論全自動(dòng)培養(yǎng)基制備機(jī)在馬鈴薯脫毒苗生產(chǎn)中的應(yīng)用

劉永強(qiáng) 劉全國

[摘? ? 要]在馬鈴薯脫毒苗生產(chǎn)之中，全自動(dòng)培養(yǎng)基制備機(jī)的合理使用，就能夠滿足實(shí)際的生產(chǎn)要求，最終提升其對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)效率。因此，文章就全自動(dòng)培養(yǎng)基制備機(jī)進(jìn)行重點(diǎn)的分析探討，希望可以滿足馬鈴薯脫毒苗的生產(chǎn)要求。

[關(guān)鍵詞]馬鈴薯脫毒苗;全自動(dòng)培養(yǎng)基制備機(jī);生產(chǎn)

[中圖分類號(hào)]TQ051.8 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）11–0–02

Discussion on the Application of Automatic Medium Preparation Machine

in the Production of Virus-free Potato Seedlings

Liu Yong-qiang， Liu Quan-guo

[Abstract]In the production of virus-free potato seedlings， the rational use of the fully automatic culture medium preparation machine can meet the actual production requirements and ultimately improve the corresponding production efficiency. Therefore， the article focuses on the analysis and discussion on the automatic culture medium preparation machine， hoping to meet the production requirements of potato virus-free seedlings.

[Keywords]potato virus-free seedlings; fully automatic culture medium preparation machine; production

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段在各種生產(chǎn)之中，機(jī)械化的應(yīng)用越來越頻繁。而在馬鈴薯的脫毒苗生產(chǎn)中，全自動(dòng)培養(yǎng)基制備機(jī)的實(shí)用，就能夠滿足生產(chǎn)需求，這值得重點(diǎn)研究。

1 全自動(dòng)培養(yǎng)基制備機(jī)在馬鈴薯脫毒苗生產(chǎn)中應(yīng)用的背景分析

世界馬鈴薯脫毒組培苗生產(chǎn)的尖端先進(jìn)技術(shù)主要集中在歐洲，筆者公司近年來一直以技術(shù)引進(jìn)為手段，保持著對(duì)其先進(jìn)技術(shù)的跟蹤。但由于知識(shí)產(chǎn)權(quán)制度限制和技術(shù)當(dāng)?shù)剡m宜性限制，生產(chǎn)中需要的關(guān)鍵技術(shù)未能引入，需進(jìn)行自主創(chuàng)新研究。本項(xiàng)目擬開展馬鈴薯脫毒苗繁育裝備自動(dòng)化自主創(chuàng)新研究，解決當(dāng)前我國種薯企業(yè)生產(chǎn)中存在的“技工短缺、勞動(dòng)強(qiáng)度大、人力密集、操作枯燥、電耗較高”的瓶頸問題。針對(duì)傳統(tǒng)的洗瓶滅菌、培養(yǎng)基制備、培養(yǎng)基滅菌、倒瓶擴(kuò)苗等環(huán)節(jié)，需要大量的技工勞力的問題，采用自動(dòng)化生產(chǎn)裝備替代部分人工勞動(dòng);馬鈴薯脫毒苗生產(chǎn)中其它新工藝的改進(jìn)：包括脫毒苗擴(kuò)繁方式全部扦插，使馬鈴薯脫毒苗的生長更健壯、抗病性更強(qiáng)，使脫毒苗透光、透氣性更好，濕度不易流失，成苗快，在3～5a新技術(shù)將在脫毒試管苗中全部應(yīng)用，提高50 %以上的工作效率，脫毒苗成活率提高至99 %以上。而全自動(dòng)培養(yǎng)基制備機(jī)的應(yīng)用，就能夠適應(yīng)馬鈴薯脫毒苗生產(chǎn)，從而滿足工作效率與脫毒苗成活率的提升。因此，本文就全自動(dòng)培養(yǎng)基制備機(jī)進(jìn)行了全面的分析。

2 全自動(dòng)培養(yǎng)基制備機(jī)研究

2.1 設(shè)備使用范圍

培養(yǎng)基制備機(jī)是一種集攪拌、滅菌、冷卻于一體的設(shè)備，它克服了現(xiàn)有技術(shù)中的無菌制備，提高了生產(chǎn)效率。其原理是采用飽和蒸汽進(jìn)行消毒滅菌，利用蒸汽冷凝時(shí)釋放大量潛熱，使被消毒的液體處于高溫狀態(tài)，經(jīng)過一定時(shí)間，破壞所有細(xì)菌及芽胞組織，達(dá)到消毒滅菌的目的。可廣泛用于醫(yī)療、食品、制藥、微生物、培養(yǎng)基制備等行業(yè)以及科研教育單位。

