DE2125692C3 - Verfahren zur Herstellung eines Nährbodens für Pleurotus - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung des Nährbodens (Substrates) für Pleurotus.

Es sind schon mehrere Verfahren zur Herstellung eines Nährbodens zum Anbau von Makropilzen bekannt. Die Art des Verfahrens ist von ausschlaggebendem Einfluß auf die Betriebssicherheit und auf die Wirtschaftlichkeit des Piizanbaus.

Einer der wichtigsten Komponenten der als Nährboden der Makropilze verwendeten Rohstoffe ist der für die Entwicklung der Pilze erforderliche Kohlenstoff den die Nährböden in organischer Bindung enthalten.

Die bekannten Verfahren zur Herstellung des Nährbodens für Makropilze können folgendermaßen zusammengefaßt werden:

1. Die Rohstoffe werden ohne Behandlung oder nur in physikalisch umgewandeltem Zustand verwendet (z. B. einzelne Anbauverfahren für xylophage Pilze an Holz und an anderen Materialien, Zerkleinern der Rohstoffe usw.).

2. Die Rohstoffe werden mit Hilfe eines zweiphasigen mikrobiologischen Verfahrens stark umgewandelt. Mit dieser starken Umwandlung wird ein nährstoffselektiver Nährboden hergestellt. Die für die konkurrierenden Mikroorganismen vorteilhaften Nährstoffe werden teilweise biologisch verbrannt, teilweise biologisch abgebaut. Dieses Verfahren ist mit einem großen organischen Substanzverlust der Rohstoffe verbunden von bis zu ca. 40%. (Traditioneller Anbau bei Champignons in zwei Phasen, nämlich Phase 1 (Kompostierung) und Phase 2 (Pasteurisierung) ).

3. Die Rohstoffe werden bei Überdruck in der Hitze sterilisiert (alle Lebewesen getötet), gleichzeitig aber auch chemisch teilweise geändert und darauffolgend unter sterilen Verhältnissen vom Makropilzmyzel durchwachsen (sogenanntes Sterilverfahren).

4. Die Rohstoffe werden bei Atmosphärendruck oder bei Überdruck mit Wärme behandelt und, ohne weitere schutzwirkende Behandlung gegen die konkurrierenden Mikroorganismen oder nur mit selektiv wirkendem chemischem Schutz versehen, verwendet, aber nicht bei sterilen Verhältnissen (sogenannte einfache Temperaturbehandlung oder Semisterilverfahren).

5. Die Rohstoffe werden bei Überdruck mit Hitze sterilisiert (alle Lebewesen getötet) und die Nährstoffe teilweise stark verändert wie beim Sterilverfahren, aber nachher nicht unter sterilen Verhältnissen gehalten, sondern mit thermophilen Mikroorganismen beimpft und durch Ausbildung eines mikrobiologischen Metabolitschutzes gegen die konkurrierenden Mikroorganismen geschützt, ohne die Stoffwechselbedingungen des anzubauenden Makropilzes einzuschränken (geändertes Sterilverfahren).

Bei Durchführung dieses letzteren Verfahrens werden die cellulosehaltigen Rohstoffe in feuchtem Zustand in offene Gefäße gefüllt, bei Überdruck und Temperaturen von 10O⁰C oder bei noch höheren Temperaturen mit Dampf behandelt (sterilisiert), dann mit dem für die Ausbildung einer thermophilen Mikroflora notwendigen Impfstoff beimpft und bis zur erforderlichen Vermehrung der gegen die schädlichen Mikroorganismen schützenden thermophilen Mikroorganismen unter entsprechenden Umständen aufbewahrt Dann erfolgt das Beimpfen (Spicken) mit dem Impfstoff (Brut) des zu produzierenden Makropilzes.

Für die Entwicklung der für die thermophilen Mikroflora notwendigen impfstoffe wird ein angefeuchteter Cellulose enthaltender Rohstoff verwendet, dessen Zusammensetzung mit derjenigen des Nährbodens übereinstimmend ist. Dieser Rohstoff wird zwischen 45 und 62°C Temperatur in dampfgesäitigter und Sauerstoff angereicherter Luft vorbehandelt. Der so entstandene Impfstoff ist keine Reinkultur.

Dieses zuletzt beschriebene Verfahren wird für industriellen Makropilzanbau (Produktion) trotz seines allgemeinen Bekanntseins nicht verwendet, wegen seiner Nachteile.

Die Nachteile, die die praktische Verwendung dieses Verfahrens ausgeschlossen haben, sind folgende:

1. Wegen der zwei Stufen ist der Arbeitsaufwand groß. Sterilisierbare Gefäße müssen mit Rohstoffen gefüllt in einen Sterilisator (Autoklaven) gestellt, sorgfältig sterilisiert und nachher aus dem Sterilisator herausgenommen und entleert werden (erste Stufe).

Der sterilisierte Rohstoff muß mit dem thermophilen Mikroorganismenimpfstoff beimpft, in geeignete Gefäße gefüllt werden, bei für die thermophilen Mikroorganismen optimalen Bedingungen behandelt und schließlich aus dem Gefäß entleert werden (zweite Stufe).

