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2環(huán)境控制技術(shù)

    2.1  廠房要求  食用菌工廠化生產(chǎn)采用封閉式廠房，目前使用最多的是帶保溫的彩鋼板廠房。廠房周?chē)鬅o(wú)工業(yè)三廢、畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)、垃圾堆置場(chǎng)及其他污染源，生產(chǎn)水源最好使用管網(wǎng)自來(lái)水。根據(jù)生產(chǎn)布局一般分為五個(gè)區(qū)域，I區(qū)為無(wú)菌區(qū)，包括冷卻室和接種室，是廠區(qū)潔凈度最高的區(qū)域；Ⅱ區(qū)為培養(yǎng)區(qū)，對(duì)潔凈度有著嚴(yán)格的要求；Ⅲ區(qū)為搔菌、栽培、包裝區(qū)，對(duì)環(huán)境的整體要求較高；Ⅳ區(qū)為操作區(qū)，包括裝瓶和滅菌區(qū)域，對(duì)環(huán)境無(wú)特殊要求；V區(qū)為挖瓶區(qū)和原料堆場(chǎng)，是灰塵和雜菌較多的區(qū)域。根據(jù)日生產(chǎn)量和不同品種，合理布局各區(qū)域面積，對(duì)各個(gè)區(qū)域制訂不同管理要求和人員流動(dòng)要求。

    2.2凈化

    2.2.1  空氣凈化新風(fēng)由高壓離心風(fēng)機(jī)送入，經(jīng)過(guò)初、中效過(guò)濾后，再由冷卻室和接種室的高效過(guò)濾風(fēng)口送人，連續(xù)循環(huán)，達(dá)到室內(nèi)凈化，冷卻室和接種室要求達(dá)到1萬(wàn)級(jí)潔凈度，并形成正壓，防止外氣倒流。

    2.2.2風(fēng)  淋對(duì)進(jìn)入冷卻和接種區(qū)域的人員達(dá)到潔凈要求，減少外面灰塵和雜菌隨著人員進(jìn)入而帶入。

    2.2.3層流罩在接種機(jī)的上方安裝層流罩，使接種局部區(qū)域達(dá)到t00級(jí)潔凈度，保證接種區(qū)域充分潔凈，提高接種成品率。

    2.2.4自?xún)羝髟诶鋮s室和接種室安裝帶高效過(guò)濾器的凈化設(shè)備，室內(nèi)空氣經(jīng)自?xún)羝鞯母咝н^(guò)濾裝置的連續(xù)循環(huán)，達(dá)到室內(nèi)的凈化。

    2.3制冷、加熱不同食用菌品種有各自適宜的培養(yǎng)溫度和出菇溫度，食用菌工廠化生產(chǎn)就是創(chuàng)造一個(gè)最適宜的環(huán)境條件，滿足培養(yǎng)和出菇需要。制冷（加熱）和通風(fēng)設(shè)備是食用菌工廠化生產(chǎn)中關(guān)鍵設(shè)備，投入大，對(duì)技術(shù)要求高。目前許多企業(yè)開(kāi)發(fā)了智能化控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集、監(jiān)控培養(yǎng)和栽培期間參數(shù)的變化，并及時(shí)預(yù)警，為食用菌創(chuàng)造優(yōu)化的生長(zhǎng)條件。

    2.3.1制冷負(fù)荷設(shè)計(jì)

    負(fù)荷計(jì)算=泄漏熱+瓶子發(fā)熱+機(jī)械發(fā)熱+照明發(fā)熱+換氣負(fù)荷

    泄漏熱=墻面面積×內(nèi)外溫差×導(dǎo)熱系數(shù)  瓶子發(fā)熱=瓶子數(shù)量×每瓶發(fā)熱量

    機(jī)械發(fā)熱=室內(nèi)冷卻器發(fā)熱+加濕器水溫差產(chǎn)生熱量+換氣扇產(chǎn)生熱量

    照明發(fā)熱=燈管數(shù)量×每臺(tái)單位時(shí)間發(fā)熱量×開(kāi)啟時(shí)間

    換氣負(fù)荷=室內(nèi)容積×每小時(shí)換氣次數(shù)×內(nèi)外溫差×熱回收率

    同時(shí)考慮其他熱損耗，制冷效率衰減等因數(shù)，在選用制冷機(jī)時(shí)，制冷機(jī)負(fù)荷=計(jì)算負(fù)荷×1.2在負(fù)荷計(jì)算中，瓶子發(fā)熱和換氣所產(chǎn)生的負(fù)荷最大；而選擇保溫性能好的建筑材料，減少導(dǎo)熱系數(shù)和熱回收裝置的使用可有效減少負(fù)荷，同時(shí)根據(jù)不同培養(yǎng)階段呼吸作用的強(qiáng)弱，以CO2濃度為指標(biāo)，自動(dòng)啟動(dòng)送排風(fēng)裝置，起到節(jié)能降耗的目的。

    2.3.2電加熱  在室內(nèi)機(jī)的出風(fēng)口安裝電加熱管，通過(guò)室內(nèi)機(jī)風(fēng)機(jī)送到室內(nèi)，起到加熱作用。

