CN1400911A - 对生长培养基进行灭菌处理或巴氏灭菌处理的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及对基质进行均匀和至少部分灭菌处理或均匀和完全的巴氏灭菌处理。本方法的第一步是，在容器的第一端使基质通过密闭的中空容器的加料面加到容器中。可将弄湿所述基质的液体导入该容器中，该容器还具有对该增湿的基质进行至少部分灭菌处理或巴氏灭菌处理的装置。在第二步中，使该基质通过有界限的输送区，向该机器的前端输送，直到其到达该机器的另一端。第三步，使该基质通过一个输送区，向该容器的后端输送，这样使其回到第一端，该向前端输送的区和向后端输送的区被一个管状间隔物隔开。在返回输送的过程中，可使该基质滚动。根据需要可重复进行第二步和第三步多次，以获得经均匀和至少部分经灭菌处理或均匀和完全巴氏灭菌处理的输送基质。还描述了一种实施该方法的机器。该机器用于对有机基质如种植植物或蘑菇的生长培养基进行灭菌处理或巴氏灭菌处理。

Description

对生长培养基进行灭菌处理或巴氏灭菌 处理的方法和装置

本发明涉及一种对材料，特别是对种植植物和蘑菇用的有机材料(如生长培养基和营养层)，以及其它类型的废弃物(如医院废弃物)进行至少部分灭菌或巴氏灭菌处理的方法；本发明还涉及实施该方法的设备。

                                 背景技术

习惯将蘑菇(培育的或野生的)和一些植物，具体是蔬菜(例如，苣荬菜、番茄)、水果(如树莓、猕猴桃)和果树放在某种基质如生长培养基上使其生长，或者，使植物种子发芽。大量的有机材料可用作该基质，如泥煤、土壤、锯屑、麦杆、干草、植物废弃物(谷类、木头)、木屑(如树篱修剪物)、谷类(如小麦、黑麦、粟)等。白蘑菇就是被放在营养培养基如泥煤的顶层培育的。在使用基质前，需要对它进行至少部分灭菌处理或完全巴氏灭菌处理，以除去有害的细菌、芽胞、微生物、微小生物、虫和其它不需的可能污染培养基上的蘑菇和/或植物的感染剂。在进行灭菌或巴氏灭菌处理后，还要使所述基质冷却，以便可以无菌的状态将其包裹，或者，对于蘑菇，则将其播种。

已描述了对有机基质进行无菌或巴氏灭菌处理的各种方法和装置。通常，在对有机材料进行巴氏灭菌处理的同时需要维持或提供一定的水含量。在美国专利第4915606号中描述了一种简单的装置，该装置涉及将生长培养基放到蒸气炉中。这种方法需要花大量的时问使该培养基任何大块的核心部分得到灭菌。更好的方法是打碎这些生长培养基，并连续搅拌。这种方法在BE 890468所述的装置中被部分使用到。该方法使用一种简单的转鼓使材料滚动。为了提供更有效的搅拌，在GB 2002645、DE 4315660和DE 699387中提出了增加一条内部螺杆的方法。EP276645描述了另一种改进，在此专利描述的装置中，一条放在中间的螺杆在槽中运转，通过使该螺杆的方向倒转，使材料从外层空的鼓中流出。

上述机器没有任何一种有令人满意的再现性，能生产均匀的经灭菌或巴氏灭菌的生长培养基。也不能保证小容积的加工材料仍能被正确地进行巴氏灭菌处理。

EP 931553、US 5406747或JP 4045719中公开了另一种试图在具有内部螺杆的长管中加工材料的方法。这种装置可保证材料沿着很好限定的路径经过，并被驱动螺杆连续搅拌。这种方法的一个缺点是，如果要想使材料在灭菌或巴氏灭菌处理时停留明显的时间，则需要非常长的管或者处理量非常低。这种长管不适合于中小企业狭窄的生产空间。WO 98/48853提出了解决这些问题的部分方法，它使用两个互成一定角度的管，在这两根管的连接处放一个容纳室，以使材料在此停留。虽然室的容积非常小，处理量很低，但是整个机器仍占据了很大的空间。由于暴露的加热表面积大的缘故，所以热量的流失很大，导致低的加热效率。

