Підготовка субстрату: зволоження, фасування, стерилізація

Підготовка субстрату — це шлях від сухої сировини до охолодженого блока, готового до засіву. На цьому етапі вирішуються три речі: скільки в блоці води, яка в нього структура і хто в ньому живе, крім гриба. Помилка в будь-чому з цього проявляється через тиждень-два, коли виправити її вже неможливо: перезволожений блок заростає повільно й закисає знизу, недогрітий — зеленіє від плісняви.

У цій статті розібрано підготовку збагаченого тирсового субстрату для дереворуйнівних грибів, передусім їжовика гребінчастого (Hericium erinaceus): як розрахувати воду, як зволожити й змішати, у що фасувати, яким режимом стерилізувати блоки різної маси та як охолодити їх, не занісши зараження. Вибір сировини й постачальника розглянуто в попередній статті.

Етапи підготовки

Кожен орієнтир розглянуто в своєму розділі з джерелами. Послідовність не можна розривати: змішаний зволожений субстрат із висівками — готове середовище для бактерій, і його стерилізують того самого дня. Скільки мікрофлори несе сама сировина, показує корейське дослідження: у тирсі, що півроку лежала надворі, нарахували в середньому 1,6 × 10⁸ колонієутворювальних одиниць мікроорганізмів (Chang та ін., 2018).

Розрахунок рецептури й води

Яка вологість потрібна

Досліду, де для їжовика порівняли б урожай за різної вологості, знайти не вдалося. Є робота, де порівняли кілька рівнів вологості: активність гідролітичних ферментів була вищою за 70 і 75 % (Hřebečková та ін., 2024).

Для шиїтаке такий дослід є, і він показує, що більше води не означає краще (Shen та ін., 2008):

Автори пояснюють: у вологішому блоці менше сухої речовини й менше повітря між частинками, а вода в порах сповільнює газообмін. Це головна причина, чому перезволоження шкодить.

Для їжовика розумно починати з 60–65 % і уточнювати під свою сировину: дрібна тирса тримає менше повітря, ніж суміш із тріскою, і пробачає менше води.

Формула

Сировина вже містить воду, і її треба врахувати.

1. Суха маса = сума по всіх компонентах: маса × (1 − вологість).
2. Маса готової суміші = суха маса ÷ (1 − цільова вологість).
3. Вода, яку треба додати = маса готової суміші − маса сировини.

Приклад. 8 кг дубових пелет вологістю 8 % і 2 кг висівок вологістю 14 %, цільова вологість 62 %.

• Суха маса: 8 × 0,92 + 2 × 0,86 = 9,08 кг.
• Маса готової суміші: 9,08 ÷ 0,38 = 23,9 кг.
• Води додати: 23,9 − 10 = 13,9 л, тобто 1,39 л на кілограм сировини.

Для сировини вологістю близько 9 % виходить така шпаргалка:

Розрахунок і таблиця власні. Вони пояснюють розбіжність у порадах гроверів, які називають від 1,2 до 1,8 л на кілограм: це різні цільові вологості, приблизно від 58 до 67 %.

Свіжа тирса з лісопилки буває значно вологішою за пелети, і її вологість змінюється від партії до партії. Її треба виміряти перед кожним замісом: зважити пробу, висушити до сталої маси, зважити знову.

Якщо блоки засівають рідкою культурою, її об'єм теж додає воду, і це треба врахувати в розрахунку.

Зволоження і змішування

Пелети й тирса

Пелети заливають відміряною кількістю води й чекають, поки вони розпадуться. Гаряча вода прискорює це, але не обов'язкова: за FreshCap, «холодна вода працює чудово»; NatureLion радить гарячу, але не киплячу воду й 20–30 хвилин витримки (NatureLion). Суху тирсу зволожують так само, даючи їй час увібрати воду.

У промисловому виробництві суміш перемішують довго, щоб вода розподілилася в частинках. У корейському досліді з шиїтаке порівняли перемішування протягом 0,5, 1, 2 і 3 годин: найкращий ріст міцелію, 117 мм за 15 діб, дали 2 години, а найкраща вологість становила 55 % (Chang та ін., 2017).

Порядок внесення добавок

У гроверів два підходи.

Грудки висівок небезпечні двічі: усередині них багато живлення й мало повітря, і, ймовірно, пара прогріває їх гірше; друге — наше припущення.

