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Cappa a flusso laminare fai-da-te per la coltivazione di funghi:una guida passo passo

La contaminazione è uno dei maggiori problemi che tutti i coltivatori di funghi devono affrontare, siano essi coltivatori domestici su piccola scala o grandi imprese commerciali.

Inizialmente, puoi coltivare specie di funghi resistenti utilizzando un vano portaoggetti o una stanza pulita per l'inoculazione, ma se speri di coltivare specie più esigenti o di aumentare la tua produzione, ti consigliamo una cappa a flusso laminare.

Aumenterà le tue possibilità di successo.

Continua a leggere per scoprire come funzionano le cappe a flusso laminare, cosa ti serve per realizzarne una e come progettare e costruire una cappa a flusso laminare fai-da-te.

Cos'è una cappa a flusso laminare?

Una cappa a flusso laminare è un dispositivo specializzato progettato per creare uno spazio di lavoro sterile soffiando un flusso costante di aria filtrata in una direzione su uno spazio di lavoro.

Per i coltivatori di funghi, una cappa a flusso laminare fornisce uno spazio controllato in cui il rischio di introdurre microrganismi indesiderati è ridotto, migliorando le possibilità di successo della coltivazione.

Le cappe a flusso laminare sono disponibili in varie forme e dimensioni, ma anche se i design possono variare, contengono tutte i seguenti componenti principali:

  1. Un filtro
  2. Un fan
  3. Una scatola per contenere i componenti

Le cappe a flusso laminare più piccole sono portatili e puoi utilizzarle per creare condizioni di laboratorio sterili nella maggior parte degli spazi, inclusa la stanza degli ospiti, il garage o il seminterrato.

Come funziona una cappa a flusso laminare?

Una cappa a flusso laminare crea un flusso costante di aria pulita su una superficie di lavoro, consentendo ai coltivatori di eseguire attività come l'inoculazione senza introdurre contaminanti presenti nell'aria.

Lo fa soffiando aria attraverso un filtro antiparticolato ad alta efficienza, noto anche come filtro HEPA, che cattura contaminanti come polvere, spore e batteri per creare un flusso regolare di aria priva di contaminanti. 

L'aria filtrata si muove in linee parallele verticalmente o orizzontalmente attraverso la superficie di lavoro, allontanando potenziali contaminanti da funghi e creando un ambiente di lavoro sterile.

Quale filtro è necessario per una cappa a flusso laminare?

Dovrai utilizzare un tipo specifico di filtro HEPA per una cappa a flusso laminare. Non un filtro HEPA qualsiasi.

Il filtro HEPA deve essere un filtro classificato H13 o H14, poiché rimuovono più del 99,97% delle particelle con un diametro di 0,3 micron (μm).

Perché è importante un flusso d'aria costante e regolare?

Il movimento regolare dell'aria è fondamentale quando si crea un ambiente di lavoro pulito, che è ciò a cui si riferisce il termine "laminare".

La parola laminare è usata per descrivere un flusso che segue linee d'aria costanti senza alcuna turbolenza.

Perché è importante l’assenza di turbolenza? L'aria turbolenta può creare vortici e reintrodurre aria contaminata nel nostro spazio di lavoro.

Un elemento chiave per ottenere questo flusso d'aria laminare regolare è la velocità dell'aria. Se il flusso è troppo veloce, provoca turbolenza. Viceversa, se è troppo lento, crea anche turbolenze, riducendo la zona sterile a valle del filtro.

La velocità dell'aria ideale per una cappa a flusso laminare dovrebbe essere di 100 piedi al minuto o 0,5 metri al secondo.

La ventola che spinge l'aria attraverso il filtro HEPA deve essere in grado di mantenere questa portata tenendo conto della resistenza creata dal filtro. 

