[发明专利]食用菌生产用灭菌冷却一体装置及方法

说明书

本发明公开了一种食用菌生产用灭菌冷却一体装置及方法，其包括与外部蒸汽相连的第一灭菌室、与外部蒸汽相连且与第一灭菌室相分离的第二灭菌室、与第一、第二灭菌室输出相连的蒸汽压缩机、与蒸汽压缩机输出相连的冷却器、与冷却器输出相连的汽水分离器、以及与汽水分离器气路相连的真空泵。本发明利用一台设备可同时实现加热灭菌与冷却，操作简单，性能可靠，拆卸维修方便，兼有成本低、效率高、占地小、能耗省、耗时少的优点。

技术领域

本发明属于食品生产领域，具体涉及一种食用菌生产用灭菌冷却一体装置及方法。

背景技术

随着食用菌工厂化，其生产过程包括培养基原料灭菌、接种和培养等环节，同时生产中需要严防杂菌污染，保证菌种优良纯正,使食用菌顺利生长发育，以获得较好的经济效益。培养基原料灭菌是排除杂菌干扰，为食用菌创造洁净生长环境的重要保证，也是食用菌生产中的一项基本技术。食用菌的培养基原料主要为木屑等植物纤维原料。含有水份的原料配比、粉碎、搅拌后装袋或装瓶，包装连同培养基原料一起进行灭菌。灭菌后培养基无法立即进行接种，需要降温度后接种。培养基原料在冷却车间冷却至室温，在无菌环境车间接种食用菌菌种，再进入培养车间生长食用菌。

常见的蒸汽湿热灭菌法灭菌，高温灭菌加热时需要大量能源消耗；冷却环节采用大功率空调、冷却水等方式进行快速降温处理，或采用静置降温方式，时间长效率低还容易产生细菌二次污染；工厂化生产工艺流程中，灭菌和冷却培养基原料需要占据2个或多个生产车间，投资巨大；物料在生产周转运输过程中，操作流程复杂，影响生产效率；

实现食用菌培养基原料灭菌和冷却工艺合并和节能的关键因素有三个：一是灭菌加热和冷却是工厂化生产流水线的一个工艺模块，物料在两个工艺过程不需要物料流转；二是灭菌柜内培养基原料由室温加热至120℃以上高温，并维持30分钟以上，灭菌完成后，高温的培养基原料在无菌环境快速冷却至室温，再转入接种工艺单元。三是加热和冷却过程可进行能量回收利用。为了满足工艺流程简化和节能，专利“CN110959461A”采用合理的物流流转流程和洁净室环境保障物料的高效流转和工艺要求。退炉室采用无空调全新风全排风方式排除蒸汽来冷却原料，预冷室采用无空调全新风全排风方式冷却原料，强冷室采用空调初效，中效高效万级净化循环的空调洁净房冷却原料至室温；专利“CN107114121B”采用了隧道灭菌烘箱的灭菌模式。对原料利用外部蒸汽进行短时高温灭菌，在隧道灭菌烘箱的冷却段利用冷冻水间接换热冷却，在末端配套喷雾装置，喷洒食用菌的高密度菌悬液，从而实现了食用菌种植生产过程中灭菌-接种的一体化；专利“CN111226696A”提供了一种把食用菌原料的搅拌、灭菌、冷却、接种合为一体的机械设备。专利“CN110959461A”、“CN107114121B”的技术手段可在一定程度上解决灭菌、冷却等工艺单元物料的快速流转和工艺要求保障。“CN111226696A”把食用菌原料的搅拌、灭菌、冷却、接种合为一体机械设备。

但上述技术手段均无法解决以下问题：

(1)常温培养基原料进入蒸汽灭菌锅后，采用外部蒸汽能源加热和维持高温灭菌工况；灭菌工艺完成后，高温培养基还需要利用空调环境或冷却水系统冷却，这就消耗大量的能源，加热、冷却过程未做能源回收。

(2)高温灭菌锅单独占用生产车间面积，冷却过程需要单独占用无菌空调车间。原料从灭菌锅加热后，必须从灭菌锅内取出后再转运至无菌冷却车间。多个工艺设备和流程即增加了购置成本占用生产车间面积，又增加了原料搬运时间和人工。

(3)“CN111226696A”多工艺一体化设备未做能源回收和利用，处理能力小不适用于工厂化大体量物料生产。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种操作简单、性能可靠、制造成本低、拆卸维修方便的食用菌生产用灭菌冷却一体装置及方法。