發布時間:2009-10-10
來源:中國食用菌商務網
食用菌是十分適合于工廠化生產的一類農作物,工廠化栽培是最具現代農業特征的產業化生產方式。食用菌工廠化生產采用工業化的技術手段,在環境可控的設施條件下,采取高效率的機械化、自動化作業,實現規模化、集約化、標準化、周年化生產。
國際上最早實現工廠化周年生產的是雙孢蘑菇,已有60年的發展歷史。1947年,荷蘭在控制溫度、濕度和通風的條件下進行工廠化生產,由此開辟了草腐菌工業化生產的先河。而后美國、德國意大利等國相繼實現了雙孢蘑菇的機械化和工廠化生產。近年來,東歐的波蘭等國也在迅猛發展。日本在20世紀50年代開始,創立了金針菇等木腐菌瓶栽和袋栽的工廠化周年生產模式。20世紀80年代韓國和我國臺灣地區也相繼引進日本生產模式,并根據自身條件加以改進,生產規模不斷擴大,栽培技術日臻成熟。
我國內地的食用菌工廠化生產走過了一條曲折的道路。自上世紀80年代開始,從美國、意大利等國家先后引進了9條大型的雙孢蘑菇工業化生產線,但是由于技術、市場和管理等問題,除了山東九發能夠成功運作外,其余都被迫停產,工廠化生產一度處于低潮。然而自上世紀九十年代以來,隨著經濟的發展和市場條件的成熟,國內再次掀起了以金針菇、杏鮑菇、真姬菇等木腐菌食用菌工廠化生產投資熱潮。除了臺灣、日本一些獨資、合資企業陸續在大陸投資建廠外,國內工商企業也陸續投資開發食用菌工廠化生產;如上海浦東天廚菇業有限公司、豐科生物技術有限公司、北京天吉龍食用菌公司等,以及省內的龍泉雙益菇業有限公司和武義海興菇業有限公司等,在學習借鑒國外成功經驗的基礎上,采用引進設備和自創技術相結合的方式,先后獲得了成功。此外,各地小型半工廠化或設施加強型的規模化生產模式更是不斷涌現,我國的食用菌工廠化生產正在迎來一個新的發展高潮。
隨著經濟的發展和市場周年消費需求的不斷增強,工廠化生產是食用菌產業發展的必然趨勢。
1 當前國內外實現工廠化生產的主要菇種及模式
當前國內外實現工廠化生產的食用菌主要有雙孢蘑菇、金針菇、真姬菇、杏鮑菇、白靈菇、草菇等,其中工廠化生產歷史最長、工藝技術最成熟的是雙孢蘑菇,其次是金針菇、真姬菇。
1.1 雙孢蘑菇
西方國家的雙孢蘑菇工廠化生產經過60年的發展,已發展成為專業化分工,機械化、自動化作業和智能化控制的高度發達的蘑菇工業。培養料由專業化堆肥公司生產,覆土由專業覆土公司提供,菇場從堆肥公司和覆土公司購買培養料和覆土栽培出菇。
培養料生產系統
蘑菇培養料由大規模集中堆制發酵公司生產,每周生產1000噸以上。以小麥草和禽糞為主要原料,一般經過一次發酵和二次發酵。近年來,一次發酵已從室外翻堆發酵法轉向更利于質量控制的室內通氣發酵法,培養料二次發酵在集中發酵隧道內進行,經二次發酵的培養料,銷售給各地的菇場播種出菇。最近幾年,英國、荷蘭等國家采用三次發酵--即在隧道內進行集中播種發菌,經集中發菌培養,長滿菌絲的培養料,壓塊后銷售給菇場,大大縮短了栽培周期。
栽培出菇系統
歐洲和澳大利亞,機械化操作的床栽系統已代替了勞動密集型塑料袋栽和箱栽系統。如愛爾蘭,10年前普遍應用袋栽系統,現在大多已被采用機械化進料和覆土的床栽系統所代替。
栽培菇房普遍采用電腦控制系統調控溫度、濕度和二氧化碳等環境條件,能很好地控制蘑菇產量和質量。
1.2 金針菇