Cappa a flusso laminare fai-da-te per la coltivazione di funghi:una guida passo passo

Diversi tipi di cappe a flusso laminare

Esistono diversi tipi di cappe a flusso laminare, le differenze principali sono:

  • Flusso d'aria orizzontale o verticale – Le cappe a flusso laminare possono essere progettate in modo che l'aria soffi orizzontalmente direttamente davanti al coltivatore o verticalmente verso il basso da sopra il coltivatore. 
  • Armadi autonomi più grandi rispetto a unità indipendenti su un tavolo – Le cappe a flusso laminare possono essere racchiuse all'interno di un armadio più grande o possono essere un'unità indipendente posizionata su una panca.

    A volte, alle unità indipendenti vengono aggiunti i bordi laterali e superiori per creare maggiore protezione attorno al flusso d'aria, contribuendo a ridurre la turbolenza dell'aria vicino al filtro. 

Hai alcune opzioni quando scegli una configurazione adatta per la coltivazione dei funghi. In definitiva, tutto si riduce al tuo budget e a ciò che preferisci.

Molti coltivatori di funghi optano per unità di flusso d'aria orizzontali indipendenti quando inoculano sacchi di substrato sfusi. 

Queste configurazioni sono in genere più convenienti e forniscono uno spazio di lavoro confortevole per gestire sacchi di grandi dimensioni, aggiungere germi di grano e spostarli lungo una panca.

D’altra parte, se trovi un buon affare su una cappa a flusso verticale usata all’interno di un mobile, è anche una scelta valida. 

Tuttavia, lo spazio può essere un po' angusto quando si lavora con più sacchi di substrato.

Alcune operazioni commerciali utilizzano entrambi i tipi di sistemi. Possono utilizzare un armadio verticale quando lavorano con piastre di agar e colture liquide. Riservando un'unità orizzontale per l'inoculazione di substrati sfusi.

Cappa a flusso laminare fai-da-te per la coltivazione di funghi:una guida passo passo

Costruire o acquistare una cappa a flusso laminare

Ora che abbiamo trattato i diversi tipi di cappe a flusso laminare, affrontiamo la grande domanda:dovresti acquistare una cappa a flusso o costruirne una tu stesso?

Per la maggior parte delle persone, acquistare un’unità già pronta è la scelta migliore. 

Sono disponibili numerose opzioni e i prezzi sono simili sia che tu acquisti o costruisca una cappa a flusso laminare.

La maggior parte dei progetti fai-da-te richiedono la costruzione di una scatola di legno ben sigillata per contenere il filtro HEPA. Solitamente sopra viene montata una ventola per spingere l'aria in uno spazio di raccolta dietro il filtro e quindi attraverso il filtro.

Se non sei esperto nella lavorazione del legno, potresti dover assumere un falegname o un produttore di mobili per aiutarti a realizzare la scatola. La manodopera e i materiali aggiunti potrebbero facilmente superare il prezzo di un'unità prefabbricata. 

Anche se hai dimestichezza con la lavorazione del legno, costruire una cappa a flusso laminare richiederà comunque ore che potrebbero essere meglio spese su altri aspetti del tuo progetto.

Tuttavia, se hai bisogno di una cappa a flusso più grande per inoculare più sacche alla volta, spesso è necessaria una costruzione personalizzata, poiché le opzioni disponibili in commercio sono limitate.

Di cosa hai bisogno per realizzare una cappa a flusso laminare?

Per realizzare una cappa a flusso laminare, avrai bisogno dei seguenti elementi:

Un filtro HEPA

Il filtro HEPA deve essere classificato H13 o H14 e profondo almeno 3 pollici (75 mm). Questa profondità aiuta a creare un flusso d'aria costante. 

Sebbene siano disponibili filtri HEPA più sottili ed economici, potrebbero consentire una maggiore turbolenza nel flusso d'aria a causa del loro spessore ridotto.

L'aggiunta di un prefiltro grosso può essere utile se vivi in una zona ventosa e polverosa. Ciò catturerà la polvere e le particelle più grandi che potrebbero intasare il filtro HEPA nel tempo.

L'uso di un prefiltro può prolungare la durata del filtro HEPA e solitamente è incorporato nella scatola che circonda la ventola, facilitandone la sostituzione.

Tieni presente che il filtro HEPA creerà una certa resistenza, che è importante da considerare quando si determinano le esigenze del ventilatore. Questa resistenza è nota come pressione statica.

