HATÁSA A GOMBAKOMPOSZT TERMŐKÉPESSÉGÉRE
MISZ András1*, KISS Anita1, FÖLDI Mónika1, RÁCZ László2, CSUTORÁS Csaba2
1Új Champignons Kft., 1224 Budapest, Bartók Béla 162.
2Eszterházy Károly Egyetem, Élelmiszertudományi Intézet, 3300 Eger, Eszterházy tér 1.
*Levelezési cím: koronalabor@gmail.com Bevezetés
A csiperkegomba komposzt előállítás során kiemelt jelentőségű a megfelelő mikróba összetételű, szelektív gombakomposzt előállítása. Bizonyos helyzetekben szükségessé válik a gombakomposzt hűtése, közleményünkben bemutatjuk a folyékony szén-dioxid hatását a gombakomposzt termőképességére. Termesztési kísérletekben értékeljük a különböző hőmérsékleteken, különböző ideig tárolt gombakomposztok termőképességét.
Bemutatjuk a kísérletek alapján kialakított hűtési technológiát, amely lehetővé teszi az előállított gombakomposzt távolabbi országokba való szállítását is.
A komposztálás folyamata két fő fázisra különíthető el, az első fázisban az alapanyagok (búzaszalma, csirketrágya vagy lótrágya, gipsz) összekeverése, nedvesítése, kazlak húzása és azok időnkénti után nedvesítése, forgatása után a bunkeres komposztálás történik meg. A bunkeres komposztálás során a bunkerekbe hordott kazlas komposztot folyamatos levegőbefújással, illetve bunkerből bunkerbe történő áttermeléssel aeráljuk (kb. 2 hét), melyet zárt rendszerben célszerű végezni a jelentős szaghatást okozó gázok keletkezése miatt. A megfelelően kevert komposztban található mikroszervezetek (főként baktériumok és mikroszkopikus gombák) az elérhető szénből és nitrogénből fehérjéket készítenek, mely folyamat során jelentős mennyiségű hő keletkezik (Gerrits et al., 1995).
A fejlődött hő segít a szalma felpuhításában és a komposztálás kezdeti szakaszaiban működő mezofil mikroszervezetek (hőoptimum: 35-50 oC) elpusztításában, melyek helyét termofil baktériumok és gombák (hőoptimum: 50-55 oC) veszik át. A komposztkészítés későbbi fázisában a komposzt maghőmérséklete oly mértékben emelkedik, hogy a hőtűrő mikroorganizmusok is elpusztulnak, ezután a keverékben már tisztán kémiai folyamatok dominálnak. A magas (70-80 oC) hőmérséklet egyúttal hatásosan elpusztítja az esetlegesen jelenlévő kórokozókat és kártevőket is. A komposztkazal forgatásával biztosíthatjuk a közel azonos hőmérsékletet és alacsony mikrobaszámot a kazal minden pontján (den Ouden, 2016).
Az első fázis terméke további komposztálási és gombacsíra átszövetési folyamatokat igényel, míg a gombatermesztésben felhasználhatóvá válik (2. és 3. fázisú komposztálás).
A komposztkészítés 2. fázisa a hőkezelés, amelyet a szakirodalom pasztörizálásnak, csúcshőkezelésnek (peak-heating) is nevez. A tápanyag felhalmozása a csiperke számára, a szelektivitás további fokozása, a kártevők és kórokozók elpusztítása is ebben a szakaszban történik. A modern komposztüzemek tömegátszövetést is végeznek a 2. fázisú komposzt gombacsírával történő beoltása és kontrollált átszövetése által. A 3. fázisú komposzt nitrogéntartalmát megfelelő dúsítók alkalmazásával 2.3-2.5 m/m%-ra állítják
Misz – Kiss – Földi – Rácz - Csutorás
152
be, korábbi vizsgálatok azt mutatták, hogy ezen koncentráció optimális a csiperkegomba fejlődéséhez (Pardo-Gimenez et al., 2017).