金針菇的工廠化栽培于20世紀50年代在日本興起,發展較為迅速。主要有瓶栽和袋栽兩種工廠化生產模式,機械化程度高的工廠化生產企業一般都采用瓶栽系統。
瓶栽系統中,拌料、裝瓶、搔菌和栽培結束后的挖瓶等均采用機械化作業。已建立起從培養料配制、拌料、裝瓶、滅菌、冷卻、接種、培養、搔菌、催蕾、抑制、生育、采收到挖瓶一整套標準化生產工藝。
袋栽系統不需要挖瓶機等,目前尚沒有袋栽搔菌機,因此機械化程度沒有瓶栽系統高,投資較瓶栽系統低,但操作用工量較大,產品外觀不如瓶栽結實整齊。
福建等地采用再生法袋栽出菇。初次形成的菇蕾通過間歇吹風,讓針尖菇蕾失水萎蔫,再移入另一催蕾室,在倒伏菇柄基部重新形成菇蕾的栽培方法。其基本工藝模式是:配料-裝袋-滅菌-接種-發菌培養-誘導催蕾-通風摧蕾-催蕾再生-馴化-抑蕾-發育-采收。
1.3 杏鮑菇
杏鮑菇人工栽培研究起始于法國、意大利和印度。Kalmar (1958) 首次開展人工栽培試驗。日本于上世紀90年代實現商品性工廠化生產。上海浦東天廚菇業有限公司于本世紀初以瓶栽方式進行工廠化生產。但杏鮑菇工廠化生產比雙孢蘑菇和金針菇遲,發展時間不長,其工藝技術尚未成熟和完善。其基本工藝模式是:配料-裝瓶-滅菌-自動化接種-發菌培養-后熟培養-搔菌-催蕾-育菇-采收。
國內大多采用袋栽方式進行工廠化周年生產,其基本工藝模式是:配料-裝袋-滅菌-接種-發菌培養-催蕾-育菇-采收。
1.4 真姬菇
真姬菇栽培也有瓶栽和袋栽二種方式。上海豐科采用瓶栽方式進行工廠化生產,其基本工藝模式是:配料-裝瓶-滅菌-自動化接種-發菌培養-后熟培養-搔菌-催蕾-育菇-采收。
2 食用菌工廠化生產的硬件和軟件
食用菌工廠化生產必須具備與生產模式相配套的硬件和軟件。
工廠化生產的硬件是指構成企業工廠化生產運作系統主體框架的物質基礎。主要包括配料、拌料機械設備、裝瓶(袋)設備、高效滅菌設備、接種設備、培養栽培環境調控設備、采收包裝設備和采后清理設備等。高效、穩定的工廠化生產設備是食用菌工廠化生產正常運作和取得成功的物質關鍵,食用菌工藝裝備的不斷更新,是提高生產效益的關鍵之一。例如裝瓶機從4000瓶/小時提高到12000瓶/小時,接種機也從4頭接種發展到了16頭接種。大大提高了生產效率。金針菇工廠化生產的栽培瓶從850~1000ml、口徑58-65mm,發展到1100~1400ml、 口徑75-82 mm,使金針菇單瓶產量從150-170g提高到250-300g,使栽培技術又上了一個臺階。因此,先進實用的工廠化生產設施設備的不斷突破創新和開發應用,是食用菌工廠化生產發展的核心推動力。
工廠化生產的軟件是指建立標準化的生產管理體系。分三個層次建立標準化的生產管理體系:
首先抓產品標準化。建立產品的企業標準,包括從菌種、原材料一直到產品包裝出廠、運輸、上貨架的整個生產過程的規范要求。與此同時,還要相應制定保證產品達到標準的三套文件,即生產工藝、操作規程及衛生防疫制度。企業標準要堅持高起點,不僅以國內行業標準為基礎,而且盡量與國際先進標準接軌。
其次抓工作標準化。使標準化生產工藝得到切實執行,用工作標準化來保證產品標準化。重點是抓培訓,抓過程,抓反饋,整個生產環節始終處于符合標準要求的穩定可靠狀態。
