FR2600486A1 - Procede et appareil de preparation, innoculation et ensachage steriles et/ou partiellement steriles des substrats de champignons - Google Patents

Abstract

L'INVENTION A POUR OBJET UN PROCEDE ET UN APPAREIL POUR LA PREPARATION, L'INOCULATION ET L'ENSACHAGE STERILES ETOU PARTIELLEMENT STERILES DES SUBSTRATS DE CHAMPIGNON. ON PULVERISE DE LA PAILLE SECHE ETOU DES EPIS DE MAIS A LA DIMENSION REQUISE ET ON LES ADMET DANS UNE ENCEINTE FERMEE 5; ON TRAITE LA MATIERE PAR DE L'EAU A 90C JUSQU'A ATTEINDRE 70 D'HUMIDITE, PUIS ON STERILISE PAR CHAUFFAGE PENDANT 35MINUTES; ON REFROIDIT LA MATIERE A 25C ET ON EGALISE LA PRESSION INTERIEURE A L'ATMOSPHERIQUE; ON INOCULE LA MATIERE DE BASE (GRANULOMETRIE 1,5MM); PUIS ON ENSACHE POUR CULTURE DANS UNE ENCEINTE HERMETIQUE; L'APPAREIL COMPREND UNE CHEMISE CYLINDRIQUE 4 AYANT UNE EXTREMITE 3 A SECTION DECROISSANTE ET DANS LE CENTRE UNE VIS SANS FIN MELANGEUSE 12; DES SOUPAPES D'ENTREE ET DE SORTIE ET DES CONDUITES PERMETTENT LA CIRCULATION DES DIVERS COMPOSANTS. POSSIBILITE D'EMPLOYER DES DECHETS AGRICOLES ET DE PRODUIRE LE SUBSTRAT PLUS RAPIDEMENT, D'OU AUGMENTATION DE LA RENTABILITE.

Description

La présente invention concerne un procédé et un appareil pour la

préparation, inoculation et ensachage stériles et/ou partiellement stériles des substrats de champignons. L'application conjointe du procédé et de l'appareil selon l'invention permet l'utilisation des déchets agricoles, la production de substrats en un temps réduit, un rendement supérieur de plusieurs fois à celui des techniques connues

jusqu'à présent et un prix de revient considérablement 10 réduit.

On sait que certaines variétés de champignons par exemple les amadouviers (pleurotus ostreatus) peuvent être cultivées sur des arbres, les céréales et divers sous-produits agricoles. On connaît plusieurs 15 procédés pour préparer les substrats nécessaires à la culture. Chaque procédé a pour but d'établir des conditions favorables dans le substrat pour le mycelium du champignon à cultiver. Dans cette opération, le substrat du champignon doit contenir des éléments nutritifs et de l'eau. En outre la préparation est étudiée pour éliminer ou réduire fortement les nombreux autres microorganismes compétitifs (mildious, bactéries) dans la matière brute et aussi pour éliminer leurs conditions d'existence. Ainsi, le mycelium du champignon inoculé dans un tel substrat pousse rapidement sans compé25 tition. Ainsi, le substrat est produit à partir de matières brutes sèches par mouillage, puis par élimination de l'effet nuisible des microorganismes compétitifs. Après inoculation, le substrat ainsi préparé est enchévêt-é-.-- = On utilise la matière enchevêtrée pour un supploent d'inculation et 30 on utilise oetinoculm à l'état enchevêtré cumm fourrage ou pour la

culture des champignons.

Trois procédés sont le plus fréqexrent utilisés pour le traitement thenrmique en vue de réduire les miicroorganismes nuisibles après le mouillage. Le premier procédé de traitement thermique vise à propager les bactéries thenrmthiles dans le substrat pour créer la protection requise. Pendant le traitement par la chaleur, on chauffe la matière brute mouillée à une température ne dépassant pas 60 C (occasionnellement 70 C pendant 2 à 3 heures pour lutter contre les insectes nuisibles, après quoi on refroidit au dessous de 60 C), puis on maintient à 50-55 C pendant 2 à 3 jours avec aération adéquate. Dans ce cas, les bactéries thermophiles qui se propagent en très grandes quantités consomment les matières nutritives Principalement provenant des mildious et d'autres microorganismes à la suite de quoi une certaine protection est développée dans le substrat. Selon ce procédé, la matière brute mouillée est chauffée à la

valeur d'eau ou plongée dans l'eau chaude ou encore soumise 15 à ce qu'on appelle un traitement thermique en masse.

Le substrat traité par la chaleur, après refroidissement

au dessous de 30 C, peut être inoculé avec le mycelium sans précautions hygiéniques particulières, après quoi on ensache dans une matière d'emballage, on enchevêtre 20 et il est alors prêt à servir.

