適用于北冬蟲夏草規模化生產的培養基熟化及滅菌方法

張倩，唐亮，徐三妹，李曉軍

(上海國寶企業發展中心，上海國寶生物工程研究所，上海 201203)

人工培育北冬蟲夏草需要由大米、黃豆粉、微量元素和礦物質配制成的培養基。由于營養豐富，該培養基極易變質發霉，須經熟化和高溫高壓滅菌后，才能進入接種工序［1－4］。目前，國內外培育北冬蟲夏草普遍是小規模試產，多采用臥式圓形蒸汽滅菌鍋進行熟化滅菌，這種處理方法不能滿足規模化生產的要求，年產量上限僅5噸。部分科研機構和生產企業采用分步熟化和高壓滅菌的方法，達不到徹底熟化和滅菌的要求，在物料轉送和接種時也容易染菌，進而造成大批量霉變。因此，建立適用于規模化生產的培養基熟化和滅菌方法是工廠化培育北冬蟲夏草亟待解決的問題。

本文介紹了一種適用于規模化培育北冬蟲夏草的培養基熟化及滅菌方法，這種方法將培養基熟化和滅菌步驟合并，在雙開門隧道式壓力蒸汽滅菌器中同步進行。這種滅菌器進料時后門自行鎖閉、出料時前門自行鎖閉，與其后門緊接的是10萬級凈化潔凈控制緩沖區，可以避免物料熟化滅菌后，二門同時開啟形成空氣流通，造成交叉污染，還能嚴格保證經熟化滅菌后的物料在潔凈控制級別標準下進入接種工序。

1 方法特點

1.1 改進雙開門設計

采用的是臥式壓力蒸汽滅菌器，并對雙開門進行了改良，通過機械聯鎖原理實現一門開啟、另一門自行鎖閉的目的。滅菌器結構示意圖見圖1。

1.2 設置出料緩沖區

采用的隧道式壓力蒸汽滅菌器出料后門與10萬級凈化潔凈控制緩沖區相連，能嚴格保證熟化滅菌后的物料在潔凈控制條件下進入接種工序。出料緩沖區具體控制標準見表1。

圖1 雙開門隧道式壓力蒸汽滅菌器

表1 出料緩沖區潔凈控制標準

2 方法步驟

具體步驟包括加水、預熱、擺放、加熱、熟化和滅菌、排氣。

1)加水:接通雙開門隧道式壓力蒸汽滅菌器的電源，滅菌器儀表板上的各儀表指示燈全亮，按鍵選擇自動加水，蜂鳴器開始蜂鳴，加滿水后斷水，蜂鳴器停止蜂鳴。

2)預熱:操作溫度設置鍵將溫度調節為121℃，滅菌器自動開始預熱。

3)擺放:將裝有待滅菌培養基的培養盒，依次擺放在搬運車上后，推進滅菌室，然后關閉滅菌器前門。搬運車采用不銹鋼制造。

4)加熱:按下滅菌鍵，將溫度設為121℃，保溫時間45min，待套層壓力升至0.10Mpa后，按下啟動鍵。

5)熟化和滅菌:滅菌室溫度升至121℃后自動進入保溫狀態，指示燈亮，參數顯示區顯示剩余滅菌時間。

6)排氣:待滅菌室溫度自然降至90℃以下、壓力為0后，在10萬級潔凈控制緩沖區內開啟滅菌器后門，從滅菌器后門出料。待培養基冷卻至常溫后，經傳遞倉轉入1萬級潔凈控制的無菌室，待接種。

3 方法優勢

1)使用的雙門隧道式壓力蒸汽滅菌器的溫度和壓力全部由電腦設定的操作程序控制，靈敏度高、控制精確、自動化程度高，而且容量完全可以按照生產規模設定。

2)采用的滅菌器單位容積產量比普通臥式圓形蒸汽滅菌鍋高12.5倍，每日可熟化滅菌培養基5噸以上。同樣單位面積的普通臥式圓形蒸汽滅菌鍋，一批只能處理400個培養瓶，而本文方法采用的滅菌器一批可以處理250個培養盒，與5 000個培養瓶的生產能力相當，熟化滅菌效率提高了20倍。

3)前門進料、后門出料，可以將熟化滅菌生產和冷卻、接種工作區緊密連接，有利于環境潔凈控制。

4)將熟化和滅菌同步進行，比很多企業采用的分步熟化滅菌方法在生產工藝上有較多改進。首先，減少了一次裝料和卸料操作，降低了勞動強度;其次，減少了固定資產投入，縮小了設備占地;第三，可降低能耗近40%;第四，培養基熟化滅菌在穩定的高溫和壓力條件下進行，可確保物料100%熟化滅菌。

4 結論

培養基熟化和滅菌是北冬蟲夏草規模化生產的關鍵步驟之一。有效的滅菌方法可以提高滅菌效率、降低能耗、保證滅菌效果、減少污染。本文介紹的方法在常見培養基滅菌和熟化方法的基礎上進行了改進，將培養基熟化和滅菌步驟合并，在有前后兩門的雙開門隧道式壓力蒸汽滅菌器中同步進行。并針對現有的雙門壓力滅菌器可雙門同時開啟，出料門無凈化控制，產能小、能耗高、易污染等情況，運用機械聯鎖原理，對雙開門隧道式壓力蒸汽滅菌器的前后門進行了改良，使前門進料時后門自行鎖閉、后門出料時前門自行鎖閉，并在出料后門設置了10萬級凈化潔凈控制緩沖區，以解決現有方法無法大容量處理培養基及滅菌后的培養基易大批量的霉變的問題。

［1］薛廣波.現代消毒學［M］.北京:人民軍醫出版社，2002:311－326.

［2］楊華明，易濱.現代醫院消毒學［M］.北京:人民軍醫出版社，2002:385－386.

［3］盧建明，曾振基，何煥清.蛹蟲草人工代料培育技術［J］.廣東農業科學，2005(2):88－89.

［4］張倩，唐永范，徐三妹.人工培育北冬蟲夏草主要有效成分分布特點的研究［J］.中醫藥學報，2011，39(4):72－74.