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　　食用菌工廠化生產(chǎn)是最具現(xiàn)代農(nóng)業(yè)特征的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方式，其采用工業(yè)化的技術(shù)手段，在環(huán)境可控的設(shè)施條件下，組織高效率的機(jī)械化、自動化、流水化作業(yè)，實現(xiàn)食用菌的規(guī)?；?、集約化、標(biāo)準(zhǔn)化和周年化生產(chǎn)，是我國食用菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。 近10年來，我國食用菌工廠化生產(chǎn)發(fā)展十分迅速，預(yù)計到2010年底生產(chǎn)企業(yè)將達(dá)400家，年產(chǎn)量超過100萬t。除了發(fā)展較早的上海、北京、廣東繼續(xù)保持領(lǐng)先外，江蘇、福建、山東及東北等地區(qū)也后來居上，成為食用菌工廠化生產(chǎn)的主要基地。目前我國工廠化生產(chǎn)主要品種有金針菇、杏鮑菇和蟹味菇，雙孢蘑菇、白靈菇也有部分企業(yè)采用工廠化生產(chǎn)，灰樹花已進(jìn)入生產(chǎn)研發(fā)階段，不久將有企業(yè)生產(chǎn)，產(chǎn)品投放市場。

　　食用菌工廠化生產(chǎn)配套的設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展也十分迅速，目前生產(chǎn)的設(shè)備包括全自動滅菌設(shè)備、整套生產(chǎn)流水線、液體菌種設(shè)備、空氣調(diào)節(jié)設(shè)備、加濕設(shè)備、凈化設(shè)備和控制系統(tǒng)，為食用菌工廠化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。但是國內(nèi)食用菌生產(chǎn)設(shè)備整體上與日本、韓國還有差距，需要不斷加以改進(jìn)和完善。

　　1　食用菌工廠化生產(chǎn)

　　1.1　工藝流程　見表1。

　　1.2　操作要求　操作流程見圖1。

　　1.2.1　原料混合攪拌 栽培主料有木屑、玉米芯、棉子殼、甘蔗渣，營養(yǎng)物質(zhì)有米糠、麩皮、玉米粉和少量的石灰、石膏等。在工廠化生產(chǎn)的配方中營養(yǎng)物質(zhì)所占比率比常規(guī)栽培的要高，一般要占總量30%-40%，以盡可能提高第一潮菇產(chǎn)量。

　　基本配方①：棉子殼30%，玉米芯36%，麩皮30%，玉米粉3%，碳酸鈣1%，含水量64%—66%。

　　基本配方②：木屑33%，玉米芯30%，米糠22%，麩皮11%，玉米粉3%，碳酸鈣1%，含水量64%-66%。

　　通過攪拌使原料在最短的時間內(nèi)吸取大量的水分，提高培養(yǎng)料自身的蓄水能力，并使物料混合均勻。同時快速完成裝瓶和滅菌，避免微生物大量繁殖致使培養(yǎng)料發(fā)酵酸敗，改變其理化性質(zhì)，影響發(fā)菌速度和產(chǎn)品產(chǎn)量。

　　1.2.2　裝瓶　將混合均勻的原料均勻地裝入專用塑料瓶中，并完成打孔和壓蓋。目前國內(nèi)使用的栽培瓶有850 mL和1 100 mL，金針菇大多采用l100 mL大口徑塑料瓶，單瓶產(chǎn)量已達(dá)到300 9以上，1 100 mL塑料瓶栽培杏鮑菇，產(chǎn)量130-150 9，850 mL和1 100 mL塑料瓶栽培蟹味菇產(chǎn)量分別在160 9和200 9左右。

　　1.2.3 滅 菌 一般采用全自動高壓滅菌鍋，提高滅菌效率和滅菌效果。通過滅菌使培養(yǎng)料中的微生物(含孢子)全部被殺死，使培養(yǎng)料處于無菌的狀態(tài)，同時培養(yǎng)料經(jīng)過高溫高壓后，一些大分子物質(zhì)如纖維素、半纖維素等進(jìn)行部分降解，有利于菌絲的分解與吸收。

