KR20010073990A - 버섯재배용 종균의 배양장치 및 배양방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작업공정을 자동화하고 일원화하여 곰팡이균 등의 잡균에 의한 피해를 방지하고 버섯종균의 배양시간을 단축하는 버섯재배용 종균의 배양장치 및 배양방법에 관한 것이다.

보다 상세하게는 액체종균배양기와 배지혼합발효기와 종균배지혼합접종기로 구성되어 있으며, 액체종균배양기는 여러 가지 영양소가 함유된 물을 살균, 소독한 후 플라스크에서 초기 배양된 종균을 선별하여 넣고 곰팡이등 잡균의 혼입이 차단되도록 필터를 통하여 여과시킨 공기(산소)를 공급하고 물을 순환시키면서 일정한 온도에서 배양(4∼7일)하여 앵두정도의 크기로 증식된 종균핵 덩어리를 커터에 의하여 좁쌀정도 크기로 분쇄하여 종균핵의 수를 늘리고, 배지혼합발효기는 톱밥, 쌀겨, 칼슘, 물로혼합된 배지를 발효하여 종균배지혼합접종기에 투입하며, 종균배지혼합접종기는 배지를 넣어 살균, 소독하고 액체종균배양기에서 배양되어 분쇄된 종균핵을 외부와 단절된 관의 내부를 통하여 종균토출관에서 분사하여 배지에 접종함으로써 버섯종균을 접종하는 과정에서도 곰팡이균 등의 잡균이 혼입되지 않도록 하며 종균핵과 발효된 배지를 혼합스크류에 의하여 골고루 혼합할 수 있도록 되어 있는데 상기 단계가 일관되게 자동화되어 노동력이 절감되고 종균접종배양 기간이 단축 되는 버섯재배용 종균의 배양장치 및 이 장치를 사용한 배양방법에 관한 것이다.

Description

버섯재배용 종균의 배양장치 및 배양방법{An apparatus for mushroom cultigen and method of cultivation}

본 발명은 버섯을 재배하기 위한 종균을 배양하는 장치 및 배양방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작업공정을 자동화하고 일원화하여 곰팡이균 등의 잡균침입에 의한 피해를 방지하며 종균의 배양시간을 단축하는 버섯재배용 종균의 배양장치 및 배양방법에 관한 것이다.

버섯을 재배하기 위하여는 버섯의 종균을 생성시키고 이 생성된 종균을 톱밥과 쌀겨와 칼슘 등이 혼합되어 발효된 배지에 접종하여 배양, 증식시키며 버섯종균이 배양, 증식된 배지를 나무나 짚단에서 키워서 버섯으로 재배한다.

종래에는 생성된 버섯의 종균을 배지에 접종하여 배양시키기 위한 과정으로 통상 톱밥 80중량부, 쌀겨 20중량부, 탄산칼슘 1중량부 정도에 물을 약 6.5중량부 혼합하고 이 혼합물을 비닐봉지에 담아 통상의 방법으로 살균실에서 121℃정도의 온도로 살균하며, 이를 다시 냉각실로 옮겨 20∼25℃정도로 냉각한 후 이 냉각된 혼합물을 접종실로 옮겨 혼합물에 생성된 버섯의 종균을 접종하고 비닐봉지를 입봉한 다음 배양실에서 키우는 방법을 사용하고 있다.

