端分别与每个液体菌种培养罐7底部连接，并通过液体菌种输出口输出。
[0022]实施例2，实施例1所述的系统中:所述的换热器10为板式热交换器。
[0023]实施例3，实施例1或2所述的系统中:在营养液灭菌罐I上设有液位计与温度传感器。
[0024]实施例4，实施例1-3任何一项所述的系统中:在营养液灭菌罐I底部设有上设有污水排出管路。
[0025]实施例5，实施例1-4任何一项所述的系统中:在液体菌种输送管路6上连接有进蒸汽管路和进水管路。
[0026]实施例6,实施例1-5任何一项所述的系统中:在营养液输送管路8上连接有进水管路。
[0027]实施例7，实施例1-6任何一项所述的系统中:在进无菌压缩气管路5上连接有泄
压管路。
[0028]实施例8，实施例1-7任何一项所述的系统中:在液体菌种培养罐7内下部设有搅拌器14。[0029]实施例9，实施例1-8任何一项所述的系统中:所述的搅拌器14为气动搅拌器，所述的气动搅拌器包括搅拌支撑轴11和设在其上的搅拌杆13，搅拌杆13的左右两侧各设有至少一组开孔方向相反的气孔组12。
[0030]实施例10，一种使用实施例1-9任何一项所述的系统进行菌种制作与培养的方法，其步骤如下:
(1)无菌营养液制作:
a.加水:按比例配制营养液,并将其通过营养液灭菌罐I的加料口加入罐体内，启动营养液灭菌罐I或者营养液循环管路4上连接有进水管路，加入自来水定量调整浓度；
b.升温:启动营养液循环管路4,将营养液泵换热器10内进行循环；同时营养液灭菌与冷却管路2，对换热器10内的营养液进行升温；同时通过疏水排汽管路排泄蒸汽冷凝水；
c.灭菌:当营养液升温达设定值时，在100-130摄氏度下进行营养液恒温灭菌；升温灭菌期间进蒸汽的量受温度控制，低于设定值时开启，高于设定值时关闭；
d.冷却:灭菌结束后，关闭蒸汽管路，通过营养液灭菌与冷却管路2将冷水机组3的冷水泵入换热器10内进行循环，同时营养液也在换热器10中进行循环冷却，当营养液温度降低至设定值时，冷却完成；
e.无菌营养液输送:开启营养液输送管路8和进无菌压缩气管路5,将营养液分别输送至液体菌种培养罐7中；
f.营养液灭菌罐I清洗:开启`营养液灭菌罐I或者营养液循环管路4上连接有进水管路，向罐内注入清水，进行循环清洗，将换热器10及营养液灭菌罐I洗净；
(2)菌丝培养:营养液进入液体菌种培养罐7后，在无菌条件下液体菌种培养罐7的接种块开盖将母种接入罐内；培养时开启进无菌压缩气管路5，将无菌气体送入液体菌种培养罐7内，对菌丝供氧；
当装有气动搅拌器时，液体菌种输送管路6的气动搅拌器的搅拌杆连通，将将无菌气体均匀供入罐内，反向设置的气孔组可以使搅拌杆旋转，实现搅拌；
(3)液体菌种输出:菌丝培养完成后，打开液体菌种培养罐7，通过液体菌种输送管路6将液体菌种输出；输出后罐内余下部分菌种当母种使用，注入新的营养液时不用再接新的母种；
(4)液体菌种培养罐7清洗消毒:液体菌种培养罐7中的母种在持续使用一段时间后考虑到菌种活力的退化，需更换新的母种；换新母种前，需对液体菌种培养罐7进行清洗消毒，其方法如下:
a.清洗:打开液体菌种输送管路6，将残余液体菌种排净；通过营养液输送管路8将自来水送入所需清洗的液体菌种培养罐7，同时将无菌气体送入罐内进行清洗，清洗后，通过排污管路9将污水排出；
b.消毒:清洗后，通过营养液输送管路8将高温蒸汽送入所需灭菌的液体菌种培养罐7中，进行灭菌；
(5)营养液输送管路8、液体菌种输送管路6清洗消毒:每次输送结束后，需对营养液输送管路8、液体菌种输送管路6进行清洗消毒；
a.营养液输送管路8清洗消毒:将自来水送入营养液输送管路8进行清洗；清洗结束后，将高温蒸汽送入营养液输送管路8进行消毒；
b.液体菌种输送管路6清洗消毒:将自来水送入液体菌种输送管路6进行清洗；清洗结束后，将高温蒸 汽送入液体菌种输送管路6进行消毒。
【权利要求】
1.一种食用菌液体菌种制作与培养系统，其特征在于:该系统包括营养液灭菌罐、换热器、冷水机组和若干液体菌种培养罐；以及， 营养液循环管路:其一端连接在营养液灭菌罐的上部，另一端连接在营养液灭菌罐的底部；该管路上设有循环泵，且该管路接入换热器并从揣热器接出，在该路上连接有进蒸汽管路； 在营养液灭菌罐或者营养液循环管路上连接有进水管路； 营养液灭菌与冷却管路:其一端与冷水机组的进水口连接，另一端与冷水机组的出水口连接；该管路上设有冷却泵，且该管路接入换热器并从揣热器接出，在该路上连接有进蒸汽管路和疏水排汽管路； 营养液输送管路:其出口连接在营养液灭菌罐的底部，进口与每个液体菌种培养罐的入口连接； 进无菌压缩气管路:其分别与营养液灭菌罐的上部、每个液体菌种培养罐的底部连接; 排污管路:其进口端分别与每个液体菌种培养罐的底部连接，并通过排污口排出； 液体菌种输送管路:其进口端分别与每个液体菌种培养罐底部连接，并通过液体菌种输出口输出。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于:所述的换热器为板式热交换器。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于:在营养液灭菌罐上设有液位计与温度传感器。`
