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食用(yòng)菌工廠化(huà)生産及環境控制技術


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2015年04月(yuè)29日--來(lái)源:網絡--作者:佚名

食用(yòng)菌工廠化(huà)生産是最具現代農業特征的(de)産業化(huà)生産方式,其采用(yòng)工業化(huà)的(de)技術手段,在環境可(kě)控的(de)設施條件下(xià),組織高(gāo)效率的(de)機械化(huà)、自動化(huà)、流水(shuǐ)化(huà)作業,實現食用(yòng)菌的(de)規模化(huà)、集約化(huà)、标準化(huà)和(hé)周年化(huà)生産,是我國食用(yòng)菌産業的(de)
     食用(yòng)菌工廠化(huà)生産是最具現代農業特征的(de)産業化(huà)生産方式,其采用(yòng)工業化(huà)的(de)技術手段,在環境可(kě)控的(de)設施條件下(xià),組織高(gāo)效率的(de)機械化(huà)、自動化(huà)、流水(shuǐ)化(huà)作業,實現食用(yòng)菌的(de)規模化(huà)、集約化(huà)、标準化(huà)和(hé)周年化(huà)生産,是我國食用(yòng)菌産業的(de)發展方向。    近10年來(lái),我國食用(yòng)菌工廠化(huà)生産發展十分(fēn)迅速,預計到2010年底生産企業将達400家,年産量超過100萬t。除了(le)發展較早的(de)上海、北(běi)京、廣東繼續保持領先外,江蘇、福建、山東及東北(běi)等地區(qū)也(yě)後來(lái)居上,成爲食用(yòng)菌工廠化(huà)生産的(de)主要基地。目前我國工廠化(huà)生産主要品種有金針菇、杏鮑菇和(hé)蟹味菇,雙孢蘑菇、白靈菇也(yě)有部分(fēn)企業采用(yòng)工廠化(huà)生産,灰樹花已進入生産研發階段,不久将有企業生産,産品投放市場(chǎng)。 
   
  食用(yòng)菌工廠化(huà)生産配套的(de)設備生産企業發展也(yě)十分(fēn)迅速,目前生産的(de)設備包括全自動滅菌設備、整套生産流水(shuǐ)線、液體菌種設備、空氣調節設備、加濕設備、淨化(huà)設備和(hé)控制系統,爲食用(yòng)菌工廠化(huà)發展奠定了(le)基礎。但是國内食用(yòng)菌生産設備整體上與日本、韓國還(hái)有差距,需要不斷加以改進和(hé)完善。 
  1 食用(yòng)菌工廠化(huà)生産 
  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(mù)屑、玉米芯、棉子殼、甘蔗渣,營養物(wù)質有米糠、麸皮、玉米粉和(hé)少量的(de)石灰、石膏等。在工廠化(huà)生産的(de)配方中營養物(wù)質所占比率比常規栽培的(de)要高(gāo),一般要占總量30%-40%,以盡可(kě)能提高(gāo)第一潮菇産量。    
  基本配方①:棉子殼30%,玉米芯36%,麸皮30%,玉米粉3%,碳酸鈣1%,含水(shuǐ)量64%—66%。 
  基本配方②:木(mù)屑33%,玉米芯30%,米糠22%,麸皮11%,玉米粉3%,碳酸鈣1%,含水(shuǐ)量64%-66%。 
  通(tōng)過攪拌使原料在最短的(de)時(shí)間内吸取大(dà)量的(de)水(shuǐ)分(fēn),提高(gāo)培養料自身的(de)蓄水(shuǐ)能力,并使物(wù)料混合均勻。同時(shí)快(kuài)速完成裝瓶和(hé)滅菌,避免微生物(wù)大(dà)量繁殖緻使培養料發酵酸敗,改變其理(lǐ)化(huà)性質,影(yǐng)響發菌速度和(hé)産品産量。 
