NL8601574A - Werkwijze en inrichting voor de steriele en/of partieel steriele bereiding, de inoculatie en het opzakken van voedingsbodem voor paddestoelen. - Google Patents

Description

-1- - 25614/Vk/mv L

* # <

Korte aanduiding: Werkwijze en inrichting voor de steriele en/of partieel steriele bereiding, de inoculatie en het opzakken van voedingsbodem voor paddestoelen.

5

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en een inrichting voor de steriele en/of partieel steriete bereiding, de inoculatie en het opzakken van voedingsbodem voor paddestoelen. De gezamenlijke toepassing van de werkwijze en de inrichting volgens de uitvinding 10 maakt het mogelijk landbouwafvallen te gebruiken, voedingsbodem te produceren in kortere tijd, een opbrengst te realiseren die de opbrengst van de tot nu toe bekende praktijken verschillende keren overtreft en dat tegen aanzienlijk lagere kosten.

Zoals bekend kunnen bepaalde paddestoelvariëteiten> bij-15 voorbeeld pleurotus ostreatus Ceen bepaald soort zwam) gekweekt worden op bomen, granen en op verschillende landbouwkundige bijprodukten. Voor de bereiding van voedingsbodem, die nodig is voor het kweken, zijn verschil-• lende methoden bekend. Elke methode heeft ten doel om in de voedingsbodem gunstige omstandigheden te creëren voor het mycelium van de te kweken 20 paddestoelen. Tijdens het kweken dient de voedingsbodem van de paddestoelen voedingsstoffen en water te bevatten. Bovendien dient bij de bereiding gestreefd te worden naar de afwezigheid of aanzienlijke ver- . mindering van de vele andere concurrerende micro-organismen (meeldauw, bacteriën) in de grondstof en naar de eliminatie van hun bestaansvoor-25 waarden, zodat het mycelium van de paddestoelen, dat in een dergelijke voedingsbodem is geinoculeerd, snel groeit zonder concurrentie. De voedingsbodem wordt dus geproduceerd uit droge grondstoffen door deze nat te maken en daarna de nadelige werking van de concurrerende micro-organismen te elimineren. Na inoculatie wordt de aldus bereide voedingsbodem 30 dooreengeweven. Het dooreengeweven materiaal wordt gebruikt voor verdere inoculatie en het geinoculeerde produkt in dooreengeweven toestand wordt gebruikt als veevoeder of voor het kweken van paddestoelen.

Van de meestal gebruikte warmtebehandeling voor het verminderen van de schadelijke micro-organismen, die op het natmaken volgt, 35 zijn drie methoden bekend. De eerste methode van warmtebehandeling heeft tot doel de thermofiele bacteriën in de voedingsbodem te vermeerderen om daarmee de gewenste bescherming te verkrijgen. Tijdens de warmtebehande-

o Ci! 1 3.M

' i r V

' -2- 25614/Vk/mvl ling wordt de natgemaakte grondstof verwarmd tot maximaal 60 °C (terloops tot 70 °C gedurende 2-3 uur tegen schadelijke insekten, gevolgd door afkoelen beneden 60 °C), waarna de grondstof gedurende 2-3 dagen op 50-55 °C wordt gehouden, terwijl op adequate wijze belucht wordt. In dit geval 5 consumeren de thermofiele bacteriën, die zich in zeer grote hoeveelheid hebben vermeerderd, vrijwel alle voedingsstoffen van de meeldauw en andere micro-organismen, ten gevolge waarvan zich in de voedingsbodem een zekere bescherming heeft ontwikkeld. Volgens deze methode wordt de natgemaakte grondstof verhit met stoom of door onderdompeling in heet water 10 of door de zogenaamde massa-warmtebehandeling. De met warmte behandelde, tot beneden 30 °C afgekoelde voedingsbodem kan geinoculeerd worden met mycelium, zonder bijzondere hygiënische voorwaarden in acht te nemen.

Daarna wordt de voedingsbodem tijdens het opzakken in verpakkingsmateriaal dooreengeweven en is deze gereed voor gebruik.

15 Volgens de tweede methode van warmtebehandeling wordt in de loop van de partiële sterilisatie de natgemaakte grondstof verhit op 70-100 °C en daarop gedurende 1-6 uur gehouden. In dit geval worden het ongedierte in de grondstof en de vegetatieve vormen van de concurrerende micro-organismen vernietigd, behalve die, die in persistente vorm (sporen) 20 aanwezig zijn. Na de temperatuurbehandeling wordt de voedingsbodem snel afgekoeld tot beneden 30 °C en geinoculeerd met het mycelium van de geselecteerde paddestoel. Voor de inoculatie zijn strikt hygiënische omstandigheden nodig, omdat de partiële sterilisatie de voedingsbodem niet beschermt tegen herinfectie door organismen afkomstig uit de lucht 25 of van andere bijkomende zaken. Na de inoculatie en het opzakken dienen voor de voedingsbodem strikte hygiënische omstandigheden gehandhaafd te worden ook gedurende het dooreenweven. Daarom moet het verpakkingsmateriaal afgesloten worden om verzekerd te zijn van een adequate steriliteit.

Het dooreengeweven materiaal beschermt zichzelf reeds tegen infecties, 30 zodat het kweken onder gebruikelijke omstandigheden kan plaatsvinden.