그러나 이와 같이 플라스크에서 생성된 버섯종균이 배지에 직접 접종되고 모든 작업이 수작업으로 이루어지는 방법은 작업 공정이 복잡하여 많은 노동력을 필요로 할 뿐만 아니라 배양시간이 오래(약 25∼30일) 걸리고, 버섯종균이 배지에 고르게 배양되지 못하며 배지의 상부에서만 배양되고 한 개의 공정을 끝낸 후 다음 공정으로 이동하는 과정 중에 곰팡이균등 잡균의 침입 특히 여름철 느타리버섯 재배에 치명적인 피해를 주는 붉은 곰팡이(Neurosporasp) 균 등이 혼입되어 잡균 오염에 의한 피해가 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해소하고자 하는 것으로 버섯재배를 위한 종균의 배양공정을 자동화하고 일원화하여 노동력을 절감하는 동시에 배양시간을 단축하고, 배지에 종균을 균일하게 접종하며 곰팡이균등 해로운 잡균의 혼입에 의한 피해를 방지하는데 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 액체종균배양기와 배지혼합발효기와 종균배지혼합접종기로 구성하여 영양소가 함유된 물을 액체종균배양기에 넣고 살균, 소독한 후 플라스크에서 생성된 종균을 상기 살균, 소독된 물에 넣어 산소공급 및 순환시키면서 증식시키고 종균핵 덩어리 상태로 배양된 것을 커터로 잘게 분쇄함으로써 종균핵의 수를 늘려 종균의 배양시간을 현격히 감소시키는 동시에 배양과정중에 곰팡이균등 잡균이 혼입되지 않도록 하고, 발효된 배지를 종균배지혼합접종기에 넣어 살균, 소독하고 액체종균배양기에서 배양된 종균이 외부와 단절된관의 내부를 통하여 살균된 배지에 접종됨으로써 버섯종균을 접종하는 과정에서도 곰팡이균 등이 혼입되지 않도록 하며, 액체종균배양기에서 배양되어 분쇄된 종균을 종균토출관을 통해 균일하게 분사하여 살균된 배지와 고르게 혼합함으로써 버섯의 종균이 배지에 균일하게 분포되어 배양될 수 있도록 하는 동시에 배양시간이 단축되도록 하며, 상기 단계를 일관되게 자동화하여 노동력이 절감되도록 하는데 특징이 있다.

도 1은 본 발명의 장치를 설명하기 위한 구성도

도 2는 본 발명의 구성요소인 액체종균배양기의 단면도

도 3은 본 발명의 구성요소인 배지혼합발효기의 단면도

도 4는 본 발명의 구성요소인 종균배지혼합접종기의 단면도

〈도면의 주요부분에 대하 부호의 설명〉

1. 액체종균배양기 2. 배지혼합발효기

3. 종균배지혼합접종기 4, 21. 가열장치

5, 22. 냉각장치 5'. 냉각수배출구

6. 순환관 7. 커터

8. 회전날개 9. 회전축

10a, 10b, 10c, 10d. 필터 11. 블로워공기주입관

12. 공기인입배출관 13. 공기배출관

14. 종균주입관 15. 모터

16a, 16b. 배출구멍 17. 밸브

18. 분사구멍 19. 종균토출관

20, 28, 29. 혼합스크류 21'. 스팀배출구

23. 배지투입구 24. 접종배지배출구

25. 접종배지토출장치 26, 27. 감속기

30. 톱밥과 쌀겨의 인입구 31. 배지배출구

32. 컨베어

본 발명은 실험실에서 플라스크에 종균을 생성하여 선별하는 종균생성선별단계와, 종균생성선별단계를 통해 생성된 종균을 액체종균배양기(1)에서 증식시켜 배양된 종균핵 덩어리를 분쇄하여 핵의 수를 증가시키는 액체종균배양단계와, 배지발효단계를 통하여 발효된 톱밥과 쌀겨와 칼슘 등의 혼합물인 통상의 배지에 배양되어 분쇄된 종균핵을 혼합, 접종하는 종균배지혼합접종단계와, 종균핵이 접종된 배지를 비닐봉지에 담는 입봉단계를 통하여 종료되는데 이 비닐봉지에 입봉된 접종배지는 농가에 판매되어 배양실에서 버섯으로 재배된다.

