技术领域
[0001] 本
发明属于食用菌生产技术与设备领域，特别是一种食用菌菌包净化冷却设备及方法。
背景技术
[0002] 在食用菌工厂化生产过程中，经过
蒸汽高温消毒过的菌包要从100°C左右的
温度冷却到15°c左右才能进行接种操作。
[0003] 常用的冷却菌包的方法是在
密闭空间中自然冷却，但冷却时间太长。为了加快冷却的进行，有他人通过不断补入新鲜空气使菌包上方的空气处于流动状态，来加快菌包的冷却，但是，由于新鲜空气中有大量的细菌和霉菌，菌包染菌率非常高。另外，公开号为CN1836485A的中国
专利公开了一种食用菌菌包生产设备及方法，将高温蒸汽消毒好的菌包通过管道送入冷却槽，冷却槽外装有冷却外套，冷却外套一端开有冷却介质入口，另一端开有冷却介质出口。这种冷却方法虽然在一定程度上缩短了冷却时间，并且，由于在密闭空间中进行冷却，也在一定程度上降低了染菌率，但是，仍然存在如下缺点：（I)冷却时间仍然比较长；（2)冷却后的菌包温度只能达到25°C左右，菌包成活率低；（3)高温高湿的空气在密闭的空间内冷却，会产生大量的冷凝
水，潮湿的环境利于细菌和霉菌的滋生；(4)冷却槽中的空气尘埃容易沉积在菌包上，（5)原本存在于冷却槽中未经过净化的空气，仍然会造成菌包在冷却过程中染菌。
发明内容
[0004] 本发明旨在提供一种能够对工厂化生产过程中食用菌菌包进行净化冷却的设备及方法，其可以克服
现有技术的
缺陷。
[0005] 一种食用菌菌包净化冷却设备I，包括冷却净化室和用于净化空气的净化箱，冷却净化室设有进料通道，冷却净化室内部设有若干制冷
风机，冷却净化室的一侧设有出气口、除出气口侧外任一侧设置进气口，冷却净化室出气口通过管道与净化箱进气口相连，净 化箱出气口处设有鼓风机，净化箱出气口通过
回流管道与冷却净化室进气口相连。
[0006] 采用设备I可进行两种冷却方法：冷却方法1-1，主要包括以下步骤：（1)经过高温蒸汽灭菌的菌包经过进料通道进入冷却净化室；（2)启动净化箱内的鼓风机，使净化箱、回流管道、冷却净化室、管道内的高温蒸汽和空气形成气流循环回路；（3)高温蒸汽和空气在循环过程中经过净化箱过滤净化；
(4)启动设置于冷却净化室内的制冷风机，对冷却净化室中的高温蒸汽和空气进行冷却，从而将高温菌包温度从100°C左右冷却至15±5°C。本冷却方法1-1的优点是：（I)冷却净化室内的空气是流动的，减少了空气尘埃在菌包上的沉积，加快了温度下降；（2)净化箱对冷却净化室内的空气和高温蒸汽进行了净化，为菌包冷却提供洁净的冷却环境，使菌包在冷却过程中不易染菌；（3)避免高温高湿的空气在密闭的空间内冷却，避免产生大量的冷凝水，避免环境潮湿，不利于细菌和霉菌的滋生；（4)使用制冷风机对菌包进行冷却，能够快速达到接种温度15±5°C，提高了接种的成活率；（5)缩短了冷却时间。
[0007] 冷却方法1-1I，在冷却方法1-1的
基础上做了改进：将冷却方法1-1中的步骤（I)与步骤（2)调整顺序：（I)启动净化箱内的鼓风机，使净化箱、回流管道、冷却净化室、管道中的空气形成气流循环回路，冷却净化室内的空气在循环过程中经过净化箱过滤净化；（2)将经过高温蒸汽灭菌的菌包经过进料管道送入冷却净化室，其它步骤不变。
[0008] 冷却方法1-1I在菌包进入冷却净化室前，先将冷却净化室内的空气进行过滤净化，再将高温菌包送入冷却净化室内，进而对冷却净化室内的高温蒸汽进行冷却，与冷却方法1-1中冷却净化室内的高温蒸汽和空气先混合，再同时进行净化和冷却相比，冷却方法1-1I的冷却净化室内空气洁净度更高，确保菌包在冷却过程中不染菌，同时，冷却方法1-1I具有冷却方法1-1的所有优点。
[0009] 由于刚经过高温蒸汽灭菌的菌包放置在冷却净化室I后，冷却净化室内的空气高温高湿，远超风机、