尽管事实上已知的许多不成功的方法并没有指明较佳的解决问题的方向，本发明的目标仍是以简单和可靠的方式解决上述问题，而没有求助于昂贵或难以维持的设备。

因此，本发明的第一个目标是提供一种简单、可靠(可再现)和有效(最短时间内的高产率)的获得基质如用于种植植物和蘑菇的至少经部分灭菌或完全的巴氏灭菌处理的生长培养基的方法。然后将该经灭菌或巴氏灭菌处理的基质冷却，用于无菌包装或播种。

本发明的第二个目标是提供获得至少经部分灭菌或巴氏灭菌的基质如用于种植植物和蘑菇的生长培养基、且在构建、维持和使用上经济的装置。更详细地说，本发明的一个目标是提供一种其设计集中于简化其硬件并减少使其运转所需功率的装置。

                               发明概要

本发明者已确定，如果在相同的负荷条件下对生长培养基的处理时间/过程在培养基中的一部分与另一部分有明显的不同，那么将难于获得足够的巴氏灭菌效果。本发明者已首次确定了市售获得的旋转机器出现这种问题的原因，并已开发了一种已被广泛测试的解决方法。这种商业装置的设计使得要加工的材料的一部分所经历的巴氏灭菌或灭菌处理水平与另一部分不同，如巴氏灭菌处理的时间少。其结果是这些部分的巴氏灭菌处理不完全，得到的相应的经处理的材料的质量差(不均匀)。

第一方面，本发明提供一种不连续地亦即分批对基质进行均匀和至少部分灭菌处理或者均匀和完全巴氏灭菌处理的方法，该方法包括：

——第一步，将所述基质加到中空容器中，该中空容器具有对所述基质进行至少部分灭菌处理或巴氏灭菌处理的装置；

——第二步，旋转该中空容器，并给所述基质施加热量，在旋转该容器期间，通过该中空容器中的管状部分将该基质沿第一方向输送到该容器的一端，该管状部分具有第一端和第二端；

——第三步，将所述基质从所述管状部分的第二端排到旋转着的中空容器中，然后使其在该中空容器中沿着与上述第一方向相反的第二方向输送，直到它到达该管状部分的第一端，用该管状部分的间隔层分开沿着第一方向输送的基质和沿着第二方向输送的基质；

——重复进行第二和第三步，对所述基质进行均匀和至少部分灭菌处理或者均匀和完全巴氏灭菌处理。

较佳的是，在接近该管状部分的第一端的中空容器的那一端加入该基质。可任意地加入弄湿所述基质的液体，或者在将该基质加到该容器中时即加入该液体。在加工过程中，可将该容器密封，这样使得该容器的压力增加。为了取出经加工的基质，较佳经内部或外部冷却步骤后，从该机器中排出该基质，以用于随后的无菌包装，或者，如果该基质是蘑菇的生长培养基，则用于在无菌室中播种。在本发明方法的一个有利的改动中，可将经灭菌处理或巴氏灭菌处理的蘑菇生长培养基从所述机器中排放出来之前，在其冷却后，在所述装置内给它播种。

在本发明方法的第一个较佳实施例中，沿着第一方向和第二方向的输送是同轴的，具体而言，是与该容器的旋转轴同轴。在本方法的另一较佳实施方式中，该管状部分的第一端具有一个使该基质达到该管状部分内的输送装置并由此被输送到该管状部分中的孔道。这个孔道可以是部分环绕着该输送装置的槽的上部。这个槽和所述管状部分最好是同轴的。该孔道在该槽上的长度与该管状部分的长度的比值是可使基质获得均匀的巴氏灭菌处理的比值。这个孔道的长度限定了基质到达该管状部分的容易程度，因此可确定基质在该管状部分和/或该中空容器中的停留时间。

根据所需的巴氏灭菌温度，并视需要，根据实施本方法的海拔高度，本发明方法的第二步和第三步较佳在稍高于大气压的压力下进行。获得这样的压力的一个简单方法是，在加热前，将增湿用液体加到该密封的中空容器中，加热该液体所产生的蒸气将给该容器增加压力。但是，为了节省时间，最好在高温下加入增湿用液体，这样将减少开始时加热所需的时间，由此减少了整个处理时间。例如，当使用水时，可在一开始就将沸水导入该容器中。