  1.2.2 裝瓶 将混合均勻的(de)原料均勻地裝入專用(yòng)塑料瓶中,并完成打孔和(hé)壓蓋。目前國内使用(yòng)的(de)栽培瓶有850 mL和(hé)1 100 mL,金針菇大(dà)多(duō)采用(yòng)l100 mL大(dà)口徑塑料瓶,單瓶産量已達到300 9以上,1 100 mL塑料瓶栽培杏鮑菇,産量130-150 9,850 mL和(hé)1 100 mL塑料瓶栽培蟹味菇産量分(fēn)别在160 9和(hé)200 9左右。 
  1.2.3  滅  菌  一般采用(yòng)全自動高(gāo)壓滅菌鍋,提高(gāo)滅菌效率和(hé)滅菌效果。通(tōng)過滅菌使培養料中的(de)微生物(wù)(含孢子)全部被殺死,使培養料處于無菌的(de)狀态,同時(shí)培養料經過高(gāo)溫高(gāo)壓後,一些大(dà)分(fēn)子物(wù)質如纖維素、半纖維素等進行部分(fēn)降解,有利于菌絲的(de)分(fēn)解與吸收。 
  1.2.4 冷(lěng)  卻  采用(yòng)較多(duō)的(de)是二級冷(lěng)卻。滅菌結束後,滅菌車拉至冷(lěng)卻一(預冷(lěng)室),通(tōng)過淨化(huà)至1萬級的(de)自然新風将菌瓶溫度降至50%以下(xià),冷(lěng)卻約2h左右,起到節能的(de)作用(yòng)。然後移至冷(lěng)卻二,通(tōng)過冷(lěng)風機強制制冷(lěng)至20C以下(xià)。 
  1.2.5 接 種 大(dà)多(duō)數采用(yòng)固體自動接種機,液體接種機也(yě)在一些企業使用(yòng)。接種室需保持充分(fēn)潔淨,1萬級淨化(huà)新風引入接種室,并使室内形成正壓,防止外界氣流進入。在接種區(qū)域通(tōng)過層流罩淨化(huà)處理(lǐ),局部達到100級,保證接種的(de)成品率。 
  1.2.6 培  養 接種後培養瓶放置在墊倉闆上,移至清潔及控溫、控濕、控氣的(de)培養室中。培養室适宜的(de)溫度、濕度和(hé)C02濃度(表2)。金針菇培養時(shí)間在25-30 d,蟹味菇菌絲發滿後需要後熟過程,黃(huáng)色蟹味菇培養時(shí)間在80-90 d,白色蟹味菇在90-100 d,杏鮑菇的(de)培養時(shí)間在30—35 d。如果使用(yòng)液體菌種,培養時(shí)間将縮短7~lOd。 
  1.2.7 搔  菌  瓶栽食用(yòng)菌必須經過搔菌過程,使表面菌絲斷裂,菌絲重新形成,縮短出菇時(shí)間,提高(gāo)出菇整齊度。金針菇與杏鮑菇搔菌時(shí)必須去除瓶口表面的(de)菌種塊,而蟹味菇搔菌時(shí)保留表面菌種,搔成“饅頭型”。金針菇與蟹味菇搔菌後需注水(shuǐ),補充培養期間損失的(de)水(shuǐ)分(fēn)并使菌絲快(kuài)速恢複,而杏鮑菇爲了(le)控制原基數量,不須要注水(shuǐ)處理(lǐ)。 
  1.2.8 催  蕾  催蕾室必須滿足适宜的(de)溫度、光(guāng)照(zhào)、濕度、通(tōng)風的(de)原基形成條件(表3)。空調能及時(shí)的(de)降溫(升溫),确保在适宜溫度下(xià)形成原基,燈光(guāng)必須合理(lǐ)設置和(hé)開啓,誘導原基形成和(hé)控制正常的(de)原基數量,催蕾時(shí)要保持較高(gāo)的(de)環境濕度,室内必須保持一定的(de)氣流循環,使不同方位的(de)氣流均勻一緻,減少上、下(xià)層溫差,促使原基同步形成和(hé)正常生長(cháng)。 