2.2 結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

此培養(yǎng)基制備機(jī)是集飽和蒸汽發(fā)生器、滅菌容器、自動(dòng)灌裝機(jī)于一體的新型設(shè)備。其中在滅菌容器內(nèi)配備了新型的磁力攪拌器，進(jìn)行無級(jí)調(diào)節(jié)，相對(duì)于以前的自動(dòng)灌裝機(jī)運(yùn)用的螺旋式攪拌渦輪而言更為穩(wěn)定;在灌裝方面其通過時(shí)間繼電器和腳踏開關(guān)控制灌裝量和灌裝速度;本設(shè)備最大的優(yōu)點(diǎn)在于可對(duì)液體直接進(jìn)行高壓滅菌，實(shí)行一站式操作，更加節(jié)約時(shí)間。

本設(shè)備的壓力表、調(diào)壓閥、灌裝調(diào)壓閥等都集中安裝在培養(yǎng)基制備機(jī)的上蓋，便于操作者觀察操作，控制面板采用電子觸摸屏，使操作更方便。滅菌容器頂部裝有微啟式彈簧安全閥，當(dāng)滅菌容器內(nèi)壓力超過最高允許范圍時(shí)，能自動(dòng)開啟、排放超壓蒸汽，待滅菌容器的蒸汽壓力回降至正常時(shí)，能自動(dòng)關(guān)閉，起到確保安全使用的作用。滅菌容器采用不銹鋼制作，在其外圍包裹了絕熱性能良好的硅酸鋁棉，有利于節(jié)省能源和避免環(huán)境溫度過高。設(shè)備結(jié)構(gòu)具體見圖1所示，設(shè)備顯示屏見圖2所示。

2.3 全自動(dòng)培養(yǎng)基制備機(jī)操作流程（自動(dòng)）

2.3.1 開機(jī)前需準(zhǔn)備以下工作流程

檢查蠕動(dòng)泵的泵頭卡是開啟的。連接分裝口與回流管。開啟蠕動(dòng)泵電源及設(shè)置分裝量。開啟自動(dòng)封口機(jī)總電源—開啟凈化—開啟紫外線燈—開啟封口溫度（140～150℃）;開啟空氣泵電源開關(guān)（紅色帽子）。打開出氣閥門（氣管連接處藍(lán)色手柄）。正常情況下氣泵不要關(guān)閉;開啟純水和冷卻水閥門（與管道平行為開）（閥門在機(jī)器后面的墻上）。關(guān)閉攪拌桶下的培養(yǎng)基出口。

2.3.2 滅菌工作流程

①開啟設(shè)備總電源開關(guān)（在電箱內(nèi)左上角轉(zhuǎn)至1）。②開啟控制屏幕總電源開關(guān)（綠色按鈕按下為開）屏幕開始工作。③設(shè)置滅菌參數(shù)和按下蒸汽按鈕。蒸汽開始加熱。④加注培養(yǎng)基原料前先向拌料桶內(nèi)先加1/3的純凈水。攪拌設(shè)置為四檔。確保攪拌均勻。加入培養(yǎng)基原料，定容桶內(nèi)培養(yǎng)基總?cè)萘恐量潭染€上位。按下屏幕上的升溫按鍵，培養(yǎng)基開始上升溫。到了60 ℃關(guān)閉升溫（最高為60 ℃），如溫度過高容易燙傷皮膚。測量pH。測量值如不是所需值請(qǐng)調(diào)控到所要值。

2.3.3 滅菌設(shè)置步驟

設(shè)置控制屏幕上的參數(shù)。①設(shè)置滅菌最高溫度，正常設(shè)在121 ～122 ℃之間。②最低溫度設(shè)置是培養(yǎng)基分裝溫度，正常設(shè)置在40 ～50 ℃。③滅菌時(shí)間（計(jì)量單位為分鐘）設(shè)置是滅菌計(jì)時(shí)時(shí)間不能低于15 min。④按下復(fù)位鍵。⑤按下蒸汽按鈕。按下升溫滅菌按鈕，設(shè)備進(jìn)入自動(dòng)滅菌程序。中途不可再設(shè)置參數(shù)，（如設(shè)置了需從新復(fù)位后按下蒸汽按鈕。按下升溫滅菌按鈕，設(shè)備進(jìn)入自動(dòng)滅菌程序）。⑥當(dāng)設(shè)置滅菌溫度到時(shí)開始滅菌時(shí)間計(jì)時(shí)同時(shí)開啟管道滅菌，當(dāng)計(jì)時(shí)完畢培養(yǎng)基自動(dòng)冷卻。溫度到分裝設(shè)定值時(shí)設(shè)備自動(dòng)進(jìn)入恒溫工作。待進(jìn)入分裝。

分裝步驟：①閉合蠕動(dòng)泵頭手柄。②取下回流管固定在分裝位置上。③設(shè)置分裝參數(shù)。④開啟培養(yǎng)基制備機(jī)上的灌裝開關(guān)。⑤啟動(dòng)自動(dòng)落杯。⑥開啟起動(dòng)開關(guān)輸送帶自動(dòng)行走當(dāng)杯子經(jīng)過分注口時(shí)啟動(dòng)灌裝（轉(zhuǎn)至手動(dòng)頁面按3次以上灌裝排出管水空氣和水，⑦當(dāng)杯子經(jīng)過熱封口時(shí)啟動(dòng)封口同時(shí)啟動(dòng)切斷。⑧培養(yǎng)基快分裝完時(shí)依次關(guān)閉自動(dòng)落杯—自動(dòng)灌裝—自動(dòng)封口—自動(dòng)切刀，分裝完畢裝上回流管。開始蠕動(dòng)泵壓桿。

