王衍+劉敏+陳書法+劉洋
摘 要:杏鮑菇的大規(guī)模栽培和加工在我國(guó)起步于20世紀(jì)80年代,發(fā)展于90年代,目前,各地都在大力發(fā)展和開發(fā)食用菌的栽培及工廠化培育技術(shù)。本文首先對(duì)杏鮑菇現(xiàn)階段工廠化培育方式進(jìn)行了介紹,進(jìn)而對(duì)杏鮑菇工廠化培育技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了探討,并借鑒目前工廠化培育特點(diǎn)和不足,以提高杏鮑菇工廠化培育效率及經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo),給出了建設(shè)成本較低、效率較高、集成式及可批量化培育的杏鮑菇廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。以期為杏鮑菇的進(jìn)一步高效工廠化生產(chǎn)提供良好的借鑒。
關(guān)鍵詞:杏鮑菇培育;工廠化;低成本;批量化;廠房設(shè)計(jì)
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.215
0 引言
杏鮑菇(Pleurotus eryngii),從生物學(xué)角度可劃分為真菌門層菌綱傘菌目側(cè)耳科側(cè)耳屬,別名刺芹側(cè)耳、杏仁鮑魚菇、干貝菇[1][2]其菌蓋淺灰色、菌柄乳白色、質(zhì)地脆嫩,兼有杏仁的香味和鮑魚的口感,所以命名為杏鮑菇,是一種高蛋白質(zhì)、低脂肪型的綠色健康食品,目前在菌類需求市場(chǎng)中廣受歡迎[3]。近些年來(lái),杏鮑菇的工廠化培育已初具規(guī)模,經(jīng)濟(jì)效益顯著[4][5][6]。本文通過連云港興菇生物科技有限公司實(shí)地調(diào)查研究,總結(jié)了一套建設(shè)成本低、效率高、集成式及可批量化培育的杏鮑菇廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法,適合杏鮑菇工廠化高效益培育技術(shù),旨在為杏鮑菇等食用菌工廠化生產(chǎn)模式進(jìn)一步推廣應(yīng)用提供參考依據(jù)。
1 種植培育過程
1.1 品種選擇
杏鮑菌培育品種的選擇應(yīng)根據(jù)市場(chǎng)的需求決定。目前用于生產(chǎn)的杏鮑茹菌株從形態(tài)上可分為兩種類型:(1)柱狀菌株。柱狀菌株菌蓋較大,菌柄呈柱形,上下粗細(xì)較均勻,主要特點(diǎn)是產(chǎn)量較高,但是市場(chǎng)銷售價(jià)格較低;也有部分柱狀菌種市場(chǎng)銷售價(jià)格高,保存時(shí)間較長(zhǎng),但出菇時(shí)間較長(zhǎng),產(chǎn)量較低,而且易受細(xì)菌感染。目前此類菌種的最新品種正通過雜交育種或太空育種進(jìn)一步提升菌種質(zhì)量,相信此類新品種在抗病能力及產(chǎn)量方面將有更大突破。(2)保齡球狀菌株。此類菌株特點(diǎn)是菌蓋較小,菌柄中間膨大,上下較細(xì),形似保齡球,產(chǎn)量較低,保存期較短,易受細(xì)菌感染,但在菌菇市場(chǎng)的占有量較大。這種菌菇不適宜工廠化培育。
1.2 菌包制作
從生物學(xué)方面分析,杏鮑菇是一種分解木質(zhì)素、纖維素能力很強(qiáng)的食用菌,尤其依賴充足的氮源和碳源,以此促進(jìn)菌絲生長(zhǎng),提高產(chǎn)量。菌包培養(yǎng)料由發(fā)酵好的原料和輔料再加入一定的水進(jìn)行攪拌獲得,原料主要有木屑、棉籽殼、廢棉、玉米芯、桑枝等含氮量較高的物質(zhì)組成,輔料主要有麩皮、豆粨粉、米糠、玉米粉、白糖、石灰粉、石膏粉等。