A gombakomposzt minőségére és termőképességére is jelentős hatást gyakorolnak az egyes környezeti paraméterekben történő változások. Ilyen tényező lehet a komposzt szállítása során fellépő hőmérsékletváltozás is, melyet az anyagkeverék intenzív bomlása idéz elő. Cégünk az értékesített komposztok jelentős hányadát exportálja, ami azt jelenti, hogy hosszabb távon szállítják azokat, tehát nagyobb esély van a komposztok felmelegedésére. Erre azonban fontos odafigyelni, mivel, ha a komposzt hőmérséklete túllépi a 28 °C-ot a gomba micéliuma nagymértékben károsodik, míg 30 °C fölött el is pusztul (Jodon et al., 1981). Éppen ezért a projekt fő célja, hogy erőteljes hűtést alkalmazva az aktív komposztokat hosszabb távon is úgy juttassuk célba, hogy az ne okozza a komposzt termőképességének csökkenését.
Jelen publikációban bemutatjuk a 3. fázisú komposzttal végzett kísérleteinket, melyek arra irányultak, hogy szén-dioxiddal történő hűtéssel különböző hőmérsékletek hatását vizsgáljuk a komposzt termőképességére.
Anyag és Módszer
Komposzt hűtési/tárolási kísérletek
A jelen kísérlet során 16 eltérő kísérleti beállítást hoztunk létre, melyek esetében különböző hőmérsékleten és ideig tároltuk az egyes komposztos zsákokat, melyeket a következő táblázat szemlélteti (1. táblázat). Továbbá kontrollként a termesztőházainkban általánosan alkalmazott komposztálási technológia révén létrehozott termesztési alapanyagot használtuk fel.
1. táblázat. A projekt során alkalmazott kísérleti beállítások
1 °C 5 °C 10 °C 15 °C
4 óra (1) 300 zsák 300 zsák 300 zsák 300 zsák 8 óra (2) 300 zsák 300 zsák 300 zsák 300 zsák 24 óra (3) 300 zsák 300 zsák 300 zsák 300 zsák 48 óra (4) 300 zsák 300 zsák 300 zsák 300 zsák Table 1. Experimental settings used during the project
(1) 4 hours, (2) 8 hours, (3) 24 hours, (4) 48 hours
A projekt során kísérleti beállításonként 300-300 zsákot alkalmaztunk, illetve a kontroll esetében is 300 zsákot figyeltünk meg az egyes betermelések során. A gombakomposzt hűtése folyékony szén-dioxid adagolásával történt, majd különböző hőmérsékleten és ideig tároltuk a komposzt mintákat. A kisparcellás termesztési kísérletekben a komposzttételek termőképességét, illetve a gombák minőségi és mennyiségi változásait
Csiperkegomba komposzt szárazjeges hűtésének hatása a gombakomposzt termőképességére
153
követtük nyomon. A termesztési kísérleteket háromszori ismétlésben hajtottuk végre. A hűtési idő leteltét követően a komposztokat egyidejűleg takarófölddel takartuk le. A lappangási idő alatt a levegő hőmérsékletét úgy korrigáltuk, hogy a komposzt a megfelelő hőmérsékletűre melegedjen, majd a további fázisokban a standard termesztési paramétereket követtük, melyek az alábbiak voltak:
Termőre fordítás – a levegő hőmérsékletének fokozatos csökkentése a következő paraméterek elérése érdekében:
- 20 °C-os komposzt hőmérséklet - CO2 tartalom 1200-1500 ppm - 92 %-os páratartalom Termésidő
- 20 °C-os komposzt hőmérséklet biztosítása - 18 °C-os levegő hőmérséklet
- szén-dioxid tartalom 1200-1500 ppm - relatív páratartalom 80-85%
A termésidő során a csiperkegomba 3-4 nap alatt megfelelő méretűre nő, mely leszedését követően egy kisebb szünet következtével a második terméshullám is megjelenik. Amint a terméshullámok megkezdődtek folyamatosan szedtük a gombákat, továbbá a termésátlagokat lejegyeztük.