Selon le second procédé de traitement thermique, au cours de la stérilisation partielle, on chauffe la matière brute mouillée à une température de à 100 C et on la maintient à cette température pendant 25 1 à 6 heures. Dans ce cas, les parasites dans la matière brute et les formes végétatives des microorganismes compétitifs sont détruits excepté ceux qui sont présents sous une forme persistante (spores). Après un certain temps de maintien, on refroidit rapidement le substrat au dessous 30 de 30 C et on inocule avec le mycelium du champignon

choisi. Des conditions rigoureuses d'hygiène sont néces-

saires pour l'inoculation étant donné que la stérilisation partielle ne protège pas le substrat contre les organismes

de ré-infection provenant de l'air ou d'autres sources.

Après inoculation et ensachage, il faut maintenir des conditions rigoureuses d'hygiène pour le substrat également pendant l'enchevêtrement, de sorte que la matière d'emballage doit être hermétiquement fermée pour assurer la stérilité adéquate. La matière enchevêtrée se protège ell--mCme

contre les infections de sorte que la culture a lieu 10 dans des conditions usuelles.

Le troisième traitement thermique est le procédé stérile. La matière brute mouillée est chargée et hermétiquement enfermée dans une matière d'emballage convenable, puis on la chauffe ensemble avec la matière d' emballage et on maintient à une température de 110 à 135 C sous pression d'autoclave. Sous l'effet de cette température, les parasites et tous les microorganismes (mycètes de moisissures, spores, bactéries) présents dans la matière brute sont détruits. On refroidit ensuite 20 le substrat ensemble avec l'autoclave à une certaine température, puis on extrait la matière d'emballage de

l'autoclave et on refroidit au dessous de 30 C.

On ouvre la matière d'emballage et on inocule le substrat avec le mycelium dans des conditions très rigoureuses

d'hygiène et on scelle de nouveau par le procédé stérile.

On enchevêtre ensuite le substrat et on S-e met en service.

Ce procédé convient principalement pour a-pr6du d'inoculum. Pour la réalisation technique, la préparation, 30 l'inoculation et l'ensachage du substrat stérile, on

emploie les procédés et les accessoires suivants.

On mouille d'abord la matière brute broyée ou en grains fins (par exemple des grains de blé) ou on précuit afin d'assurer une absorption-adqut-&u =35 On effectue habituellement le mouillage manuellement par aspersion et mélange et, dans le cas de quantités importantes, avec utilisation de transporteurs (courroies, etc). On utilise divers accessoixres de cuisson intermnittente ou continue pour précuire la matière brtye cranu!ireAprès cuisson et séchage, on charge, en général à la 5 mainlla matière prémouillée et cuite dans la matière d'emballage, le plus souvent sous forme de flacons de conservation, qu'on ferme hermétiquement à la main dans des conditions stériles. On place les flacons dans des autoclaves en utilisant éventuellement un panier de levage, 10 puis on stérilise sous une pression et à une température convenables. Après la durée prescrite de séjour, on refroidit les flacons et l'autoclave à une certaine température, puis on retire les flacons de l'autoclave et on les laisse

refroidir naturellement à la température d'inoculation.

On ouvre les flacons à la main dans des conditions stériles on inocule le substrat manuellement avec du germe de grains ou une baguette d'inoculation puis on ferme hermétiquement les flacons également à la main. On fait suivre cette opération par l'enchevêtrement du substrat 20 à l'endroit approprié. L'appareil et les accessoires sont décrits dans un ouvrage de Szili, I. - Vessey, E, intitulé "Household cultivation of champignon and other

mushrooms", 1980, pages 185 à 204.

On effectue le traitement thermique presque 25 stérile du substrat également en autoclave mais en des - - quantités plus petites, comme précédemment mais aussi à une température plus basse. L'inoculation et l'enchevêtrement sont les mêmes que ceux décrits pour le procédé stérile. Dans le cas de quantités importantes, on chauffe 30 la matière première mouillée chargée dans des caissons ou des sacs en plasticue dans un environnement de vanorizationnisolée en utilisant de la vapeur d'eau pour porter le produit à la température requise, puis on maintient à cette température et enfin on refroidit rapidement avec35 un courant d'air. On transporte le substrat thermique ment traité hors de l'enceinte de vaporisation. On le verse et on mélange l'inoculat mécaniquement ou manuellement, puis on dcharge de nouveau, dans le caisson ou le sac. L'inoculation peut avoir lieu dans la matière d'emballage employée 5 pour la vaporisation, avec introduction d'une tige d'ino culation ou en inoculant à la main. Après inoculation, on

ferme hermétiquement les sacs par le procédé stérile.

Dans les deux cas, l'inoculation a lieu dans des conditions

rigoureuses d'hygiène. Ensuite, on enchevêtre le substrat 10 dans des conditions d'hygiène renforcées.

L'inconvénient des techniques connues et utilisées jusqu'à maintenant est que les procédés et les appareils servant à la préparation, l'inoculation et l'ensachage du substrat stérile ou presque stérile ne sont connus que pour chaque étape. Un autre inconvénient est que les phases technologiques sont exécutées pour l'instant dans des espaces séparés et avec des appareils séparés. Par conséquent, ces procédés nécessitent beaucoup de manutention et beaucoup de travail manuel. Un autre 20 inconvénient des procédés connus est en rapport avec la sensibilité à l'infection du substrat thermiquement traité en provenance de l'environnement, a savoir que chaque procédé (transfert, ouverture) amène un risque

accru d'infection.

