JP5341540B2 - きのこの液体種菌培養装置及びきのこの液体種菌の培養方法 - Google Patents

Description

本発明は、液体を培地基材とした種菌（液体種菌）を培養するためのきのこの液体種菌培養装置及びきのこの液体種菌の培養方法に関する。

えのきだけ、ぶなしめじ、まいたけ、なめこ、エリンギ等のきのこの人工栽培では、種菌が使用される。種菌とは、きのこの二次菌糸をおがくずやチップを基材とした固体培地又は液体培地で培養して、取り扱いを容易にしたものであって、植物で例えると種のようなものである。この種菌を培地に接種し、きのこ（子実体）の製造工程（培養工程、発生工程、育成工程）を経ることにより、きのこを収穫することができる。

種菌の製造には、固体培養と液体培養の２種類の方法があるが、固体培養が一般的である。しかしながら、固体培養は、液体培養よりも操作が煩雑であり、時間もかかる。したがって、その分、培養のためのスペースも狭められてしまう。また、培養瓶を用いて種菌を培養するから、多数本の培養瓶を用意する必要があり、培養瓶の取り扱いが煩雑になる

また、固体培養の場合、実際に培地に種菌を接種してきのこを栽培してみないと種菌の良否を確かめることができないため、種菌に問題があった場合に栽培ロスが発生するし、種菌を回復させる場合も回復までに時間がかかるという問題がある。

そこで、液体培養が注目されており、例えば、きのこの液体種菌の製造方法が特許文献１に開示されている。このきのこの液体種菌の培養方法の工程を模式的に表したものを図７に示す。なお、図７中の白丸は、バルブを開いている状態を示し、黒丸はバルブを閉じている状態を示す。

特開２００２−５１６３９号公報

加熱殺菌工程において、加熱によって培養タンク内の空気が膨張するため、その空気を培養タンク外へ排気しなければならないが、特許文献１によると、図７中上段の（Ａ）に示すように、加熱殺菌工程においてバルブ（５２）を開いて排気を行った場合（破線矢印は排気の流れを示す）、冷却工程において空気が流入してきた際に、バルブ（５２）側の管にはフィルタが設けられていないため、一緒に雑菌も侵入してしまう。また、図７中下段の（Ｂ）に示すように、加熱殺菌工程においてバルブ（４５）及び（４８）開いて殺菌を行った場合（破線矢印は排気の流れを示す）は、冷却工程に流入する空気はフィルタ（４４）を通るため、培養タンク内が汚染されないですむ。しかしながら、加熱殺菌時には培養タンク内の圧力が高まるため、培養液が培養タンク外へ逆流してしまう（実線の矢印は液体の逆流を示す）。また、特許文献１によると、圧力計（５４）を取り外せないため、加熱殺菌時に圧力計が破損しやすい。

そこで、本発明は、製造工程におけるタンク内外の空気の供給及び排気を良好に行うことができるきのこの液体種菌培養装置及びきのこの液体種菌の培養方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、培養液を収容して種菌を培養するための培養タンクと、培養タンク内の培養液に空気を供給して爆気を行うためのエアレーション装置とを備え、エアレーション装置は、流入口から取り入れた空気をタンク下部の噴出口から培養タンク内の培養液中に送り込む送気管と、培養タンク内の培養液に供給された空気を培養タンク上部の排気管口より培養タンク外へ排気する排気管と、送気管と排気管とを培養タンクの外部でバイパスする開閉バルブ付きのバイパス管とを備え、送気管には、培養タンク内への種菌接種時に培養タンクへの空気の流入を阻止するよう流入口側に開閉自在に設けられた第１バルブと、第１バルブよりも下流側でかつバイパス管の分岐部よりも下流側において、培養液の加熱殺菌時に培養タンク内の培養液が逆流するのを阻止するように開閉自在に設けられた第２バルブと、第１バルブとその下流側の前記バイパス管の分岐部との間に介在され流入口から流入する空気を清浄化するフィルタとを備え、排気管には、バイパス管の分岐部よりも下流側に着脱自在に設置される圧力計と、圧力計を挟んでその両側に配置され圧力計の取り外し時に閉鎖する第３バルブ及び第４バルブとを備えたことを特徴とするきのこの液体種菌培養装置である。

このようなきのこの液体種菌培養装置を使用して、培養液の加熱殺菌前に行う加熱殺菌準備工程と、高温雰囲気下で培養タンク内の培養液を加熱殺菌する加熱殺菌工程と、培養液の冷却を行う冷却工程と、培養液に種菌を接種する種菌接種工程と、種菌の培養を行う種菌培養工程とを順次行うことにより、きのこの液体種菌を培養することができる。