De derde warmtebehandeling is de steriele methode. Bij. deze methode wordt de natgemaakte grondstof afgevuld in geschikt verpakkingsmateriaal, dat daarna gesloten wordt, waarna de grondstof tezamen met het verpakkingsmateriaal verwarmd wordt op 110-135 °C in een autoclaaf 35 en daarop onder druk gehouden wordt. Ten gevolge van deze warmtebehandeling worden het ongedierte en alle micro-organismen (gist, schimmels, sporen, bacteriën), die in de grondstof aanwezig zijn, vernietigd. Daarna wordt de % o u i -3- 25614/Vk/mvl * * voedingsbodem samen met de autocLaaf afgekoeld tot een bepaalde temperatuur, waarna het verpakkingsmateriaal uit de autoclaaf wordt gehaald en afgekoeld wordt tot beneden 30 °C. Het verpakkingsmateriaal wordt daarna geopend en de voedingsbodem wordt met mycelium geinoculeerd onder zeer 5 strikte hygiënische omstandigheden, waarna het verpakkingsmateriaal weer wordt gesloten onder steriele omstandigheden. Daarna wordt de voedingsbodem dooreengeweven en in gebruik genomen. Deze methode is in hoofdzaak geschikt voor de produktie van inoculum.

Voor de technische realisatie, de bereiding, de inocula-10 tie en het opzakken van de steriele voedingsbodem worden de volgende methoden en bijkomende zaken gebruikt.

De fijngemalen of fijnkorrelige grondstof (bijvoorbeeld tarwekorrels) wordt eerst natgemaakt of voorgekookt met het doel een adequate wateropname te bewerkstelligen. Het natmaken wordt gewoonlijk 15 uitgevoerd met de hand door besprenkeling of menging, en in het geval van grote hoeveelheden onder gebruikmaking van transportmiddelen (transportbanden, enz.). Verschillende intermitterend en continu werkende kookinrichtingen worden gebruikt voor het voorkoken van de korrelvormige grondstof. Na het koken en het drogen wordt het vooraf natgemaakte en 20 gekookte materiaal in het algemeen met de hand afgevuld in verpakkingsmateriaal, meestal in conserveerfLessen, daarna met de hand afgesloten onder steriele omstandigheden. De flessen worden in autoclaven geplaatst, eventueel met gebruikmaking van manden die erin en eruit gehesen kunnen worden, daarna gesteriliseerd onder geschikte druk en temperatuur. Na de 25 periode, waarin gesteriliseerd wordt, worden de flessen met de autoclaaf afgekoeld tot een bepaalde temperatuur, waarna de flessen uit de autoclaaf worden verwijderd en weggezet worden voor een natuurlijke koeling tot de inoculatietemperatuur. Daarna worden de flessen met de hand geopend onder steriele omstandigheden, wordt de voedingsbodem met de hand 30 geinoculeerd met graankiemen of een inoculatiestaaf, waarna de flessen weer afgesloten worden met de hand. Dit wordt gevolgd door dooreenweven van de voedingsbodem op een geschikte plaats. Een dergelijke inrichting met bijkomende zaken wordt beschreven in het boek van Szili, I.-Vessey, E., getiteld: "Household cultivation of champignon and other mushrooms", 35 1980, biz. 185-204.

De bijna steriele warmtebehandeling van de voedingsbodem wordt in kleinere hoeveelheden ook in een autoclaaf uitgevoerd op soort-i ··, : k 7 λ : ΐ » j ; j s -4- 25614/Vk/mvl gelijke wijze als hiervoor beschreven, maar bij lagere temperatuur. Oe inoculatie en het dooreenweven zijn hetzelfde als die beschreven voor de steriele methode. In het geval van grote hoeveelheden wordt de natgemaakte grondstof afgevuld in dozen of plastic zakken en in stoomketels met 5 warmte-isolatie verhit met behulp van stoom tot de gewenste temperatuur, een tijd op die temperatuur gehouden, waarna met een luchtstroom snel afgekoeld wordt. De met hitte behandelde voedingsbodem wordt uit de stoomketel verwijderd. De voedingsbodem wordt losgestort en inoculum wordt ermee gemengd, hetzij machinaal of met de hand, daarna wordt de voedings-10 bodem weer afgevuld in dozen of zakken. De inoculatie kan ook plaatsvinden in het verpakkingsmateriaal, dat in de stoomketel is gebruikt, waarbij een inoculatiestaaf in de voedingsbodem wordt gestoken of met de hand wordt geinoculeerd. Na de inoculatie worden de zakken op steriele wijze afgesloten. In beide gevallen vindt de inoculatie plaats onder strikt 15 hygiënische omstandigheden. Daarna wordt de voedingsbodem dooreengeweven onder nog striktere hygiënische omstandigheden.