Гіпс і крейда

Роль гіпсу не лише в структурі. У досліді з шиїтаке гіпс у кількості понад 25 ммоль/кг знижував розчинний оксалат до рівня менше 1 ммоль/кг, і ріст міцелію збільшувався на 32 %: гіпс переводить оксалат у нерозчинний оксалат кальцію й водночас підкислює субстрат (Li та ін., 2022). Крейда, навпаки, піднімає pH.

Кислотність

Для міцелію їжовика найкращий ріст спостерігали за pH 6; у досліджених межах pH 5–9 міцелій ріс (Imtiaj та ін., 2008). У досліді з бутельною культурою їжовика pH доводили до 6 ± 1 гашеним вапном (Chutimanukul та ін., 2023). Стерилізація змінює кислотність: під час нагрівання з деревини вивільняється оцтова кислота, про це нижче. Тому pH варто міряти не лише в суміші, а й у стерилізованому блоці; числових даних про те, на скільки він падає в тирсі листяних порід, знайти не вдалося.

Перевірка вологості рукою

Жменю суміші сильно стискають. Формулювання в різних джерелах майже однакові: «якщо виходить більше однієї–двох крапель, занадто мокро» (GroCycle), «1–2 краплі — не більше» (mysh-room.com). Проба рукою не замінює розрахунку, а перевіряє його.

Ознаки помилки видно пізніше. Перезволожений блок: вода на дні пакета, кислий або оцтовий запах, повільний ріст, жовті плями. Пересушений: сухі незарослі ділянки.

Фасування

Пакети й пляшки

Субстрат фасують у поліпропіленові пакети з фільтром або в поліпропіленові пляшки. Поліпропілен витримує автоклавування за 121 °C; один із виробників гарантує стійкість до 124 °C (SacO2).

У дослідженнях їжовика блоки невеликі, 0,5–1,5 кг. Малий блок швидше прогрівається під час стерилізації й швидше заростає, великий економить пакети й працю.

Фільтр

Джерело: Unicorn Bags. У досліді з шиїтаке найкращий урожай дали блоки 3,2 кг вологістю близько 55 % з фільтром низької або середньої пористості; фільтр високої пористості, з порами 1–5 мкм, був гіршим (Shen та ін., 2008). Для їжовика порівняння фільтрів знайти не вдалося.

На українському ринку продають поліпропіленові пакети «з газопроникним фільтром (підходить для автоклава)», але в переглянутому оголошенні не вказано ні розмірів, ні розміру пор (Prom.ua). Ці дані варто запитувати в продавця.

Як наповнювати

• Наповнювати на половину–дві третини й легко ущільнювати, постукуючи пакетом об стіл (Mycologic; Бисько радить заповнювати на 2/3).
• Не запаювати пакет перед стерилізацією. На питання, чи запаювати пакети до стерилізації, виробник відповідає: ні, вони найімовірніше луснуть під час циклу (SacO2). Верх складають у кілька разів, випускаючи зайве повітря.
• Фільтр має залишитися сухим і не торкатися мокрого субстрату: інакше, за SacO2, пакет може стиснутися під час набору тиску або лопнути під час його скидання. Складку роблять так, щоб фільтр опинився всередині згину (Mycologic). Якщо пакет без фільтра, FreshCap радить вкласти в складку шматок тайвеку.
• Не трамбувати. Порівняльного досліду про щільність набивання знайти не вдалося; єдина цифра для їжовика — близько 0,5 г/см³ у Figlas та ін.
• У пляшках субстрат ущільнюють і роблять по центру отвір для посівного матеріалу (FreshCap).

Стерилізація під тиском

Збагачений субстрат стерилізують, а не пастеризують. Виробник автоклавів Priorclave пише, що збагачений субстрат «швидко заражається пліснявою», якщо його спершу не простерилізувати (опис).

Режими з досліджень і практики

Тиск 15 фунтів на квадратний дюйм — це близько 1 атм надлишкового тиску, що відповідає 121 °C. Джерела: Бисько, патент, FreshCap, GroCycle, Mycobio.

Загальна картина: від 1–1,5 години для невеликих блоків до 2,5–3 годин для блоків 2–3 кг і щільного завантаження. Час зростає з масою блока й з кількістю блоків у камері.

Чому час залежить від маси

Стерилізує не тиск і не час на таймері, а температура в центрі блока. Зволожена тирса погано проводить тепло, і центр відстає від камери.