すなわち、加熱殺菌準備工程において、培養タンク内に培養液を収容すると共に、排気管の取付口に着脱自在に固定された圧力計を取外して、取付口に蓋を閉める。加熱殺菌前に圧力計を取外しておくことにより、熱による圧力計の破損を未然に防げる。また、圧力計の取付口には蓋を閉めることにより、取付口からの汚染空気の流入を防止できる。

加熱殺菌工程において、第１バルブ及び開閉バルブを開くと共に、第２バルブ、第３バルブ及び第４バルブを閉じ、培養タンク内の膨張した空気を排気管から、バイパス管及び送気管を通って、送気管の流入口より排出することができる。加熱に伴う培養タンク内の空気の膨張によって、培養タンク内の圧力が高くなり過ぎるのを防ぐことができる。また、閉状態の第２バルブにより、高圧状態となった培養タンク内から培養液が培養タンク外へ逆流するのを阻止することができる。

冷却工程において、第３バルブおよび第４バルブを閉じて排気管を閉鎖した状態で、蓋を取外して取付口に圧力計を取り付けると共に、第１バルブ及び開閉バルブを開き、第２バルブ、第３バルブ及び第４バルブを閉じた状態のままで、冷却による培養タンク内の空気の凝縮に伴う培養タンク内への空気の流入を、送気管の流入口から、送気管、フィルタ、バイパス管及び排気管を通って、培養タンク内に開口する排気管口から行う。圧力計を取り付ける際、第３バルブ及び第４バルブは閉じられているため、蓋を取外した際の取付口からの空気の流入による汚染を最小限に抑えることができる。また、空気流入の際には、送気管にはフィルタが設けられているので、流入口から流れ込む空気を清浄化できる。したがって、培養タンク内の汚染を防ぐことができる。また、培養タンクの外周にウォータージャケットを設け、冷却工程においてウォータージャケット内に水を循環させるようにしてもよい。自然冷却に比べて格段に冷却時間を短縮化できる。

種菌接種工程において、培養タンクの培養液中に種菌を接種する。閉状態の第１バルブにより、種菌接種時において、培養タンクへの空気の流入を阻止することができる。

種菌培養工程において、第１バルブ、第２バルブ、第３バルブ及び第４バルブを開くと共に開閉バルブを閉じて、空気を流入口から送気管を通して噴出口から送り込むことにより培養液のエアレーションを行うと共に、培養タンク内の空気を排気管口から取り入れ、排気管を通して排気口から排気する。

また、培養タンク内に収容される培養液を攪拌する攪拌装置を設けるのが好ましい。攪拌装置は、攪拌羽根と、攪拌羽根の羽根軸に連結される駆動モータとを備え、羽根軸の上端はタンク外へ露出され、駆動モータを羽根軸に着脱自在に設ける構成とするのがよい。駆動モータを着脱自在とすることにより、加熱殺菌時における駆動モータの破損を防止できる。

本発明によると、培養タンク内に空気の供給及び排気を行うためのエアレーション装置の所定位置に複数のバルブを設け、各工程に応じてバルブの開閉させることにより、培養タンク内の空気の供給及び排気を良好に行うことができる。

本実施形態のきのこの液体種菌培養装置の平面図 本実施形態のきのこの液体種菌培養装置の一部透視側面図 圧力計又は蓋の取付状態を示す図であって、（ａ）は蓋の取付状態を斜視図、（ｂ）は圧力計の取付状態を示す斜視図 圧力計又は蓋の取付状態を示す図であって、（ａ）は蓋の取付状態を断面図、（ｂ）は圧力計の取付状態を示す断面図 駆動モータと攪拌羽根の軸との連結状態を示す図 本実施形態のきのこの液体種菌の培養方法の工程を示す図 従来のきのこの液体種菌の培養方法の工程を示す図 本実施形態のきのこの液体種菌培養装置の洗浄台装置を示す斜視図 本実施形態のきのこの液体種菌培養装置の洗浄台装置を示す側面図