在本发明方法的一个较佳实施方式中，该管状部分与该容器的旋转轴较好地同轴，且该管状部分包括一个输送装置，如输送螺杆。“管状部分”在本文中指任何管道，而不管它的横截面的形状(三角形、正方形、长方形、五边形、六边形、环状、卵圆形、椭圆形、多边形或其它任何形状)。如果需要，可以给该管状部分的间隔层穿孔，但条件是孔的数量和/或大小不干扰该部分的主要功能，即使以第一方向和第二方向流动的材料隔离的功能，如这些孔不应使得两个方向流动的材料大量地混合。该管状间隔物较佳给该管状部分提供一个避免堵塞的横截面。例如，该管状部分可在其间隔层的内侧具有一个带有锋利边或脊的横截面，以防止基质在其中粘结(不循环)。

该管状部分中的输送装置最好是能倒向的装置，如输送螺杆。该中空容器的旋转速率与该管状部分中的该输送装置的旋转速度可以相同或不同，但最好都是可设定的。同样，该管状部分内的该输送装置的输送速率在处理过程中可以改变，尤其是在机器操作者对所获得的均质性满意时即可停止输送。但是，该容器的旋转速率(以每分钟旋转次数或rpm表示)通常小于该输送装置的旋转速率。举例而言，该容器的旋转速率可为0.5rpm到大约5rpm，而该输送装置的旋转速率根据各种因素(如其直径)可达到大约100rpm。对基质进行至少部分灭菌处理或巴氏灭菌处理的装置较佳放置在该装置的一部分中，这样，至少在进行本发明方法的第三步的过程中开始进行至少部分灭菌处理或巴氏灭菌处理，最好是在第二步就开始上述灭菌处理。例如，通过提供用于维持该中空容器的内壁上的和/或该管状部分上或其内部的灭菌处理或巴氏灭菌处理温度的装置，可方便地进行上述处理，下文将对此进行更详细的描述。但是，也可使用其它装置，如蒸气注射器。

较佳对这些装置的各个组成的几何量度，具体是纵向和横向的量度，如长度和直径——对于中空容器而言——或宽度，以及该容器及其中的输送装置的旋转速率进行选择，以使它们联合运转，以便在整个处理过程中，该基质的各个部分有效接受灭菌处理或巴氏灭菌处理条件的时间在该机器的各部分中都是一致的，这样可获得均质的最终产物。

“增湿用液体”在本文中指可与该基质混合的气态液体或最好是液态液体，将这种液体与基质均匀混合，组成可进行完全巴氏灭菌处理或至少部分灭菌的培养基。例如，该液体可以是温度大约为5℃到95℃的水，或水蒸气。在所述机器中所使用的增湿用液体的量由该基质的性质(每一种生长培养基的这种性质极不相同)、该基质加到密闭的旋转机器中之前的水含量和所需的增湿的基质在所述机器中易于运输的特性而决定。例如，所加入的增湿液体的量较佳使得该密闭旋转机器中的干材料约占20重量％到约60重量％，即使得水/基质的重量比大约为2∶3到大约4∶1。根据要采用本发明方法处理的基质的性质，不总是一直需要使用完全的灭菌条件。

根据本发明的第二方面，本发明提供了用于对基质如用于种植植物或蘑菇的生长培养基进行至少部分灭菌处理或巴氏灭菌处理的装置，它包括：

——可绕着旋转轴(如水平或半水平轴)旋转的中空容器，该容器具有对基质进行至少部分灭菌处理或完全巴氏灭菌处理的装置；

——用于将基质加到该容器中的孔道(例如，从漏斗或常规的输送系统)；

——用于输送基质并伸展到整个中空容器内部的大部分区域的输送装置；

——环绕该输送装置至少达其长度的大部分的管状间隔物，以使由该输送装置将基质沿着第一方向向所述容器一端的输送与将基质在该容器内沿着与第一方向相反的方向的输送分开。

“大量”指至少25％，较佳30％以上，如50％。此外，该容器还可具有将增湿液体导入其中的装置。该容器较佳具有在处理后排出该基质的装置。该容器还可在处理过程中处于密封状态，例如，在其一端(最好是进行加料的那一端)放置一个阀门，以加入基质和/或排出经巴氏灭菌处理或灭菌处理的基质。

从效率方面考虑，该管状间隔物和该中空容器是狭长的、圆柱形或准圆柱形、平行六面体形或准平行六面体形；本发明的方法较佳在该容器的旋转轴基本上成水平或倾角小于25°，如与该管状部分的第一端夹角为5°或10°的情况下进行。