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于:在营养液灭菌罐底部设有上设有污水排出管路。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于:在液体菌种输送管路上连接有进蒸汽管路和进水管路。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于:在营养液输送管路上连接有进水管路。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于:在进无菌压缩气管路上连接有泄压管路。
8.根据权利要求1-7任何一项所述的系统，其特征在于:在液体菌种培养罐内下部设有搅拌器。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于:所述的搅拌器为气动搅拌器，所述的气动搅拌器包括搅拌支撑轴和设在其上的搅拌杆，搅拌杆的左右两侧各设有至少一组开孔方向相反的气孔组。
10.一种使用权利要求1-9任何一项所述的系统进行菌种制作与培养的方法，其特征在于，其步骤如下: (I)无菌营养液制作: a.加水:按比例配制营养液,并将其通过营养液灭菌罐的加料口加入罐体内，启动营养液灭菌罐或者营养液循环管路上连接有进水管路，加入自来水定量调整浓度； b.升温:启动营养液循环管路，将营养液泵换热器内进行循环；同时营养液灭菌与冷却管路，对换热器内的营养液进行升温；同时通过疏水排汽管路排泄蒸汽冷凝水； c.灭菌:当营养液升温达设定值时，在100-130摄氏度下进行营养液恒温灭菌；升温灭菌期间进蒸汽的量受温度控制，低于设定值时开启，高于设定值时关闭；d.冷却:灭菌结束后，关闭蒸汽管路，通过营养液灭菌与冷却管路将冷水机组的冷水泵入换热器内进行循环，同时营养液也在换热器中进行循环冷却，当营养液温度降低至设定值时，冷却完成； e.无菌营养液输送:开启营养液输送管路和进无菌压缩气管路，将营养液分别输送至液体菌种培养罐中； f.营养液灭菌罐清洗:开启营养液灭菌罐或者营养液循环管路上连接有进水管路，向罐内注入清水，进行循环清洗，将换热器及营养液灭菌罐洗净； (2)菌丝培养:营养液进入液体菌种培养罐后，在无菌条件下液体菌种培养罐的接种块开盖将母种接入罐内；培养时开启进无菌压缩气管路，将无菌气体送入液体菌种培养罐内，对菌丝供氧； 当装有气动搅拌器时，液体菌种输送管路的气动搅拌器的搅拌杆连通，将将无菌气体均匀供入罐内，反向设置的气孔组可以使搅拌杆旋转，实现搅拌； (3)液体菌种输出:菌丝培养完成后,打开液体菌种培养罐,通过液体菌种输送管路将液体菌种输出；输出后罐内余下部分菌种当母种使用，注入新的营养液时不用再接新的母种； (4)液体菌种培养罐清洗消毒:液体菌种培养罐中的母种在持续使用一段时间后考虑到菌种活力的退化，需更换新的母种；换新母种前，需对液体菌种培养罐进行清洗消毒，其方法如下: a.清洗:打开液体菌种输送管路,将残余液体菌种排净；通过营养液输送管路将自来水送入所需清洗的液体菌种培养罐，同时将无菌气体送入罐内进行清洗,清洗后,通过排污管路将污水排出； b.消毒:清洗后，通过营养液输送管路将高温蒸汽送入所需灭菌的液体菌种培养罐中，进行灭菌； (5)营养液输送管路、液体菌种输送管路清洗消毒:每次输送结束后，需对营养液输送管路、液体菌种输送管路进行清洗消毒； a.营养液输送管路清洗消毒:将自来水送入营养液输送管路进行清洗；清洗结束后，将高温蒸汽送入营养液输送管路进行消毒； b.液体菌种输送管路清洗消毒:将自来水送入液体菌种输送管路进行清洗；清洗结束后，将高温蒸汽送入液体菌种输送管路进行消毒。
【文档编号】A01G1/04GK103548577SQ201310575209
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月18日 优先权日:2013年11月18日
【发明者】徐寿海 申请人:连云港国鑫食用菌成套设备有限公司