以下、本発明の実施形態を説明する。図１は本実施形態のきのこの液体種菌培養装置の平面図、図２は本実施形態のきのこの液体種菌培養装置の一部透視側面図、図３は圧力計又は蓋の取付状態を示す図であって、（ａ）は蓋の取付状態を斜視図、（ｂ）は圧力計の取付状態を示す斜視図、図４は圧力計又は蓋の取付状態を示す図であって、（ａ）は蓋の取付状態を断面図、（ｂ）は圧力計の取付状態を示す断面図、図５は駆動モータと攪拌羽根の軸との連結状態を示す図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態におけるきのこの液体種菌培養装置は、培養液を収容して種菌を培養するための培養タンク１と、培養タンク１内の培養液中に空気を供給して爆気を行うためのエアレーション装置２とを備える。

エアレーション装置２は、空気を培養タンク１内の培養液中に送り込む送気管３と、培養タンク１内に供給された空気を培養タンク１外へ排気する排気管４と、送気管３と排気管４とを培養タンク１の外部でバイパスするバイパス管５とからなり、これらは複数の金属製のパイプが連結することにより構成される。

送気管３は、培養タンク１内外を連通して設けられ、流入口６が培養タンク１外に開口し、噴出口７が培養タンク１内の下部で培養液中に開口可能とされ、バイパス管５への分岐部は培養タンク１外に配置される。送気管３は、流入口６から分岐部までの上流側送気管３ａと、分岐部から噴出口７までの下流側送気管３ｂとからなる。

送気管３の噴出口７は、送気管３を構成するパイプの先端開口でもよいが、パイプの先端部分を折曲させ、その折曲部の側面に複数の穴を設ける構成とされる。これらの複数の穴（噴出口７）から空気が噴出し、培養タンク１内に収容される培養液のエアレーションを効率よく行うことができる。

上流側送気管３ａには、第１バルブ１０及びフィルタ１１が設けられる。第１バルブ１０は、培養タンク１内への種菌接種時に、培養タンク１への空気の流入を阻止するよう流入口６側に開閉自在に設けられる。フィルタ１１は、第１バルブ１０とその下流側のバイパス管５への分岐部との間に介在され、流入口６から流入する空気を清浄化する。

下流側送気管３ｂには、培養タンク１外に第２バルブ１２が設けられる。第２バルブ１２は、培養液の加熱殺菌時に培養タンク内の培養液が逆流するのを阻止するように開閉自在に設けられる。

排気管４は、培養タンク１内外を連通して設けられ、排気管口１４が培養タンク１内に開口し、排気口１５が培養タンク１外に開口し、バイパス管５への分岐部は培養タンク１外に配置される。排気管口１４は、培養タンク１の上部に位置し、培養液中に浸漬しない。培養タンク１内の空気を排気管口１４から取り入れ、排気口１５から培養タンク１外へ排気することができる。排気管４は、排気管口１４から分岐部までの上流側排気管４ａと、分岐部から排気口１５までの下流側排気管４ｂとからなる。

下流側排気管４ｂには、培養タンク１内の圧力を計測する圧力計１６が着脱自在に設けられると共に、圧力計１６を挟んでその両側に第３バルブ１７及び第４バルブ１８が配置される。なお、第４バルブ１８が下流側（排気口１５に近い側）に設けられる。第３バルブ１７及び第４バルブ１８は、圧力計１６の取り外し時に下流側排気管４ｂを閉鎖して、圧力計１６の取付口２０から外気が流入するのを阻止する。

図３及び図４示すように、圧力計１６は、ヘルールクランプ１９によって、下流側排気管４ｂを形成するパイプの取付口２０に着脱自在に設けられる。取付口２０は、パイプから上方へ突出するように分岐して形成され、その開口が取付口２０とされる。取付口２０の先端はフランジ状に形成される。また、圧力計１６の下端もフランジ状に形成される。取付口２０のフランジ部２０ａと圧力計１６のフランジ部１６ｂとを重ね合わせ、その重ね合わせ部分をヘルール１９ａで囲い、クランプ１９ｂで締め付けることにより固定する。また、取付口２０には、取付口２０を覆うことが可能な別部材の栓２１が、ヘルールクランプ１９によって着脱自在に取付可能とされる。栓２１は、下部がフランジ状に形成され、そのフランジ部を取付口２０のフランジ部に重ね合わせて、その重ね合わせ部分をヘルールクランプ１９で締め付け固定することができる。

バイパス管５は、送気管３の分岐部と、排気管４の分岐部とを連結する。バイパス管５には、バイパス管５を開閉する開閉バルブ２２が設けられる。

上述のバルブ１０、１２、１７、１８及び２２としては、第１バルブ１０及び第４バルブ１８にはニードルバルブが使用され、第２バルブ１２、第３バルブ１７及び開閉バルブ２２にはダイヤフラムバルブが使用されるが、これに限定されるものではない。