상기 과정에 사용되는 장치를 도면에 의하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 장치는 액체종균배양기(1), 배지혼합발효기(2), 종균배지혼합접종기(3)로 구성되어 있고, 이 액체종균배양기(1)는 외부와 단열이 이루어지도록 되어 있으며 살균 및 소독을 위하여 전열선을 사용한 가열장치(4)와 가열된 후에 냉각시간을 단축시키기 위하여 냉각수를 관을 통해 순환시키는 냉각장치(5)가 구비되어 있고 중앙에 순환관(6)이 형성되어 있는데 순환관(6)의 상부에는 배출구멍(16a,16b)이 형성되어 있으며 순환관(6)의 내측에는 앵두정도의 크기로 자란 종균핵 덩어리를 4㎜정도의 좁쌀크기로 분쇄하기 위한 커터(7)와 물의 순환을 위한 스크류식 회전날개(8)가 형성된 회전축(9)이 구비되어 있고, 해로운 잡균이 들어가지 못하도록 필터(10a, 10b, 10c, 10d)가 각각 구비된 블로워공기주입관(11)과 공기인입배출관(12)과 공기배출관(13)과 종균주입관(14)이 구비되어 있어 모터(15)의 회전력으로 회전축(9)이 회전하면 액체종균배양기(1) 내부에 들어있던 물과 종균들이 스크류식 회전날개(8)에 의하여 순환관(6)의 위로 올라간 후 순환관(6)의 상부 측면에 형성된 배출구멍(16a, 16b)을 통해 순환관(6)의 외측으로 배출되어 물이 계속하여 순환하도록 되어 있고 블로워공기주입관(11)으로 블로워공기가 주입되어 물에 산소가 공급되도록 되어 있으며,

배지혼합발효기(2)는 톱밥과 쌀겨와 칼슘등 통상의 버섯재배용 배지원료를 혼합스크류(28, 29)로 혼합하여 발효시킬 수 있도록 되어 있고 혼합된 배지를 컨베어(32)등에 의하여 종균배지혼합접종기(3)에 투입할 수 있도록 되어 있으며,

종균배지혼합접종기(3)는 액체종균배양기(1)와 연결되어 밸브(17)를 열면 분쇄된 종균핵을 분사구멍(18)을 통해 균일하게 분사시킬 수 있는 종균토출관(19)과 배지와 종균핵의 혼합을 위한 혼합스크류(20)가 구비되어 있고, 살균 및 소독을 위한 스팀식 가열장치(21)와 가열 후 조속히 냉각시키기 위하여 냉각수를 관을 통해 순환시키는 냉각장치(22)가 구비되어 있으며 배지를 투입하기 위한 배지투입구(23)와 배지와 종균핵의 혼합물을 비닐봉지에 담기 위해 배출하는 접종배지배출구(24)가 형성되어 있고, 배지와 종균핵의 혼합물을 접종배지배출구(24)로 밀어주어 쉽게 배출되지 않는 배지와 종균핵의 혼합물을 강제로 배출시키는 접종배지토출장치(25)가 설치되어 있다.

상기와 같이 액체종균배양기(1)에 사용되는 가열장치(4)는 전열선에 의한 가열장치를 사용하고 냉각장치(5)는 냉각수를 관을 통해 순환시켜 냉각시키는 장치를 사용하는 것이 가온살균과 냉각을 효과적으로 할 수 있어 바람직하나 다른 방식의 가열장치와 냉각장치를 사용할 수 있으며, 또 종균배지혼합접종기(3)에 사용되는 가열장치(21)도 많은 양의 배지를 효과적으로 살균 및 소독하기 위하여 스팀식 가열장치를 사용하였으나 다른 방식의 가열장치를 사용할 수도 있고, 접종배지토출장치(25)는 스크류식 이송방식을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 작용을 실시 예를 통해 설명하면 다음과 같다.

실험실에서 플라스크에 버섯의 종균을 생성하여 선별하고 이 선별된 버섯의 종균을 액체종균배양기(1)에 넣기에 앞서 액체종균배양기(1)에 이미 채워진 물과 통상의 영양소(물 1리터당 약 설탕-20g, 원기소-0.2g, 질산칼륨-0.5g, 인산칼륨-0.1g, 황산마그네슘-0.75g, 황산철-0.02g, 황산아연-0.02g)를 가열장치(4)를 사용하여 약 121℃정도로 가열하여 살균, 소독한 후 냉각장치(5)를 사용하여 25℃정도까지 냉각시킨다.