Les procédés en autoclave ont un inconvénient supplémentaire car, par suite des conditions défavorables de transmission de chaleur, des petites unités seulement (5 litres au maximum), peuvent être thermiquement traitées et même cela avec une consommation d'énergie inutilement 30 élevée. Le nettoyage des flacons avant leur réutilisation entraîne une dépense supplémentaire. Un autre inconvénient des procédés appliqués est la quantité importante de

travail manuel, et les manutentions nécessaires influent défavorablement sur le prix et le rendement économique35 des procédés.

Ces inconvénients ressortent plus fortement dans le cas d'une production à l'échelle industrielle. Pour cette raison, le procédé stérile est économiqueen quantités industrielles seulement pour la production de qermes de champignons. On ne pouvait pas développer des préparation, inoculation et ensachage à grande échelle du substrat pour la culture des champignons, pas plus par

le procédé stérile que par le procédé partiellement stérile.

en raison de l'absence d'un procédé et d'un appareil convenables.

L'invention vise à surmonter les inconvénients ci-dessus en créant un procédé et un appareil pour la préparation, inoculation et ensachage dans des conditions stériles ou partiellement stériles du substrat, de sorte qu'on effectue le mouillage, le traitement thermique 15 de la matière première, l'inoculation et l'ensachage du substrat avec un minimum de manutention des matériels, une faible utilisation d'énergie, un minimum de travail humain tout en réduisant les risques d'infection du substrat et en assurant une production économique à grande échelle. 20 L'invention concerne donc un procédé de préparation, inoculation et ensachage stériles et/ou partiellement stériles des substrats, selon lequel on prépare la matière de base connue, avantageusement la paille et/ou les épis de mais en coupant et broyant pour 25 former le substrat. Après broyage, on mélange le produit broyé avec les additifs nécessaires. On mouille à l'eau la matière préparée par mélange, puis on stérilise par tiellement et on fermente, après quoi on effectue l'inoculation et l'enchevêtrement du substrat et on retire 30 la matière enchevêtrée hors de l'espace de culture. Ce procédé est caractérisé en ce qu'on coupe et broie la matière de base, habituellement la paille et/ou les épis de mais à une dimension de 5 et 6 mm respectivement, puis on ajoute les additifs organiques et/ou minéraux, 35 notamment la farine de soja à titre de source d'azote, à la matière ainsi préparée selon une formule donnée normalement selon la nature du champignon à cultiver, puis on introduit la matière dans une enceinte close et on mélange à une vitesse de 60 t/min et pendant ce temps on ajoute de l'eau à une température d'au moins 90 C pour obtenir une teneur de 63%, puis la teneur requise de 70 % en humidité. Pour augmenter encore l'humidité de 7 à 10%, de préférence de 7, 5%, on admet de la vapeur d'eau à 100-120 C, de préférence à 110 C, pendant 5 à , normalement pendant 15 minutes. On stérilise ensuite 10 la matière de base ainsi préparée dans l'enceinte fermée à l'aide de vapeur d'eau à 100-1200c, de préférence à 115 C pendant 30 à 60 minutes, de préférence pendant minutes. On fait suivre la stérilisation d'un refroidissement de la matière de base à une température entre 20 et 30 C, de préference à 25 C, avec un agent de refroidissement admis sur la surface extérieure de l'enceinte close pendant qu'on maintient le mouvement de mélange par agitation et sa vitesse. Après refroidissement, on égalise la pression interne qui prédomine dans l'enceinte 20 close à la pression atmosphérique. En même temps, on admet un inoculat de 1 à 3 mm, de préférence, de 1,5 mm de grosseur de grains à partir de l'espace stérile dans l'enceinte close. On mélange la matière de base à une vitesse de 30 t/min pendant 5 à 15 minutes, de préfé25 rence pendant 5 minutes, puis le mélange dans un espace presque stérile est admis dans un espace de stockage stérile fermé pour l'enchevêtrent ou la culture, et enfin on ferme hermétiquement l'espace de stockage. L' appareil utilisé pour la réalisation du procédé selon l'invention comporte un couvercle et un espace intérieur hermétiquement fermé confiné dans une chemise cylindrique dont la partie inférieure est profilée sous forme d'un prolongement à section décroissante. L'intérieur comporte un orifice d'entrée ouvrable pour la matière première 35 comportant un dispositif de fermeture hermétique, et un orifioe de sortie ouvrable pour le substrat inoculé comportant un dispositif de fermeture hermétique. En outre, l'appareil comprend un élément transporteur-mélangeur débouchant dans l'intérieur hermétiquement fermé et muni d'un arbre hermétiquement fermé en prise avec un mécanisme d'entraînement rotatif et encastré avec possibilité de rotation dans le couvercle ainsi que d'un orifice d'entrée pour l'admission de la vapeur de chauffage ainsi que d'eau chaude et froide dans l'intérieur herétiqueroent scellé, et la chdierise comprend des orifices d'entrée et de sortie pour le milieu de chauffage et de refroidissement. Selon une autre construction préférée de l'appareil, on le munit d'un arbre hermtétiqeent fermé qui est encastré avec possibilité de rotation dans l'axe de la chemise cylindrique et des tiges de raclage fixées à l'arbre pour le nettoyage de la chemise cylindrique 15 et du prolongement à section décroissante. Une autre construction préférée de l'appareil comporte un élément transporteur-mélangeur pour la décharge du substrat, un orifice d'entrée de la matière première et une vis sans fin accouplée au transporteur ainsi qu'un broyeur 20 de l'inoculat. Selon une autre construction préférée