电机等设备允许的
工作温度和湿度，若此时启动制冷风机，制冷风机的电机极易破坏，并且在高温情况下，
导线的允许载流量显著降低，导线的横截面积必须比通常环境下大若干倍方可正常运转，因此，在上述采用设备I进行了冷却方法1-1和冷却方法1-1I中制冷风机的电机损坏率和耗
能量高，均仍然无法满足生产过程中对效率的要求。
[0010] 一种食用菌菌包净化冷却设备II，设备II是在设备I的基础上的改进版，其改进之处在于：在净化箱内设置
热交换器，热交换器两端分别设有冷却介质进口和冷却介质出□。
[0011] 采用设备II可进行两种冷却方法：冷却方法I1-1，主要包括以下步骤：（1)经过高温蒸汽灭菌的菌包通过进料管道送入冷却净化室；（2)启动净化箱内的鼓风机，使净化箱、回流管道、冷却净化室、管道中的高温蒸汽和空气形成气流循环回路；（3)冷却净化室内的高温蒸汽和空气在循环的过程中经过净化箱过滤净化、热交换器冷却，直至冷却净化室内的高温蒸汽和空气温度降至35 ± 5 °C即高温菌包温度冷却至35±5°C ； (4)启动设置于冷却净化室内的制冷风机，将菌包温度冷却至 15±5°C。
[0012] 冷却方法I1-1不仅具有冷却方法1-1的所有优点，并且，解决了制冷风机的电机在高温、高湿环境下长时间工作容易损坏和耗能大的问题。
[0013] 冷却方法I1-1I，根据冷却方法I1-1做了进一步的改进：将冷却方法I1-1中的步骤（I)与步骤（2)调整顺序：（I)启动净化箱内的鼓风机，使净化箱、回流管道、冷却净化室、管道中的空气形成气流循环回路，冷却净化室内的空气在循环过程中经过净化箱过滤净化；（2)将经过高温蒸汽灭菌的菌包经过进料管道送入冷却净化室，其它步骤不变。
[0014] 冷却方法I1-1I在菌包进入冷却净化室前，先对冷却净化室内的空气进行净化，与冷却方法I1-1中冷却净化室内的高温蒸汽与空气同时进行净化和冷却相比,冷却方法I1-1I的冷却净化室内空气洁净度更高，确保菌包在冷却过程中不染菌，同时，冷却方法I1-1I具有冷却方法I1-1的所有优点。
[0015] 在具体实施过程中，当冷却净化室内的空气循环次数> 26次时，冷却净化室内的空气净化等级 > 万级。
[0016] 在设备II中，热交换器由
泵供冷却介质，热交换器的冷却介质出口端设有
冷却塔，冷却塔与泵相连实现冷热介质循环。
[0017] 设备1、设备II和带有冷却介质循环设备的设备II均可做进一步的改进：在管道的净化箱进气口端、净化箱内和回流管道的净化箱出气口端分别设置初效
过滤器、中效过滤器和高效过滤器，可对冷却净化室内高温空气在循环过程中进行较彻底净化；初效过滤器设置在净化箱进气口前端，减少进入净化箱中的气体尘埃；高效过滤器设置在净化箱出气口后端，减少经过回流管道进入冷却净化室内的气体尘埃；在设备II中，热交换器最好设置在净化箱中初效过滤器与中效过滤器之间，以减少气体尘埃对热交换器表面的附着，提高热交换器的有效工作效率。
[0018] 冷却净化室出气口位于冷却净化室下部、冷却净化室进气口位于冷却净化室上部，可使冷却净化室内的空气均处于最佳流动状态，空气温度均匀；净化箱出气口远离净化箱进气口设置，这样的结构使净化箱及净化箱中的热交换器、中效过滤器的有效利用率最大。
[0019]
附图说明图1为
实施例1中食用菌菌包净化冷却设备I的内部结构示意图；
图2为实施例3中食用菌菌包净化冷却设备II的内部结构示意图；
图3为实施例5中热交换器冷热介质循环设备示意图；
图4为冷却净化室的左侧视图，回流管道为纵向剖视图。
具体实施方式
[0020] 现结合