培養タンク１は、ステンレス板を用いて有底の密閉可能な容器に形成されたものである。なお、ステンレス板以外の素材を使用することが可能であり、金属板に限らずプラスチック等の素材を使用することも可能である。培養タンク１の大きさは適宜設計可能であるが、本実施形態では、直径７７ｃｍ、高さ１３０ｃｍの培養タンク１を使用した。培養タンク１の上部には培養液投入口となる開口部（図示せず）と、その開口部を塞ぐ蓋２４が設けられる。蓋２４は、ネジ材２５により開閉自在かつ密閉可能とされる。蓋２４の中央部に、攪拌装置３４を固定するための攪拌装置取付部２６が設けられる。

培養タンク１の上部には、前培養段階で調整された調整培養液を投入するための接種口２７が設けられる。接種口２７には、後述の種菌接種工程において、調整培養液の入った容器（三角フラスコ）２８内の調節培養液と連通する注入管２９が連結される。

培養タンク１の下部には、培養タンク１内の培養液を排出するための排出口３０が設けられる。培養タンク１の側面と上面には、培養タンク１内の培養液の様子を確認するための点検用窓３１が設けられる。また、培養タンク１の下部にはキャスター３２が設けられており、培養タンク１の移動を行いやすい。

培養タンク１の外周を覆うように、冷却水の流通路となるウォータージャケット３３が設けられる。ウォータージャケット３３は、培養タンク１の外周壁のさらに外側周囲に第２の外壁が設けられて２重壁構造とされ、これらの間の空間に冷却水を流すことができる。ウォータジャケット３３は、培養タンク１の側面ののぞき窓３１及び培養タンク１の下部のキャスター３２を避けながら、培養タンク１の側面の大部分を覆うように、Ｃ字状に設けられる。ウォータージャケット３３は、下部の注入口３３ａから冷却水を注入し、余分な水が上部の排水口３３ｂから流れ出る構造となっている。ウォータージャケット３３内に冷却水を循環させることにより、冷却水と、培養タンク１内の培養液との間で熱交換が行われ、培養液を短時間で冷却することができる。

培養タンク１内の培養液を攪拌する攪拌装置３４が設けられる。攪拌装置３４は、攪拌羽根３５と、駆動モータ３６とから構成される。攪拌羽根３５の羽根部分は培養タンク１内部に配され、培養タンク１内に収容される培養液を攪拌できる。攪拌羽根３５の羽根軸３５ａの上端部分が攪拌装置取付部２６を挿通して培養タンク１外へ突出される。攪拌羽根３５の羽根軸３５ａは攪拌装置取付部２６に回転可能に固定される。さらに、図５に示すように攪拌羽根３５の羽根軸３５ａを駆動モータ３６の軸３６ａへ挿通し、互いの挿通孔３５ｂ、３６ｂにネジ３７及びナット３８で固定することにより、攪拌羽根３５の羽根軸３５ａと駆動モータ３６とを着脱自在に固定される。この構成により、加熱殺菌時において、攪拌装置３４の駆動モータ３６を取り外すことができる。

次に、液体種菌培養装置の洗浄台装置４１について説明する。培養タンク１は繰り返し使用可能であるが、使用後は培養タンク１内を洗浄する必要がある。洗浄作業は、培養タンク１のネジ材２５を外して蓋２４を開け、開口部から水等の洗浄水を注入して培養タンク１の内面を洗い、培養タンク１下部の排出口３０から排水することにより行う。この際、液体種菌培養装置は重いため、排出口３０からの排水作業を行いづらい。

そこで、図８及び図９に示すように、洗浄台装置４１は、液体種菌培養装置１が載置される架台４２と、架台４２を傾斜させる傾斜手段４３とから構成される。傾斜手段４３によって架台４２上の液体種菌培養装置１を傾斜させて、排出口からの排水作業を容易に行うことができる。

架台４２は、台座４４と、液体種菌培養装置１の周囲を囲むように台座４４から立設された柵４５とから構成される。柵４５は、液体種菌培養装置１を傾斜させた際にずれ落ちないようにその周囲を規制する。前面の柵４５ａは開閉自在に設けられ、前面の柵４５ａを開けて、液体種菌培養装置１を出し入れすることができる。

