بهترین دمای پاستوریزه کمپوست قارچ دکمهای در فاز دوم معمولاً در محدوده حدود ۵۷ تا ۶۰ درجه سانتیگراد در خود توده کمپوست قرار دارد. در بسیاری از واحدهای تجاری، حدود ۶۰ درجه سانتیگراد بهعنوان دمای هدف پاستوریزاسیون استفاده میشود؛ اما دما را نباید جدا از زمان، یکنواختی توده، جریان هوا و شرایط تونل ارزیابی کرد.
در راهنمای رسمی تولید بستر قارچ در بریتانیا نیز برای مرحله پاستوریزاسیون فاز II، دمای بستر ۵۷ تا ۶۰ درجه سانتیگراد و برای مرحله Conditioning محدوده ۴۶ تا ۵۰ درجه سانتیگراد ذکر شده است.
برای درک جایگاه این مرحله در کل فرایند، ابتدا باید توجه داشت که کمپوست قارچ پیش از تلقیح با اسپان، مراحل مختلفی از تخمیر، پاستوریزاسیون و Conditioning را پشت سر میگذارد. در این مقاله فقط روی بخش دمای پاستوریزاسیون تمرکز میکنیم.
دمای مناسب پاستوریزه کمپوست قارچ در فاز دوم
پاستوریزاسیون یکی از مراحل اصلی Phase II است. هدف این مرحله فقط رساندن کمپوست به بیشترین دمای ممکن نیست؛ بلکه باید شرایطی ایجاد شود که جمعیت بسیاری از عوامل ناخواسته، آفات و رقبای زیستی کاهش پیدا کند، بدون اینکه ساختار بیولوژیک مورد نیاز برای ادامه فرایند بیش از حد آسیب ببیند.
پژوهش Noble و Gaze نشان داد که پاستوریزاسیون در محدوده ۵۸ تا ۶۱ درجه سانتیگراد در شرایط هوادهیشده با عملکرد مطلوب کمپوست همراه بوده است. در این مطالعه افزایش زمان پاستوریزاسیون بیش از حدود ۶ ساعت نیز مزیت مشخصی برای عملکرد نشان نداد.
چرا محدوده ۵۸ تا ۶۰ درجه سانتیگراد اهمیت دارد؟
این محدوده حرارتی از یک طرف برای کاهش بسیاری از ارگانیسمهای نامطلوب مناسب است و از طرف دیگر بهاندازهای بالا نیست که هدف فرایند از «پاستوریزاسیون» به سمت یک تیمار حرارتی بسیار شدید تغییر کند.
در عمل، عدد ۶۰ درجه را بهتر است دمای هدف رایج پاستوریزاسیون بدانیم، نه یک مرز مطلق و نه عددی که عبور از آن الزاماً کیفیت فرایند را بیشتر کند.
مراحل پیش از این نقطه نیز مهماند. کیفیت و یکنواختی فاز اول تولید کمپوست قارچ تعیین میکند کمپوست با چه میزان فعالیت، رطوبت، آمونیاک و یکنواختی حرارتی وارد تونل فاز دوم شود.
دمای پاستوریزاسیون چند ساعت باید حفظ شود؟
دما بدون زمان معنای کاملی ندارد. شرایط یک کمپوست که برای مدت کوتاهی به ۶۰ درجه میرسد با کمپوستی که تمام نقاط آن چند ساعت در محدوده هدف باقی میماند یکسان نیست.
در بررسی چند واحد تجاری تولید کمپوست قارچ دکمهای، پاستوریزاسیون کمپوست در ۶۰ درجه سانتیگراد برای ۶ تا ۱۰ ساعت گزارش شده و پس از آن کمپوست طی چند روز به حدود ۴۵ درجه سانتیگراد برای Conditioning کاهش دما داده شده است.
بنابراین متخصص تونل باید دما و زمان را همزمان بررسی کند و تنها به بالاترین عدد ثبتشده توسط سنسورها تکیه نداشته باشد.
چرا دمای هوای تونل با دمای خود کمپوست یکسان نیست؟
یکی از مهمترین نکات عملی در پاستوریزاسیون این است که دمای هوای تونل و دمای داخل توده کمپوست الزاماً برابر نیستند.
کمپوست یک توده بیفعالیت نیست. فعالیت شدید میکروبی در داخل آن گرما تولید میکند. به همین دلیل ممکن است دمای هوای سیرکولهشونده تونل حدود ۵۸ تا ۶۰ درجه باشد، در حالی که برخی نقاط داخل کمپوست دمای بالاتری نشان دهند.
این اختلاف به عوامل متعددی وابسته است؛ از جمله:
- میزان بارگیری کمپوست در واحد سطح؛
- تراکم و یکنواختی پرکردن تونل؛
- میزان فعالیت میکروبی کمپوست؛
- مقاومت توده در برابر عبور هوا؛
- توزیع هوای سیرکوله؛
- محل قرارگیری سنسورها.