  1.2.9 抑 制  在現有的(de)栽培品種中,隻有金針菇采用(yòng)抑制程序。通(tōng)過抑制達到菇體整齊均一、菇體健壯的(de)目的(de)。根據試驗,經過4℃1周抑制處理(lǐ),健壯菇的(de)比率達到95%,而不經過抑制,健壯菇的(de)比率爲88%。抑制分(fēn)爲風抑制和(hé)光(guāng)抑制,或者兩者同時(shí)使用(yòng)。風抑制的(de)作用(yòng)是通(tōng)過微風吹拂,吹散瓶口表面聚集的(de)CO2,使一些弱小的(de)菇蕾吸收到足夠的(de)氧氣,促進其正常生長(cháng);光(guāng)抑制的(de)作用(yòng)是通(tōng)過光(guāng)照(zhào)使得(de)生長(cháng)較快(kuài)的(de)菇體生長(cháng)受到抑制,使得(de)大(dà)、小菇蕾同步生長(cháng)。 
  1.2.10 子實體生長(cháng) 子實體生長(cháng)環境要求同催蕾工藝(表4)。金針菇屬低溫品種,出菇溫度控制在5-7℃,蟹昧菇和(hé)杏鮑菇屬中溫品種,溫度控制在14-6℃,此時(shí)相對(duì)濕度比催蕾時(shí)要略低,杏鮑菇爲了(le)減少細菌感染,采用(yòng)幹、濕交替方法。金針菇 CO2濃度最高(gāo)可(kě)達到10 000 mg/kg,促使菌柄拉長(cháng)、抑制菇蓋生長(cháng),金針菇生長(cháng)時(shí)不需要特别光(guāng)照(zhào),日常觀察時(shí)開燈就能滿足需要,蟹味菇生長(cháng)時(shí)要有較強的(de)光(guāng)照(zhào),促使菇蓋上的(de)花紋正常形成并抑制菌柄徒長(cháng)。 
  1.2.11  采收包裝 子實體生長(cháng)至七八分(fēn)成熟時(shí)即可(kě)采收。金針菇采收後直接包裝,分(fēn)150 9小包裝和(hé)5 kg大(dà)包裝,杏鮑菇削根後一般采用(yòng)2.5 kg的(de)大(dà)包裝,蟹味菇菇體脆嫩,去除培養料後以150 9托盤包裝爲主。金針菇小包裝和(hé)蟹味菇采用(yòng)單向透氣膜,通(tōng)過自動化(huà)機械包裝,以延長(cháng)保鮮時(shí)間。包裝後入2-4℃冷(lěng)庫。 
  2 環境控制技術 
  2.1  廠房(fáng)要求  食用(yòng)菌工廠化(huà)生産采用(yòng)封閉式廠房(fáng),目前使用(yòng)最多(duō)的(de)是帶保溫的(de)彩鋼闆廠房(fáng)。廠房(fáng)周圍要求無工業三廢、畜禽養殖場(chǎng)、垃圾堆置場(chǎng)及其他(tā)污染源,生産水(shuǐ)源最好使用(yòng)管網自來(lái)水(shuǐ)。根據生産布局一般分(fēn)爲五個(gè)區(qū)域,I區(qū)爲無菌區(qū),包括冷(lěng)卻室和(hé)接種室,是廠區(qū)潔淨度最高(gāo)的(de)區(qū)域;Ⅱ區(qū)爲培養區(qū),對(duì)潔淨度有著(zhe)嚴格的(de)要求;Ⅲ區(qū)爲搔菌、栽培、包裝區(qū),對(duì)環境的(de)整體要求較高(gāo);Ⅳ區(qū)爲操作區(qū),包括裝瓶和(hé)滅菌區(qū)域,對(duì)環境無特殊要求;V區(qū)爲挖瓶區(qū)和(hé)原料堆場(chǎng),是灰塵和(hé)雜(zá)菌較多(duō)的(de)區(qū)域。根據日生産量和(hé)不同品種,合理(lǐ)布局各區(qū)域面積,對(duì)各個(gè)區(qū)域制訂不同管理(lǐ)要求和(hé)人(rén)員(yuán)流動要求。 
  2.2 淨化(huà) 
  2.2.1  空氣淨化(huà) 新風由高(gāo)壓離心風機送入,經過初、中效過濾後,再由冷(lěng)卻室和(hé)接種室的(de)高(gāo)效過濾風口送人(rén),連續循環,達到室内淨化(huà),冷(lěng)卻室和(hé)接種室要求達到1萬級潔淨度,并形成正壓,防止外氣倒流。 
