灭菌那点事（19）

4、冷却速度的讨论

关于冷却速度，前面的理论似乎表明是越快越好，不过实际生产的时候，会有一些意想不到的东西出现，因此是不是越快越好，除了同时考量条件成本以外，还要考量必要性。

通常实验室的冷却都是自然冷却，从室温30℃以上到室温10℃以下的都看不出什么问题，这当然不是说没有差异，只是差异非常不明显而已。而美拉德反应基本原理也告诉我们，在30-80℃范围，以10℃为阶梯，每一个梯级反应速度有大约1倍的变化。这个数据的重要性就是告诉我们，在出锅后冷却的前一阶段，即从90+℃到40+摄氏度范围，美拉德反应速度会下降100倍左右，那么我们可以粗略一点，认为到了50℃后，美拉德反应的影响就基本上可以不予考虑了。

恰好，自然冷却（即置身于室温下）的情况是到了50℃以下，冷却速度也就慢下来了。这意味着太过加速的冷却并无必要！

所有的方式里，冷却速度都是决定于料温和冷却环境气温的差，相对封闭环境下，冷却过程的这个温差保持，依赖于热交换速度，而热交换既可以通过制冷设备加速，也可以通过加大换热面积加速，对于非净化环境，还有通过加大气流速度和控制气流方向加速。

其中效果最快最明显的莫过于制冷设备加速，只是制冷设备加速也是最高成本的加速，根据美拉德反应速度的原理，这个速度加快的必要性却不高。而且制冷设备运行有强烈的去湿作用，会显著降低原料预配的含水量，根据不同企业不同方式的结果反应估计，这个含水量下降差异可达1-2%。

而自然冷媒大面积热交换系统的换热效率，也是到了50℃后开始显著下降，不过由于大面积换热设备可以结合气流方向予以弥补，所以这个方式基本上可以达到纯粹自然冷却时20-25℃工况的效果。而这显然是完全足以应对大规模生产需要的。尤其是地下水做冷媒时，效果尤其显著，这是北方地区的优势，但非常可惜，没有看到应用这种模式的企业。

所以，即使是在成本考量之外，设计一套合理的冷却系统，也无需绝对化以速度为要务。

5、冷却的目标温度

几乎所有关于工厂化培植的资料，无一例外要求将接种时的物料温度定于20℃或以下，然而，这其实是一个流行的不必要的错误参数，属于保险温度而非最佳温度。非工厂化的培植技术这没有那么严格，要求相对模糊，多数采用室温概念代替。

食用菌菌种接入物料的温度要求，第一个是不能高于伤害温度，绝大多数食用菌菌丝的伤害温度都在30℃以上，部分种类还更高一点，如木耳草菇及棘托竹荪灵芝等偏高温性的种类。

第二个要求则是不影响萌发的速度，食用菌菌种萌发速度受温度影响非常明显，因此，如果实际接入温度偏低，并非是一个有利的事情。

然后我们还要注意几个要点，一个是物料温度和气温的差异，另一个是接入菌种的温度，还有一个是接入菌种后段温度变化趋势。这些都决定我们实际选择物料冷却的目标温度，因为这个目标温度是通过测冷却室气温来监控，但实际影响菌种的是接入位点的温度条件。

通常可以认为气温等于物料表面温度，这当然不是绝对等于，而是可以忽略差异，如果在某环境温度下超过10小时（约等于一个通宵），那么料温会比气温高2-4℃（原料紧密度和瓶袋封闭度也有影响）。而菌种温度通常视为培养室温度加1-2℃，这一点请注意，不处于高速生长阶段的菌种，如果还有更高的气温料温差，属于有情况了。接种后的变化趋势，就是看外界环境气温和培养温度的比较，通常空置的培养室是不启动温度调节的，因此，如果接种后进入培养室就存在上升或下降。

在冬季或环境气温低于培养温度10℃以上时，并不一定启动加温，这种情况给接种目标温度一些提前量是有很大好处的，以金针菇为例，培养温度通常是18-20℃，环境温度低于10℃时，接种后不做加温的话，如果料袋的温度为20℃则很可能要下降到16℃，所以这种情况不妨将冷却目标温度设定为25℃，接种后菌种区域温度不可能超过28℃，液体固体菌种都没有太大差别，这样，接种后即使不加热也可能有较长时间处于20℃以上，萌发显然快而且不影响强壮度。

所以，一般进入寒冷季节就要逐步调高接种目标温度，夏季则按照20℃做，这样既保险，也节约。

对于非工厂化的封闭度较高的长袋培植，无论什么菇种，夏季及高温日子里制袋，则要特别注意料温不可偏高，应该有效利用夜间低温实现冷却合格，千万不可侥幸，同时因为封闭性好，允许有较长的冷却时间，以摊薄放置至少超过两个夜间为好，如果接种也选择夜间，同样有利。

秋载时，制袋的折径或者说袋宽选择必须考虑料内温度，这是南方香菇多用15袋，北方多用17-18袋的理由，也是上述原则在具体应用时的变化，平菇类也要考量这些因素。

（待续）