de l'appareil, celui-ci comporte une entrée d'air dans la partie inférieure du prolongement à section décroissante, une vis sans fin du transporteur accouplée à l'orifice d'entrée de 1' inoculumet une soupape aseptisée 25 de limitation de pression.

Dans une autre construction'de l'appareil, un arbre muni d'une tige est agencé dans la gorge des transporteurs accouplés par un mécanisme à vis sans fin à l'orifice d'entrée de 1' inoculum la gorge de la vis sans fin comportant un couvercle ouvrable hermétiquement fermé et la conduite est pourvue de têtes de lavage pour

nettoyer l'intérieur.

Un objet de l'invention est un procédé de production stérile ou partiellement stérile de divers 35 substrats pour champignons, caractérisé principalement en ce que les opérations nécessaires pour la production du substrat, c'est à dire le mélange, le mouillage, le traitement thermique, la stérilisation et le refroidissement de la matière brute et des additifs, l'admission et le mélange de l'inoculum l'ensachage de la matière inoculée ont lieu dans un appareil hermétiquement fermé sans intervention manuelle. Selon ce procédé, on prépare les diverrs substrats comme suit. On admet les matières premières (paille, épis de mais, tiges de mais, etc) qu'on emploie 10 normalement pour les divers substrats, dans une paille broyée dans un état approprié, d'une dimension qui est avantageusement plus courte que 5 mm, des épis de mais broyés de préférence ayant une grosseur de grains de 2 à 6 mm, des tiges de mais broyées de préférence en pièces de 5 mm ou moins dans un appareil hermétiquement fermé construit pour cet usage. En même temps, les additifs connus pour les divers substrats, tels que des matières organiques et/ou minérales servant de source d'azote par exemple la farinede soja, la farine d'alfalfa etc 20 sont également admis dans l'appareil. On ferme alors hermétiquement l'appareil et on commence le mélange de

la matière sèche dans l'appareil à l'aide de l'agitateur.

Après un mélange préalable de la matière sèche et des

additifs, on mouille la matière pendant qu'on poursuit 25 l'agitation.

Dans le procédé selon l'invention, on atteint une humidité de 60 à 75%, avantageusement de %, de préférence en deuxétapes On admet dans l'appareil

environ 90% de la teneur donnée en humidité sous forme 30 d'eau, de préférence à une température de 90 à 100 C.

On mélange les 10% restants de la teneur requise en humidité

avec la matière déjà prémouillée par injection de vapeur d' eau avantageusement à une température de 100 à 125-C.

Le but de l'injection de vapeur d'eau est de chauffer 35 la matière prémouillée pour la porter à la température

de stérilisation en un temps bref, c'est à dire en 5 à 30 minutes selon la capacité de vapeur disponible.

On effectue le chauffage de la matière par libération de la chaleur latente de la gneur (nar condensation) tandis que le condensat participe au réglage de

la teneur finale en humidité de la matière prémouillée.

Les sous-produits agricoles qu'on utilise comme matière première exiqent dans chacue cas une durée différente de stérilisation, c'est à dire entre 30 et minutes et des températures différentes de stérilisation, c'est à dire de 100 à 125 C. La stérilisation de la matière 10- préparée, c'est à dire le maintien de la température réglée par injection de vapeur, est assurée par le maintien de la chemise de l'appareil à la même température de à 125 C, par exemple en chauffant la chemise avec

de la vapeur d'eau.

Une fois la stérilisation terminée, on commence à refroidir la matière chauffée par extraction de chaleur sur la chemise de l'appareil (par exemple par circulation d'eau au dessous de 20 C) et/ou par condensation de la vapeur. La condensation de vapeur a lieu 20 partiellement alors que l'intérieur de l'appareil est interconnecté avec le générateur de vapeur, à la suite de quoi les vapeurs évaporées passant dans le condenseur dissipent la chaleur extraite de la matière et sont donc condensées. La quantité du condensat réduit la teneur 25 en eau du substrat si bien qu'il est souhaitable de le r-emettreen circulation dans l'appareil ou il est mélangé encore une fois avec la matière. De cette façon, la température de la matière brute traitée baisse mais la

teneur en humidité reste la même.