Szén-dioxidos komposzt hűtési rendszer
Két 13 m3-es tartály telepítése történt meg telephelyünkön, melyek folyékony állapotban tartalmaznak szén-dioxidot. Kiépítésre kerültek azon oltófejek, melyek alkalmasak a zsákos és blokkos, illetve az ömlesztett komposztok hatékony hűtésére.
Műszaki adatok:
Széndioxid tartályok:
típus: VT 16/22
névleges üzemi nyomás: 16 bar engedélyezési nyomás: 22 bar
tárolt közeg: mélyhűtött cseppfolyós szén-dioxid gázkapacitás: 14000 kg (15 C, 1 bar)
Elpárologtató:
típus: CN-L 170-L
névleges üzemi nyomás: 16 bar engedélyezési nyomás: 27 bar
névleges gázteljesítmény: 170 Nm3/óra
Misz – Kiss – Földi – Rácz - Csutorás
154
Eredmények
Komposzt hűtési/tárolási kísérletek
A vizsgálatainkban 3. fázisú gombakomposztot folyékony szén-dioxid injektálásával különböző hőmérsékletekre állítottunk be, majd különböző időtartamig, különböző hőmérsékleten tároltuk hűtőkonténerekben. A termesztési kísérletek eredményét az 1-4.
ábrákon foglaltuk össze.
1. ábra. Az 1 °C-on eltérő időtartamig hűtött gombakomposztok esetében mért termésátlagok összehasonlítása Figure 1. Comparison of yield averages measured for muhroom compost cooled at 1°C for different period of time
(1) Average yield, cooling 1°C (2) Average yield (kg/100 kg) (3) Cooling period (hour)
2. ábra. Az 5 °C-on eltérő időtartamig hűtött gombakomposztok esetében mért termésátlagok összehasonlítása Figure 2. Comparison of yield averages measured for muhroom compost cooled at 5°C for different period of time
(1) Average yield, cooling 5°C (2) Average yield (kg/100 kg) (3) Cooling period (hour) 20,00
22,00 24,00 26,00
0 h 4 h 8 h 24 h 48 h
Termésátlag (kg/100 kg)
Hűtés időtartama (óra) Termésátlag (hűtés: 1°C)
20,00 22,00 24,00 26,00
0 h 4 h 8 h 24 h 48 h
Termésátlag (kg/100 kg)
Hűtés időtartama (óra) Termésátlag
(hűtés: 5°C)
Csiperkegomba komposzt szárazjeges hűtésének hatása a gombakomposzt termőképességére
155
3. ábra. A 10 °C-on eltérő időtartamig hűtött gombakomposztok esetében mért termésátlagok összehasonlítása
Figure 3. Comparison of yield averages measured for muhroom compost cooled at 10°C for different period of time
(1) Average yield, cooling 10°C (2) Average yield (kg/100 kg) (3) Cooling period (hour)
4. ábra. A 15 °C-on eltérő időtartamig hűtött gombakomposztok esetében mért termésátlagok összehasonlítása
Figure 4. Comparison of yield averages measured for muhroom compost cooled at 15°C for different period of time
(1) Average yield, cooling 15°C (2) Average yield (kg/100 kg) (3) Cooling period (hour)
A különböző hőmérsékleten, különböző ideig tárolt 3. fázisú gombakomposzt a kísérleti eredményeinkből látható módon megőrzi termőképességét, tehát a hasznos mikróba összetétele feltételezhetően nem sérült. A kísérleti eredményekből megállapíthatjuk, hogy a komposzt felhasználás előtti hűtése a hőmérséklet (0-15 oC) és a tárolási időtartam
(0-20,00 22,00 24,00 26,00
0 h 4 h 8 h 24 h 48 h
Termésátlag (kg/100 kg)
Hűtés időtartama (óra) Termésátlag (hűtés: 10°C)
20,00 22,00 24,00 26,00
0 h 4 h 8 h 24 h 48 h
Termésátlag (kg/100 kg)
Hűtés időtartama (óra) Termésátlag (hűtés: 15°C)
Misz – Kiss – Földi – Rácz - Csutorás
156
2 nap) függvényében nem befolyásolja szignifikánsan a termesztési kísérletekben mért hozamokat. A komposzt hűtése lelassítja a csiperke micéliumok fejlődését, viszont a termesztőházakba történő elhelyezés után a zsákos termesztésben tulajdonképpen szórási hibahatáron belül történő eltéréseket tapasztaltunk csak a mért hozamokban. A két hullámban szedett csiperkegomba hozama 25-26 kg-nak adódott minden esetben a komposzt 100kg-jára vonatkoztatva. Kijelenthetjük, hogy a komposzt előhűtése nem okoz termésmennyiségi csökkenést, sőt a termés minősége is a kontrollal összehasonlítva annak megfelelőnek bizonyult.