Een nadeel van de bekende en tot nu toe gebruikte praktijken is, dat de werkwijzen en de inrichting, die gebruikt worden voor de bereiding, de inoculatie en het afzakken van de steriele en bijna 20 steriele voedingsbodem slechts voor iedere stap afzonderlijk bekend zijn. Nog een nadeel is, dat de technologische fasen tot nu toe gerealiseerd worden in afzonderlijke ruimten met aparte inrichtingen. Daardoor vereisten deze werkwijzen vele handelingen en veel handmatig uit te voeren methoden. Een verder nadeel van de toegepaste processen is verbonden met de 25 infectieuze gevoeligheid van de met warmte behandelde voedingsbodem, die deze uit de omgeving ondervindt, en wel dat elke stap (transport, opening) een groter infectierisico tot gevolg heeft. De werkwijzen met autoclaven hebben als extra nadeel, dat ten gevolge van de ongunstige omstandigheden van warmte-overdracht, slechts kleine eenheden (maximaal 5 liter) met 30 warmte behandeld kunnen worden en zelfs dat met onnodig hoog energieverbruik. Het schoonmaken van de flessen, voor ze opnieuw worden gebruikt, leidt ook tot extra kosten. Voorts is de grote hoeveelheid handmatig werk een nadeel van de toegepaste methoden en de noodzakelijke handelingen met het materiaal beïnvloeden in ongunstige zin de kosten en de economische 35 efficiency van de werkwijzen. Deze nadelen komen nog sterker tot uiting in het geval van produktie op grote schaal. Daarom was het steriele proces bij industriële hoeveelheden alleen economisch voor de produktie 86013 ^ 4

9 V

-5- 25614/Vk/mvl van paddestoeIklemen. De bereiding op grote schaal, de inoculatie en het opzakken van voedingsbodem voor het kweken van paddestoelen konden niet ontwikkeld worden, noch met de steriele, noch met de gedeeltelijk steriele methode, bij gebrek aan een geschikte werkwijze en inrichting.

5 De uitvinding heeft ten doel om bovengenoemde nadelen te / elimineren door de ontwikkeling van een dergelijk proces en inrichting voor de steriele en gedeeltelijk steriele bereiding, inoculatie en opzakken van de voedingsbodem, waarbij de bevochtiging, de warmtebehandeling van de grondstof, de inoculatie en het opzakken van de voedingsbodem uit-10 gevoerd worden met een minimum aantal handelingen met het materiaal, een laag energieverbruik en een geringe hoeveelheid handwerk, waarbij tegelijkertijd het risico van infectie van de voedingsbodem wordt gereduceerd en een economische toepasbaarheid op grote schaal wordt gegarandeerd.

De uitvinding heeft derhalve betrekking op een werkwijze 15 voor de steriele en/of gedeeltelijk steriele bereiding, de inoculatie en het opzakken van voedingsbodem, waarbij de bekende grondstof, zoals stro en/of lege maïskolven voor de voedingsbodem geschikt worden gemaakt door deze te hakselen of te malen. Na het malen wordt de grondstof gemengd met de noodzakelijke toevoegingen. Het materiaal, dat door mengen is ver-20 kregen, wordt bevochtigd met water, daarna partieel gesteriliseerd door verhitting en fermentatie, gevolgd door inoculatie en dooreenweven van de voedingsbodem, waarna het dooreengeweven materiaal in de kweekruimte wordt gebracht. Deze werkwijze wordt gekarakteriseerd door het hakselen en malen van de grondstof, waarvoor stro en/of lege maïskolven geschikt zijn, tot 25 minder dan 5 respectievelijk 6 mm, waarna organische en/of anorganische additieven, waarvoor sojameel als stikstofbron geschikt is, aan het aldus geprepareerde materiaal worden toegevoegd overeenkomstig de formulering die voor de te kweken paddestoel geschikt is, en het mengsel.in een gesloten systeem wordt gebracht en gemengd met een snelheid van 60 r.p.m., waarbij 30 ondertussen heet water van minimaal 90 °C aan het materiaal wordt toegevoegd ter verkrijging van een vochtgehalte eerst van 63% en daarna de benodigde 70%. Voor een verdere toename van het vochtgehalte met 7-10%, bij voorkeur met 7,5%, wordt stoom van 100-120 °C, bij voorkeur 110 °C, gedurende 5-30, bij voorkeur 15 minuten, geïnjecteerd. Daarna wordt de 35 aldus bereide, in het gesloten systeem aanwezige gronstof gesteriliseerd met stoom van 100-120 °C, bij voorkeur van 115 °C, gedurende 30-60, bij voorkeur gedurende 35 minuten. De sterilisatie wordt gevolgd door afkoeten .·. ~ λ λ ς 7 a D v ! ^ ; r 4 ' *->

-6- 25614/Vk/mvL

van de grondstof tot een temperatuur tussen 20 en 30 °C, bij voorkeur tot 25 °C, met een koelmiddel, dat langs de buitenkant van het gesloten systeem wordt geleid, terwijl de mengbeweging en de snelheid daarvan worden gehandhaafd. Na het afkoelen wordt de inwendige druk, die nog aanwezig is 5 in het gesloten systeem, afgelaten tot atmosferische druk. Tegelijkertijd wordt vanuit de steriele ruimte inoculum met een korrelgrootte van 1-3 mm, bij voorkeur 1,5 mm, in het gesloten systeem gebracht. De grondstof wordt gemengd met een snelheid van 30 r.p.m. gedurende 5-15, bij voorkeur 5 minuten, waarna het mengsel in de praktisch steriele ruimte wordt overgebracht 10 naar een gesloten, steriele opslageenheid voor het dooreenweven of de kweek en de opslageenheid wordt afgesloten. De inrichting, die voor de uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding wordt gebruikt, is voorzien van een deksel en een hermetisch afgesloten binnendeel omsloten door een cilindrische mantel, waarvan het onderstuk een vernauwd uiteinde heeft. 15 Het binnendeel is voorzien van een afsluitbare toevoer voor de grondstof en een afsluitbare afvoer voor de geinoculeerde voedingsbodem, beide voorzien van een inrichting waarmee deze hermetisch afgesloten kunnen worden.