2. Es sind teure Sterilisatoren und teure sterilisierbare Gefäße nötig, um die Rohstoffe mit Hitze bei Überdruck zu sterilisieren. In Pilzanbaubetrieben mit mehreren huntert Tonnen von Nährboden- (Substrat-) Herstellung pro Arbeitstag ist dies aus finanziellen Gründen undenkbar.

3. Während der Sterilisation mit Hitze bei Überdruck werden die in den Rohstoffen vorhandenen verschiedenen Nährstoffe chemisch so geändert, daß sie auch für solche Mikroorganismen, die für die zu produzierenden Makropilze schädlich sind, ideale Ernährungsmöglichkeiten bieten.

4. Bei der Beimpfung mit thermophilem Mikroorganismenimpfstoff gelangen immer auch schädliche Mikroorganismen in die mit Hitze bei Überdruck sterilisierten Rohstoffe, vermehren sich durch das Sterilisieren auf für ihn leicht verwendbar gemachten Nährstoffen rasch und stark und verhindern eine effektive Ausbildung der Metabolitschutzwirkung der thermophilen Mikroorganismen. Das Makropilzmyzel wird in seinem Wachstum gehindert, die Fruchtkörperbildung wird stark reduziert oder bleibt ganz aus.

Aus der AT-PS 1 09 419 ist es bekannt, zum Züchten von Speisepilzen ein Substrat zu verwenden, das aus einer Mischung von festen oder halbfesten Trägerstoffen, wie Torf, Stroh, Sägespäne, Erde, Bimsstein oder dergleichen mit geeigneten, insbesondere phosphor- und stickstoffhaltige Salze enthaltenden Nährlösungen, unter Zusatz von organischen Nährstoffen mit zur Hervorrufung einer Gärung nach der Art der Pferdedüngerfermentation geeigneten Bakterien oder Schimmelpilzen infiziert oder einer freiwillig eintretenden Gärung dieser Art unterworfen wurde. Das Nährsubstrat wird dann nach vollendeter Gärung steril oder unsteril mit den Sporen oder Mycelien des Speisepilzes gespickt. Diese Patentschrift geht von der Überlegung aus, daß im natürlichen Pferdemist eine Reihe von organischen Stoffen vorhanden sind, die der Ernährung der zu den Zuchtpilzen konkurrierenden Organismen dient. Deshalb müssen diese organischen Stoffe abgebaut oder umgebaut werden, damit sie nicht mehr die Konkurrenz ernähren und dadurch die Vorherrschaft des Zuchtpilzes beeinträchtigen. Letztendlich ist gemäß der Lehre dieser Patentschrift der natürliche Pferdemist durch einen »synthetischen Pferdemist« ersetzt worden. Auf die Verwendung eines solchen kompostierten Produktes glaubte man nicht verzichten zu können.

Das geänderte Sterilverfahren ist in dem DE-PS 16 32 919 vorgeschlagen worden, nach dem Nährböden für Makropilze unter Verwendung von nicht kompostiertem, sterilisiertem Nährsubstrat hergestellt werden, indem man das Substrat einem gesteuerten Fermentationsprozeß mit spezifischen Mikroorganismen unterzieht und sodann offen und unsteril weiterbehandelt. Dieses Verfahren wird in zwei Phasen durchgeführt, wobei die erste Phase eine Dampfbehandlung im Autoklaven vorsieht, die aufwendig ist. Es wird auch in »Mushroom Science VII«: »Proceedings of the Second Scientific Symposium and the Seventh International Congress on Mushroom Science, Hamburg 1968, Centre for Agricultural Publishing and Documentation P. O. Box 4, Wageningen-The-Netherlands-1969« beschrieben.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Nährbodens für Pleurotus Spezies zur Verfügung zu stellen, bei dem die Vorbereitung des Nährbodens und im vorbereiteten Nährboden die Ausbildung der gegen die mikrobiale Konkurrenz schützende vollwertige Metabolitschutzwirkung in einer Stufe erreicht werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient das Verfahren gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß der notwendige chemische Vorgang bei der Nährbodenherstellung, in dem die Nährstoffe für den anzubauenden Pleurotus in gesteigertem Maße verwertbar werden, in Gegenwart eines entsprechenden Wassergehalts bereits bei verhältnismäßig niedriger Temperatur stattfindet, da in den Rohstoffen gleichzeitig auch die die Metabolitschutzwirkung entfaltenden spezifischen Mikroorganismen — in diesem Fall Bakterien — vorhanden sind, da diese für ihre Vermehrung bestimmte nährstoffspaltende Enzyme produzieren und dadurch bestimmte Nährstoffe verwenden und umbauen. Die dabei entstehenden selektiv antimikrobial wirkenden Stoffwechselprodukte verhindern das Wachstum schädlicher Mikroorganismen in dem fertigen Nährboden.