La matière est refroidie jusqu'à une tempéture entre 20 et 30 C, de préférence de 25 C.

Cette température est déjà favorable pour les conditions de vie des myceliums de champignon qu'on

-.adiret commne inoculum.

l1 Une fois que le procédé de refroidissement est terminé, on égalise la pression interne (vide) de l'appareil hermétiquement fermé pour établir la pression atmosphérique. C'est une façon pratique de créer un appareil ouvrable pour 1' admission de 1' inoculur.De préférence, on admet l'inoculum depuis l'espace sterile, pour ainsi

empêcher l'infection de la matière stérile dans l'appareil.

Le mélange correct de l'inoculum dans la matière de base stérilisée est facilité par une agita]0 tion constante et la granulation de l'inoculum admis dans l'appareil, de préférence à une grosseur de grains de 1 à 3 mm au moyen d'un granulateur de construction appropriée. Une telle dispersion fine de 1' inoculum facilite

la propagation rapide de mycelium dans la matière de 15 base.

Après l'admission de 1' inoculumet un mélange uniforme pendant 5 à 15 minutes, on charge la matière inoculée dans une matière d'emballage scellable utilisée pour l'enchevêtrement et/ou la culture. On effectue 20 l'ensachage dans un espace stérile dans des conditions

rigoureuses d'hygiène.

L'appareil selon l'invention sera décrit plus en détail en regard de la figure unique du dessin annexé. Sur ce dessin, une chemise cylindrique 4

ayant un prolongement 3 à section décroissante et un--

couvercle 2 est fixée au châssis 1 formant'l'intérieur hermétiquement fermé 5. L'appareil comporte un orifice d'entrée de matière première, un orifice 7 d'entrée d'inoculat et des dispositifs de fermeture ouvrables 8 et 9 qui obturent hermétiquement ces orifices d'entrée. Un élément

transporteur-mélangeur 12 est accouplé à un arbre hermétiqueméent obturé 11 en prise avec un mécanisme d'entraînement rotatif et encastré de façon rofativeBdan-a]- sci uver...

2. Des tiges de raclage 14 raclent la surface intérieure 35 de la chemise cylindrique 4 et elles sont reliées au mécanisme d'entraînement rotatif 13 par l'entremise d'un

arbre 15 hermétiquement fermé et encastré de façon rotative.

Un orifice d'entrée 16 est formé pour l'induction de la vapeur de chauffage et de l'eau chaude ou froide dans l'intérieur hermétiquement fermé 5, cet orifice étant accouplé à un dispositif de fermeture 17. La chemise cylindrique 4 ayant un prolongement à section décroissante 3 est entourée d'une chemise externe 18 servant à la circulation du milieu de chauffage ou de refroidissement. Le milieu de chauffage ou de refroidissement circule dans l'espace entre les deux chemises en arrivant 10 dans cet espace par des orifices 20 et 21. Un orifice 24 de sortie d'air relié au dispositif de fermeture 25 est formé sur la partie inférieure de la chemise du prolongement 3 à section décroissante; La chemise cylindrique 4 et ce prolongement 3 sont recouverts d'une couche isolante 26. Un orifice de sortie de substrat 27 relié à un dispositif de fermeture 28 qui est ouvrable et qui se ferme hermétiquement et cet orifice sert à décharger le substrat inoculé.Un sac en matière plastique 29 recevant le substrat inoculé peut être connecté-à l'orifice 27 de sortie du 20 substrat. Une vis sans fin de transport 30 est reliée à l'orifice d'entrée de la matière première 6 aiors que la vis sans fin transporteuse 31 est connectée à l'orifice 7 d'entrée d'inoculat. Un arbre 32 comportant une tige est formé dans la gorge 48 de la vis sans fin 31 en vue 25 d'une pulvérisation grossière de l'inoculat, et la gorge 48 comporte un dispositif 33 de fermeture-à scellement hermétique. Un disque de granulation 34 est fixé à l'arbre pour la pulvérisation fine de l'inoculat. Une soupape aseptique 35 de limitation de pression est accouplée 30 par l'entremise d'une conduite 49 et d'un dispositif de fermeture 50 à l'intérieur 5 alors que des têtes de pulvérisation 36 sont prévues pour nettoyer l'intérieur qui communique par la conduite 37 avec le dispositif de fermeture 38. Selon la disposition représentée sur 35 le dessin, les dispositifs de fermeture 17 et 22 sont reliés par des conduites à des points de branchement marqués "eau chaude", "eau froide", "vapeur" et "sortie du réfriqérant", et les dispositifs de fermeture pour l'eau chaude 39,

l'eau froide 40, le dispositif de fermeture 41, les dispositifs de fermeture pour la vapeur 42 et pour le réfrigérant 43 sont incorporés dans les points indiqués sur la figure.