버섯의 종균을 종균주입관(14)을 통해 액체종균배양기(1)에 넣으며 내부온도를 25℃정도로 유지하고 블로워공기주입관(11)을 통해 블로워공기를 불어넣어 물에 산소를 공급하면서 모터(15)로는 회전날개(8)가 형성된 회전축(9)을 저속으로 회전시켜 물을 순환시키면서 4∼7일정도 배양해서 종균이 앵두정도 크기로 커진 것을회전축(9)을 고속회전(약 1600rpm)시켜 커터(7)에 의해 4㎜정도의 크기로 분쇄하여 종균핵의 수가 많아지도록 한다.

이때 액체종균배양기(1)의 용량이 작을 경우 블로워공기가 액체종균배양기(1) 내부에서 큰 압력으로 발생할 수 있는데 이 압력의 배출을 공기배출관(13)으로 배출시키는 것이 어려울 때에 공기인입배출관(12)을 통해서도 압력이 배출될 수 있으며, 액체종균배양기(1)의 용량이 커 블로워공기주입관(11)을 통해 들어오는 공기의 양이 적어 산소의 공급이 부족한 경우에는 공기인입배출관(12)을 통해서 추가로 블로워공기를 주입할 수도 있어 공기인입배출관(12)은 추가로 공기를 주입하여 산소를 공급하거나 내부의 압력을 추가로 배출하는 보조적인 역할을 하게된다.

배지혼합발효기(2)에서 톱밥과 쌀겨 칼슘등 통상의 버섯재배용 배지원료를 혼합하여 65℃정도에서 약 6시간정도 발효시킨 배지를 종균배지혼합접종기(3)에 넣고 종균배지혼합접종기(3)의 가열장치(21)를 사용해 121℃정도로 가열함으로써 배지를 살균 및 소독하여 무균상태로 만들고 냉각장치(22)를 사용하여 25℃정도로 냉각시킨 후 액체종균배양기(1)의 액체종균, 즉 잘게 분쇄된 종균핵을 종균토출관(19)의 분사구멍(18)을 통해 종균배지혼합접종기(3)의 살균, 소독된 배지에 분사하여 배지와 종균핵이 고르게 혼합, 접종되도록 한다.

종균배지혼합접종기(3)에서 혼합, 접종된 배지와 버섯의 종균핵은 접종배지토출장치(25)로 인해 접종배지배출구(24)로 쉽게 배출되어 비닐봉지에 담겨 농가에 판매된다.

미설명 부호 5'는 냉각수배출구이고 21'은 스팀배출구이며, 26, 27은 감속기이고 30은 톱밥과 쌀겨의 인입구이며 31은 배지배출구이다.

본 발명에 의하면 액체종균배양기와 배지혼합발효기와 종균배지혼합접종기로 구성하여 여러 가지 영양소가 함유된 물을 액체종균배양기에 넣고 살균, 소독한 후 플라스크에서 생성된 종균을 상기 살균, 소독된 물에 넣어 잡균이 여과된 공기를 통해 산소를 공급하고 순환시키면서 증식시키고 배양하여 덩어리 상태로 크게 배양된 종균핵을 잘게 분쇄함으로써 종균의 수를 늘려서 접종하여 종균의 양이 많을 뿐 아니라 종균이 쉽게 톱밥에 적응되어 10일 이내로 종균 배양이 완숙되므로 기존의 배양기간보다 15∼20일정도 단축시킬 수 있어 배양시간이 현격히 감소되는 동시에 배양과정 중에 곰팡이균등 잡균이 혼입되지 않고, 배지를 종균배지혼합접종기에 넣어 살균, 소독하고 액체종균배합기에서 배양된 종균이 외부와 단절된 관의 내부를 통하여 상기 살균, 소독한 배지에 접종함으로써 버섯종균을 접종하는 과정에서도 곰팡이균 등의 잡균이 혼입되지 않아 버섯재배를 망치는 붉은 곰팡이균등 해로운 잡균에 의한 피해가 발생하지 않으며, 액체종균배양기에서 배양되어 분쇄된 종균핵을 종균토출관을 통해 살균된 배지에 분사하여 배지와 고르게 혼합함으로써 버섯의 종균이 배지에 균일하게 분포하여 배양되며, 상기 각 공정이 처음 액체종균배양단계부터 마무리단계인 입봉단계까지 자동화되고 단일공정으로 일원화되어 종래의 여러 공정이 분산되어 있을 때 보다 노동력과 생산비가 절감되는 특징이 있다.