清洗。首先關(guān)閉培養(yǎng)基灌裝—開啟蒸汽—開啟管道滅菌（約1 min）—開啟排污（約30 s，壓力表回零為止）。用純凈水沖洗。排桶內(nèi)的洗滌水啟動(dòng)排污泵抽出。完畢關(guān)電源。

培養(yǎng)基制備機(jī)停機(jī)。①關(guān)閉屏幕下綠色按鈕。②關(guān)閉總電源開關(guān)。關(guān)閉氣泵電源及閥門。關(guān)閉純水及冷靜水閥門。

蒸汽發(fā)生器排污為每3 d排一次。機(jī)器后面有排污閥門。

2.3.4 調(diào)試

安裝完畢后，將滅菌容器內(nèi)清洗干凈，用干凈棉布將設(shè)備表面擦拭干凈。仔細(xì)檢查各部連接是否正確。確定無誤后，準(zhǔn)備試機(jī)，可用純凈水代替溶液測定設(shè)備的壓力、溫度和滅菌時(shí)間等?？蛰d運(yùn)行試驗(yàn)：按設(shè)備的操作方法開始試驗(yàn)（見操作流程）。檢查各開關(guān)和安全附件，檢查管路系統(tǒng)連接部位和滅菌容器蓋密封有無滲漏，工作參數(shù)是否符合要求。安全聯(lián)鎖裝置是否靈敏可靠，可用純凈水代替溶液測定各儀表顯示是否準(zhǔn)確，同時(shí)檢測壓力和滅菌時(shí)間等。

2.3.5 設(shè)備維護(hù)

①刀片更換。使用23號(hào)手術(shù)刀片。松開兩只鎖緊螺絲更換。②蠕動(dòng)泵硅膠管更換。經(jīng)常長時(shí)間使用后硅膠管產(chǎn)生疲勞，每使用一次移動(dòng)一下位置，更換時(shí)向上移動(dòng)泵頭固定卡片往外移出硅膠管。裝入時(shí)也應(yīng)相同向上移動(dòng)泵頭固定卡片往內(nèi)移入硅膠管并且右左拉動(dòng)確認(rèn)硅膠管完全裝入。如未完全裝入會(huì)導(dǎo)致硅膠管破裂。③潤滑油添加。設(shè)備所有活動(dòng)部分都要注入高溫油脂。根據(jù)設(shè)備使用量。如每天工作應(yīng)每周加注一次。④空氣過濾的維護(hù)等?？諝鈮嚎s機(jī)應(yīng)每用觀察機(jī)油位尺。每周排出儲(chǔ)氣罐內(nèi)的污水;設(shè)備內(nèi)有儲(chǔ)氣罐每用排污;油水分離器內(nèi)污水每周排出。根據(jù)使用時(shí)間定期加入專用油。

2.3.6 注意事項(xiàng)

論在工作或者待機(jī)狀態(tài)，確保PP組培培養(yǎng)盒處于填滿狀態(tài)，如圖3所示，當(dāng)傳感器3感知到組培培養(yǎng)盒已經(jīng)用完，此時(shí)會(huì)給驅(qū)動(dòng)電機(jī)2供電，轉(zhuǎn)動(dòng)培養(yǎng)盒料倉的輸送帶將后續(xù)的PP組培盒向前方的杯架內(nèi)移動(dòng)，如果PP組培盒沒有填充或者填充滿，傳感器1會(huì)感知并保持驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電，如果培養(yǎng)基自動(dòng)灌裝封口機(jī)處于長期待機(jī)狀態(tài)，則驅(qū)動(dòng)電機(jī)2會(huì)長期運(yùn)行，可能導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電機(jī)長時(shí)間運(yùn)行而損壞電機(jī)。

3 結(jié)束語

通過提高馬鈴薯脫毒苗的生產(chǎn)效益，進(jìn)一步提高了本地區(qū)馬鈴薯脫毒種薯普及率，5a內(nèi)脫毒苗普及率達(dá)60 %以上，提高優(yōu)良品種覆蓋率。提高馬鈴薯的產(chǎn)量和品質(zhì)，增加產(chǎn)品的檔次，提高農(nóng)產(chǎn)品的商品率，提升馬鈴薯產(chǎn)業(yè)層次，促進(jìn)馬鈴薯生產(chǎn)向規(guī)?；I(yè)化、產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展。這一切的優(yōu)勢都得益于全自動(dòng)培養(yǎng)基制備機(jī)的合理使用，所以在今后還需要重點(diǎn)的探討，從而確保全自動(dòng)培養(yǎng)基制備機(jī)能夠順利地使用下去，逐漸發(fā)揮其最大的功效。

參考文獻(xiàn)

[1] 段宏兵，徐濤，蔡興奎，姚飛虎.馬鈴薯微型薯機(jī)械化生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)與裝備研究進(jìn)展[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2021（4）：54-62.