De inrichting is voorts voorzien van een transport-meng-element, die in het hermetisch gesloten binnendeel steekt en bevestigd is aan een hermetisch 20 gesloten as, die verbonden is met een draaiwerk en draaibaar ingebed is in het deksel, en is ook voorzien van een toevoer voor de stoom, waarmee verwarmd wordt, en het hete en koude water in het hermetisch gesloten binnendeel, en de mantel is voorzien van een toevoer en een afvoer voor het verhittingsmedium en het koelmiddel. Volgens een voorkeursuitvoerings-25 vorm is de inrichting voorzien van een hermetisch gesloten as, die draaibaar ingebed is in de hartlijn van de cilindrische mantel, en schraap-stangen, die aan de as zijn vastgemaakt, voor het schoonmaken van de cilindrische mantel en het vernauwde uiteinde. In een andere voorkeursuitvoeringsvorm is de inrichting voorzien van een transport-meng-element 30 voor het verwijderen van de voedingsbodem, een toevoer voor de grondstof en een daarmee verbonden transportworm en een inoculum-maler. In nog een andere voorkeursuitvoeringsvorm is de inrichting voorzien van een luchttoevoer in het onderste deel van het vernauwde uiteinde, een transportworm verbondèn met de toevoer voor het inoculum en een aseptisch reduceer-35 ventiel.

In nog weer een andere voorkeursuitvoeringsvorm is de inrichting voorzien van een as met een daaraan bevestigde staaf, die in de * Λ 7* .3 “f 9 $ 0 υ I Q / **

» -7- 25614/Vk/invL

J » trechter van de transportworm is aangebracht,waarbij de transportworm verbonden is met de toevoer voor het inoculum, de trechter van de transportworm voorzien is van een hermetisch afsluitbaar deksel en een pijp met waskoppen is aangebracht voor het schoonmaken van het binnendeel.

5 De uitvinding heeft tot onderwerp een werkwijze voor de steriele of gedeeltelijk steriele bereiding van verschillende voedingsbodems voor paddestoelen en is in hoofdzaak hierdoor gekenmerkt, dat de handelingen die nodig zijn voor de bereiding van de voedingsbodem, dat wil zeggen mengen, bevochtigen, de warmtebehandeling, de sterilisatie en 10 het koelen van de grondstof en de toevoegingen, het toevoeren en het mengen van het inoculum, het opzakken van het geïnoculeerde materiaal, plaatsvindt in een hermetisch afgesloten inrichting zonder manuele tussenkomst.

Volgens de criteria van de werkwijze worden de verschil-15 lende voedingsbodems als volgt geproduceerd: de grondstoffen (stro, lege maïskolven, maïsstengels enz.), die in het algemeen voor de verschillende voedingsbodems worden gebruikt, worden in een hermetisch gesloten, voor dit doel geconstrueerde inrichting gebracht in een geschikte vorm (gehak-seld stro bij voorkeur korter dan 5 mm, gemalen maïskolven, bij voorkeur 20 van een korrelgrootte van 2-6 mm, gemalen maïsstengels bij voorkeur in stukken van 5 mm of minder). Tegelijkertijd worden de toevoegsels volgens de bekende samenstelling, die voor de verschillende voedingsbodems wordt gebruikt, ook in de inrichting gebracht (zoals organische en/of anorganische materialen die als stikstofbron worden gebruikt, bijvoorbeeld 25 sojameel, alfalfameel, enz.). De inrichting wordt daarna hermetisch gesloten en met de roerder in de inrichting wordt begonnen met het mengen van het droge materiaal. Na de voormenging van het droge materiaal en de toevoegsels, wordt het materiaal natgemaakt terwijl de roering wordt voortgezet.

30 Volgens de werkwijze volgens de uitvinding wordt het vocht gehalte van het materiaal van 60-75%, bij voorkeur 70%, bij voorkeur bereikt in twee stappen. Ongeveer 90% van het genoemde vochtgehalte wordt in de inrichting gebracht in de vorm van water, bij voorkeur van 90-100 °C.

De resterende 10% van het benodigde vochtgehalte wordt in het reeds voor-35 bevochtigde materiaal gebracht door stoominjectie, en wel met stoom van 100-125 °C. Het doel van de stoominjectie is om het voorbevochtigde materiaal in korte tijd op de sterilisatietemperatuur te brengen, dat'wil Ö 6 i-· " o7 ^

' -8- 25614/Vk/mvL

zeggen binnen 5-30 minuten afhankelijk van de beschikbare stoomcapaciteit. Het materiaal wordt verhit door het vrijkomen van de latente warmte van de stoom (condensatie), terwijl het condensaat ertoe bijdraagt dat het uiteindelijke vochtgehalte van het voorbevochtigde materiaal wordt be-5 reikt.

De landbouwkundige bijprodukten die als grondstof worden gebruikt, hebben elk verschillende sterilisatietijden nodig, dat wil zeggen 30-60 minuten, en verschillende sterilisatietemperaturen, dat wil zeggen 100-125 °C. Sterilisatie van het bereide materiaal, dat wil 10 zeggen het handhaven van de temperatuur met stoominjectie, wordt verzekerd door de mantel van de inrichting op dezelfde temperatuur te houden, 100-125 °C (bijvoorbeeld door de mantel met stoom te verhitten).

