淺談食用菌連續化生產工藝與滅菌方法

楊艷玲　黃俊彥　姜南南　隋國杰　戴顯智

【摘要】本文討論了食用菌菌種制作工藝和食用菌生產工藝，分析了菌種的滅菌方法和設備，闡明了食用菌菌種裝袋、滅菌、連續化生產工藝與設備的研究發展方向。

【關鍵詞】食用菌；生產工藝；滅菌方法；連續化生產

1.食用菌與菌種

1.1 食用菌菌種

食用菌（edible fungi）是人類食用的大型真菌。中國已知的食用菌有350多種。食用菌以其白色或淺色的菌絲體在含有豐富有機質的場所生長，條件適宜時形成子實體，成為人類喜食的佳品[1,7]。隨著國民經濟的發展和人們生活水平的提高，食用菌作為“健康食品”已日益受到人們的青睞，國內外市場的需求量也逐年增長。因此，開發食用菌培養新技術新設備具有重要的現實意義。

食用菌菌種是指經人工培養并供進一步繁殖子實體用的食用菌純菌絲體。食用菌的菌種通常有母種、原種、生產種三種。一般把試管培養的菌種稱為母種或斜面菌種，又稱一級菌種（如圖1所示）。母種的菌絲體較纖細，分解養料的能力低，因此，需要在營養豐富而又易于吸收的培養基上培養，母種除供應生產上擴大培養之外，常用于菌種保藏。母種培養時間約7—10天。將母種接種到糞草、棉殼、木屑或谷粒等固體培養基上，所培養的菌種稱為原種，又稱二級菌種。在固體培養基上生長的菌絲體，能增強對培養基基質和生活環境的適應力，更加生長旺盛。原種主要用于菌種的擴大生產，只能作短時的保藏。在某種情況下，也可以用原種直接用作栽培種，能縮短生產時間。原種要求保持較高的純度，通常用菌種瓶培養。原種培養時間30—40天。將原種接種在相同或相似培養基上，所培養的菌種稱為生產種，又稱三級菌種。[2,5]

1.2 菌種制作工藝流程

1.2.1 工藝布局及制種設備

食用菌的菌種生產有多個工藝環節，需要有相應的生產場地來保證制種工作能順利完成，所以應合理安排場地和方位，結合菌種場的實際情況，配備各工藝環節所需要的工作間。首先必須具備一間無菌室(包括制菌室、緩沖室和放菌室)，以保證在無菌條件下進行操作；其次還要配置培養基配制設備、滅菌設備、接種設備、培養設備和栽培設備。[3]

1.2.2 菌種生產工藝流程

食用菌的菌種生產的基本工藝流程：培養料的貯備和預處理→容器、工具的洗滌→配料、培養基制作→滅菌→冷卻→接種→培養→貯存[4]。

（1）培養基的種類：分為天然培養基、合成培養基和半合成培養基等三種。

（2）培養基滅菌：有高壓蒸汽滅菌法和常壓蒸汽滅菌法。

（3）接種：在無菌條件下，將原種或母種菌種移接到經過嚴格滅菌的培養基上，稱為接種。

接種的基本要求是：一是搶溫接種。在培養料的溫度降到3O℃時接種，料溫低菌種不易萌發、定植，菌絲失水干縮，造成接種失敗，料溫高會燙死菌種。二是在無菌條件下接種。

（4）菌種培養：分為原種培養和母種及栽培種培養。

①原種培養。

接種后的試管原種，置于25℃左右的恒溫箱中培養，經過2—3天即可檢查生長情況，純潔菌種經過7—15天的培養，原種菌絲即可長滿斜面培養基。

②母種及栽培種培養。

栽培種接種后置于25℃左右的培養室內培養。當菌種瓶中菌絲體伸入培養基的1/3時，培養室內的溫度可降低2—3℃，以避免菌絲生長代謝加強，料溫上升而引起高溫障礙。培養室內保持60%—70%的空氣相對濕度。一般經過20—40天的培養，菌絲即可擴散生長到整個培養基，再經過7—10天即可培養出優質的菌種。

（5）菌種貯存方法：菌種貯存的基本手段是采用低溫、冷凍、干燥、減少供氧量等方法，貯存期間終止其繁殖，降低其代謝強度，使之處于休眠狀態。

2.食用菌生產工藝

2.1 生產基本工藝流程

食用菌機械化生產基本工藝過程是以樹枝、修剪條、鋸木屑和刨花、玉米芯、玉米稈、麥秸、稻草、花生殼、棉籽殼等為主要原料，經機械加工成碎屑狀，添加一定的輔助材料，如麥麩、米糠、豆餅、花生餅、蔗糖、石膏、碳酸鈣、硫酸鎂等，經機械制種、制袋、滅菌、接種、栽培、采收、加工，形成一整套機械化生產和栽培的技術規范[6]。