第三是抓管理標準化。建立ISO9001-2000質量管理體系和HACCP食品安全體系,強調滿足顧客的需求,并爭取以超越顧客期望作為管理原則,變傳統的監督管理模式為自主管理模式,變產品的事后檢驗為對危害的源頭控制。
3 食用菌工廠化生產的幾個共性關鍵技術
3.1 配料
培養料是食用菌生長的營養物質基礎,培養料配方直接影響食用菌產量、質量,影響栽培效益,甚至栽培成敗。培養料配制的基本原則是:首先根據所栽培菇種的生物學特性選擇栽培原料、配制C/N適宜的配方,其次根據栽培學和經濟利用率確定適宜用量。
3.2 拌料
拌料的目的是使配方各組份混合均勻一致,并調節合適的含水量。拌料的關鍵點主要有兩個:一是攪拌促使原材料混合物和濕度的均一性,無死角,無干料塊;二是確保在攪拌的過程中不致使原料酸敗。因此,拌料時應注意做好以下幾方面:
① 針對不同原材料采取不同的調濕方法,木屑可以通過室外日曬雨淋,以促使其提高自身含水量;棉籽殼可在攪拌前浸入水池中,使其充分吸水,從而減少攪拌的時間;
② 由于玉米芯含有豐富的糖質,攪拌時間長、不馬上裝料滅菌,容易引起酸敗。應采用浸水短期預濕的方法使其增加含水量,減少攪拌時間;
③ 營養輔料如麩皮、米糠、玉米粉等極易酸敗的物質,應先倒入主料攪拌調濕,在裝料前半小時將營養輔料倒入攪拌,1.5小時內完成裝瓶(袋),立即滅菌。
④ 高溫季節,在攪拌機上方安裝風扇,及時排除攪拌過程中產生的熱量,以避免和減輕發熱、酸敗。
3.3 裝瓶(袋)
裝瓶(袋)是指將培養料均勻地裝入栽培用的容器-瓶或袋中,然后在中央打直徑1.5~2.0cm的通氣、接種孔。裝料要求:
① 每鍋料在裝瓶(袋)時,培養料的含水量必須均勻一致,準確撐握根據不同菇種和栽培原料確定含水量值,一般63~65%;
② 上緊下松,使培養料通氣良好,發菌速度快;
③ 瓶與瓶之間,或袋與袋之間裝料松緊一致,使每瓶(袋)的裝料量一致,每瓶重量誤差在±20g之內;瓶肩、袋壁無空隙,培養基質之間的空隙度一致,確保菌絲發菌的均一性,從而保證出菇的均一性。
3.4 消毒滅菌
消毒滅菌是木腐菌工廠化生產中的重要環節,消毒的目的是利用高溫、高壓將培養料中的微生物(含孢子)全部殺死,達到無菌狀態。工廠化生產中消毒滅菌不徹底,是成品率低、甚至失敗的主要原因之一。消毒滅菌應注意以下幾點:
① 滅菌鍋內的數量和密度按規定放置,如果放置數量過大、密度過高,蒸汽穿透力受到影響,滅菌時間要相對延長。
② 在消毒滅菌前期,尤其是高溫季節,應用大蒸汽或猛火升溫,盡快使料溫達到100℃,如果長時間消毒鍋內溫度達不到100℃,培養料仍然在酸敗,消毒后培養料會變黑,pH下降,影響發菌和出菇。
③ 高壓滅菌在保溫滅菌前必須放盡冷氣,使消毒鍋內溫度均勻一致,不留死角,培養料在121℃保溫1.5~2小時。
④ 如果培養料的配方變化,基質之間的空隙可能會變小或變大,消毒程序也要作相應的修改,否則可能會導致污染或能源的浪費;
⑤ 采用全自動滅菌鍋在滅菌結束后都有脫氣過程,使鍋內外壓力平衡,便于鍋門打開。應安裝空氣過濾裝置使外界空氣通過過濾裝置回流到滅菌鍋內,以免影響滅菌的效果。
3.5 冷卻
由于在冷卻的過程中存在冷熱空氣的交換,這樣栽培瓶(袋)就可能在冷卻室中造成冷空氣回流帶來的污染。因此冷卻室要求嚴格:
① 冷卻室必須進行清潔消毒,最好安裝空氣凈化機,至少保持10000級的凈化度;