همین اصل در مدیریت pH کمپوست قارچ نیز اهمیت دارد؛ زیرا دما، هوادهی، رطوبت و آمونیاک متغیرهایی مستقل از یکدیگر نیستند و باید در کنار هم تفسیر شوند.
چرا بعضی سنسورها بالاتر از ۶۰ درجه را نشان میدهند؟
ثبت ۶۳، ۶۵ یا حتی دماهای بالاتر در یک سنسور لزوماً به این معنی نیست که اپراتور تونل همان دما را بهعنوان Set Point انتخاب کرده است.
اگر بارگذاری زیاد باشد یا بخشی از کمپوست فعالیت میکروبی بیشتری داشته باشد، تولید حرارت در آن نقطه میتواند بیشتر از ظرفیت انتقال گرما توسط جریان هوا باشد. در نتیجه اختلاف دمای موضعی یا Hot Spot ایجاد میشود.
از دید مدیریت فاز II، یکنواختی دما در کل حجم کمپوست مهمتر از ثبت یک پیک حرارتی بالا در یک نقطه است.
آیا دمای ۶۵ تا ۷۰ درجه برای پاستوریزه کمپوست بهتر است؟
خیر؛ دمای بالاتر را نمیتوان بهصورت عمومی معادل پاستوریزاسیون بهتر دانست.
در یک مطالعه دانشگاه Penn State، اثر دمای پاستوریزاسیون بر جامعه باکتریایی کمپوست با سه رژیم ۵۷ درجه برای ۶ ساعت، ۶۰ درجه برای ۲ ساعت و ۶۸ درجه برای ۲ ساعت بررسی شد. پاستوریزاسیون با دمای بالا با کاهش بخشی از تنوع باکتریایی، آمونیاک بیشتر و رشد کندتر میسلیوم Agaricus bisporus در مرحله Spawn Run همراه بود.
این نتیجه یک نکته مدیریتی مهم دارد: هدف پاستوریزاسیون افزایش بیحد دمای کمپوست نیست.
دمای بیش از حد چه اثری بر میکروفلور کمپوست دارد؟
جامعه میکروبی کمپوست در Phase II بخشی از فرایند بلوغ بستر است. قارچها و باکتریهای گرمادوست در تجزیه مواد باقیمانده و شکلگیری یک بستر انتخابی برای قارچ دکمهای نقش دارند.
پژوهشی دیگر که اثر رژیمهای مختلف پاستوریزاسیون بر جامعه قارچی کمپوست را در دماهای ۵۷، ۶۰ و ۶۸ درجه سانتیگراد بررسی کرده، نشان میدهد تغییر رژیم حرارتی میتواند ترکیب و تنوع جامعه قارچی را تغییر دهد. این مطالعه بهطور خاص نشان میدهد که دمای پاستوریزاسیون یک متغیر بیولوژیک مهم است، نه فقط یک ابزار برای از بین بردن آلودگیها.
به همین دلیل استفاده از دماهای بسیار بالا فقط با هدف «اطمینان بیشتر از نابودی عوامل ناخواسته» میتواند نگاه ناقصی به فاز II باشد.
تجربه Jos Buth از پاستوریزاسیون کمپوست با دمای بالا
Jos Buth در تجربهای میدانی، مزرعه یکی از دوستان خود را توصیف میکند که تونل پاستوریزاسیون آن بهصورت محلی ساخته شده بود و مزرعه مدت زیادی با مشکل کپک سبز درگیر بود.
در این تونل، زمانی که دمای هوای پاستوریزاسیون به حدود ۵۹ درجه سانتیگراد میرسید، بعضی سنسورهای داخل کمپوست دماهای حدود ۶۰ تا ۶۷ درجه سانتیگراد را ثبت میکردند. این وضعیت حدود ۱۲ ساعت ادامه داشت و در بعضی نقاط حتی حداکثر دمای حدود ۶۹٫۵ درجه سانتیگراد مشاهده شده بود.
Buth گزارش میکند که باوجود این شرایط حرارتی، خسارت آشکاری به محصول مشاهده نشد و کمپوست تولیدشده نیز محصولی با کیفیت مناسب ایجاد کرد.
این تجربه از نظر مدیریت عملی تونل ارزشمند است، اما باید با دقت تفسیر شود.
شرایط تونل و بارگذاری کمپوست در تجربه Jos Buth
یکی از ویژگیهای مهم این مزرعه، میزان بسیار بالای بارگیری تونل بود. Buth مقدار کمپوست فاز I را حدود ۱۲۰۰ تا ۱۳۱۵ کیلوگرم در هر مترمربع کف اسپیگوت تونل گزارش میکند.
این بارگذاری نسبت به بسیاری از تونلها بالا بود و میتوانست همراه با فعالیت زیاد کمپوست، در ایجاد اختلاف میان دمای هوای تونل و دمای داخل توده نقش داشته باشد.