说明书附图详细说明本发明的具体实施方式：实施例1:如图1所示，一种食用菌菌包净化冷却设备I，包括冷却净化室I和用于净化空气的净化箱2，冷却净化室I设有进料通道3，冷却净化室I内部设有若干制冷风机4，冷却净化室I的一侧设有出气口 5、除出气口 5侧外任一侧设置进气口 6，冷却净化室出气口 5通过管道9与净化箱进气口 8相连，净化箱出气口 7处设有鼓风机12，净化箱出气口 7通过回流管道10与冷却净化室进气口 6相连。
[0021] 使用设备I进行的食用菌菌包净化冷却方法1-1，主要包括以下步骤：（1)经过高温蒸汽灭菌的菌包经过进料通道3进入冷却净化室I ; (2)启动净化箱2内的鼓风机12，使净化箱2、回流管道10、冷却净化室1、管道9中的高温蒸汽和空气形成气流循环回路；(3)冷却净化室I内的高温蒸汽和空气在循环的过程中经过净化箱2过滤净化；（4)启动设置于冷却净化室I内的制冷风机4，对冷却净化室I中的高温蒸汽和空气进行冷却，从而将高温菌包温度从100°C左右冷却至15±5°C。
[0022] 实施例2 :冷却方法1-1I，在冷却方法1-1的基础上做了改进：将冷却方法1-1中的步骤（I)与步骤（2)调整顺序：（1)启动净化箱2内的鼓风机12，使净化箱2、回流管道10、冷却净化室1、管道9中的空气形成气流循环回路，冷却净化室I内的空气在循环过程中经过净化箱2过滤净化；（2)将经过高温蒸汽灭菌的菌包经过进料管道3送入冷却净化室I，其它步骤不变。
[0023] 实施例3 :如图2所示，一种食用菌菌包净化冷却设备II，设备II是在设备I的基础上的改进版，设备II改进之处在于：在净化箱2内设置热交换器16，热交换器16两端分别设有冷却介质进口 17和冷却介质出口 18。冷却介质包括空气、水、制冷剂等，由于水容易获取、价格低廉且冷却效率高，此实施例中，采用水作为冷却介质。使用设备II进行的食用菌菌包的冷却方法I1-1，主要包括以下步骤：（1)经过高温蒸汽灭菌的菌包通过进料管道3送入冷却净化室I ; (2)启动净化箱2内的鼓风机12，使净化箱2、回流管道10、冷却净化室1、管道9中的高温蒸汽和空气形成气流循环回路；（3)冷却净化室I内的高温蒸汽和空气在循环的过程中经过净化箱2过滤净化、热交换器16冷却，直至冷却净化室I内的高温蒸汽和空气温度降至35±5°C即高温菌包温度冷却至35±5°C; (4)启动设置于冷却净化室I内的制冷风机4，将菌包温度冷却至15±5°C。
[0024] 实施例4 :冷却方法I1-1I，在冷却方法I1-1的基础上做了改进：将冷却方法I1-1中的步骤（I)与步骤（2)调整顺序：（1)启动净化箱2内的鼓风机12，使净化箱2、回流管道10、冷却净化室1、管道9中的空气形成气流循环回路，冷却净化室I内的空气在循环过程中经过净化箱2过滤净化；（2)将经过高温蒸汽灭菌的菌包经过进料管道3送入冷却净化室I，其它步骤不变。
[0025] 实施例5 :如图3所示，在实施例3或实施例4所述的设备II中，热交换器16由泵19供冷却介质，热交换器16的冷却介质出口 18端设有冷却塔20，冷却塔20与泵19相连。此实施例中，冷却塔20为风淋式冷却塔，冷却介质为水。在工作过程中，
冷却水不断由泵19泵入热交换器16中，从热交换器16的冷却介质出口 18流出后，经
过冷却塔13冷却后，再由泵19泵入热交换器16，实现冷热
水循环流动。
[0026] 现从菌包的接种温度、冷却时间、制冷风机4的电机损坏率、冷却净化室内空气洁净度和总耗能量5个方面，将上述5种实施例与现有技术的性能做如下比较：表I
从表I可看出，实施例1具有如下优点：使用制冷风机4对菌包进行冷却，能够快速达到接种温度15 ± 5°C，提高了接种的成活率；冷却净化室I内的空气是流动的，减少了空气尘埃在菌包上的沉积，加快了温度下降；净化箱2可对循环流动气体进行过滤净化，提高冷却净化室内的空气洁净度，使菌包在冷却过程中不易染菌；同时，设备I中的气体形成循环回路，避免冷却净化室内的高温高湿空气在密闭的空间内冷却，避免产生大量的冷凝水，避免环境潮湿，不利于细菌和霉菌的滋生。