La pressione statica in un filtro HEPA viene generalmente misurata in pollici di colonna d'acqua (in.w.c.) o pascal (Pa) con un manometro. 

La maggior parte dei filtri HEPA presentano una pressione statica compresa tra 0,8″ e 1,0″. Questa misura indica quanto attrito incontra l'aria mentre passa attraverso il filtro.

Il prefiltro aggiungerà anche un po' di pressione statica, in genere tra 0,1" e 0,2", portando la pressione statica totale del sistema a circa 1,0" e 1,2".

Questa quantità di pressione statica è significativa e richiede una ventola di dimensioni adeguate per garantire un flusso costante di aria pulita nel tuo spazio.

I produttori solitamente forniscono dettagli sull'efficienza e sulla pressione statica dei loro filtri.

Un fan

Esistono due tipi principali di ventilatori utilizzati nelle cappe a flusso laminare:

  • Ventilatori centrifughi in linea -Sono realizzati per la ventilazione generale e gli ambienti industriali in cui è necessaria molta aria pulita a pressioni da basse a moderate.
  • Ventilatori centrifughi a gabbia di scoiattolo – Presentano un design unico della girante che ricorda la ruota per esercizi che si trova nelle gabbie per animali domestici, da cui prende il nome. Chiamati anche ventilatori con curvatura in avanti, sono costruiti per attività ad alto volume e a bassa pressione.

I ventilatori a gabbia di scoiattolo sono spesso utilizzati dai coltivatori di funghi per le cappe a flusso laminare perché mantengono un forte flusso d'aria anche con una pressione statica più elevata. 

Tuttavia, se trovi un ventilatore centrifugo in linea che soddisfa la pressione statica richiesta, anche questo può funzionare. Tendono ad essere più silenziosi e più efficienti dal punto di vista energetico.

Le dimensioni del ventilatore devono corrispondere a quelle del filtro HEPA e ai livelli di pressione statica. Una volta scelto il filtro, avrai i dettagli necessari per determinare la dimensione corretta della ventola.

I ventilatori vengono misurati in base al volume d'aria che possono spostare a pressione statica zero, generalmente espressa in piedi cubi al minuto (CFM). All'aumentare della pressione statica, il flusso d'aria prodotto dalla ventola diminuisce.

I produttori solitamente forniscono una "curva delle prestazioni" che mostra quanta aria può produrre una ventola specifica a diverse pressioni statiche.

Non vuoi una ventola eccessivamente potente, ma avere più flusso d'aria è meglio che averne troppo poco. Man mano che il filtro raccoglie la polvere, la sua resistenza aumenterà, quindi una ventola leggermente più potente può essere utile.

Una custodia o una scatola

Il ruolo della scatola è quello di alloggiare la ventola, il filtro e contenere il flusso d'aria proveniente dalla ventola in modo che l'unica uscita avvenga attraverso il filtro, creando un flusso laminare di aria pulita sull'altro lato.

La scatola necessita di un plenum, o spazio pieno d'aria, dietro il filtro tra la ventola e il filtro. Ciò consente all'aria di essere distribuita in modo uniforme, creando un flusso d'aria uniforme e costante attraverso l'intero filtro HEPA. 

Se la ventola fosse posizionata proprio contro il filtro, otterresti un flusso forte nell'area in cui si trova la ventola e meno attorno ai bordi. 

Cappa a flusso laminare fai-da-te per la coltivazione di funghi:una guida passo passo Cappa a flusso laminare con borsa in plastica fai da te di GordoTEK

Fattori da considerare quando si progetta una cappa a flusso laminare

Ci sono diversi fattori da considerare quando si progetta la cappa a flusso laminare, tra cui:

Dimensione filtro

Quando decidi quale filtro di dimensione utilizzare, considera la portata della tua produzione di funghi e il tuo budget.

Tuttavia, una cappa a flusso laminare di 61 x 61 cm (2 piedi x 2 piedi) è la dimensione più piccola da considerare per l'inoculazione dei sacchetti di substrato.

