工厂化生产设施设备条件

项目三　工厂化生产设施设备条件

工厂化生产食用菌是集生物工程育种、人工模拟生态环境、智能化控制、自动化机械作业于一体的新型生产方式。我国的食用菌工厂化生产之路是绿色、生态、优质、高效农业的必然要求，也是我国食用菌产业从大到强的必由之路。

一、工厂化菌种生产设备

食用菌工厂化菌种生产设备和食用菌制种设备类似，也包括配料称量设备、灭菌设备、接种设备、培养设备以及菌种保藏设备等。但工厂化、机械化、标准化栽培还需要机械化、自动化设备，例如利用冷房、冷库工厂化栽培白金针菇，工厂化栽培杏鲍菇、白灵菇、鸡腿菇等，需要人工控制温度、湿度、光线、通风等环境条件，这就需要空调、电风扇、排气扇，自动化拌料机、装袋机、搔菌机、周转车等。下面简单介绍液体菌种的生产设备。

液体菌种具有生产周期短，菌龄短而一致，纯度高、活力强，接种简便快捷，易实行规模化、标准化生产等优点，目前研究和使用的人越来越多。液体制种是利用生物发酵原理，给菌丝体生长提供一个最佳的营养、酸碱度、温度、供氧量条件，使菌丝快速生长，迅速扩繁，在短时间达到一定菌球数量，完成一个发酵周期。

液体菌种生产的主要设备如下。

（一）斜面菌种制备的设备

斜面菌种制备的设备及方法（培养基配方和操作步骤）与试管斜面母种的制备相同。

（二）浅层培养的设备

食用菌液体菌种用小容器培养的量较少，一般称为浅层培养。其主要培养设备如下。

（1）透明玻璃器皿或耐高温高压的聚酯塑料器皿，如500mL、1000mL、2000mL、3000mL等容量的三角瓶（见图5－27）、烧瓶、箱、盒等，以便观察培养生长状态。

（2）摇床。食用菌为需氧菌，液体菌种培养时需要增加氧气的供应，因此，不断振荡有利于菌丝体的快速生长。摇床是液体菌种生产常用的设备，通常培养10～50L时用摇床振荡。

（三）深层发酵的设备

当液体菌种生产量较大时，一般用自动控制发酵罐（见图5－28）培养，即深层发酵培养。一级种子罐通常为50～100L，二级种子罐为500～1000L。液体菌种深层发酵培养时采用自动化或智能化控制。仪表控制的主要参数包括：①液体培养基；②菌龄；③接种量；④温度；⑤通气量；⑥搅拌速度；⑦酸碱度（pH值）；⑧罐压；⑨泡沫控制；⑩培养时间；产物分离。

图5－27　装液体菌种的三角瓶

图5－28　发酵罐

二、工厂化栽培设施的结构和设备

食用菌的主要生产过程必须在特定的温度、湿度、光照、氧气条件下进行。因此，食用菌生产不仅取决于菌种、原料配方、栽培方法和管理水平，而且与栽培场所及设施有着密切关系。

食用菌工厂化生产配套设备的发展也十分迅速，目前生产的设备包括全自动灭菌设备、整套生产流水线、液体菌种设备、空气调节设备、加湿设备、净化设备和控制系统，为食用菌工厂化发展奠定了基础。但是国内食用菌生产设备整体上与日本、韩国还有差距，需要不断加以改进和完善。

近年来，工厂化生产食用菌向规模化经营发展，实施高科技含量、高卫生标准，创造世界名牌。一些经济较发达地区，从国外引进先进生产技术及生产线开展了金针菇、杏鲍菇、白灵菇等菌类的工厂化周年栽培。大多利用聚丙烯塑料袋或广口瓶为栽培容器，探索出一套投资少、能耗低、效益高、操作简便的食用菌工厂化袋栽、瓶栽技术。

（一）工艺流程

原料配制→拌料、装袋→灭菌、冷却→接种→培养＋催蕾→发育→采收→包装运输。

（二）厂房设施

食用菌工厂化生产需要专门的厂房设施，常见的由砖木或钢结构聚氨酯保温板建成，具备保温、保湿功能。

按照生产工艺，通常将生产厂房分隔为拌料室、装袋室、灭菌室、冷却室、接种室、培养室、出菇室、包装室和冷库等。

（1）拌料室主要放置搅拌机和送料带。因为培养料搅拌时会产生大量粉尘，所以需与其他房间隔离并安装除尘装置，避免污染环境。

（2）装袋室是手工装料的主要场所，要求有较宽敞的面积，主要放置装袋机、周转筐、周转小车。

（3）灭菌室主要放置灭菌锅，是杀菌的主要场所，要求有良好的通风条件。灭菌完毕后培养料在冷却室内冷却。

（4）冷却室要求密闭性好，除安装制冷设备外，还要配置空气净化系统，安装紫外线杀菌灯等。

（5）接种室主要放置常规单人接种箱，要求室内空气洁净，接种时空气流动小，接种室地面要进行防尘处理，进风口安装空气净化系统，室内安装紫外线杀菌灯、自净器等。接种完毕，菌袋置于培养室内发菌培养。