傾斜手段４３は、架台４２の台座４４を支持する支持部４６と、シリンダー等の昇降手段４７とから構成される。支持部４６は、軸部４６ｂで架台４２の台座４４の前方側面を回動自在に支持して、架台４２を前傾可能とする。また、シリンダー４７は、支持部４６の後端と、架台４２の柵４５の後端とを上下に連結する。シリンダ−４７を伸縮させて、架台４２の柵４５の後方を昇降させることにより、架台４２を傾斜させたり、戻したりすることができる。

[液体種菌の製造工程]
以下に、液体種菌を製造する工程について順を追って説明する。液体種菌は、前培養段階及び本培養段階を経て製造される。

なお、本液体種菌培養装置に使用される培養液としては、これに限定されるものではないが、例えば、水に、栄養素として大豆粉、リン酸水素塩、硫酸塩及び糖類をよく混合してなる培養液である。より、具体的には、大豆粉としては、脱脂大豆粉末を用いる。脱脂大豆粉末の培養液中の含有量は、０．５〜７．５ｇ／Ｌの範囲、より好ましくは１．５〜４ｇ／Ｌの範囲にあることが好ましい。リン酸水素塩としては、リン酸二水素カリウムを用いる。リン酸二水素カリウムの培養液中の含有量は、０．０５〜２．５ｇ／Ｌの範囲、より好ましくは０．２〜２．５ｇ／Ｌの範囲にあることが好ましい。硫酸塩としては、硫酸マグネシウム七水和物を用いる。硫酸マグネシウム七水和物の培養液中の含有量は、０．０５〜２．５ｇ／Ｌの範囲、より好ましくは０．２〜２．５ｇ／Ｌの範囲にあることが好ましい。糖類としては、精製砂糖を用いる。精製砂糖は、３〜２０ｇ／Ｌの範囲、より好ましくは６〜１９ｇ／Ｌの範囲にあることが好ましい。

１．前培養段階
まず、きのこの保存菌株を収納した試験管から菌株をシャーレの固体培地（一般的な寒天培地）に接種し、温室（インキュベータ２０℃）で培養する。培地内に菌糸が蔓延した後、シャーレから５ｍｍ角ブロック程度の塊を２〜１０個取り出し、これを５００〜１０００ｍｌの上記培養液が入った三角フラスコ２８に接種する。なお、培養液の入った三角フラスコ２８は、事前にオートクレーブを使用した高圧殺菌により１２１℃で１５分間〜２０分間殺菌してある。

次に、塊を接種した三角フラスコ２８を、２０℃〜２５℃程度の室温に調整した室内で１日間静置培養する。静置培養した後、２０℃〜２５℃の環境下で６〜１１日ほど振とう（回転）培養する。振とう（回転）培養には、振とう培養機を使用し、回転数１００rpmで振とうしたが、振とう培養機の回転数は５０〜１５０rpm程度で適宜調節すればよい。

振とう培養が完了に近づくと、培養液中に菌糸が伸長してくる。この培養液を本培養に使用する場合は、ホモジナイザー又はマグネットスターラー等で菌糸体を細かくしてから使用するのがよい。なお、マグネットスターラーを用いた回転培養によれば、結果的に菌糸体は細かくなる。細かくすることで本培養の際の菌まわりが速くなるからである。以上の前培養段階は７〜１４日程度で完了する。

２．本培養段階
次に、本培養段階に移る。図６は本実施形態のきのこの液体種菌の培養方法の工程を示す図である。なお、なお、図６中の白丸は、バルブを開いている状態を示し、黒丸はバルブを閉じている状態を示す。

本培養では、約３６０Ｌ（又は４７０Ｌ）の上記培養液が収容された液体種菌培養装置を使用する。本培養段階では、Ａ．加熱殺菌準備工程と、Ｂ．加熱殺菌工程と、Ｃ．冷却工程と、Ｄ．種菌接種工程と、Ｅ．種菌培養工程とを順次行う。

＜Ａ．加熱殺菌準備工程＞
加熱殺菌準備工程は、加熱殺菌工程前に行っておく工程である。クランプ１９ｂを緩めて、圧力計１６を取り外す。そして、取付口２０に、栓２１をヘルールクランプ１９で締め付け固定する。また、培養タンク１内の培養液を攪拌する攪拌装置３４の駆動モータ３６を取り外す。圧力計１６及び攪拌装置３４の駆動モータ３６が、加熱殺菌工程における加熱や蒸気の内部侵入等によって故障するのを防ぐことができる。