    2.3.3蒸汽加熱  適合北方寒冷地區(qū)使用，蒸汽直接通入栽培室，起到加熱和加濕作用。

    2.4通風(fēng)換氣食用菌工廠化生產(chǎn)是處于高密度、封閉環(huán)境下的培養(yǎng)和出菇，在菌絲培養(yǎng)和子實(shí)體生長(zhǎng)階段產(chǎn)生大量的C02和其他代謝產(chǎn)物以及大量的熱能，因此通風(fēng)條件的優(yōu)劣直接影響到菌絲的營(yíng)養(yǎng)積累和對(duì)雜菌的抵抗能力，最終影響到產(chǎn)品的品質(zhì)與產(chǎn)量。菌絲培養(yǎng)和出菇要有合理的放置密度，既要充分利用空間，又要使所有的瓶處于良好的通風(fēng)換氣環(huán)境中，菌絲與菇體呼吸產(chǎn)生的熱量及C02及時(shí)排出，保證每瓶均能產(chǎn)出高品質(zhì)的產(chǎn)品。常用的通風(fēng)設(shè)備有換氣扇、熱交換器和空調(diào)箱。

    2.4.1換氣扇  根據(jù)房間的大小和放置瓶子的數(shù)量，選擇合適的換氣扇型號(hào)和數(shù)量，保證有足夠的風(fēng)壓和風(fēng)量，快速地送、排風(fēng)，達(dá)到設(shè)定的C02濃度。

    2.4.2熱交換器新鮮空氣和室內(nèi)空氣進(jìn)行熱量交換后，通過(guò)送風(fēng)管送入栽培房間，起到減少空調(diào)負(fù)荷，節(jié)能的目的。2.4.3空調(diào)箱  制冷（加熱）和新風(fēng)送入組合機(jī)組。新風(fēng)通過(guò)機(jī)組制冷或加熱，再通過(guò)風(fēng)管送入培養(yǎng)室或栽培室，進(jìn)入的新風(fēng)溫度和室內(nèi)溫度比較接近，避免室內(nèi)或冷、或熱，同時(shí)新風(fēng)通過(guò)分布在室內(nèi)的風(fēng)管送入，均勻度更高。

    2.5  加  濕  水是食用菌生長(zhǎng)的最重要的環(huán)境因子之一。水作為各種生理代謝的媒介，與食用菌的生長(zhǎng)和發(fā)育緊密相關(guān)。除了在培養(yǎng)料配制時(shí)達(dá)到足夠的含水量外，菌絲培養(yǎng)和出菇階段必須保持一定的相對(duì)濕度，使基質(zhì)的含水量維持與環(huán)境水分相互擴(kuò)散的動(dòng)態(tài)平衡中。目前工廠化生產(chǎn)的加濕方法主要有超聲波加濕、高壓微霧加濕和蒸汽加濕。

    2.5.1  超聲波加濕振動(dòng)子產(chǎn)生的霧粒，直徑小于5um，加濕效率高，加濕后不產(chǎn)生滴水現(xiàn)象，對(duì)水質(zhì)要求較高，需要軟化處理，去除水中的水溶性無(wú)機(jī)物和雜質(zhì)，振動(dòng)子的壽命在5 000 h左右，需定期更換。是食用菌工廠化生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的加濕設(shè)備。

    2.5.2  高壓微霧加濕  通過(guò)高壓泵對(duì)水加壓到4.9x106 MPa以上，再經(jīng)過(guò)高壓管輸送到噴嘴，霧粒直徑小于15 um，水霧從液態(tài)變成氣態(tài)，在空氣中吸收熱量，起到降溫和加濕作用。適用于面積較大的培養(yǎng)室。

    2.5.3  蒸汽加濕蒸汽管直接通入栽培車(chē)間，起到加熱和增濕作用。適用于北方寒冷、干燥的食用菌栽培室。

    2.6光  照食用菌工廠化生產(chǎn)是在全封閉環(huán)境下的立體栽培，在菌絲培養(yǎng)期間不需要光照，但在出菇過(guò)程中必須保持一定的光照強(qiáng)度，誘導(dǎo)原基形成和提高整齊度。普遍使用的是日光燈，具有節(jié)能效果的LED燈在金針菇及杏鮑菇上也逐步被使用。

    3討論

    食用菌工廠化生產(chǎn)涉及生物技術(shù)、環(huán)境控制技術(shù)、信息技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域，是多學(xué)科相互融合、相互滲透的綜合性學(xué)科，對(duì)人員、設(shè)備和管理有著很高的要求。

    食用菌工廠化生產(chǎn)的快速發(fā)展，帶來(lái)產(chǎn)品的季節(jié)性過(guò)剩。我國(guó)食用菌工廠化生產(chǎn)的產(chǎn)品和常規(guī)生產(chǎn)的產(chǎn)品在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)同時(shí)存在，一些投資少，成本低的季節(jié)性產(chǎn)品必然沖擊市場(chǎng)價(jià)格，對(duì)工廠化生產(chǎn)企業(yè)造成很大的壓力。同時(shí)勞動(dòng)成本的上升和原材料、能源價(jià)格的上漲，影響著企業(yè)的利潤(rùn)，企業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈。食用菌工廠化生產(chǎn)的關(guān)鍵在于如何連續(xù)、穩(wěn)定地獲得優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的產(chǎn)品，如何減少勞動(dòng)力成本和節(jié)能、降耗。

    高君輝  馮志勇  唐利華

    （國(guó)家食用菌工程技術(shù)研究中心，農(nóng)業(yè)部應(yīng)用真菌資源與利用重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)室，上海市農(nóng)業(yè)遺傳育種重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所，上海201106）