بنابراین مشاهده دمای ۶۷ یا ۶۹٫۵ درجه را نمیتوان جدا از موارد زیر تفسیر کرد:
- مقدار کمپوست بارگیریشده؛
- نحوه عبور هوا از کف اسپیگوت؛
- یکنواختی توده؛
- فعالیت میکروبی؛
- کیفیت عایقبندی و طراحی تونل.
چرا این تجربه را نباید دمای هدف عمومی در نظر گرفت؟
مهمترین نکته این مثال آن است که ۶۷ تا ۶۹٫۵ درجه، Set Point پیشنهادی Jos Buth برای تمام تونلها نیست؛ بلکه دمایی است که در شرایط خاص آن مزرعه در داخل بخشهایی از کمپوست ثبت شده است.
اگر این بخش بدون توضیح منتشر شود، ممکن است خواننده نتیجه بگیرد که رساندن کمپوست به حدود ۷۰ درجه باعث پاستوریزاسیون بهتر میشود. شواهد پژوهشی موجود چنین نتیجه عمومیای را تأیید نمیکنند.
این تجربه بیشتر نشان میدهد که در تونلهای دارای بارگذاری بالا یا توزیع نامتوازن هوا، دمای واقعی توده ممکن است بهطور قابلتوجهی از دمای هوای تونل فاصله بگیرد.
آیا برای ارزیابی پاستوریزاسیون فقط دما کافی است؟
خیر. دمای پاستوریزاسیون تنها یکی از شاخصهای مدیریت صحیح Phase II است.
برای ارزیابی واقعی فرایند، حداقل باید موارد زیر همزمان بررسی شوند:
- دمای نقاط مختلف کمپوست؛
- مدت باقیماندن تمام نقاط در محدوده هدف؛
- اختلاف دمای بین سنسورها؛
- دمای هوای سیرکوله و هوای کمپوست؛
- میزان جریان و فشار هوا؛
- اکسیژن کافی؛
- آمونیاک باقیمانده؛
- روند کاهش دما و Conditioning.
بعد از پاستوریزاسیون نیز فرایند هنوز پایان نیافته است. در Conditioning، دما معمولاً کاهش مییابد تا میکروارگانیسمهای گرمادوست فرصت ادامه فعالیت و کاهش آمونیاک را داشته باشند. مطالعه جوامع میکروبی واحدهای تجاری نیز Phase II را شامل پاستوریزاسیون و سپس کاهش دما برای Conditioning توصیف میکند.
برای قضاوت درباره کیفیت نهایی بستر نیز بهتر است دادههای حرارتی با نتایج آنالیز شیمیایی کمپوست قارچ شامل آمونیاک، نیتروژن، pH، رطوبت و سایر شاخصهای بستر مقایسه شوند.
زمان، یکنواختی دما، هوادهی و Conditioning
در یک تونل حرفهای، سؤال اصلی فقط این نیست که:
«بالاترین دمای کمپوست چقدر بود؟»
سؤالهای مهمتر عبارتاند از:
- آیا سردترین نقطه کمپوست نیز به دمای لازم رسید؟
- این دما چه مدت حفظ شد؟
- اختلاف دمای سنسورها چقدر بود؟
- آیا جریان هوا در تمام نقاط توده یکنواخت بود؟
- پس از پاستوریزاسیون، Conditioning بهدرستی انجام شد؟
بهویژه در تونلهایی که بارگذاری سنگین دارند، کنترل سردترین نقطه و اختلاف سنسورها میتواند از تمرکز صرف بر گرمترین سنسور اطلاعات عملی بیشتری به مدیر تولید بدهد.
جمعبندی؛ بهترین دمای پاستوریزه کمپوست قارچ چقدر است؟
برای کمپوست قارچ دکمهای در Phase II، حدود ۵۷ تا ۶۰ درجه سانتیگراد در خود توده کمپوست محدوده قابل اتکایی برای پاستوریزاسیون است و ۶۰ درجه سانتیگراد یکی از متداولترین دماهای عملیاتی محسوب میشود. منابع صنعتی و پژوهشی نیز محدودههای نزدیک به این عدد را گزارش کردهاند.
با این حال، «بهترین دما» را نباید فقط با یک عدد تعریف کرد. زمان ماند، یکنواختی دما، بارگذاری تونل، جریان هوا و اجرای صحیح Conditioning تعیین میکنند که پاستوریزاسیون واقعاً موفق بوده است یا خیر.
ثبت دماهای ۶۵ تا نزدیک ۷۰ درجه در بعضی نقاط کمپوست ــ مانند تجربه Jos Buth ــ ممکن است در شرایط خاص رخ دهد، اما این اعداد را نباید بهعنوان دمای هدف عمومی تونل در نظر گرفت.
قاعده عملی: هدف، ایجاد بیشترین حرارت نیست؛ هدف آن است که تمام توده کمپوست برای مدت مناسب و با کمترین اختلاف دمایی، رژیم حرارتی موردنیاز Phase II را طی کند.