＜Ｂ．加熱殺菌工程＞
加熱殺菌工程では、液体種菌培養装置が、従来からきのこの栽培で使用されている高圧加熱殺菌釜内に収容され、液体種菌培養装置ごと加熱殺菌される。本実施形態においては、１２０℃で約２０分間殺菌するが、これに限定されるものではない。

この際、第１バルブ１０及び開閉バルブ２２を開くと共に、第２バルブ１２、第３バルブ１７及び第４バルブ１８を閉じた状態で高温下に配する。培養タンク１内の空気が膨張して培養タンク１内が高圧となるが、培養タンク１内の膨張した空気は、第２バルブ１２、第３バルブ１７及び第４バルブ１８が閉じられているため、排気管４の排気管口１４から上流側排気管４ａ、バイパス管５及び上流側送気管３ａを通って、送気管３の流入口６より排出される。培養タンク１内の圧力が高くなり過ぎるのを防ぐことができる。また、高温の排気に伴って、上流側送気管３ａに位置するフィルタ１１の殺菌も行うことができる。

＜Ｃ．冷却工程＞
次に、冷却工程に移る前の準備段階として、一時的に第１バルブを閉じて送気管３から培養タンク１内への空気の流入を阻止し、また、第３バルブ１７、第４バルブ１８を閉じて排気管４から空気の流入を阻止した状態で、加熱殺菌後の液体種菌培養装置を高圧加熱殺菌釜から出して培養室に移動する。

そして、第３バルブ１７及び第４バルブ１８を閉じたままの状態で、クランプ１９ｂを緩めて栓２１を取り外した後、取付口２０に圧力計１６をヘルールクランプ１９を用いて取り付ける。この際、第３バルブ１７及び第４バルブ１８は閉じられているため、栓２１を取外した際に取付口２０から培養タンク１内に汚染空気が流入するのを最小限に抑えることができる。

さらに、流入口６に、清浄（無菌）空気を送り込む清浄エア供給ライン３９を連結し、排気口１５には排気ライン４０を連結する。清浄エア供給ライン３９は、空気を一次的に浄化するフィルタ等の浄化手段（図示せず）と、送風手段（図示せず）とを備えている。本実施形態において、送風手段は、コンプレッサーでのエア発生装置であり、高圧での送り込みが可能である。また、排気ライン４０は、培養室外へ排気を行う。

また、攪拌装置３４の駆動モータ３６を攪拌羽根３５の軸に取り付けて、攪拌装置３４を設置する。

次に冷却工程に移り、第１バルブ１０及び開閉バルブ２２を開き、第２バルブ１２、第３バルブ１７及び第４バルブ１８を閉じた状態とする。冷却工程では、ウォータージャケット３３の下部の注入口３３ａから冷却水を注入し、余分な水を上部の排水口３３ｂから排水させて、ウォータージャケット３３内に冷却水を循環させる。冷却水と、培養タンク１内の培養液との間で熱交換が行われる。種菌を接種可能な２０度前後にまで温度を下げるのに、従来の自然冷却では４０時間近くかかっていたところを、約１５時間で行うことができ、冷却時間を短縮できる。

冷却時には、培養タンク１内の空気の凝縮が起きる。これに伴って培養タンク１内の圧力が下がるので、培養タンク１内へ空気を流入する必要がある。この空気の流入は、バルブが開いているパイプ、すなわち、送気管３の流入口６から上流側送気管３ａ、バイパス管及び上流側排気管４ａを通って排気管４の排気管口から行われる。送気管３の流入口に接続された清浄エア供給ライン３９より、培養タンク１内に強制的に空気が送り込まれ、培養タンク１内の圧力は約０．１６ＭＰａとなるように設定される。なお、空気流入の際には、上流側送気管３ａにはフィルタ１１が設けられているので、流入口６から流れ込む空気は浄化される。したがって、培養タンク１内の汚染を防ぐことができる。

＜Ｄ．種菌接種工程＞
第１バルブを閉じて培養タンク１内への空気の流入を阻止した状態で、培養タンク１内に、前培養段階で種菌が接種され培養された調整培養液を接種する。前培養段階で使用した三角フラスコ２８、１本分の調整培養液（６００ｍｌ）を投入する。

ここで、調整培養液の投入方法について説明する。三角フラスコ２８内の調整培養液と連通した注入管２９を、培養タンク１の上部の接種口２７に連結する。三角フラスコ２８には、清浄（無菌）エアを供給する清浄エア供給ライン４１が接続されており、清浄エア供給ライン４１は、空気を一次的に浄化するフィルタ等の浄化手段（図示せず）と、送風手段（図示せず）とを備えている。本実施形態において、送風手段は、コンプレッサーでのエア発生装置であり、高圧での送り込みが可能である。