Na voltooiing van de sterilisatie wordt begonnen met het afkoelen van het verhitte materiaal door warmte aan de mantel van de in-15 richting te onttrekken (bijvoorbeeld door circulatie van water met een temperatuur beneden 20 °C) en/of door condensatie van de stoom. De condensatie vindt plaats in het materiaal, waarbij het inwendige van de inrichting verbonden is met de stoomgenerator. De stoom, die in de condenser terechtkomt, geeft daar de warmte af die uit het materiaal is 20 geëxtraheerd, waarbij de stoom wordt gecondenseerd. De hoeveelheid condensaat doet het watergehalte van het substraat afnemen. Daarom is het aan te bevelen om het water terug te voeren in de inrichting, waar het weer gemengd wordt met het materiaal. Op deze wijze wordt de temperatuur van de behandelde grondstof verlaagd, maar het vochtgehalte blijft hët-25 zelfde.

Het materiaal wordt afgekoeld tot de temperatuur tussen 20 en 30 °C is geworden, bij voorkeur 25 °C.

Deze temperatuur is reeds gunstig voor de vitale voorwaarden van de mycelia van paddestoelen, die als een inoculum worden 30 toegepast.

Na afloop van het koelproces wordt de interne druk (vacuüm) van de hermetisch afgesloten inrichting gelijk gemaakt aan de atmosferische druk. Dit is de geschikte manier om het apparaat te kunnen openen voor de toevoeging van het inoculum. Het inoculum wordt bij voorkeur toegevoegd 35 vanuit een steriele ruimte, waardoor voorkomen wordt dat het steriele materiaal in de inrichting geïnfecteerd wordt.

De juiste menging van het inoculum met de gesteriliseerde 8 8 ö 1 5 / ^ -9- 25614/Vk/mvl grondstof wordt vergemakkelijkt door de constante roering en door het inoculum dat in de inrichting wordt gebracht te granuleren met een geschikte granulator, bij voorkeur tot een deeltjesgrootte van 1-3 mm. Een dergelijke fijne verdeling van het inoculum vergemakkelijkt de snelle 5 vermeerdering van het mycelium in de grondstof.

Na de toevoeging van het inoculum en de gelijkmatige menging (gedurende 5-15 minuten), wordt het geinoculeerde materiaaL afgevuld in afsluitbaar verpakkingsmateriaal, dat voor het dooreenweven en/of het kweken wordt gebruikt. Het verpakken in zakken wordt uitgevoerd in 10 een steriele ruimte onder strikt hygiënische omstandigheden.

De inrichting volgens de uitvinding wordt in detail beschreven met behulp van de tekening in fig. 1, waarin de cilindrische mantel 4 met toelopend uiteinde 3 en deksel 2 vastgemaakt is aan frame 1 waarbij de hermetisch afgesloten ruimte 5 wordt gevormd. De inrichting 15 is voorzien van een toevoer 6 voor grondstof, een toevoer 7 voor inoculum en van afsluitbare inrichtingen 8, 9, waarmee genoemde toe- en afvoer hermetisch kunnen worden afgesloten. Transport/meng-element 12 is verbonden aan een hermetisch afgesloten as 11, dis met een rotatie-inrichting verbonden is en draaibaar door deksel 2 is gevoerd. Schraapstangen 14, 20 die het inwendige oppervlak van de cilindrische mantel 4 schoonschrapen, zijn verbonden met de rotatie-inrichting 13 met behulp van de hermetisch afgesloten en draaibaar bevestigde holle as 15. Toevoer 16 dient voor de toevoer van de stoom voor verwarming en voor heet of koud water in de hermetisch afgesloten ruimte 5, welke toevoer verbonden is met de afsluit-25 inrichting 17. De cilindrische mantel 4 met toelopend uiteinde 3 wordt omringd door de uitwendige mantel 18 voor de circulatie van het verwar-mingsmedium of het koelmiddel. Het verwarmingsmedium of het koelmiddel circuleert in de ruimte tussen de twee mantels, waarbij het in dezê ruimte wordt gebracht door openingen 20 en 21. De luchtafvoeropening 24, die 30 verbonden is met afsluitinrichting 25, is aangebracht in het onderste deel van de mantel van het toelopend uiteinde 3. De cilindrische mantel 4 en het toelopende uiteinde 3 zijn bedekt door een isolatielaag 26. De afvoeropening 27, die verbonden is met een hermetisch afsluitbare afsluitinrichting 28, wordt gebruikt voor de afvoer van de geinoculeerde voe-35 dingsbodem. Plastic zak 29, waarin de geinoculeerde voedingsbodem wordt opgevangen, kan met de afvoer 27 verbonden worden. Transportworm 30 is verbonden met de toevoer 6 voor de grondstof en transportworm 31 is ver-

- * v. j s 7 A

£ Ü U J -- -10- 25614/Vk/mvl bonden met de toevoer 7 voor inoculum. Getande as 32 is aangebracht in de trechter 48 van transportworm en dient voor de grove vermaling van het inoculum. De trechter 48 is voorzien van een hermetisch afsluitbare afsluit-inrichting 33. Een granuleerschijf 33 is bevestigd aan as 15 voor de fijne 5 vermaling van het inoculum. Een aseptisch reduceerventiel 35 is via pijp 49 en afsluitinrichting 50 verbonden met de ruimte 5 en sproeikoppen 36 zijn aangebracht voor het schoonmaken van de ruimte 5 en verbonden via pijp 37 met de afsluitinrichting 38. Volgens de layout van fig. 1, zijn de afsluitinrichtingen 17 en 22 verbonden via pijpen met de’aansluit-10 punten die gemerkt zijn met "heet water", "koud water", "stoom", "koel-middel", en afsluitinrichtingen voor heet water 39, koud water 40, afsluitinrichting 41, afsluitinrichtingen voor stoom 42 en koelmiddel 43 zijn ingebouwd op de plaatsen, die in fig. 1 zijn aangegeven. Afsluitinrichting 23 met pijp 53 is verbonden via afsluitinrichtingen "koel-15 middel" 44 en "koelmiddel" 45 met de aansluitpunten gemerkt "koelmiddel", zoals te zien is in fig. 1. Voor het meten van de temperatuur van ruimte 5 is thermometer 46 aangebracht.