（6）培养期间不仅需要适宜的温度、氧气、湿度，而且菌丝生长会产生大量呼吸热及二氧化碳，所以培养室内需安装制冷设备及通排风设备。

（7）出菇室是子实体形成、生长的场所，要搭建床架，床架层数依据出菇室高度而定，通常为7～8层，并需有调温、调湿、通排风及光照装置。

（8）包装室是产品采收后计量包装的场所，为保证产品洁净，地面需作防尘处理，并需配置降温设备，以保持产品包装时温度的恒定，避免高温影响产品质量。产品包装后置于冷库保藏，食用菌产品的保藏温度常控制在2～3℃，以延长产品的货架期。

（三）机械设备

工厂化生产各个阶段需要不同的生产设备，生产设备的配置根据生产规模而定。设备配置不足，将影响产量；设备配置过剩，会造成浪费。工厂化生产需配置的主要设备如下。

（1）搅拌机及送料带。搅拌机用于拌匀、拌湿培养料，常用搅拌机为低速、内置螺旋形飞轮的专用搅拌机。因培养料搅拌时需要加水，所以搅拌机上方要排布水管，水管上均匀排布出水孔，各出水孔间隔10 cm左右。培养料均匀搅拌至适宜含水量后由送料带送出。

（2）灭菌锅。灭菌锅有高压灭菌锅和常压灭菌锅两种。高压灭菌锅具有灭菌彻底、灭菌时间短的优点，但是造价较高；常压灭菌锅造价低廉，但灭菌时间长，部分耐高温的细菌难以彻底杀灭。工厂化生产大多选用高压灭菌锅。

（3）周转筐。用于盛放制作好的栽培袋。

（4）周转小车。用于存放和转移周转筐。周转小车将盛满栽培袋的周转筐推进灭菌室，灭菌后又将周转筐拉到冷却室冷却。

（5）接种箱。接种箱通常为传统常规木质结构，采用单人式，安装有冷光源（日光灯）。

（6）加湿器。出菇阶段要有相应的湿度，所以出菇室需要安装加湿器。生产上常用超声波加湿器。

（7）包装机。有袋装、盒装、真空及非真空包装机等，根据产品包装要求，选择包装机类型。

（四）注意事项

（1）菇房、菇棚的功能及环境卫生要求如前所述。

（2）工厂化生产的空气调节系统包括温度调节、湿度调节、CO₂浓度调节及净化控制系统。温度调节、湿度调节和CO₂浓度调节三因素是既相互独立又相互联系的。菇房的空调系统要在保证净化控制的前提下，有效调节菇房内的温度、湿度、CO₂浓度，满足栽培的工艺控制要求。设计出菇房的空调系统时，主要是根据出菇房的大小、保温情况和栽培面积来确定空调系统的制冷量、制热量和通风能力。其中，栽培面积和单位产量是确定出菇房空调系统负荷的重要参数。

①一般要求出菇房的温度在15～28℃范围内可调。

②相对湿度在70%～98%范围内可调。

③CO₂浓度在0.08%～0.5%范围内可调，培养菌丝阶段一般不用主动控制CO₂浓度。

④净化控制系统包括净化过滤系统和正压控制系统。空气只能通过装有过滤器的进风口进入菇房内，过滤器的净化等级要保证孢子粉不能通过进风口进入出菇房内。在整个栽培过程中，出菇房内应始终保持正压。

⑤调光控光：出菇房在出菇阶段，要根据菌类不同调控光照的强弱。

思考题

1.什么叫食用菌菌种？它有哪些类型？

2.试述工厂化生产应特别注意的关键环节。

3.常用的化学消毒剂有哪些？它们在食用菌生产中如何使用？

4.菌种培养期（发菌期）的管理应注意什么？

5.食用菌制种需要哪些设备？

6.比较高压蒸汽灭菌和常压蒸汽灭菌的相同和不同之处。