• Рецензованих вимірювань температури в центрі тирсового блока знайти не вдалося. Продавець обладнання називає відставання 30–45 хвилин після того, як камера досягла 121 °C (Zombie Myco).
• Повітря, що залишилося в камері, знижує температуру за того самого тиску. Тому перед набором тиску повітря витісняють парою.
• Повний цикл довший за витримку. Виробник автоклавів наводить: 2 години витримки плюс година нагрівання й півтори години охолодження, разом близько 4,5 години (SH Scientific).

Практичний висновок: режим для свого автоклава й свого блока підбирають за термометром у центрі блока, а не переписують із чужого рецепта.

Завантаження

• Пакети не мають торкатися стінок і дна: стінки гарячіші й плавлять поліпропілен. Гровери ставлять пакети на підставку й обгортають тканиною.
• Між блоками потрібні проміжки для пари; щільно набита камера прогрівається нерівномірно.
• Після циклу тиск не скидають: різкий скид рве пакети. У патенті на вирощування їжовика автоклав вимикають, не випускаючи пару, і залишають банки в ньому до наступного ранку.

Медичні автоклави

Медичний стерилізатор ВК-75 має камеру 75 л і заводські режими 132 °C протягом 20 хвилин і 120 °C протягом 45 хвилин (опис). Ці режими розраховані на інструменти й білизну; для блоків субстрату витримки 45 хвилин, судячи з таблиці вище, замало, і час доведеться збільшувати. Це наш висновок.

Чи можна перегріти

Довше не означає надійніше без меж.

• Під час стерилізації з деревини вивільняється оцтова кислота; вона пригнічує ріст міцелію шиїтаке, і тим сильніше, чим нижчий pH. Найбільше її вивільнялося в кислому й лужному субстраті, найменше — у нейтральному (Hu та ін., 2022).
• У корейському досліді шиїтаке ріс краще на субстраті, обробленому парою за 100 °C, ніж після стерилізації під високим тиском: 96 мм за 15 діб (Chang та ін., 2017).

Кількісних даних про карамелізацію чи реакцію Майяра в тирсовому субстраті знайти не вдалося. Мета — мінімальний режим, який стабільно дає чисті блоки, а не максимально довгий.

Атмосферна пара й пастеризація

Тривала обробка парою без тиску

Автоклав можна замінити часом. Блоки тримають у парі за 95–100 °C багато годин. Так працює значна частина китайського виробництва шиїтаке й багато малих господарств.

Джерела: Fan та ін., MushWorld про обладнання, GroCycle, Bubba's Barrels, mysh-room.com.

Розкид від 6 до 24 годин пояснюється тим, від чого рахують час. У бочці центр блока прогрівається на години пізніше за пару, і холодні зони гровери називають головною причиною зараження. Правило те саме, що й для автоклава: час рахують за термометром у центрі найхолоднішого блока.

Що відомо про надійність

Пара за 100 °C не вбиває бактеріальні спори, тому це не стерилізація в строгому значенні. Гриб виграє за рахунок швидкості заростання.

• Бисько радить для «м'якої стерилізації» субстрати без поживних добавок або з мінімальною їх часткою, 5–10 %.
• Виробник парових бочок прямо пише, що його обладнання не призначене для зернового міцелію (Bubba's Barrels).
• Числових даних про частку заражених блоків з високою часткою добавок після атмосферної пари знайти не вдалося.

Висновок: чим більше добавки в субстраті, тим менший запас надійності в атмосферної пари. Її компенсують довшою витримкою, вищою нормою засіву й чистішою роботою.

Пастеризація за 60–80 °C

Пастеризація — метод для соломи й інших бідних субстратів під гливу.

Для збагаченої тирси цього замало. Термостійкі плісняві гриби Monascus ruber і Byssochlamys nivea виділили з лігноцелюлозної сировини після обробки парою за 80 °C протягом 15 хвилин (Sasaki і Yamanaka, 2020).

Дробна стерилізація, коли субстрат прогрівають двічі з добовою перервою, згадується в гроверів як спосіб обійтися скороваркою. Документованого режиму для грибних субстратів у літературі знайти не вдалося.

Методи без нагрівання

Вапно, холодна ферментація й пероксид водню привабливі тим, що не потребують обладнання. Майже всі дані про них отримано на гливі й соломі.

Джерела: Grimm та ін., SARE, Rupak та ін..

Де це працює і де ні

Усі ці методи не стерилізують, а лише зміщують рівновагу на користь гриба. На бідному субстраті швидка глива встигає зайняти його раніше за конкурентів. На збагаченому субстраті з повільним грибом розклад інший.