Le dispositif de fermeture 23 avec la conduite 53 est relié Dar les disDositifs de fermeture "entrée du réfrigérant" 44 et "Sortie du réfriqérant" 45 aux points de brancherent marcués "entrée du réfriqérant", "sortie du réfriaérant froid" ome on le oit

sur la figure. Un thermomètre 46 sert à mesurer la 10 température à l'intérieur 5.

L'intérieur 5 de l'appareil est en communication avec un condenseur de vapeur à travers le point marqué "sortie de vapeur" par l'intermédiaire d'une conduite 49 et d'un ensemble de stockage ainsi que par l'inter15 médiaire du point marqué "retour du condensat" à l'aide de la conduite 37, du dispositif de fermeture 52 et des

têtes de pulvérisation 36.

L'appareil pour la mise en oeuvre du procédé (voir figure) fonctionne comme suit.

La matière première est admise dans la gorge 47 de la vis sans fin 30 de transport d'o elle est transférée par le mécanisme 30 à travers l'orifice d'entrée de la matière première 8 dans l'intérieur 5 pendant que le dispositif de fermeture 8 est en position 25 ouverte. Environ 2/3 de l'intérieur 5 sont remplis au moment o l'orifice d'entrée 6 de la matière premièreest hermétiquement fermé par le dispositif de fermeture 8. En mê'me temps tous les autres orifices 7, 16, 20, 21, 24 et 27 sont également fermés par les dispositifs 30 de fermeture 9 et 28 et les dispositifs de fermeture 17, 22, 23 et 25. Le dispositif de fermeture 33 et-t-- s 7 les autres dispositifs de fermeture 30, 40, 41, 42, 43

44 et 45 sont également fermés.

On met en route les mécanismes d'entraînement 35 en rotation 10 et 13. Le mécanisme 10 fait tourner les tiges racleuses par l'intermédiaire de l'arbre 15. Le pas et la direction de rotation du transporteur-mélangeur à vis sans fin 12 sont tels que la matière première est acheminée vers ie haut et tombe du mécanisme à vis sans fin 12 sur le dessus de la chemise cylindrique 4 et glisse vers le bas le long de sa surface et aussi la surface du prolongement à section décroissante 3 orienté vers l'intérieur, qui sont continuellement raclées par les

tiges de raclage 14.

Lors de l'ouverture du dispositif de fermeture 25, l'orifice 24 de sortie d'air est ouvert et sont ensuite également ouverts le dispositif 17 et le dispositif 42 de fermeture de vapeur incorporé dans la conduite du point de fixation "vapeur" servant à diriger l'injection de la vapeur. La vapeur qui s'engouffre dans l'intérieur refoule l'air présent à cet endroit qui peut être déchargé à travers l'orifice de sortie 24 et le dispositif de fermeture 25 qui est en position ouverte. Lors de la

sortie d'air, le dispositif de fermeture 25 se referme.

La vapeur qui est admise dans la matière brute sous mélange continu, élève la température de la matière brute à la valeur requise. Le dispositif de fermeture de vapeur 42 est fermé à la température contrôlé par le thermomètre 46. Lors de l'ouverture du dispositif 29 de fermeture d'eau chaude, l'eau a un débit et une température fixes peut être admise depuis le point de fixationlleau chaude" à travers l'orifice d'entrée de la vapeur d'eau pour aboutir à la matière brute et régler la teneur requise en eau de celle-ci. La quantité admise d'eau est mélangée de façon uniforme avec la matière brute. Ensuite, on ferme les dispositifs de fermeture d'eau chaude 39,puis 41 et également 17. On maintient la température de la -30 matière brute en faisant circuler un milieu de chauffage, avantageusement de la vapeur d'eau,à partir dupoint de raccordement "vapeur" débouchant dans l'espace 19 de la chemise en ouvrant le dispositif de fermeture de vapeur 42 et le dispositif de fermeture 22 à travers l'orifice -- 2-F -3- --zi-&e lchemise extérieure 18. Le milieu de chauffage en cours de refroidissement par transmission de chaleur est continuellement déchargé à partir du point de brancheèent "sortie du réfrigérant froid" à travers l'orifice 21 de la chemise extérieure 18 enposition d'ouverture du dispositif de fermeture 23 et du dispositif de fermeture "sortie du réfrigérant" 45. On arrête le chauffage de maintien de température en fermant le dispositif 42 de

fermeture de vapeur et le dispositif de fermeture 22.

Ensuite, on ferme le dispositif de fermeture 23 et le 10 dispositif de fermeture "sortie du réfrigérant" 45.

Les pertes de chaleur sont réduites grâce à la couche isolante 26.