  2.2.2 風  淋 對(duì)進入冷(lěng)卻和(hé)接種區(qū)域的(de)人(rén)員(yuán)達到潔淨要求,減少外面灰塵和(hé)雜(zá)菌随著(zhe)人(rén)員(yuán)進入而帶入。 
  2.2.3 層流罩 在接種機的(de)上方安裝層流罩,使接種局部區(qū)域達到100級潔淨度,保證接種區(qū)域充分(fēn)潔淨,提高(gāo)接種成品率。 
  2.2.4 自淨器 在冷(lěng)卻室和(hé)接種室安裝帶高(gāo)效過濾器的(de)淨化(huà)設備,室内空氣經自淨器的(de)高(gāo)效過濾裝置的(de)連續循環,達到室内的(de)淨化(huà)。 
  2.3 制冷(lěng)、加熱(rè) 不同食用(yòng)菌品種有各自适宜的(de)培養溫度和(hé)出菇溫度,食用(yòng)菌工廠化(huà)生産就是創造一個(gè)最适宜的(de)環境條件,滿足培養和(hé)出菇需要。制冷(lěng)(加熱(rè))和(hé)通(tōng)風設備是食用(yòng)菌工廠化(huà)生産中關鍵設備,投入大(dà),對(duì)技術要求高(gāo)。目前許多(duō)企業開發了(le)智能化(huà)控制系統,實時(shí)采集、監控培養和(hé)栽培期間參數的(de)變化(huà),并及時(shí)預警,爲食用(yòng)菌創造優化(huà)的(de)生長(cháng)條件。 
  2.3.1 制冷(lěng)負荷設計 
  負荷計算(suàn)=洩漏熱(rè)+瓶子發熱(rè)+機械發熱(rè)+照(zhào)明(míng)發熱(rè)+換氣負荷 
  洩漏熱(rè)=牆面面積×内外溫差×導熱(rè)系數  瓶子發熱(rè)=瓶子數量×每瓶發熱(rè)量 
  機械發熱(rè)=室内冷(lěng)卻器發熱(rè)+加濕器水(shuǐ)溫差産生熱(rè)量+換氣扇産生熱(rè)量 
  照(zhào)明(míng)發熱(rè)=燈管數量×每台單位時(shí)間發熱(rè)量×開啓時(shí)間 
  換氣負荷=室内容積×每小時(shí)換氣次數×内外溫差×熱(rè)回收率 
  同時(shí)考慮其他(tā)熱(rè)損耗,制冷(lěng)效率衰減等因數,在選用(yòng)制冷(lěng)機時(shí),制冷(lěng)機負荷=計算(suàn)負荷×1.2在負荷計算(suàn)中,瓶子發熱(rè)和(hé)換氣所産生的(de)負荷最大(dà);而選擇保溫性能好的(de)建築材料,減少導熱(rè)系數和(hé)熱(rè)回收裝置的(de)使用(yòng)可(kě)有效減少負荷,同時(shí)根據不同培養階段呼吸作用(yòng)的(de)強弱,以CO2濃度爲指标,自動啓動送排風裝置,起到節能降耗的(de)目的(de)。 
  2.3.2 電加熱(rè)  在室内機的(de)出風口安裝電加熱(rè)管,通(tōng)過室内機風機送到室内,起到加熱(rè)作用(yòng)。 
  2.3.3 蒸汽加熱(rè)  适合北(běi)方寒冷(lěng)地區(qū)使用(yòng),蒸汽直接通(tōng)入栽培室,起到加熱(rè)和(hé)加濕作用(yòng)。 