そして、培養タンク１内の圧力を０．０２ＭＰａまで一旦低下させておき、清浄エア供給ライン４１でエアを三角フラスコ２８内に送り込むこと、及び第１バルブ１０を閉じて培養タンク１への空気の流入を阻止していることにより、三角フラスコ２８内の圧力を、培養タンク１内の圧力よりも高く設定する。この圧力差を利用して三角フラスコ２８内の調整培養液を培養タンク１内に注入することができる。この際、調整培養液は一切外気に触れないので、雑菌が混入しないですむ。なお、従来は、クリーンブース内で接種作業を行い、さらに、培養液を培養タンク１内に注ぎ込む際、アルコールランプなどで雑菌混入の防止を図っていたが、雑菌の混入を完全に防止することはできなかった。しかしながら、本実施形態では培養タンク１と直接連結されているため雑菌の混入の心配が全くない。

＜Ｅ．種菌培養工程＞
次に、培養を開始する。培養室の室温は２２℃〜２３℃程度である。種菌培養工程において、第１バルブ１０、第２バルブ１２、第３バルブ１７及び第４バルブ１８を開き、開閉バルブ２２を閉じることにより、流入口６から送りこまれた空気を上流側送気管３ａ及び下流側送気管３ｂを通して噴出口７から送りこんで、培養タンク１内の培養液のエアレーションを行う。このように、培養時には培養タンク１内にエアを吹き込みながら行う。このエアレーションの際、フィルタ１１を介してエアが導入されるので、雑菌が培養タンク１内に入り込まない。

また、培養タンク１内の培養液に供給された空気は、排気管口１４から、排気管４を通して排気口１５より排気される。流入口６から流入される空気量と、排気口１５から排出される空気量とを調節することにより、培養タンク１内の圧力は、０．０２〜０．０４ＭＰａに設定される。

また、培養時には攪拌装置３４により培養液の攪拌を行う。攪拌羽根３５の攪拌によって、種菌をエアレーションの空気に暴露させて成長を早めることができる。また、攪拌羽根３５の攪拌により、培養液中の種菌の菌糸を細かく切断することができる。このように種菌を細かく断片化してコロニーの大型化を防ぐことにより、従来は概要時間が約６日間かかっていたところを、３〜４日間に短縮化することができる。また、種菌培養終了後に、きのこ（子実体）の製造工程において培地に接種する際に、液体種菌を搬送する管や、接種用のノズル等の目詰まりを防ぐことができる。

培養タンク１内で培養に要する期間はえのき茸等では３日〜６日程度であり、シメジ、ナメコ等では４日〜８日である。培養タンク１内での培養の進み具合は、点検用窓３１から培養タンク１内の培養液の状態を視認することによって容易に知ることができる。培養が進んでくると培養タンク１内の培養液中に菌糸体が延びてくるから、培養状態を判断できる。

また、点検用窓３１から培養タンク１内の培養液の状態を視認することによって、種菌が不良であったり、培養不良が生じていたりすることを的確に知ることができる。また、種菌の不良は培養時の臭いによっても簡単に知ることができる。このように種菌の良否を知ることができることは、不良な種菌が実際の栽培に使用されることを防止し、これによって栽培ロスが生じることを未然に防止することができる点で従来のおがくず種菌等を使用する場合にくらべて有利である。また、仮に、種菌が不良であった場合でも、培養液の調製から殺菌、調整培養液を接種する工程を再度行うことによって、短期間で回復させることができる点で、有利である。

このように、上記工程を経ることにより、液体種菌を製造することができる。この液体種菌を培地に接種し、きのこ（子実体）の製造工程（培養工程、発生工程、育成工程）を経ることにより、きのこを収穫することができる。なお、きのこの栽培方法は、きのこの種類によって生育環境や栽培工程が異なるが、それぞれのきのこの分野において一般的な栽培方法を採用することができる。