Ruimte 5 van de inrichting is-verbonden met een stoom-condenser via het punt aangeduid met "stoom" met behulp van de pijp 49 20 en de afsluitinrichting 51 en tevens via het punt aangeduid met "conden-saat"met behulp van pijp 37, afsluitinrichting 52 en sproeikoppen 36.

De inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding, zoals te zien is in fig. 1, werkt als volgt: 25 De grondstof wordt in de trechter 47 van de transportworm 30 gebracht, van waaruit deze door transportworm 30 via de grondstof-toevoer 8 in de ruimte 5 wordt gevoerd, waarbij de afsluitinrichting 8 openstaat. Nadat ongeveer 2/3 deel van de ruimte 5 gevuld is, wordt de grondstoftoevoer 6 hermetisch afgesloten met afsluitinrichting 8. Tege-30 lijkertijd worden alle andere openingen 7, 13, 20, 21, 24 en 27 ook gesloten met afsluitinrichtingen 9, 17, 22, 23, 25 en 28. Afsluitinrichting 33 en alle andere afsluitinrichtingen 30, 40, 41, 42, 43, 44 en 45 worden ook gesloten.

De roerinrichtingen 10 en 13 worden aangezet. De roer-35 inrichting 10 draait de schraapstaven rond door middel van holle as 15.

De stand en de rotatie-inrichting van de transport/meng-worm 12 zijn zodanig, dat de grondstof omhoog wordt getransporteerd, bovenaan uit de 8301574 *5* -11- 25614/Vk/mvl transport/-meng-worm 12 valt en terugglijdt langs het naar binnen ge-keerde oppervlak van de cilindrische mantel 4 en dat van het toelopende uiteinde 3, terwijl deze continu worden afgeschraapt door schraapstaven 14.

5 Door de afsluitinrichting 25 te openen wordt de luchttoe- voer 24 geopend, waarna de afsluiter 17 en de stoomafsluiter 42, die in de pijp met het aansluitpunt "stoom'', die voor de direkte injectie van stoom wordt gebruikt, is ingebouwd, ook geopend. De stoom, die in de ruimte 5 stroomt, verplaatst de daarin aanwezige lucht, die afgelaten kan 1D worden door de luchtafvoer 24, waarbij afsluiter 25 openstaat. Na afvoer van de lucht wordt afsluiter 25 gesloten. De stoom, die in de grondstof onder continu roeren wordt gevoerd, doet de temperatuur van de grondstof tot de gewenste waarde stijgen. De stoomafsluiter 42 wordt gesloten, wanneer thermometer 46 de gewenste temperatuur aanwijst. Door de afsluiter 15 29 voor heet water te openen, kan een bepaalde hoeveelheid water met een bepaalde temperatuur vanuit het aansluitpunt voor heet water via de stoom/water-toevoer aan de grondstof worden toegevoerd om het gewenste watergehalte te bereiken. De toegevoerde hoeveelheid water wordt gelijkmatig gemengd met de grondstof. Daarna wordt de afsluiter 39 voor heet 20 water en vervolgens ook de afsluiters 41 en 17 gesloten. De grondstof wordt op temperatuur gehouden door een verhittingsmedium, waarvoor stoom geschikt is, vanuit het aansluitpunt voor stoom in de mantelruimte 19 te leiden via opening 20 van de uitwendige mantel 18 door stoomafsluiter 42 en de afsluiter 22 te openen. Het verwarmingsmedium, dat door warmte-25 overdracht afgekoeld wordt, wordt continu afgevoerd uit het aansluitpunt "koelmiddel" via opening 21 in de uitwendige mantel 18, waarbij afsluiter 23 en afsluiter "koelmiddel" 45 openstaat. De warmtetoevoer voor het handhaven van de temperatuur wordt stopgezet door de stoomafsluiter 42 en de afsluiter 22 te sluiten. Daarna worden de afsluiter 23 en de afsluiter 30 "koelmiddel" 45 gesloten.

De warmteverliezen worden gereduceerd door de isolatielaag 26.