如先前形成本发明的第一方面的方法所述，上述装置的分离间隔物是管状的间隔物，如具有与该容器的旋转轴平行的横轴或同轴的管状通道，它一方面分隔出用于输送该管状通道内的基质的输送区，另一方面在它和该容器的内壁之间分隔出在该管状通道外的输送区中沿着相反方向输送的基质。

导入增湿液体的装置较佳是用于将所述液体导入该容器中的简单的进口管，例如，进口管位于该容器与加入基质和排出基质的装置相反的端口。对基质进行至少部分灭菌处理或完全巴氏灭菌处理的装置可以采取如放在该容器壁上的至少一个护套的形式，使热的液体(如蒸气或维持在大约60-140℃的水)环流。在对基质进行的灭菌处理或巴氏灭菌处理结束后，也可使用相同的装置通入冷的液体如约5-30℃的水(根据局部气候条件)环流，使该经灭菌处理或巴氏灭菌处理的基质冷却一段时间，以使该基质冷却到适合进行无菌包装，或者对于组成蘑菇生长培养基的基质，其温度冷却至可在其中播种的程度。

在本发明的较佳实施例中，该输送装置穿过该容器一端的一个孔。通过使该输送装置倒转，经处理的基质可由这个孔从该容器中排出。在本发明的另一变化中，为了增加接触的表面积，并因此在要进行灭菌处理或巴氏灭菌处理的基质和上述热液体之间输送热量，以及因此而增加操作的效率，可给由该管状间隔物限定的该管状部分提供用于对增湿的基质进行灭菌处理或巴氏灭菌处理的装置，如环绕所述管状部分并达其大部分长度的如先前所述用于使热流体环流的护套。如果需要，环绕该管状部分的该热液体环流护套可与该容器壁上的护套相通，甚至取而代之。

根据本发明，输送装置可以是输送螺杆或螺旋输送机。根据本发明，该输送装置最好有可逆的驱动装置，如马达，例如可逆的电动或液压马达。

本发明还提供一种不连续地亦即分批对基质进行均匀和至少部分灭菌处理或者均匀和完全巴氏灭菌处理的方法，该方法包括：

——第一步，将所述基质加到中空容器中，所述中空容器具有对所述基质进行至少部分灭菌处理或巴氏灭菌处理的装置；

——第二步，通过所述中空容器中的管状部分将所述基质沿第一方向输送到该容器的一端，该管状部分具有第一端和第二端；

——第三步，将所述基质从所述管状部分的第二端排所述中空容器中，然后该中空容器中将其沿着与上述第一方向相反的第二方向输送，直到它到达该管状部分的第一端，沿着第一方向输送的基质和沿着第二方向输送的基质被该管状部分的间隔层分开；

——重复进行第二和第三步，获得均匀和至少灭菌处理的或者均匀和完全巴氏灭菌处理的所述基质。沿着第一方向和第二方向的流动基质最好在该容器内是同轴运动的。较佳的是，使该基质在该容器中沿着第二方向分散并分配，如通过滚动或主动的分配。

本发明还提供一种用于对基质如用于种植植物或蘑菇的生长培养基进行灭菌处理或巴氏灭菌处理的装置，它包括：

——提供对基质进行至少部分灭菌处理或完全巴氏灭菌处理的装置的中空容器；

——用于将基质加到该容器中的孔道(例如，从漏斗或常规的输送系统)；

——用于输送基质并伸展到整个中空容器内部的大部分区域的输送装置；

——环绕该输送装置至少达其长度的大部分的管状间隔物，该管状间隔物限定了其环绕的第一输送区和在它和该中空容器内壁之间的第二输送区，使用该管状间隔物来使由该输送装置沿着第一方向输送到该容器的一端的基质与该容器内沿着与该第一方向相反的方向输送的基质分离开来。较佳的是，该材料沿着第二方向的流动与沿着第一方向的流动是同轴的。较佳的是，当该基质被沿着该第二方向输送时，提供一种基质分配的方法，如通过使该容器旋转，从而引起基质的滚动，或者采用主动的分配方法。