通常情況下,配制完成的培養(yǎng)料必須于當(dāng)日完成裝包,菌包一般采用耐高溫良好的聚丙烯塑料袋進(jìn)行裝包,袋子的規(guī)格通常為17cm×36cm×0.005~0.07cm,填料高度一般為17~20cm,干料在500g左右,濕重在1000g~1500g左右,通常采用沖壓式裝袋機(jī)進(jìn)行自動(dòng)化裝袋,菌包制作時(shí)要求松緊適中、一致,料面平整。
1.3 菌包接種
菌包制作完成后,要進(jìn)行高壓滅菌操作,溫度一般在100℃以上,滅菌時(shí)間一般持續(xù)2小時(shí)以上,溫度自然下降到一定范圍后,菌袋轉(zhuǎn)至冷卻室降溫,然后進(jìn)行菌包接種。接種溫度一般要求菌包溫度降至30℃左右,通常選擇接種箱或接種帳內(nèi)接種,接種整個(gè)過程要求嚴(yán)格無(wú)菌環(huán)境。接種完成后的菌袋封口松緊程度要適宜。
目前主流接種方法主要有固體(枝條)接種法和液體接種法,枝條接種首先確保枝條與基料充分拌勻,然后將枝條裝入底部有少許輔料的菌袋,菌袋一端空隙部分用輔料填實(shí),紙條表面應(yīng)留有少量輔料。待套環(huán)封口后放入滅菌框[7]。
液體菌種接種法具有方便快捷、菌期短且一致、純度高、活力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[8],較好的方法主要有:料表面接種法、表面加槍頭插入式接種法、代表面扎孔接種法、袋壁內(nèi)噴射接種法、接種后搖動(dòng)接種法及接種機(jī)接種法。
液體菌種法的主要缺陷是對(duì)不良環(huán)境的抵抗能力較固體菌種差(如耐缺氧能力),采用發(fā)酵料、生料或塑料袋熟料開放式拌料栽培成功率較低,這是液體菌種亟需解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。
1.4 菌種培育
菌種培育過程包括催蕾和育菇過程,催蕾過程指菌絲布滿菌袋后轉(zhuǎn)入催蕾室,并且去除菌包外部的棉塞和套環(huán)的過程[9]。催蕾室的環(huán)境溫度一般選擇在12℃~15℃之間,空氣相對(duì)濕度在85%~95%之間,而且對(duì)于時(shí)間、光照、空氣等條件,也有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和要求,以保障菌種培育過程的有效性。
為使育菇量可觀,效益良好,育菇過程的室內(nèi)的溫度要求在15℃~18℃之間,空間相對(duì)濕度在 85%~90%之間,室內(nèi)通風(fēng)換氣量要求CO2濃度保持2000 mg / kg以內(nèi),同時(shí)光照強(qiáng)度在50~500 lux 之間最佳。
1.5 出菇作業(yè)
在完成菌種培育育菇作業(yè)結(jié)束后,可以進(jìn)行出菇作業(yè)。通常而言,在培育袋進(jìn)入出菇房16~18天左右即可進(jìn)行出菇采收。采收結(jié)束后,需將廢包清理出出菇房,同時(shí)應(yīng)將菇房徹底清洗、消毒,控干2天左右再進(jìn)行下一輪育菇。
2 關(guān)鍵技術(shù)分析及現(xiàn)狀問題
就杏鮑菇培育過程而言,由于菌包接種過程要求嚴(yán)格無(wú)菌,需要在特定環(huán)境下進(jìn)行。之后的催蕾和育菇作業(yè)由于環(huán)境要求不同,須分別在特定的催蕾室和育菇房進(jìn)行培育;而且無(wú)論是固定接種還是液體接種,接種后的菌包要求盡量避免過多的搬動(dòng)作業(yè);固體菌種接種后采用水平放置和固定放置皆可,而液體菌種接種后由于菌種呈液體狀,容易受重力作用影響,從而必須采用立式放置[10][11]。
以上原因?qū)е戮诮臃N后,為避免搬動(dòng),盡量保持原接種方式(一般為立式),見圖1。而育菇階段鑒于育菇房育菇效率及出菇采收作業(yè)便利,一般為橫式放置,見圖2。