A kisparcellás termesztési kísérletekben továbbá azt tapasztaltuk, hogy a csiperkegomba termesztésben előforduló penészgomba fertőzésekkel nem találkoztunk. Végeztünk penészgombákkal provokált mesterséges fertőzési kísérleteket is, azon kísérleteink is megerősítették, hogy a különböző hőmérsékleteken, akár hosszabb ideig hűtött komposztok penészgombákra nem mutattak nagyobb fogékonyságot, megtartották termőképességüket, illetve szelektivitásukat.
Összefoglalás
A kísérleti munkánk eredményeképpen az Új Champignons Kft. telephelyén két folyékony szén-dioxid hűtőrendszert építettünk ki a komposztüzemünkben. A hűtési technológia alkalmas a zsákos és blokkos, valamint az ömlesztett 2. és 3. fázisú komposztok akár 5-10 oC közötti hőmérsékletre való hűtésére akár napi 40 tonna mennyiségben. A termesztési kísérleteinkben kísérletileg igazoltuk a hűtött komposztok esetében a teljes mértékben megmaradó termőképességet, tulajdonképpen melegebb hónapokban a távolabbi szállítású komposztoknál ez a komposzt túlmelegedésének és ezáltal tönkremenetelének megakadályozásának egyedüli technológiai megoldása.
A projekt eredményeként hazánkban elsőként olyan új egyedi komposzt-hűtéstechnológia áll rendelkezésünkre, amely lehetőséget biztosít a termesztési alapanyag, a komposzt hosszútávon történő szállítására. A fejlesztésnek köszönhetően a megfelelő előhűtés, higiénia és szállítási hőmérséklet mellett komposztjainkat távoli országokban is forgalmazni tudjuk. A komposzt szállítójárműre helyezésekor alkalmazott szén-dioxid alapú hűtéssel olyan mértékben lecsökkentjük a komposzt hőmérsékletét, hogy az ne károsítsa a komposzt védettségét biztosító mikrobákat, viszont az anyagcsere folyamataikat oly mértékben csökkentse, hogy az ne okozzon termésveszteséget.
Kulcsszavak: csiperkegomba termesztés, Agaricus bisporus, termesztési kísérlet, hűtés szén-dioxiddal.
Köszönetnyilvánítás
A szerzők megköszönik az Új Champignons Kft. GINOP-2.1.1 projektjének támogatását.
Csiperkegomba komposzt szárazjeges hűtésének hatása a gombakomposzt termőképességére
157
Irodalomjegyzék
den Ouden, M. (2016) Mushroom signals. A practical guide to optimal mushroom growing. Mushroom Office, s-Hertogenbosch, 2016.
Gerrits, J. P. G. Amsing, J. G. M. Straatsma, G. Van Griensven, L. J. L. D. (1995) Phase I process in tunnels for the production of Agaricus bisporus compost with special reference to the importance of water.
Mushroom Science, 1995, 14, 203–211.
Jodon, M. H. Royse, D. J. Schisler, L. C. (1981) Effects of high temperature after casing on mushroom production. Canadian Journal of Botany, 1981, 59, 735-741.
Pardo-Gimenez, A. Pardo-González, J. E. Zied, D. C. (2017) Supplementation of High Nitrogen Agaricus Compost: Yield and Mushroom Quality. Journal of Agriculture, Science and Technology, 2017, 19, 1589-1601.
Misz – Kiss – Földi – Rácz - Csutorás