Claims (3)

1. 버섯재배용 종균의 배양장치에 있어서, 액체종균배양기(1), 배지혼합발효기(2), 종균배지혼합접종기(3)로 구성되어 있고, 이 액체종균배양기(1)는 외부와 단열이 이루어지며 전열선을 사용한 가열장치(4)와 냉각수를 관을 통해 순환시키는 냉각장치(5)가 구비되어 있고 중앙에 순환관(6)이 형성되어 있는데 순환관의 상부에는 배출구멍(16a, 16b)이 형성되어 있으며 순환관(6)의 내측에 커터(7)와 스크류식 회전날개(8)가 형성된 회전축(9)이 구비되어 있고, 필터(10a, 10b, 10c, 10d)가 각각 구비된 블로워공기주입관(11)과 공기인입배출관(12)과 공기배출관(13)과 종균주입관(14)이 구비되어 있어 회전축(9)의 회전으로 내부에 채워진 물과 종균들이 순환관(6)의 위로 올라간 후 상부 측면에 형성된 배출구멍(16a, 16b)을 통해 순환관(6)의 외측으로 배출되어 물이 계속하여 순환하고 블로워공기주입관(11)으로 블로워공기가 주입되어 물에 산소가 공급되도록 되어 있으며,

   배지혼합발효기(2)는 통상의 버섯재배용 배지 원료를 발효하여 종균배지혼합접종기(3)에 투입할 수 있도록 되어 있고,

   종균배지혼합접종기(3)는 액체종균배양기(1)와 연결되어 밸브(17)를 열면 종균핵을 분사구멍(18)을 통해 균일하게 분사시킬 수 있는 종균토출관(19)과 혼합스크류(20)가 구비되어 있고, 살균, 소독을 위한 스팀식 가열장치(21)와 냉각수를 관을 통해 순환시키는 냉각장치(22)가 구비되어 있으며 배지투입구(23)와 접종배지배출구(24)가 형성되어 있고, 배지와 종균핵의 혼합물을 접종배지배출구(24)로 배출시키는 접종배지토출장치(25)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 버섯재배용 종균의 배양장치.
2. 제 1항에 있어서, 접종배지토출장치(25)는 스크류식 이송방식을 사용한 것을 특징으로 하는 버섯재배용 종균의 배양장치.
3. 버섯재배용 종균의 배양방법에 있어서, 실험실에서 플라스크에 버섯의 종균을 생성하여 선별하는 종균생성선별단계와,

   여러 가지 영양소가 함유된 물을 액체종균배양기(1)에 넣고 살균, 소독한 후 플라스크에서 생성된 종균을 상기 살균, 소독된 물에 넣어 25℃정도를 유지하면서 산소공급 및 순환시켜 종균을 증식시키고 앵두정도 크기의 종균핵 덩어리로 배양한 후 이 배양된 종균핵 덩어리를 잘게 분쇄하여 종균핵의 수를 증가시키는 액체종균배양단계와,

   톱밥과 쌀겨의 혼합물인 배지를 발효시키는 배지발효단계와,

   발효된 배지를 종균배지혼합접종기에 넣어 살균, 소독한 후 액체종균배양기(1)에서 배양되어 잘게 분쇄된 종균핵을 관의 내부를 통하여 살균, 소독된 배지에 접종하고 배지와 혼합하는 종균배지혼합접종단계와,

   종균과 배지의 혼합물을 비닐봉지에 담는 입봉단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 버섯재배용 종균의 배양방법.