2.1.1 切片工藝

所選樹枝或木料以直徑小于12cm、長度不大于2.5m為宜。為了便于菌類微生物的侵入、發酵以及供菌絲萌發生長的有機酸形成，菇木切成段后需經一定時間的自然干燥方可切片加工。木片的最大斷面尺寸（長×寬）為60mm×20mm，厚（4±2）mm，含水率在20%以上為好。切片場所最好選擇在曬場上，以便及時就近攤曬切好的木片，減少搬運量。

2.1.2 粉碎工藝

切好的木片經攤曬風干，含水率為15%左右時即可進行粉碎。食用菌對培養料粗細度有一定的要求，若粉碎過細，不但粉碎的生產率低，而且作為培養料時透氣性差，影響菌絲繁殖；若培養料過粗，則會刺破塑料袋，引起雜菌侵入感染，同時培養料也不易壓實，栽培時容易喪失水分。經試驗，作為香菇培養料，粉碎機粉碎木片時篩孔直徑以2.5—2.8mm為好；粉碎秸稈、籽殼類培養料時，篩孔直徑以5—7mm為好。

2.1.3 攪拌工藝

攪拌的均勻度直接影響食用菌的生長，具體方法是將物料按規定配方比例稱好，攪拌時先將主料投入攪拌室，含量少的固體物料沿軸向均勻投入，能溶于水的物料先溶于水后再投入，還需加入一定量的水在攪拌機中攪拌均勻。

2.1.4 制袋工藝

裝袋一般適用于平菇、金針菇、黑木耳等的栽培。

2.1.5 滅菌工藝

滅菌工藝一般分高壓滅菌和常壓滅菌。

2.1.6 烘干工藝

烘干工藝也叫脫水工藝。食用菌可直接鮮銷或冷庫保存，也可脫水保存。用烘干機脫水時必須掌握好溫度、時間、送風量、排濕等參數以防止烘焦、烘熟或腐爛。

通過以上的生產工藝過程產出食用菌，采用正確的方法能提高生產的效率、提高效益。

2.2 菌袋材料的選擇

食用菌的菌種生產和袋栽(熟料栽培)是在嚴格無菌條件下培養特定菌類的過程。培養材料通常帶有許多的微生物，在接種前要求培養基或培養料處于無菌的狀態，接種后還要給予一定的生長條件，進入食用菌菌絲的培養期（發菌期）。由于自然界中，微生物廣泛存在，且繁殖速度快，在菌種生產過程及袋栽發菌期間，稍有不謹就會造成菌種污染或菌袋污染，從而影響菌種的質量、導致栽培失敗。所以對菌袋的材料有一定的要求。

菌袋一般采用產量大、用途廣、成型性好、價格便宜的塑料。常用的塑料有五大品種，即聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)及ABS等。其中聚乙烯（PE），乙烯經聚合制得的一種熱塑性樹脂。無臭，無毒，手感似蠟，具有優良的耐低溫性能(最低使用溫度可達-70—-100℃)，化學穩定性好，能耐大多數酸堿的侵蝕(不耐具有氧化性質的酸)，常溫下不溶于一般溶劑，吸水性小，電絕緣性能優良。因此常用聚乙烯薄膜袋作食用菌的菌袋。[8]

裝袋時，將發酵好的培養料水分調至55%—60%，pH8.0—8.5，pH低時加石灰調整。塑料袋選用17cm×33cm聚乙烯袋，每袋裝料約500g，并使袋料緊實，裝好的料袋高壓滅菌2—3h或常壓滅菌14—16h。

2.3 裝袋設備

無論是培育二、三級菌種，還是栽培時配制培養料，在大量生產時如用人工來拌料、裝袋，勞動量大、效率低。近年來，隨著食用菌產業的發展，我國自行設計制造了食用菌培養料專用拌料機和裝袋機。食用菌培養料專用拌料機每小時可拌料800—1000kg，裝袋機使用寬15—25cm折幅塑料袋裝料，每小時可裝350—450袋，國產ZDJ2080型裝袋機如圖2所示，這是一種簡單的筒式裝袋機，其參數見表1。此外，還有轉盤式裝袋機，連續作業，生產效率高。