现在将结合附图对本发明进行描述，这些附图仅仅是例子，而非对本发明作出限制。

                       附图的简短说明

图1是本发明实施例的装置的部分剖面侧视图。

图2a、b、c和d显示图1的实施例的容器的部分如槽和管状部分的截面图。

图3显示本发明的另一实施例。

                      阐述性实施例的描述

本发明将结合某些实施例和附图进行描述，但本发明并不受到它们的限制，本发明的范围由权利要求书限定。本发明将主要结合经巴氏灭菌处理的用于种植蘑菇的生长培养基进行描述，但本发明并不受到这些描述的限制，本发明可包括对废弃物如医院废弃物的灭菌处理。

经结合图1对本发明实施例的一种用于部分灭菌或巴氏灭菌处理的装置进行描述。该装置包括可以基本上水平的方向或倾斜的旋转轴方向旋转的中空容器，如圆柱形容器(1a)。它可由固定在各自支撑物(18a)和(18b)上的一对驱动轮(15a)和(15b)驱动旋转。该容器(1a)在它的一端具有一个系统，该系统最好包括一个用于(从储存系统和/或输送系统，如漏斗，在图1中没有显示)加入要进行灭菌处理或巴氏灭菌处理的材料的密闭阀门(5)。加料系统和容器(1a)间的封口可由旋转封口(8)提供。在阀门(5)之下并被固定与容器(1a)一起旋转的输送装置如阿基米德螺杆或螺旋输送机(2)，以及在这个例子中的锥形物(19)和固定到该锥形物上的密闭轴承(9b)几乎延伸到容器(1a)的整个长度和前述加料系统的整个长度。提供这个输送装置，用于控制和调节材料的输送。该密闭轴承(9b)支持着该阿基米德螺杆(2)在适当的位置上，并承受各组件之间存在任何不同的扩张。该阿基米德螺杆(2)与该加料系统同处一端的那一端由可逆的液压马达或电动马达驱动(7)。该加料系统和由马达(7)驱动的该轴之间的封口由具有轴承的旋转封口(9a)提供。与该阿基米德螺杆(2)同轴、但半径稍大于该螺杆的圆柱形槽(3)从该加料系统接受该要进行灭菌处理或巴氏灭菌处理的材料。槽(3)被固定装置(20)牢固地固定在框架(14)上。通过固定装置(21a)和(21b)固定到容器(1a)上的管状通道(4)和阿基米德螺杆(2)同轴，并且其半径至少等于槽(3)的半径。管状通道(4)延伸至容器(1a)的大部分长度，并可稍微超过槽(3)的末端。该槽具有一个开放的顶部，这个孔道的长度较佳短于该管状通道的长度。

此外，容器(1a)的壁上可具有用于使水或蒸气或其它加热液体如热的油环流的护套(1b)。根据组合物、温度和环流液体的性质，该护套较佳是由抗腐蚀的材料制成。护套(1b)具有如连接到供水器的进口管(11)和在容器(1a)的相同一端或不同端的出口管(12)。这些管可方便地位于与加入要进行灭菌处理或巴氏灭菌处理的材料的那一端相反的那一端。液体环流/注射系统(10、11、12)与容器(1a)之间的封口由由能长时间耐该环流液体的温度的材料制成的旋转封口(13)提供。合适的材料包括天然橡胶、丁基橡胶、聚四氟乙烯(例如Teflon)、青铜或陶瓷。本发明的装置还包括用于使液体流入容器(1a)内部的管(10)，所述管较佳被放在容器(1a)与加入要进行灭菌处理或巴氏灭菌处理的材料的那一端相反的那一端，即接近用于使加热液体环流的进口管(11)和出口管(12)。最后，图1显示一对给容器中要被处理的水和生长培养基称重的加料室(16a)和(16b)。虽然本发明结合加热护套1b进行描述，但是也可使用其它的加热方法，如蒸气注射、红外线辐射或使用连接于该容器壁的加热元件进行直接的电加热。

阿基米德螺杆(2)在管状通道(4)中旋转，该通道(4)以与容器(1a)相同的速率旋转，而槽3则保持固定。管状通道4是由一隔开向前端(该通道内)输送的区和向后端(该通道的外部，在该通道和该水环流护套(1b)的内壁之间〕输送的区的间隔层所构成。该间隔层限定的管状部分可以是无孔的或穿孔的。但是，如果穿孔，则孔的数量和/或大小较佳不要违背材料流向该机器的前端和后端的分离功能的宗旨，如这些孔不应让这两个方向流动的材料大量混合。这些孔较佳应足够地小，这样材料不从该管状通道进入该容器中，直到它们达到该管状通道(4)的末端之后。在图2a、b、c中显示出了通过该管状部分和槽部分的详细的横截面。如图2b所示，该管状部分的横截面可提供脊状或其它的形状，以防止该管状部分中螺杆(2)的堵塞。