綜上,菌包放置方式的變化要求傳輸過程中需要對(duì)菌包進(jìn)行搬運(yùn)等轉(zhuǎn)移作業(yè),由于目前放置架標(biāo)準(zhǔn)化較低、菌包易受損壞等原因,往往采用人工的方式完成菌包從催蕾室至育菇房的轉(zhuǎn)移作業(yè)。但隨著人工成本的增加及杏鮑菇廠房、設(shè)備研發(fā)設(shè)計(jì)的深入,可以從杏鮑菇培育的整個(gè)過程研究菌包的集成批量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以降低人工成本、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高效率。endprint
3 集成批量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1 過程傳輸裝置及培育裝置集成方法
結(jié)合菌包從接種→菌種培育→育菇→出菇過程。擬定:
菌包自接種時(shí)為立式放置于塑料制籃筐中,接種完成后有人工擺放至專用傳輸架,傳輸架設(shè)計(jì)見圖3,此時(shí)傳輸架為橫向擺放,由叉車叉運(yùn)至催蕾室。
催蕾室設(shè)計(jì)專門培育裝置擱放傳輸架,為層疊式擱置架,見圖4。擱置架邊緣有滾輪設(shè)計(jì),用于催蕾后傳輸架的立式作業(yè)翻正,如圖5;然后由叉車以立式叉送至育菇房,育菇房?jī)?nèi)設(shè)有專門軌道和培育架,對(duì)接傳輸架底部導(dǎo)軌和固定裝置,進(jìn)行傳輸架在育菇房?jī)?nèi)的擱放問題,具體見圖6。
育菇完成且采摘結(jié)束后,通過專門設(shè)計(jì)的對(duì)接傳輸架的卸包架裝置進(jìn)行廢包卸架作業(yè),見圖7,叉包通過叉車前行動(dòng)力獲得,叉包結(jié)束后通過液壓缸實(shí)現(xiàn)廢包拔卸。可根據(jù)每次拔卸的具體包數(shù)選擇合適大小的液壓系統(tǒng),作業(yè)返回通過彈簧實(shí)現(xiàn)。此種卸包方式避免了人工卸包效率低的缺陷,可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)傳輸架一次或兩次批量化卸包,作業(yè)效率大大提高。
3.2 低成本批量化生產(chǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法
根據(jù)以上傳輸架、擱置架、培育架及其相應(yīng)定位裝置,需要對(duì)接種室、催蕾室和育菇室的結(jié)構(gòu)和相互距離進(jìn)行專門設(shè)計(jì)和區(qū)位選擇。為實(shí)現(xiàn)整個(gè)過程的低成本、批量化、高效率的生產(chǎn)以及避免長(zhǎng)距離運(yùn)輸對(duì)育菇環(huán)境的影響及設(shè)備的損耗,以高效率運(yùn)輸、作業(yè)為前提,同時(shí)依據(jù)現(xiàn)有場(chǎng)地情況,合理規(guī)劃各廠房位置設(shè)計(jì)。舉例見圖8。
4 結(jié)語(yǔ)
本文對(duì)杏鮑菇種植方式及關(guān)鍵過程步驟做了相應(yīng)分析,針對(duì)目前存在的問題和原因進(jìn)行了闡述和總結(jié)。以工廠化培育廠房批量化處理方式為依據(jù),對(duì)杏鮑菇接種、培育、育菇及出菇等關(guān)鍵過程進(jìn)行相應(yīng)設(shè)備的針對(duì)性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究,所闡述的集成批量化結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)對(duì)提高杏鮑菇種植效率及降低生產(chǎn)成本具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
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作者簡(jiǎn)介:王衍(1989-),男,江蘇連云港人,博士研究生,主要從事機(jī)械設(shè)計(jì)及理論研究。endprint