　　1.2.4　冷 卻 采用較多的是二級冷卻。滅菌結(jié)束后，滅菌車?yán)晾鋮s一(預(yù)冷室)，通過凈化至1萬級的自然新風(fēng)將菌瓶溫度降至50%以下，冷卻約2h左右，起到節(jié)能的作用。然后移至冷卻二，通過冷風(fēng)機(jī)強(qiáng)制制冷至20C以下。

　　1.2.5　接　種　大多數(shù)采用固體自動接種機(jī)，液體接種機(jī)也在一些企業(yè)使用。接種室需保持充分潔凈，1萬級凈化新風(fēng)引入接種室，并使室內(nèi)形成正壓，防止外界氣流進(jìn)入。在接種區(qū)域通過層流罩凈化處理，局部達(dá)到100級，保證接種的成品率。

　　1.2.6　培 養(yǎng)　接種后培養(yǎng)瓶放置在墊倉板上，移至清潔及控溫、控濕、控氣的培養(yǎng)室中。培養(yǎng)室適宜的溫度、濕度和C02濃度(表2)。金針菇培養(yǎng)時間在25-30 d，蟹味菇菌絲發(fā)滿后需要后熟過程，黃色蟹味菇培養(yǎng)時間在80-90 d，白色蟹味菇在90-100 d，杏鮑菇的培養(yǎng)時間在30—35 d。如果使用液體菌種，培養(yǎng)時間將縮短7～lOd。

　　1.2.7　搔 菌 瓶栽食用菌必須經(jīng)過搔菌過程，使表面菌絲斷裂，菌絲重新形成，縮短出菇時間，提高出菇整齊度。金針菇與杏鮑菇搔菌時必須去除瓶口表面的菌種塊，而蟹味菇搔菌時保留表面菌種，搔成“饅頭型”。金針菇與蟹味菇搔菌后需注水，補(bǔ)充培養(yǎng)期間損失的水分并使菌絲快速恢復(fù)，而杏鮑菇為了控制原基數(shù)量，不須要注水處理。

　　1.2.8　催 蕾 催蕾室必須滿足適宜的溫度、光照、濕度、通風(fēng)的原基形成條件(表3)。空調(diào)能及時的降溫(升溫)，確保在適宜溫度下形成原基，燈光必須合理設(shè)置和開啟，誘導(dǎo)原基形成和控制正常的原基數(shù)量，催蕾時要保持較高的環(huán)境濕度，室內(nèi)必須保持一定的氣流循環(huán)，使不同方位的氣流均勻一致，減少上、下層溫差，促使原基同步形成和正常生長。

　　1.2.9　抑　制 在現(xiàn)有的栽培品種中，只有金針菇采用抑制程序。通過抑制達(dá)到菇體整齊均一、菇體健壯的目的。根據(jù)試驗，經(jīng)過4℃1周抑制處理，健壯菇的比率達(dá)到95%，而不經(jīng)過抑制，健壯菇的比率為88%。抑制分為風(fēng)抑制和光抑制，或者兩者同時使用。風(fēng)抑制的作用是通過微風(fēng)吹拂，吹散瓶口表面聚集的CO2，使一些弱小的菇蕾吸收到足夠的氧氣，促進(jìn)其正常生長;光抑制的作用是通過光照使得生長較快的菇體生長受到抑制，使得大、小菇蕾同步生長。

　　1.2.10　子實體生長　子實體生長環(huán)境要求同催蕾工藝(表4)。金針菇屬低溫品種，出菇溫度控制在5-7℃，蟹昧菇和杏鮑菇屬中溫品種，溫度控制在14-6℃，此時相對濕度比催蕾時要略低，杏鮑菇為了減少細(xì)菌感染，采用干、濕交替方法。金針菇 CO2濃度最高可達(dá)到10 000 mg/kg，促使菌柄拉長、抑制菇蓋生長，金針菇生長時不需要特別光照，日常觀察時開燈就能滿足需要，蟹味菇生長時要有較強(qiáng)的光照，促使菇蓋上的花紋正常形成并抑制菌柄徒長。