Una cappa a flusso di queste dimensioni funziona bene per la produzione su piccola scala, ma sarai limitato in termini di numero di sacche che puoi tenere aperte contemporaneamente nel flusso d'aria sterile.

Quando inizi a ridimensionare le dimensioni dei lotti, ciò ti rallenterà poiché dovrai fermarti per ruotare le buste sigillate e introdurre nuove buste pronte per l'inoculazione.

Molti coltivatori iniziano con un filtro da 2 piedi x 2 piedi (61 x 61 cm) e poi ne aggiungono un altro, creando 4 piedi x 2 piedi (122 x 61 cm) di flusso d'aria sterile.

Ti consigliamo di acquistare il filtro HEPA più grande che ti puoi permettere.

Forza della ventola 

Quando selezioni un ventilatore, dovrai prendere nota della superficie del filtro, della pressione statica e della curva delle prestazioni del ventilatore, che mostra la quantità di flusso d'aria che produce a una determinata resistenza. 

Che dimensione di ventola per una cappa a flusso laminare?

Una volta ottenuto il filtro, puoi calcolare la dimensione del ventilatore della cappa a flusso laminare richiesto.

Innanzitutto, prendi la velocità del flusso d'aria di cui hai bisogno, ovvero 0,5 m/s, e moltiplicala per la superficie del filtro.

Questo ti dà il volume totale del flusso d'aria che la ventola deve fornire, ma dovrai anche tenere conto della pressione statica del filtro e trovare una ventola in grado di produrre il flusso d'aria richiesto a questa pressione statica.

Ad esempio, un filtro da 2 piedi x 2 piedi avrà un'area di 4 piedi quadrati. 

Dovresti quindi moltiplicarlo per 100 piedi/minuto, la portata volumetrica di aria pulita richiesta per il lavoro micologico.

4 piedi quadrati x 100 piedi/min =400 piedi cubi/min o 400 CFM.

Pertanto, dovrai trovare una ventola in grado di fornire 400 CFM di aria a 1,0" di pressione statica del filtro HEPA e del prefiltro combinati.

La maggior parte dei produttori avrà una curva della ventola che mostra la velocità dell'aria che la ventola produrrà a diverse pressioni statiche e puoi utilizzarla per assicurarti di selezionare un modello adatto. 

Posizione 

L'ubicazione del tuo laboratorio di funghi, o più specificamente, la qualità dell'aria che entra nella ventola, determinerà se avrai bisogno o meno di un prefiltro.

Tuttavia, la maggior parte dei coltivatori consiglia di installare un prefiltro all’ingresso della ventola indipendentemente dalla quantità di polvere e altre particelle presenti nell’aria, poiché impediscono alle particelle più grandi di intasare il filtro HEPA e sono più economici e facili da sostituire. 

Cappa a flusso laminare fai-da-te per la coltivazione di funghi:una guida passo passo

Come costruire una cappa a flusso laminare passo dopo passo

I passaggi seguenti ti guideranno attraverso il processo di realizzazione di una cappa a flusso laminare più grande in stile scatola di legno, poiché questo è ciò di cui la maggior parte dei coltivatori di funghi ha bisogno per inoculare i sacchi di substrato. 

Puoi anche realizzare una cappa a flusso laminare in plastica fai-da-te più piccola, ma queste sono più adatte per lavori di coltura, piastre di agar, colture liquide, ecc. rispetto a più sacchi di substrato.

Questo progetto è più adatto a persone con una certa esperienza nella lavorazione del legno e con gli strumenti necessari per tagliare e unire i pezzi di legno. 

In alternativa, dovrai trovare qualcuno con queste competenze e strumenti che ti aiuti a contrarre la scatola per la tua cappa a flusso.

Segui i passaggi seguenti per costruire una cappa a flusso laminare fai-da-te.