[0027] 实施例2不仅具有实施例1的所有优点，并且，实施例2的冷却方法1-1I，菌包在进入冷却净化室前，先对冷却净化室内的空气进行净化处理，与实施例1的冷却方法1-1中冷却净化室内的空气同时进行净化和冷却相比，使冷却净化室内的空气洁净度最高，确保菌包在冷却过程中不染菌。
[0028] 由于刚经过高温蒸汽灭菌的菌包放置在冷却净化室I后，冷却净化室I内的空气高温、高湿，远超风机、电机等设备允许的工作温度和湿度，若此时启动制冷风机4，制冷风机4的电机极易破坏，并且在高温情况下，导线的允许载流量显著降低，导线的横截面积必须比通常环境下大若干倍方可正常运转，因此，实施例1和实施例2中制冷风机4的电机损坏率和耗能量高，均仍然无法满足生产过程中对效率的要求。
[0029] 实施例3涉及的设备II是实施例1涉及的设备I的基础上在净化箱2内增设了热交换器16，热交换器16两端分别设有冷却介质进口 17和冷却介质出口 18。冷却方法I1-1解决了制冷风机4的电机在高温、高湿环境下长期工作容易损坏和耗能大的问题，同时，还具有实施例1的所有优点。
[0030] 实施例4的冷却方法I1-1I在实施例3中冷却方法I1-1的基础上做了进一步的改进：菌包在进入冷却净化室前，先对冷却净化室内的空气进行净化处理，与实施例3的冷却方法I1-1中冷却净化室内的空气同时进行净化和冷却相比,使冷却净化室内的空气洁净度最高，确保菌包在冷却过程中不染菌。
[0031] 实施例5在实施例3或实施例4涉及的设备II的基础上增加了冷热介质的循环设备，此实施例中，以水为冷却介质进行热交换，提高了热交换器16的冷却效率，设置风淋式冷却塔13对热交换后的热水进行冷却，形成冷热水循环回路，节约了水资源，因此，从整体考虑，实施例5为本发明的较佳实施方式。
[0032] 上述5种实施例中涉及的食用菌菌包净化冷却设备均可做进一步的改进：(I)如图1、图2、图3所示，在管道9的净化箱进气口 8端、净化箱2内和回流管道10的净化箱出气口 7端分别设置初效过滤器13、中效过滤器14和高效过滤器15，可对冷却净化室I内高温空气在循环过程中进行较彻底净化；初效过滤器13设置在净化箱进气口 8前端，减少进入净化箱2的气体尘埃；高效过滤器15设置在净化箱出气口 7后端，避免气体尘埃经过回流管道10进入冷却净化室I ;在设备II中，热交换器16最好设置在净化箱2中初效过滤器13与中效过滤器14间，以减少气体尘埃对热交换器16表面的附着，提高热交换器16的有效工作效率。
[0033] (2)如图1、图2、图3所示，冷却净化室I的冷却净化室出气口 5侧可设置
轴流风机11，冷却净化室I内的空气被轴流风机11抽出后，经过通道9，进入净化箱2内，加快空气在冷却净化室I与净化箱2之间循环流动的速度。
[0034] 在本发明的具体实施过程中，如图4所示，冷却净化室出气口 5位于冷却净化室I下部、冷却净化室进气口 6位于冷却净化室I上部，可使冷却净化室I内的空气处于最佳流动状态，空气温度均匀；如图广图4所示，净化箱出气口 7远离净化箱进气口 8设置，这样的结构使净化箱2及净化箱2中的热交换器16、中效过滤器14的有效利用率最大。
[0035] 在本发明的具体实施过程中，当冷却净化室I内的空气循环次数> 26次时，冷却净化室I内的空气净化等级>万级。
[0036] 本发明不限于上述具体的实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