• Priorclave: «холодна стерилізація» насправді є формою пастеризації, і з більшістю субстратів, крім соломи, вона працює погано або не працює зовсім.
• NatureLion для гливи на пелетах без добавок обходиться взагалі без стерилізації (NatureLion); для їжовика й субстратів із висівками — ні.

Для їжовика на збагаченій тирсі методи без нагрівання не підходять. Їх місце — глива на соломі й на пелетах без добавок.

Охолодження і підготовка до засіву

Стерильний блок найлегше заразити саме під час охолодження. Коли блок холоне, повітря в пакеті стискається, і пакет втягує повітря ззовні. Якщо воно брудне, спори опиняються всередині ще до засіву.

До якої температури

Температуру міряють у центрі блока: поверхня холоне набагато швидше.

Скільки часу і де

• У закритому стерилізаторі. Найпростіший спосіб для малого обсягу: блоки залишають у закритому автоклаві не менше ніж на 8 годин (FreshCap, GroCycle). У патенті на вирощування їжовика банки залишають у закритому автоклаві до наступного ранку.
• У чистій кімнаті. У виробництві субстрат охолоджують повітрям, пропущеним крізь HEPA-фільтр (Penn State); у Китаї пакети охолоджують у продезінфікованому приміщенні для засіву (Fan та ін.). Це швидше й звільняє автоклав для наступної партії.
• Не в звичайному приміщенні. Гровери пов'язують зараження у верхній частині пакета саме з повітрям, яке зайшло під час охолодження.

Холод стримує мікрофлору

Корейські дослідники виміряли кількість мікроорганізмів у стерилізованому тирсовому субстраті перед засівом залежно від температури охолодження (Chang та ін., 2018):

Найкраще міцелій шиїтаке ріс після охолодження до 10 °C: 122 мм за 15 діб. Отже, навіть після стерилізації субстрат не абсолютно чистий, і чим довше він стоїть у теплі до засіву, тим більше в ньому встигає вирости. Блоки засівають одразу, щойно вони охололи.

Конденсат

Під час охолодження на стінках пакета осідає вода. Мокрий фільтр гірше пропускає повітря й стає місцем росту мікрофлори, тому пакети складають так, щоб фільтр залишався сухим (Mycologic, SacO2).

Контроль і типові помилки

Як перевірити, що режим працює

Рекомендацій щодо біологічних індикаторів від наукових чи дорадчих служб у грибництві знайти не вдалося; це поради виробників обладнання. Вони корисні під час налаштування нового режиму й пошуку причини заражень.

За чим розпізнати причину

Перші чотири рядки складено за описами гроверів (Red Dirt Mushrooms, Zombie Myco, форуми грибників). Останні три — наше узагальнення даних із попередніх розділів.

Щоб відрізнити помилку підготовки від помилки засіву, кілька блоків із кожної партії залишають незасіяними й інкубують поруч. Якщо вони чисті через два тижні, а засіяні блоки заражені, причина не в стерилізації.

Порядок дій

1. Виміряти вологість сировини й розрахувати воду під цільову вологість 60–65 %.
2. Зволожити основу й дати воді вбратися; пелети мають повністю розпастися.
3. Вмішати добавки й мінерали до однорідності, без грудок висівок.
4. Перевірити суміш: проба на стискання, за можливості pH.
5. Розфасувати в пакети з фільтром або пляшки, не трамбуючи; верх пакета скласти, не запаювати, фільтр залишити сухим.
6. Стерилізувати того самого дня. В автоклаві: продути парою, витримати за 121 °C від 1,5 до 2,5–3 годин залежно від маси блока й завантаження. Атмосферною парою: 8–12 годин і довше від моменту, коли центр блока прогрівся.
7. Контролювати температуру в центрі блока, а не лише манометр і таймер.
8. Охолодити без скидання тиску, у закритому стерилізаторі або в чистій зоні, до 25 °C у центрі блока.
9. Засіяти одразу після охолодження.
10. Залишити кілька незасіяних контрольних блоків і записати партію: сировина, вологість, режим, час прогрівання центру.