Passaggio 1:raccogli l'attrezzatura di cui avrai bisogno

Il primo passo quando costruisci una cappa a flusso laminare è acquistare tutte le attrezzature e i materiali di cui avrai bisogno, tra cui:

  • Un filtro HEPA
  • Un ventilatore centrifugo
  • Un pre-filtro (facoltativo ma consigliato)
  • Materiali per costruire una scatola di legno:la maggior parte dei progetti utilizza fogli di compensato o MDF 
  • Viti
  • Sigillante siliconico 

Passaggio 2:costruisci la scatola per ospitare il filtro e la ventola

L'idea è di costruire una scatola attorno al filtro HEPA che crei uno spazio in cui la ventola possa soffiare, chiamato plenum. 

La parete anteriore della scatola sarà il filtro HEPA e uno degli altri lati o la parte superiore avrà un foro per l'ingresso della ventola.

Il compensato o MDF, spesso almeno 5/8″ (15 mm), è ottimo da utilizzare per la scatola poiché è abbastanza resistente da resistere a qualsiasi vibrazione causata dalla ventola. 

Inizia collegando il filtro alla parte anteriore della base, quindi installa i lati e il retro. 

Dovrai sigillare tutte le giunzioni con silicone per garantire che la scatola sia ermetica e che l'aria fuoriesca solo dal filtro.

Passaggio 3:installa la ventola

Per prima cosa, ritaglia un foro nel pezzo di legno per la parte superiore della scatola, della dimensione corretta per l'ingresso o l'uscita della ventola.

La ventola può essere posizionata sopra la scatola o all'interno della scatola sotto il foro praticato e, una volta inserita, anche la giunzione deve essere sigillata con silicone.

Alcune persone costruiscono una scatola aggiuntiva sopra con un prefiltro esterno, ma puoi anche fissare il prefiltro direttamente sull'ingresso della ventola. 

Cappa a flusso laminare fai-da-te per la coltivazione di funghi:una guida passo passo

Passaggio 4:prova la cappa a flusso laminare 

Una volta completata la cappa a flusso laminare, è il momento di testarla.

Un modo popolare per testare, senza attrezzature costose, è quello di tenere un accendino davanti alla faccia del filtro e spostarlo per verificare un flusso d'aria uniforme. 

Idealmente, dovresti avere una fiamma costante con un angolo di 45 gradi in tutte le aree. 

Se la fiamma è inclinata di 90 gradi o si spegne, significa che il flusso d'aria è troppo forte e devi abbassare la ventola.

Ma se la fiamma rimane diritta o ha un angolo inferiore a 45 gradi, la ventola non fornisce la velocità dell'aria richiesta.

Puoi anche utilizzare un anemometro per misurare la velocità del flusso d'aria o acquistare un contatore di particelle sospese nell'aria per misurare quante particelle di una determinata dimensione sono presenti nel flusso d'aria.

Cura e manutenzione della cappa a flusso laminare

Il tuo filtro HEPA dovrebbe durare molti anni, poiché la maggior parte è realizzata per 3000-5000 ore di utilizzo.

Il prefiltro prolungherà la durata del filtro HEPA e dovrebbe essere cambiato almeno una volta all'anno. Potrebbe essere necessario cambiarlo più spesso se vivi in un ambiente polveroso.

Idealmente, dovresti avere una copertura o un pannello da posizionare davanti al filtro HEPA per proteggere le alette metalliche e le pieghe della carta da danni accidentali quando non vengono utilizzati.

Scopri di più su come avviare una fattoria di funghi da questi viaggi nella vita reale delle fattorie di funghi.

Considerazioni finali

Quando inizi il tuo viaggio nella coltivazione dei funghi, una cappa a flusso laminare non è necessaria, soprattutto se coltivi funghi con metodi a bassa tecnologia.

Suggeriamo ai principianti di iniziare con specie di funghi resistenti e a crescita rapida, come i funghi ostrica, che non necessitano di condizioni di inoculazione sterili o substrati sterilizzati.

Tuttavia, una volta acquisita esperienza, potresti voler avviare un'attività di coltivazione di funghi su piccola scala e provare altre specie.

A questo punto, si consiglia una cappa a flusso laminare, poiché ridurrà significativamente le possibilità di contaminazione e garantirà rese costanti.

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