接近该加料系统的密闭阀门(5)、并位于阿基米德螺杆(2)之下的第二密闭阀门(6)是用来从该容器中排出经灭菌处理或巴氏灭菌处理且冷却至室温后的材料，通过倒转该阿基米德螺杆的方向即可将所述材料排出。可将该材料排到无菌容器(17)中，输送系统(图1中未示出)可将材料从该无菌容器输送到一个包装装置如包装机中。旋转封口(8)、阀门(5)和(6)以及槽(3)可以是一个完整的装置。在图1未显示的本实施例的变化中，该热液体进口管(10)可在其它位置上，如在密闭阀门(5)和(6)之间。

该装置以下述方式运转：第一步，使用管(10)将增湿用液体(如热水，其质量和温度已经根据要处理的材料的性质和水含量提前确定)导入容器(1a)中，由负荷室(16a)和(16b)测定重量的增加。在此期间，经进水管(11)导入热水或蒸气、热的油或其它热的液体，使它们在护套(1b)中环流至出液管(12)。第二步，使用输送系统(图1中未显示)，通过密闭阀门(5)将要进行至少部分灭菌处理或巴氏灭菌处理的固体材料(如用于种植植物或蘑菇的生长培养基)加到容器(1a)中。与此同时，马达(7)开始以使该材料从加料区输送到容器内并向该容器的远端移动的方式驱动阿基米德螺杆(2)。该螺杆的旋转将刚加入的材料输送到槽(3)，并通过此槽达到管状通道(4)，然后通过这个通道。在接近进口管(10)的管状通道(4)的远端，该材料被排到该容器的空空间中。之后，该材料在护套(1b)的旋转的带动下，被强制沿着相反的途径在管状通道(4)和护套(1b)的壁之间的大部分环状容积中输送，即被输送到后方。在此空的容器的内壁可装备上另一输送装置，如螺旋倾斜叶片(22)，以辅助这种反向移动。最好以可控制和调节的方式进行这种反向移动。此外，这个第二种输送装置较佳应使该材料滚动。当该材料到达容器(1a)的第一端时，它通过槽(3)顶部的孔道而进入该槽中。可由辅助装置如图2d的示意性横截面图所示的叶片(23)帮助材料进入槽中。在该管状通道和该容器的内壁之间的环状容积中(可称为“向后方的输送区”)，该增湿的固体材料的温度被在护套(1b)中环流的热水、蒸气、油或其它热液体改成或维持在使其适合进行灭菌或巴氏灭菌的值。在这个输送区的末端，由于容器(1a)的旋转，被灭菌或巴氏灭菌的返回的材料落到槽(3)中，在那阿基米德螺杆(2)将其再次向容器(1a)的前端输送，从而使该材料再循环。由此，该固体材料在容器(1a)中被不断且完全地混合，尤其是落到槽(3)中，然后被管状通道(4)内的螺杆(2)输送到前端，而与此同时，由所选择的操作温度和持续时间还进行了灭菌处理或巴氏灭菌处理。根据本发明的一个方面，在第一步，材料在管状通道中被输送，然后以滚动的方式回到该管状通道的起始位置，从而可不落入该管状部分，这样材料不会走“捷径”。这样的混合产生了一致的灭菌或巴氏灭菌效果，因为所有的材料都被强制采取相同的路径。但是，该容器小，有效使用了所有的容积，并且加热表面积保持为最小。

根据所处理的固体材料的性质，当认为对它进行的灭菌或巴氏灭菌处理已足够完全时，可用冷的液体替换护套(1b)中的环流的热液体，如果需要，可继续使容器(1a)旋转。这一操作是在排出经灭菌处理或巴氏灭菌处理的基质前进行，使该基质冷却，或者对于蘑菇生长培养基，这一处理可在在其中无菌播种普通量的蘑菇种子——大约占该培养基的0.5-5重量％——前进行。本发明的一个方面是在密闭容器1中进行的冷却步骤，它是一步无菌的冷却步骤。

然后使马达(7)以相反的反向驱动阿基米德螺杆(2)，以将该经灭菌处理或巴氏灭菌处理并已冷却的基质通过阀门(6)从槽(3)中输送到无菌容器(17)中。通过旋转该容器并以相反的方面操作螺杆(2)，使得所有的材料都从该容器中排出。