Het op de gewenste waarde houden van de ddruk en de temperatuur van de ruimte 5 van de inrichting tijdens het verwarmen wordt 35 geregeld met behulp van het aseptische reduceerventiel 35, De met warmte behandelde grondstof wordt afgekoeld door in de mantelruimte 19 koelmiddel te laten circuleren en/of door het gebruik van vacuümcondensatie. In het Θ 5 0 " 5 7 ^ ^ t w -12- 25614/Vk/mvl eerste geval wordt de koeling bereikt door circulatie van het koelmiddel na opening van de afsluiter "koelmiddel" 44 en afsluiter 23, alsmede afsluiter 22 en afsluiter "koelmiddel" 43. In het tweede geval wordt de ruimte 5 van de inrichting verbonden met een stoomcondenser (plaatsen 5 aangeduid met "stoom", "condensaat"), waarbij afsluiter 50 van pijp 49 en afsluiter 38 van pijp 37 worden gesloten en tegelijkertijd afsluiter 51 van pijp 49 en afsluiter 52 van pijp 37 worden geopend. De koelmethoden worden beide uitgevoerd, terwijl de grondstof wordt gemengd. De inwendige druk neemt af tijdens het koelen. Het drukverschil wordt 10 ongedaan gemaakt via het aseptische reduceerventiel. Na afloop van de koeling worden in het eerste geval de afsluiter "koelmiddel" 44 en afsluiter 23, alsmede afsluiter 22 en afsluiter "koelmiddel" 43 gesloten, waardoor de circulatie van het koelmiddel stopt. In het geval van vacuüm-condensatie wordt de koeling stopgezet door de afsluiters 38 en 52 te 15 sluiten.

Nadat de gewenste temperatuur is bereikt, wordt onder steriele omstandigheden het deksel 33 van de worminrichting 31, die verbonden is met de·toevoer 7 voor inoculum, geopend, waarna het inoculum in de trechter 48 wordt gedaan en het deksel onmiddellijk wordt gesloten. Het 20 inoculum wordt grof gemalen door de van pennen voorziene as 32 die aangedreven wordt door de as van worm 31. Na opening van het deksel 9 van toevoer 7, worden de voorgemalen stukken door worm 31 getransporteerd naar de roterende granuleerschijf 34 voor de fijne vermaling van het inoculum, waarbij de stukjes inoculum, die tussen de cilindermantel 4 en 25 de granuleerschijf 34 worden geperst, gegranuleerd worden tot de gewenste korrelgrootte van het inoculum. Het gemalen inoculum valt in de voedingsbodem, waarmee het gelijkmatig wordt gemengd. Op deze wijze begint het dooreenweven op verschillende plaatsen, hetgeen resulteert in een snel dooreenweven. Nadat het inoculum is toegevoegd, wordt de opening 7 onmid-30 dellijk met deksel 9 gesloten.

De geinoculeerde voedingsbodem wordt afgelaten door afvoer 27 door de draairichting van de roerinrichting 10 om te keren, waarbij de transportworm 12 de geinoculeerde voedingsbodem in de richting van afvoer 27 voert> en na opening van het deksel 28 onder steriele om-35 standigheden wordt de voedingsbodem in een gesteriliseerde plastic zak of ander gesteriliseerd verpakkingsmateriaal gestort. Na de afvoer van de voedingsbodem wordt deksel 28 gesloten en wordt de arbeidscyclus opnieuw gestart.

8601574 t -13- 25614/Vk/mvl «r

De ruimte 5 wordt schoongemaakt, gewassen, zo nodig gedesinfecteerd door afsluiter 38 te openen en wel met behulp van een schoonmaakvloeistof, die via pijp 37 en sproeikoppen 36 wordt geïnjecteerd. De schoonmaakvloeistof wordt verwijderd door het deksel 28 te 5 openen.

De inrichting dient gebruikt te worden op een plaats die op adequate wijze steriel wordt gehouden, om eventuele infectie die tijdens de inoculatie en het opzakken kan optreden, te reduceren.

Een geschikte prop wordt gebruikt voor de steriele af-10 sluiten van de zak met geïnoculeerde voedingsbodem en het dooreenweven vindt plaats in een voldoende schone omgeving, waarna de voedingsbodem in gebruik wordt genomen.

De werkwijze en de werking van de inrichting volgens de uitvinding tonen aan, dat het bevochtigen, de warmtebehandeling, de inocu-15 latie en het opzakken volgens de werkwijze uitgevoerd kan worden met de inrichting in één enkele, hermetisch afgesloten ruimte. Op deze wijze wordt het risico van infectie van de voedingsbodem tot het minimum gereduceerd in vergelijking met de eerder bekende methoden. De eenvoudige opbouw van de inrichting leidt tot een produktie met gunstige investeringskosten. 20 De werkwijze is ook uitvoerbaar met een grotere automatische regeling van de inrichting, waardoor de werkwijze uitgevoerd kan worden met een minimum aan arbeidskrachten en de duur van de arbeidsfasen constant kan worden gehouden onafhankelijk van de bediener. De werkwijzen kunnen uitgevoerd worden in één enkele ruimte zonder tussentijdse handling met het materiaal. 25 De inrichting kan ook gemakkelijk uitgevoerd worden voor de bewerking van 3 grote hoeveelheden (verscheidene m ) grondstof. Het ruimtebeslag daarvan is gunstig, waardoor de strikte hygiënische omstandigheden slechts noodzakelijk zijn in een klein gedeelte van het gebouw, hetgeen de additionele investeringskosten reduceert. De werkwijze en inrichting kunnen daarom 3Q met voordeel worden gebruikt voor produktie op grote schaal.