On règle par la soupape aspetisée 35 de limitation de pression les caractéristiques de maintien 15 de pression et de température de l'appareil 5 aux valeurs requises pendant le chauffage. La matière brute traitée par la chaleur est refroidie par circulation du réfrigérant dans l'espace 19 à l'intérieur de la chemise et/ou par utilisation d'une condensation sous vide. Dans le 20 premier cas, on réalise le refroidissement en faisant circuler le réfrigérant lors de l'ouverture du dispositif de fermeture "entrée du réfrigérant 44" et du dispositif de fermeture 23 ainsi que du dispositif de fermeture 22 et du dispositif de fermeture "sortie du réfrigérant" 25 43. Dans le second cas, on raccorde l'intérieur 5 de l'appareil à un condenseur de vapeur en deb point marqus"sortie de vapeur", "retour du condensat" de sorte que le dispositif de fermeture 50 de la conduite 49 et le dispositif de fermeture 38 de la conduite 37 sont fermés 30 et en même temps le dispositif de fermeture 51 de la conduite 49 et le dispositif de fermeture 52 de la conduite

37 sont ouverts. Les deux procédés de refroidisseiment..

sont effectués pendant qu'on mélange la matière première.

La pression interne tombe pendant le refroidissement. 35 La pression différentielle est égalisée par-I aseptique de limitation de pression. A l'achèvement du

procédé de refroidissement, dans le premier cas, le dis-

positif de fermeture "entrée du réfrigérant" 44 et le dispositif de fermeture 23 ainsi que le dispositif de fermeture 22 et le dispositif de fermeture "sortie du réfrigérant" 43 sont fermés de sorte que la circulation 5 du réfrigérant s'arrête. Dans le cas d'une condensation sous vide, on arrête le procédé de refroidissement en

fermant les dispositifs de fermeture 38 et 52.

Quand on atteint la température nécessaire, le couvercle 33 de la gorge de la vis sans fin 31 relié à l'orifice d'entrée de l'inoculat 7 est ouvert dans des conditions stériles, on remplit la gorge 48

avec l'inoculat et on referme immédiatement le couvercle.

L'inoculat est grossièrement pulvérisé par l'arbre 32 muni de tiges et entraîné à partir de l'arbre de la vis 15 sans fin 31. Quand on ouvre le couvercle 9 de l'orifice 7, les fragments prébroyés sont entraînés par la vis sans fin 31 vers le disque de granulation rotative 34 en vue d'une pulvérisation fine de l'inoculat si bien que les fragments d'inoculat comprirmés entre la chemise 20 4 du cylindre et le disque granulateur 34 sont granulés

à la grosseur requise des grains de l'inoculat. L'inoculat broyé tombe sur le substrat o il est uniformément mélangé.

De cette façon, l'enchevêtrement débute en plusieurs points à la fois et l'enchevêtrement est donc rapide. 25 Aussitôt après l'admission de l'inoculat, l'orifice

7 est immédiatement fermé par le couvercle 9.

Le substrat inoculé est déchargé par l'orifice de sortie 27 au moyen d'un changement du sens de rotation du mécanisme rotatif 10, de sorte que la vis sans fin 12 transporte le substrat inoculé vers l'orifice 27 et lors de l'ouverture du couvercle 28 dans des conditions stériles, le substrat est versé dans un sac en

matière plastique stérilisé ou une autre matière d'emballage stérilisée. Après décharge du substrat,le couvercle 35 28 se referme et le cycle opératoire recommence.

L'intérieur 5 est nettoyé, lavé,et désinfecté selon les besoins après ouverture du dispositif de fermeture 38 à l'aide du fluide de nettoyage injecté à travers les têtes de pulvérisation 36 et la conduite 37. Pour 5 évacuer le fluide de nettoyage, on ouvre le couvercle 28. L'appareil doit fonctionner dans un environnement suffisamment stérile pour réduire les risques d'infection pouvant avoir lieu pendant l'inoculation et l'ensachage.On utilise un bouchon pour la fermeture stérile du sac de substrat inoculé et on enchevêtre

dans un local suffisamment propre, puis on met en service.

Le procédé et le fonctionnement de l'appareil selon l'invention prouvent que le mouillage, le traitement 15 thermique, l'inoculation et l'ensachage, selon le procédé décrit, peuvent se faire à l'aide de l'appareil dans une seule chambre hermétiquement fermée. On réduit ainsi au minimum les risques d'infection du substrat par comparaison avec les procédés déjà connus. Le montage simple 20 de l'appareil permet une production avec une mise de fonds initiale réduite. Le procédé est également possible avec un renforcement du réglage automatique de l'appareil et on peut donc l'utiliser avec un minimum de main-d'oeuvre et on peut réduire le temps du travail à une valeur constante indépendamment de l'opérateur. On réalise le procédé dans un espace unique sans manutention des matières intermédiaires. On peut facilement construire l'appareil en vue du traitement d'une quantité importante de la matière de base (plusieurs m3). L'encombrement est avanta30 geux si bien que les conditions rigoureuses d'hygiène ne sont nécessaires que dans une petite partie du bâtiment. Ainsi le procédé et l'appareil sont intéressants