  2.4 通(tōng)風換氣 食用(yòng)菌工廠化(huà)生産是處于高(gāo)密度、封閉環境下(xià)的(de)培養和(hé)出菇,在菌絲培養和(hé)子實體生長(cháng)階段産生大(dà)量的(de)C02和(hé)其他(tā)代謝産物(wù)以及大(dà)量的(de)熱(rè)能,因此通(tōng)風條件的(de)優劣直接影(yǐng)響到菌絲的(de)營養積累和(hé)對(duì)雜(zá)菌的(de)抵抗能力,最終影(yǐng)響到産品的(de)品質與産量。菌絲培養和(hé)出菇要有合理(lǐ)的(de)放置密度,既要充分(fēn)利用(yòng)空間,又要使所有的(de)瓶處于良好的(de)通(tōng)風換氣環境中,菌絲與菇體呼吸産生的(de)熱(rè)量及C02及時(shí)排出,保證每瓶均能産出高(gāo)品質的(de)産品。常用(yòng)的(de)通(tōng)風設備有換氣扇、熱(rè)交換器和(hé)空調箱。 
  2.4.1 換氣扇  根據房(fáng)間的(de)大(dà)小和(hé)放置瓶子的(de)數量,選擇合适的(de)換氣扇型号和(hé)數量,保證有足夠的(de)風壓和(hé)風量,快(kuài)速地送、排風,達到設定的(de)C02濃度。 
  2.4.2 熱(rè)交換器 新鮮空氣和(hé)室内空氣進行熱(rè)量交換後,通(tōng)過送風管送入栽培房(fáng)間,起到減少空調負荷,節能的(de)目的(de)。2.4.3空調箱  制冷(lěng)(加熱(rè))和(hé)新風送入組合機組。新風通(tōng)過機組制冷(lěng)或加熱(rè),再通(tōng)過風管送入培養室或栽培室,進入的(de)新風溫度和(hé)室内溫度比較接近,避免室内或冷(lěng)、或熱(rè),同時(shí)新風通(tōng)過分(fēn)布在室内的(de)風管送入,均勻度更高(gāo)。 
  2.5  加  濕  水(shuǐ)是食用(yòng)菌生長(cháng)的(de)最重要的(de)環境因子之一。水(shuǐ)作爲各種生理(lǐ)代謝的(de)媒介,與食用(yòng)菌的(de)生長(cháng)和(hé)發育緊密相關。除了(le)在培養料配制時(shí)達到足夠的(de)含水(shuǐ)量外,菌絲培養和(hé)出菇階段必須保持一定的(de)相對(duì)濕度,使基質的(de)含水(shuǐ)量維持與環境水(shuǐ)分(fēn)相互擴散的(de)動态平衡中。目前工廠化(huà)生産的(de)加濕方法主要有超聲波加濕、高(gāo)壓微霧加濕和(hé)蒸汽加濕。 
  2.5.1  超聲波加濕 振動子産生的(de)霧粒,直徑小于5um,加濕效率高(gāo),加濕後不産生滴水(shuǐ)現象,對(duì)水(shuǐ)質要求較高(gāo),需要軟化(huà)處理(lǐ),去除水(shuǐ)中的(de)水(shuǐ)溶性無機物(wù)和(hé)雜(zá)質,振動子的(de)壽命在5 000 h左右,需定期更換。是食用(yòng)菌工廠化(huà)生産中應用(yòng)最廣泛的(de)加濕設備。 
  2.5.2  高(gāo)壓微霧加濕  通(tōng)過高(gāo)壓泵對(duì)水(shuǐ)加壓到4.9x106 MPa以上,再經過高(gāo)壓管輸送到噴嘴,霧粒直徑小于15 um,水(shuǐ)霧從液态變成氣态,在空氣中吸收熱(rè)量,起到降溫和(hé)加濕作用(yòng)。适用(yòng)于面積較大(dà)的(de)培養室。 
  2.5.3  蒸汽加濕蒸汽管直接通(tōng)入栽培車間,起到加熱(rè)和(hé)增濕作用(yòng)。适用(yòng)于北(běi)方寒冷(lěng)、幹燥的(de)食用(yòng)菌栽培室。 
  2.6 光(guāng)  照(zhào) 食用(yòng)菌工廠化(huà)生産是在全封閉環境下(xià)的(de)立體栽培,在菌絲培養期間不需要光(guāng)照(zhào),但在出菇過程中必須保持一定的(de)光(guāng)照(zhào)強度,誘導原基形成和(hé)提高(gāo)整齊度。普遍使用(yòng)的(de)是日光(guāng)燈,具有節能效果的(de)LED燈在金針菇及杏鮑菇上也(yě)逐步被使用(yòng)。