１ 培養タンク
２ エアレーション装置
３ 送気管
３ａ 上流側送気管
３ｂ 下流側送気管
４ 排気管
４ａ 上流側排気管
４ｂ 下流側排気管
５ バイパス管
６ 流入口
７ 噴出口
９ 送風手段
１０ 第１バルブ
１１ フィルタ
１２ 第２バルブ
１４ 排気管口
１５ 排気口
１６ 圧力計
１７ 第３バルブ
１８ 第４バルブ
１９ ヘルールクランプ
２０ 取付口
２１ 栓
２２ 開閉バルブ
２４ 蓋
２７ 接種口
３３ ウォータージャケット
３４ 攪拌装置
４１ 洗浄台装置

Claims (5)

1. 培養液を収容して種菌を培養するための培養タンクと、該培養タンク内の培養液に空気を供給して爆気を行うためのエアレーション装置とを備え、
   該エアレーション装置は、流入口から取り入れた空気をタンク下部の噴出口から培養タンク内の培養液中に送り込む送気管と、培養タンク内の培養液に供給された空気を培養タンク上部の排気管口より培養タンク外へ排気する排気管と、前記送気管と排気管とを培養タンクの外部でバイパスする開閉バルブ付きのバイパス管とを備え、
   前記送気管には、前記培養タンク内への種菌接種時に培養タンクへの空気の流入を阻止するよう流入口側に開閉自在に設けられた第１バルブと、該第１バルブよりも下流側でかつ前記バイパス管の分岐部よりも下流側において、培養液の加熱殺菌時に培養タンク内の培養液が逆流するのを阻止するように開閉自在に設けられた第２バルブと、前記第１バルブとその下流側の前記バイパス管の分岐部との間に介在され流入口から流入する空気を清浄化するフィルタとを備え、
   前記排気管には、前記バイパス管の分岐部よりも下流側に着脱自在に設置される圧力計と、該圧力計を挟んでその両側に配置され圧力計の取り外し時に閉鎖する第３バルブ及び第４バルブとを備えたことを特徴とするきのこの液体種菌培養装置。
2. 前記培養タンクの外周にウォータージャケットが設けられたことを特徴とする請求項１に記載のきのこの液体種菌培養装置。
3. 前記培養タンク内に収容される培養液を攪拌する攪拌装置が設けられ、該攪拌装置は、攪拌羽根と、該攪拌羽根の羽根軸に連結される駆動モータとを備え、前記羽根軸の上端はタンク外へ露出され、前記駆動モータは前記羽根軸に着脱自在に設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載のきのこの液体種菌培養装置。
4. 前記請求項１〜３のいずれかに記載のきのこの液体種菌培養装置を使用して、培養液の加熱殺菌前に行う加熱殺菌準備工程と、高温雰囲気下で培養タンク内の培養液を加熱殺菌する加熱殺菌工程と、培養液の冷却を行う冷却工程と、培養液に種菌を接種する種菌接種工程と、種菌の培養を行う種菌培養工程とを順次行うきのこの液体種菌の培養方法であって、
   前記加熱殺菌準備工程において、前記培養タンク内に培養液を収容し、前記排気管の取付口から前記圧力計を取外した後、該取付口を蓋により閉塞し、
   前記加熱殺菌工程において、第１バルブ及び開閉バルブを開くと共に、第２バルブ、第３バルブ及び第４バルブを閉じ、培養タンク内の膨張した空気を排気管から、バイパス管及び送気管を通って、送気管の流入口より排出すると共に、閉状態の第２バルブにより培養タンク内の培養液が逆流するのを阻止し、
   前記冷却工程において、第３バルブおよび第４バルブを閉じて排気管を閉鎖した状態で、前記蓋を取外して取付口に圧力計を取り付けると共に、第１バルブ及び開閉バルブを開き、第２バルブ、第３バルブ及び第４バルブを閉じた状態のままで、冷却による前記培養タンク内の空気の凝縮に伴う培養タンク内への空気の流入を、送気管の流入口から、送気管、フィルタ、バイパス管及び排気管を通って、培養タンク内に開口する排気管口から行い、
   前記種菌接種工程において、第１バルブを閉じて培養タンクへの空気の流入を阻止した状態で前記培養タンク内に種菌を接種し、
   前記種菌培養工程において、第１バルブ、第２バルブ、第３バルブ及び第４バルブを開くと共に開閉バルブを閉じて、流入口からの空気を送気管を通して噴出口から培養タンク内へ送り込むことにより培養液のエアレーションを行うと共に、培養タンク内の空気を排気管口から、排気管を通して排気口より排気することを特徴とするきのこの液体種菌の培養方法。
5. 前記冷却工程において、ウォータージャケット内に水を循環させることを特徴とする請求項４に記載のきのこの液体種菌の培養方法。