pour une production à grande échelle.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1. Procédé de préparation, inoculation et ensachage stériles et/ou partiellement stériles de substrats pour les champignons, selon lequel on prépare une matière de base connue, avantageusement une paille et/ou des épis de mais en les coupant et broyant pour obtenir le substrat, puis on mélange celui-ci avec les additifs requis,avantageusement du nitrate ammoniacal, puis on mouille avec de l'eau la matière ainsi préparée on stérilise partiellement la matière mouillée par chauff age et fermentation, on inocule le substrat et on enchevêtre, on transfère la matière enchevêtree dans l'espaoe de culture, caractérisé en ce qu'on coupe et broie la matière de base sèche, avantageusement la paille et/ou les épis 15 de mais, à une dimension inférieure à 5 mm et/ou 6 mm respectivement; on mélange la matière ainsi préparée à une vitesse de 60 t/min dans une enceinte fermée selon la formule donnée avec des additifs organiques et/ou minéraux, avantageusement avec de la farine de soja servant 20 de source d'azote selon la nature du champignon à cultiver; on ajoute entretemps de l'eau chaude au moins à 90 C à la matière pour atteindre une teneur en humidité de 63% dans une oreière étane et finalement une teneur en hlimidité de 70%; on augmente encore la teneur en humidité 25 de 7 à 10%, de préférence de 7,5%, avec de la vapeur à 100 120 C de préférence à 110 C, pendant une durée de 5 à 30 minutes, avantageusement de 15 minutes; on stérilise la matière de base ainsi préparée pendant 30 à 60 minutes, de préférence 35 minutes, avec de la vapeur 30 à 100 à 120'C, de préférence à 1150C par chauffage externe de l'enceinte close; on fait suivre la stérilisation par un refroidissement de la matière de base jusqu'à une température de 20 à 30 C, avantageusement de 25 C, à l'aide d'un fluide réfrigérant tout en maintenant le 35 mouvement de mélange par agitation et la vitesse; on égalise la pression interne dans l'enceinte close à la pression atmosphérique, et en même temps on admet dans l'enceinte close en provenance d'un espace partiellement stérile l'inoculum d'une grosseur de grain de 1 à 3 mm, 5 de préférence de 1,5 mm; on mélange ensuite la matière de base à une vitesse de 30 t/min pendant 5 à 15 minutes, de préférence pendant 5 minutes,puis on admet le mélange de l'espace partiellement stérile dans l'ensemble d'emmagasinage stérile fermé pour enchevêtrement et/ou culture. 10

2. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un couvercle (2) et un intérieur hermétiquement fermé (5) entouré d'une chemise cylindrique (4) pourvue d'un prolongement à section décroissante (3) dans le 15 bas; ledit appareil comprend un orifice d'entrée (6) de matière première muni d'un dispositif de fermeture hermétique ouvrable (8) et un orifice (7) d'entrée d'inoculum comportant un dispositif de fermeture hermétique et ouvrable (9); un orifice (27) de décharge de substrat 20 inoculé comportant un dispositif de fermeture hermétique ouvrable (28); un transporteur-mélangeur (12) débouchant dans l'intérieur hermétiquement fermé (5) comportant un arbre hermétique (11) encastré en rotation dans le couvercle (2) et en prise avec un mécanisme d'entraînement 25 (10) et un orifice d'entrée (16) qui convient pour l'induction de vapeur de chauffage, d'eau chaude dt d'eau froide dans l'intérieur hermétique (5); ledit appareil comprend également une chemise extérieure (18) pour circulation du milieu de chauffage et de réfrigérant sur laquelle sont formés des orifices d'entrée (20) et de sortie (21) pour

le milieu de chauffage et le réfrigérant.

3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comrporte un arbre herétiquement soellé (15) encastré en rotation dans l'axe central de la chemise 35 cylindrique (4) en prise avec un mécanisme d'entraînement rotatif (13) et comportant des tiges de raclage (14) fixées à l'arbre pour nettoyer la chemise cylindrique

4 et la chemiise (3) du prolonqenent à section décroissante.

4. Appareil selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'il comprend un transporteur

mélangeur (12) pour décharge du substrat, un orifice d'entrée (6) de matière première, une vis sans fin de transport (30) reliée à cet orifice et un granulateur de pulvérisation de l'inoculun (34)

5. Appareil selon les revendications 2, iO 3 et 4, caractérisé en ce qu'il comporte un orifice de

sortie d'air (24) sur la partie inférieure de la chemise (3) ayant un prolongement à section décroissante, une vis sans fin transporteuse (31) reliée à l'orifice d'entrée

d'inoculm (7) et en ce que l'intérieur (5) est pourvu 15 d'une soupape aseptique (35) de limitation de pression.

6. Appareil selon les revendications 2 à 5, caractérisé en ce que l'arbre (32) avec une tige

est monté dans la gorge (48) de la vis sans fin de transport (31) reliée à l'orifice d'entrée d'inocul um (7) et en ce que la gorge de la vis (31) comporte un couvercle hermrétiquement scellé (33) et une conduite 37 pour le nettoyage de l'intérieur (5) comprend des têtes de nettoyage

par pulvérisation (36).