Джерела

Вологість, pH, змішування

1. Shen Q., Liu P., Wang X., Royse D. J. (2008). Effects of substrate moisture content, log weight and filter porosity on shiitake (Lentinula edodes) yield. Bioresource Technology, 99(17).
2. Hřebečková T. et al. (2024). Effect of substrate moisture content during cultivation of Hericium erinaceus and subsequent vermicomposting of spent mushroom substrate in a continuous feeding system. Scientia Horticulturae, 334.
3. Wiesnerová L. et al. (2023). Effect of different water contents in the substrate on cultivation of Pleurotus ostreatus. Folia Horticulturae.
4. Chang H. et al. (2017). Mycelial growth of Lentinula edodes in response to different mixing time, pressure intensity, and substrate porosity. Journal of Mushrooms (Korea).
5. Chang H. Y. et al. (2018). Characteristics of sawdust cultivation of Lentinula edodes with different methods of spawn inoculation. Journal of Mushrooms, 16(2), 61.
6. Li et al. (2022). Physiological mechanisms by which gypsum increases the growth and yield of Lentinula edodes. Applied Microbiology and Biotechnology, 106.
7. Imtiaj A. et al. (2008). Mycelial growth conditions of Hericium erinaceus. Mycobiology.
8. Oei P. Agrodok 40: Small-scale mushroom cultivation. Agromisa.

Субстрати й тара в дослідженнях їжовика

9. Atila F., Tüzel Y. (2016). Effect of Growing Media on Yield and Fruitbody Properties of Hericium Isolates. Turkish Journal of Agriculture – Food Science and Technology, 4(3), 120–127.
10. Figlas D., González Matute R., Curvetto N. (2007). Cultivation of Culinary-Medicinal Lion's Mane Mushroom Hericium erinaceus on Substrate Containing Sunflower Seed Hulls. International Journal of Medicinal Mushrooms, 9, 67–73.
11. Lu Z. et al. (2025). The Agronomic Traits Differences in Hericium erinaceus Cultivated with Different Straw Formulations by Replacing Wood with Straw. Horticulturae, 11(10), 1220.
12. Lu Z. et al. (2024). Optimization of substrate formulation for Hericium erinaceus by replacing wood by straw and their effect on enzyme activities. Frontiers in Plant Science.
13. Chutimanukul P. et al. (2023). Commercial scale production of Yamabushitake mushroom (Hericium erinaceus) using rubber and bamboo sawdust substrates in tropical regions. Scientific Reports, 13, 13316.
14. Ko H. et al. (2004). Hericium cultivation in 850 ml bottles. Korean Journal of Mycology.
15. Sholyavei Sh., Mishra S. K. (2020). The Productivity of Genotypes of Hericium erinaceus on Wheat Straw and Poplar Sawdust Based Growing Media. Indian Journal of Pure & Applied Biosciences, 8(6), 396–405.

Термічна обробка

16. MushWorld. Facilities and Equipment for Substrate Preparation.
17. Fan L. et al. Mushroom Growers' Handbook 2, chapter 4. MushWorld.
18. Penn State. Specialty mushrooms: production technology.
19. Hu Z. et al. (2022). Liberation of acetic acid from lignocellulose during sterilization and its inhibitory effect on Lentinula edodes. Scientia Horticulturae, 306.
20. Sasaki, Yamanaka (2020). Novel sterilization method combining food preservative use and low temperature steaming for treatment of lignocellulosic biomass with white rot fungi. Industrial Crops and Products.
21. Патент RU 2601589: спосіб вирощування їжовика.
22. Бисько Н. Еліксир життя: інтенсивна технологія вирощування грибів шіїтаке. Журнал «Городник» (архівна копія).
23. Виробники обладнання: SH Scientific, Priorclave (автоклави, пастеризація), Zombie Myco, ВК-75, Bubba's Barrels.

Методи без нагрівання

24. Grimm D., Sonntag E., Rahmann G. (2024). Evaluation of different pasteurization and sterilization methods for oyster mushroom substrates. Journal of Microbiology, Biotechnology and Food Sciences, 13(5), e10428.
25. SARE, проєкт FNE15-825. Фермерське порівняння низькотехнологічних методів.
26. Rupak et al. (2025). Hydrogen peroxide in oyster mushroom substrate. Asian Journal of Plant Pathology.

Практика гроверів

27. FreshCap: тирсовий блок, пляшки.
28. GroCycle: тирсові блоки, стерилізація.
29. NatureLion, Mycologic, Mycobio, mysh-room.com, Satrise.
30. Пакети: Unicorn Bags, SacO2, Prom.ua.
31. Red Dirt Mushrooms, Zombie Myco: пошук причин зараження.