　　1.2.11 采收包裝　子實體生長至七八分成熟時即可采收。金針菇采收后直接包裝，分150 9小包裝和5 kg大包裝，杏鮑菇削根后一般采用2.5 kg的大包裝，蟹味菇菇體脆嫩，去除培養(yǎng)料后以150 9托盤包裝為主。金針菇小包裝和蟹味菇采用單向透氣膜，通過自動化機(jī)械包裝，以延長保鮮時間。包裝后入2-4℃冷庫。

　　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。廠房周圍要求無工業(yè)三廢、畜禽養(yǎng)殖場、垃圾堆置場及其他污染源，生產(chǎn)水源最好使用管網(wǎng)自來水。根據(jù)生產(chǎn)布局一般分為五個區(qū)域，I區(qū)為無菌區(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)，對潔凈度有著嚴(yán)格的要求;Ⅲ區(qū)為搔菌、栽培、包裝區(qū)，對環(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，對環(huán)境無特殊要求;V區(qū)為挖瓶區(qū)和原料堆場，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，對各個區(qū)域制訂不同管理要求和人員流動要求。

　　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)過初、中效過濾后，再由冷卻室和接種室的高效過濾風(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1萬級潔凈度，并形成正壓，防止外氣倒流。

　　2.2.2　風(fēng) 淋　對進(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100級潔凈度，保證接種區(qū)域充分潔凈，提高接種成品率。

　　2.2.4　自凈器　在冷卻室和接種室安裝帶高效過濾器的凈化設(shè)備，室內(nèi)空氣經(jīng)自凈器的高效過濾裝置的連續(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，對技術(shù)要求高。目前許多企業(yè)開發(fā)了智能化控制系統(tǒng)，實時采集、監(jiān)控培養(yǎng)和栽培期間參數(shù)的變化，并及時預(yù)警，為食用菌創(chuàng)造優(yōu)化的生長條件。

　　2.3.1　制冷負(fù)荷設(shè)計

　　負(fù)荷計算=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×每臺單位時間發(fā)熱量×開啟時間

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

　　同時考慮其他熱損耗，制冷效率衰減等因數(shù)，在選用制冷機(jī)時，制冷機(jī)負(fù)荷=計算負(fù)荷×1.2在負(fù)荷計算中，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)，自動啟動送排風(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)和子實體生長階段產(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養(yǎng)積累和對雜菌的抵抗能力，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)通過機(jī)組制冷或加熱，再通過風(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，同時新風(fēng)通過分布在室內(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，與食用菌的生長和發(fā)育緊密相關(guān)。除了在培養(yǎng)料配制時達(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，對水質(zhì)要求較高，需要軟化處理，去除水中的水溶性無機(jī)物和雜質(zhì)，振動子的壽命在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 通過高壓泵對水加壓到4.9x106 MPa以上，再經(jīng)過高壓管輸送到噴嘴，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)等多個領(lǐng)域，是多學(xué)科相互融合、相互滲透的綜合性學(xué)科，對人員、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，帶來產(chǎn)品的季節(jié)性過剩。我國食用菌工廠化生產(chǎn)的產(chǎn)品和常規(guī)生產(chǎn)的產(chǎn)品在相當(dāng)長的時間內(nèi)同時存在，一些投資少，成本低的季節(jié)性產(chǎn)品必然沖擊市場價格，對工廠化生產(chǎn)企業(yè)造成很大的壓力。同時勞動成本的上升和原材料、能源價格的上漲，影響著企業(yè)的利潤，企業(yè)間競爭也越來越激烈。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，如何減少勞動力成本和節(jié)能、降耗。

　　高君輝 馮志勇 唐利華(國家食用菌工程技術(shù)研究中心，農(nóng)業(yè)部應(yīng)用真菌資源與利用重點開放實驗試驗室，上海市農(nóng)業(yè)遺傳育種重點開放實驗室，上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所，上海201106)　食用菌　2010.4