② 冷卻室中的制冷機應設置為內循環,要求功率大,降溫快,在最短的時間內將栽培瓶降至合適的溫度(金針菇16-18℃),可減少空氣的交換率,降低污染的風險。
3.6接種
接種是最容易引起污染的環節,因此是食用菌工廠化生產中控制污染,確保成品率的環節。接種要求包括硬件與軟件,應注意以下幾方面:
① 接種室必須有空調設備,使室內溫度保持18~20℃;
② 接種室的地面必須易于清理,最好用環氧樹脂材料等無塵材料;
③ 接種時由于有栽培種傳輸至外操作區域,所以室內必須保持一定的正壓狀態,且新風的引入必須經過高效過濾,室內保持10000級,接種機區域保持100級;
④ 接種室必須安裝紫外燈或臭氧發生器,對室內定期進行消毒、殺菌,紫外燈安裝時注意角度和安裝位置,使接種室消毒均勻周到;
⑤ 接種操作前后相關器皿、工具必須用75%的酒精擦洗、浸泡或火焰灼燒;
⑥ 接種操作的過程中人員必須按無菌操作要求進行。
3.7發菌培養
培養必須置于清潔干凈、黑暗、恒溫、恒濕,并且能定時通風的環境中。大多數木腐菌培養階段污染的主要雜菌有青霉、木霉、根霉、鏈孢霉等,危害很大。雜菌污染癥狀與原因∶
(1)同一滅菌批次的栽培瓶(袋)全部污染雜菌。原因是滅菌不徹底,或高溫燒菌。
(2)同一滅菌批次的栽培瓶(袋)部分集中發生雜菌污染。原因是滅菌鍋內有死角,溫度分布不均勻,部分滅菌不徹底。
(3)以每瓶原種為單位,所接瓶子發生連續污染。原因是原種帶雜菌。
(4)隨機零星污染雜菌。原因是栽培瓶在冷卻過程中吸入了冷空氣,或接種、培養時感染雜菌。
正常情況下(室溫18~20℃,料溫23-25℃),接種后發菌時間:金針菇20-23天;杏鮑菇35天左右;真姬菇30~35天(配方不同天數有所改變),然后再經過30~60天的后熟培養,即可搔菌或催蕾出菇。
3.8出菇管理關鍵技術
金針菇
(1)搔菌 菌絲發滿后就可搔菌,深度一般為瓶肩起始位置,搔菌有兩個作用,一是進行機械刺激,有利出菇;二是搔平培養料表面,使將來出菇整齊。搔菌關鍵事項:
及時挑出感染雜菌的栽培瓶(袋);
搔菌必須均勻一致,如用搔菌機搔得不徹底的區域必須手工搔平,因為這些區域在催蕾時最易出菇,導致出菇不整齊,給后期管理帶來不便。
搔菌后瓶(袋)口必須擦干凈,不留培養料,以免后期采菇時沾上菇柄而影響品質。
如瓶(袋)中間或底部有1~2cm未發滿,但其余部分菌絲濃白、均勻,可正常搔菌。
(2)催蕾 催蕾時溫度保持在15~16℃,相對濕度90%左右,CO2濃度控制在1500×10-6以下,并且每天給以1個小時的50~100Lx的散射光,這樣的條件經過8~10天后即可現蕾。在標準化的菇房中是無須在瓶口上覆蓋任何物體,較好的現蕾有兩種方式:一種是料面僅出現密密麻麻的針頭大小的淡黃綠色水滴,原基隨后形成;另一種是料面起初形成一層白色的棉狀物(菌膜),一般不超過3mm,然后白色的菇蕾破膜而出。整個料面布滿白色的、整齊的菇蕾,數量可達800~1000個。如果瓶口黃水出現較多,或者連成一片呈眼淚狀或者色深如醬油色,則很可能是濕度過高的原因。催蕾室的制冷機,除了致冷效果好,降溫迅速外,應對濕度的影響小,只有這樣才能保證催蕾室具有均勻的濕度。