ίο Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die für den Anbau des Makropilzes verwendeten Rohstoffe nötigenfalls auf bekannte Weise zerkleinert, mit Wasser auf mindestens 50% befeuchtet, eventuell mit ergänzenden Nährstoffen versehen und gegebenenfalls mit strukturbeeinflussenden Zusatzstoffen gemischt Nachher wird die Rohstofftemperatur mit Hilfe von Dampf auf 6C bis 70⁰C aufgewärmt. Die Rohstofftemperatur von 60 bis 70⁰C bleibt etwa 24 Stunden lang erhalten. Darauffolgend wird die Rohstofftemperatür auf 55 bis 45°C abgekühlt und etwa 72 Stunden lang bei dieser Temperatur gehalten, damit sich die in den Rohstoffen im latenten Zustand vorhandenen thermophilen Mikroorganismen stark vermehren und die Rohstoffe mit ihren antimikrobial wirkenden Stoffwechselprodukten bis zu einem Schutzwirkung entfaltenden Konzentrationswert anreichern. Die auf diese Weise im Nährboden umgewandelten Rohstoffe werden im Laufe einer verhältnismäßig kurzen Zeit, d. h. 6 bis 8 Stunden auf 20°C abgekühlt und dann mit dem Impfstoff (Brut) des anzubauenden (produzierenden) Pleurotus beimpft (gespickt). Der beimpfte (gespickte) Nährboden wird in bekannter Weise an einen Ort transportiert, wo vom Standpunkt der Myzelentwicklung des Makropilzes optimale Temperatur und Luftaustausch herrschen und dort bis zur Beendigung des Durchwachsens mit dem Makropilzmyzel behalten.

Beispiel
Züchtung von Pleurotus eryngii

Für den Anbau wird als Rohstoff auf 1 cm große Stück gehäckseltes Maisstroh verwendet. Das Maisstroh wird in einen großen Drahtkorb gefüllt, der oben mit einem Deckel verschließbar ist. Der gefüllte Korb wird für eine Minute in Wasser getaucht. Während dieser Zeit wird die notwendige Wassermenge aufgenommen. Die überflüssige Wassermenge läßt man abtropfen, füllt sodann das befeuchtete Maisstroh in 40 χ 60 cm große und 20 cm tiefe Aluminiumkisten. Die Kisten werden aufeinander gestapelt und in den Behandlungsraum transportiert. Hier wird Dampf von niedrigem Druck in den Raum geblasen und mit diesem wird die Raumluft auf 65°C aufgeheizt. Der Dampf sichert gleichzeitig die nahezu 100%ige relative Luftfeuchtigkeit. Die Temperaturunterschiede der Raumluft werden mit einem Ventilator ausgeglichen. Gleichzeitig wird auch die Temperatur des in den Kisten befindlichen befeuchteten Maisstrohs gemessen. Nachdem die Temperatur des befeuchteten Maisstrohs 65°C ereicht hat, wird die Raumtemperatur vermindert aber die Temperatur im befeuchteten Maisstroh 24 Stunden lang aufrechterhalten. Anschließend wird das befeuchtete Maisstroh 3 Tage lang bei 50 bis 55°C aufbewahrt. Zeitweise läßt man frische Luft in den Raum, da in diesem Zeitabschnitt die Vermehrung der thermophilen Mikroflora stattfindet und dieser Vorgang Luft benötigt.

Darauffolgend wird der Nährboden (Substrat) im Laufe von 12 Stunden durch Einleiten frischer Luft ab-

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gekühlt Dann werden mit der Mischimpfmethode, auf Nährboden wird in den Ernteraum transportiert und

den Nährboden berechnet, 10 Volumenprozent Pleuro- hier werden auf bekannte Weise Fruchtkörper produ-

tus eryngii Impfstoff (Brut) dem Nährboden zugefügt, ziert.

dieser wird in einem Raum von 20⁰C Temperatur unter- Die Verwendung des Nährbodens für Champignons

gebracht, wo der Nährboden im Laufe von 4 Wochen 5 v,ird nicht beansprucht

vollkommen durchwachsen wird. Der durchwachsene

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung eines Nährbodens (Substrats) für Pleurotus unter Verwendung von nichtkompostierten, cellulosehaltigen, mindestens 50% Feuchtigkeit enthaltenden Rohstoffen, bei dem man die Rohstoffe bei Atmosphärendruck unter aeroben Verhältnissen, in Gegenwart von thermophilen, aeroben Mikroorganismen etwa 24 Stunden auf 60 bis 70⁰C erwärmt und gleichzeitig belüftet, danach die Temperatur während eines Zeitraums von 5 bis 10 Stunden auf etwa 45 bis 55° C senkt und in diesem Temperaturbereich unter Aufrechterhaltung der aeroben Verhältnisse etwa 72 Stunden hält und anschließend die Nährbodentemperatur auf Raumtemperatur einstellt, dadurch gekennzeichnet, daß bei einstufiger Verfahrensweise die Rohstoffe sterilisiert werden, daß die Erwärmung durch Dampf erfolgt, wobei als thermophile Mikroorganismen die im Rohstoff ursprünglich im latenten Zustand gegenwärtigen inaktiven Mikroorganismen verwendet werden.