作为刚才所解释的实施例的另一选择，在不偏离本发明所限定的范围的情况下，还可以使用密闭阀门(5)或在密闭阀门(5)和(6)之间在导入要进行灭菌处理或巴氏灭菌处理的基质之前将其弄湿，在这种情况中，没有使用到进液管(10)，并可将其省去。

虽然本发明是结合较佳实施例进行描述，但本领域的熟练技术人员应理解，在不偏离本发明的范围和实质的情况下，可对本发明作出形式上和细节上的各种变化和改动。例如，在处理过程中可给该容器加压，如导入加压空气，或者在加热期间将该容器密封，这会自动地提高其压力。

将结合图3描述本发明的另一实施例。由于已详细描述了本发明的一个实施例，所以仅需要描述这个实施例的重要装置。该装置包括一个具有外壁31的空的容器，具体而言，该外壁在垂直方向上可具有双层壁结构31a和31b。壁31a和31b之间的空间可用于热的或冷的液体的环流。可提供合适的液体管、泵和加热器。位于该容器的中心的是垂直放置的管状部分34，它将该容器分成两部分——管状部分34和容器内部之间的外层输送区以及形成第二输送区的该管状部分的内部。位于该管状部分之中的是输送装置，如螺杆32。螺杆32将基质从该容器的底部输送到接近其顶部的出口端。可单独加热该管状部分34，如使用电加热元件或者湿热的液体在其壁上流动。可通过位于该容器顶部的密闭阀门35将基质导入。

在管状部分34中，该基质将被压缩到某种程度。为了捣碎基质，并使其更好地进行巴氏灭菌处理，可在接近管状部分34的顶部下方放置以布料器33。该布料器33具有大量辐射排列的桨叶37，它们可被如环形马达驱动旋转。这些桨叶37击打落下来的基质，使它们破碎，并四处飞溅，碰到容器31的壁上。由此，可提供一种与第一个实施例的滚动动作类似的动作。

基质落到该容器的底部，然后再进入该管状部分。可在该容器的底部安装另外的输送装置(未显示)，以从该容器底部的外面部分输送到其中心。

经巴氏灭菌处理后，可给壁31a和31b之间的空间以及可能的话在该管状部分的壁中提供冷的液体，以使该基质以密闭无菌的方式冷却。

为了排空该容器，可打开安装在该容器的底部较佳其底部中心的第二阀门36。可使螺杆32方向旋转，以帮助从该容器中取出经处理的基质。该容器的底部通常向中心部分倾斜，即成锥形，以帮助取出基质。

Claims (32)

1.一种不连续的亦即分批地对基质进行至少部分灭菌处理或者均匀和完全的巴氏灭菌处理方法，该方法包括：

——第一步，将所述基质加到中空容器中，该中空容器具有对所述基质进行至少部分灭菌处理或巴氏灭菌处理的装置；

——第二步，旋转该中空容器，并给该基质施加热量，在旋转该容器期间，通过该中空容器中的管状部分将该基质沿第一方向输送到该容器的一端，该管状部分具有第一端和第二端；

——第三步，将所述基质从所述管状部分的第二端排入上述旋转着的中空容器中，然后将其在该中空容器中沿着与上述第一方向相反的第二方向输送，直到它到达该管状部分的第一端，沿着第一方向输送的基质和沿着第二方向输送的基质被该管状部分的间隔层分开；

——重复进行第二和第三步，对所述基质进行均匀和至少部分灭菌处理或者均匀和完全巴的氏灭菌处理。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二步是使用固定安装在所述管状部分中的输送装置沿着第一方向在该管状部分中输送所述基质。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过使所述输送装置倒向将所述基质从该容器中排出。

4.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，在沿着第二方向输送的过程中，使所述基质滚动。

5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述容器中对经均匀和完全的巴氏灭菌处理或至少部分灭菌处理的基质进行冷却处理。

6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括导入用于将所述基质弄湿的液体的步骤。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在第一步中导入的增湿用液体的量是使该密闭旋转机器中干材料的浓度为20-60重量％的量。

8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述中空容器在灭菌处理和巴氏灭菌处理过程中被密封。

9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述基质是有机材料。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述基质是生长培养基或营养培养基。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述生长培养基被冷却之后、从该容器中排出之前，在该容器内给它播种。