(3)緩沖 當菇蕾長至13~15mm時,需轉移到緩沖室進行緩沖處理。緩沖室的溫濕度條件介于催蕾室與抑制室之間,溫度為8~10℃,濕度為85%~90%,緩沖的目的是不讓抵抗力弱的子實體枯死,增強其抵抗力。2~3d就可轉移至抑制室進行抑制處理。
(4)抑制 抑制室的溫度為3~5℃,濕度為70~80%,抑制的目的是抑大促小,生長快的子實體受抑制較為明顯,從而達到子實體生長整齊的目的。抑制的方法主要為光照抑制和吹風抑制兩種。光照抑制是每天在10h內分幾次用500~1000Lx的光照射;風抑制步驟是前兩天吹15~20cm/s的弱風,后兩天吹40~50cm/s的較強的風,最后兩天吹80~100cm/s的強風,這樣經一周后就能達到子實體高度整齊的目的。長勢相差較大的抑制效果并不明顯,個別長勢很快的子實體要及時用鑷子拔除。
(生育) 幼菇經抑制后即可轉移至生育室,生育室的溫度為7~9℃,濕度為75%~80%,CO2濃度控制在1500×10-6以下。待幼菇長出瓶口2~3cm時,及時套上紙筒,以使小氣候CO2濃度增加,從而起到促柄抑蓋的效果,經一周的時間菇可長到筒口的高度,約13~14cm。關鍵點:
生育室的栽培瓶(袋)不要改變位置,以防引起菌柄的扭曲;
室內保持良好的通風,以防柄變粗或柄中間形成凹線,影響菇的品質;
簡易的菇房抑蓋的辦法是等菇長至8cm高時,在紙筒上覆蓋報紙,減少空氣流通,可以使蓋很小;
長勢好的栽培瓶應該有250~400個子實體。
(采收及包裝) 子實體長至瓶口,菇高13~14cm時,即可采收。采用玉米芯為主要原料的每瓶產量可達160~180g,木屑為主要原料的每瓶產量140~160d……一般出口標準為柄長13~14cm,菇蓋直徑小于1 cm,沒有畸形,菇柄粗細均勻,直徑普遍小于2 5mm或更細,挺直無彎曲現象;菇體色澤潔白,含水量低。
杏鮑菇
(1)后熟培養 據試驗杏鮑菇菌絲長滿后,進行后熟培養10天,有利于提高產量和質量。
(2)搔菌 當前生產上一般采用瓶栽的進行搔菌,搔菌厚度10mm。如上海天廚試驗,后熟培養后的菌瓶,經搔菌后覆蓋無紡布催蕾,有利于優質高產;臺灣瓶栽模式在菌絲長滿瓶后去除表面菌皮后,重新封蓋移入出菇房催蕾;袋栽一般都不進行搔菌。
(3) 催蕾 杏鮑菇催蕾是獲得優質高產的關鍵之一。催蕾菇房內保持氣溫12~15℃,空氣相對濕度85%~95%,光照強50-200Lx,注意通風,CO2濃度1000ppm以下,催蕾3-7天,刺激原基的形成。當袋內形成許多細小菇蕾時,開袋口進行出菇管理。也有先開袋口覆無紡布或薄膜進行催蕾。
(4) 育菇 育菇室內保持氣溫15~18℃,空氣相對濕度85%~90%,光照強50-500Lx,通風換氣量控制CO2濃度2000ppm以下。當菇蕾長到花生米大小時,及時用鋒利的小刀疏去畸形菇和過密菇蕾,一般每袋留2-3個鍵壯菇蕾。
(5)采收 采收時期根據客戶要求,一般在菌蓋平展,未彈射孢子前采收。采收應采大留小,分次采收,用鋒利小刀收割,不影響小菇。工廠化生產只收一潮菇, 病蟲害相對較少。但在濕度大溫度變化大時, 子實體易受假單孢桿菌的侵害, 會造成毀滅性的損失,應特別注意加強通風, 調節合適的溫濕度, 保持菇房內溫度恒定。(浙江省農業科學院園藝研究所 食藥用菌研發中心 /蔡為明 )
編輯:XS
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