8301574

Claims (6)

1. Werkwijze voor de steriele en/of gedeeltelijk steriele bereiding, de inoculatie en het opzakken van voedingsbodem voor padde-5 stoelen, waarbij tijdens de werkwijze de bekende grondstof voor de voedingsbodem, waarvoor stro en/of lege maïskolven geschikt zijn, bereid wordt door hakselen en/of malen, deze daarna gemengd wordt met de nodige toevoegsels, bijvoorbeeld ammoniumnitraat, waarna het aldus bereide materiaal bevochtigd wordt met water, het bevochtigde materiaal gedeelte-tQ lijk gesteriliseerd wordt door verhitting en fermentatie, de voedingsbodem geinoculeerd en dooreengeweven wordt en het dooreengeweven materiaal in de kweekruimte wordt gebracht, met het kenmerk, dat de droge grondstof, bijvoorbeeld stro en/of lege maïskolven, gehakseld worden en/of gemalen tot minder dan 5 mm en/of 6 mm respectievelijk, het aldus bereide materi-15 aal daarna in een gesloten systeem met een snelheid van 60 r.p.m. gemengd wordt volgens een gegeven voorschrift met organische en/of anorganische toevoegsels, bijvoorbeeld sojameel als stikstofbron, in overeenstemming - met de te kweken paddestoel, waarbij ondertussen heet water van minimaal 90 °C aan het materiaal wordt toegevoegd ter verkrijging van een vochtge-20 halte van 63¾ in de eerste stap tot 70% bereikt is, het vochtgehalte daarna verder wordt opgevoerd met 7-10%, bij voorkeur 7,5%, met stoom van 100-120 C, bij voorkeur 110 C, gedurende 5-30 minuten, waarbij 15 minuten zeer geschikt is, de aldus bereide grondstof gesteriliseerd wordt gedurende 30-60 minuten, waarbij 35 minuten zeer geschikt is, met 25 stoom van 100-120 °C, bij voorkeur van 115 °C, waarbij het gesloten systeem uitwendig wordt verhit, na de sterilisatie de grondstof wordt afgekoeld tot een temperatuur tussen 20 en 30 °C, waarbij 25 °C doelmatig is, door een koelsysteem, terwijl het roeren en mengen en de snelheid daarvan worden gehandhaafd, de resulterende interne druk in het gesloten 30 systeem gelijkgemaakt wordt aan atmosferische druk, tegelijkertijd inoculum met een deeltjesgrootte van 1-3 mm, bij voorkeur 1,5 mm, vanuit een gedeeltelijk steriele ruimte in het gesloten systeem wordt gebracht, de grondstof daarmee wordt gemengd met een snelheid van 30 r.p.m. gedurende 5-15 minuten, bij voorkeur 5 minuten, waarna het mengsel in gesloten 35 steriele opslageenheden in een gedeeltelijk steriele ruimte wordt gebracht voor het dooreenweven en/of het kweken. 2D 0 1 0/4 ;·. I - 9 -15- 25614/Vk/mvl

2. Inrichting voor de uitvoering van de werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat deze bestaat uit een hermetisch afgesloten ruimte 5 die omsloten is door een cilindrische mantel 4 en een naar beneden toe spits toetopende mantel 3 en voorzien is van deksel 2, welke 5 inrichting voorts voorzien is van een toevoer 6 voor de grondstof, waarin een hermetisch afsluitbare afsluiter 8 is aangebracht, en een toevoer 7 voor inoculum, waarin een hermetisch afsluitbare afsluiter 9 is aangebracht, verder voorzien is van een afvoer 27 voor geinoculeerde voedingsbodem, waarin een hermetisch afsluitbare afsluiter 28 is aangebracht, een 10. transportmenger 12, die in de hermetisch afgesloten ruimte 5 steekt en voorzien is van een hermetisch afgesloten as 11, die draaibaar aangebracht is in het deksel 2 en verbonden is met de rotatie-inrichting 10, alsmede voorzien is van een toevoer 16, die geschikt is voor de toevoer van stoom voor verhitting, heet water en koud water in de hermetisch afgesloten 15 ruimte 5, en voorts nog voorzien is van een uitwendige mantel 18 voor de circulatie van een verhittingsmedium en een koelmiddel, waarin zich toe- en afvoeropeningen 20, 21 bevinden, voor het verhittingsmedium en het koelmiddel -

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat 20 deze voorzien is van een hermetisch afgesloten holle as 15, die draaibaar aangebracht is in de hartlijn van de cilindrische mantel 4, verbonden is met de rotatie-inrichting 13 en voorzien is van schraapstaven 14, voor het schoonmaken van de cilindrische mantel 4 en de mantel 3 van het spits toelopende uiteinde.

4. Inrichting volgens conclusies 2 en 3, met het kenmerk, dat deze voorzien is van een transport-menger 12 voor de afvoer van de voedingsbodem, een toevoer 6 voor grondstof, transportworm 30, die daarmee verbonden is en een granulator 34 voor het fijnmaken van inoculum.

5. Inrichting volgens conclusies 2-4, met het kenmerk, dat 30 deze voorzien is van een luchtafvoer 24 in het onderste deel van de spits toelopende mantel 3, transportworm 31, die verbonden is met de toevoer 7 voor inoculum, en de ruimte 5 voorzien is van een aseptisch reduceerventiel 35.

6. Inrichting volgens conclusies 2-5, met het kenmerk, dat een van pennen voorziene as 32 aangebracht is in de trechter 48 van transport- 35 worm 31, die met de toevoer 7 voor inoculum verbonden is,en de trechter van de transportworm 31 voorzien is van een hermetisch afsluitbaar deksel 33 en pijp 37 voorzien is van sproeikoppen 36, waarmee de ruimte 5 kan worden schoongemaakt. 8ö Ö i 0 7 4 Eindhoven, juni 1986