12.用于对基质进行至少部分灭菌处理或巴氏灭菌处理的装置，它包括：

——可绕着旋转轴旋转的中空容器，该容器具有对所述基质进行至少部分灭菌处理或完全巴氏灭菌处理的装置；

——用于将基质加到该容器中的孔道(例如，从漏斗或常规的输送系统)；

——用于输送基质并伸展到整个中空容器内部的大部分地方的第一输送装置；

——环绕所述第一输送装置至少达其长度的大部分的管状间隔物，使由该输送装置将基质沿着第一方向向该容器的一端的输送与将基质在该容器内沿着与所述第一方向相反的方向的输送分开。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，该管状间隔物伸展至所述第一输送装置的至少大部分长度。

14.如权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述装置还包括将增湿用液体导入该容器中的装置。

15.如权利要求12-14中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括用于从该容器排出所述基质的装置。

16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述排出装置的驱动与所述第一输送装置的相反。

17.如权利要求12-16中任一项所述的装置，其特征在于，所述容器具有在处理过程中进行密封的装置。

18.如权利要求12-17中任一项所述的装置，其特征在于，所述管状间隔物和中空容器是狭长的、圆柱形或准圆柱形、平行六面体形或准平行六面体形。

19.如权利要求12-18中任一项所述的装置，其特征在于，所述管状间隔物具有防止所述基质在该管状间隔物中堵塞的装置。

20.如权利要求12-19中任一项所述的装置，其特征在于，所述容器的旋转轴基本上是水平的，或者其倾角小于25°，较佳小于10°。

21.如权利要求12-20中任一项所述的装置，其特征在于，对所述基质进行灭菌处理或巴氏灭菌处理的装置包括环绕着所述管状间隔物的液体环流护套和/或在所述容器壁上的液体环流包层。

22.如权利要求12-21中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一输送装置是螺杆、蜗杆式螺旋输送机。

23.如权利要求12-22中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括用于以第二方向输送基质的第二输送装置。

24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，所述第二输送装置适合使基质在所述容器中的滚动。

25.如权利要求12-24中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一输送装置被与所述管状间隔物同轴的槽部分环绕。

26.一种不连续地亦即分批对基质进行均匀和至少部分灭菌处理或者均匀和完全的巴氏灭菌处理的方法，该方法包括：

——第一步，将所述基质加到中空容器中，该中空容器具有对所述基质进行至少部分灭菌处理或巴氏灭菌处理的装置；

——第二步，通过所述中空容器中的管状部分将所述基质沿第一方向输送到该容器的一端，该管状部分具有第一端和第二端；

——第三步，将所述基质从所述管状部分的第二端排入所述中空容器中，然后将其在该中空容器中沿着与上述第一方向相反的第二方向输送，直到它到达该管状部分的第一端，沿着第一方向输送的基质和沿着第二方向输送的基质被该管状部分的间隔层分开；

——重复进行第二和第三步，对所述基质进行均匀和至少部分灭菌处理或者均匀和完全的巴氏灭菌处理。

27.如权利要求27所述的方法，其特征在于，所述第一方向和第二方向与所述容器同心。

28.如权利要求26或27所述的方法，其特征在于，所述基质在所述容器中沿着的所述第二方向分散和分配。

29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述分散和分配步骤包括滚动或主动分配。

30.对基质如用于种植植物或蘑菇的生长培养基进行至少部分灭菌处理或巴氏灭菌处理的装置，它包括：

——具有对基质进行至少部分灭菌处理或完全巴氏灭菌处理的装置的中空容器；

——用于将基质加到该容器中的孔道(例如，从漏斗或常规的输送系统)；

——用于输送基质并伸展到整个中空容器内部的大部分区域的输送装置；

——环绕该输送装置至少达其长度的大部分的管状间隔物，此管状间隔物限定了它内部的第一输送区和在它与该中空容器的内壁之间的第二输送区，它使由该输送装置将基质沿着第一方向向该容器的一端的输送与将基质在该容器内沿着与该第一方向相反的方向的输送分开。

31.如权利要求30所述的装置，其特征在于，当基质以第二方向输送时，提供一种基质分配装置，以使该基质在该容器中分散和分配。

32.如权利要求31所述的装置，其特征在于，以使该容器旋转以引起滚动或者主动分配的方式提供所述基质分配装置。

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