黃 毅(福建農林大學,福建 福州 350000)
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圖解海鮮菇袋式栽培技術(六)
黃毅
(福建農林大學,福建 福州 350000)
食用菌行業能夠從傳統季節性栽培逐漸走向成熟的集約化、規?;苣暝耘啵靡嬗诖罅繉I機械設備的研發應用,尤其是凈化系統中高效空氣凈化層流罩(FFU)和臭氧發生機的開發成功,大幅度降低了污染率。液體菌種開發與應用逐漸得到完善。
海鮮菇袋式接種有兩種方式:小規模栽培多使用接種箱接種;而周年規?;耘啵丈a量較大的只能夠在高效空氣凈化層流罩(FFU)下的滾筒流水線上接種,簡稱流水線接種(下同)。接種箱接種速度緩慢,且采用的傳統藥物消毒法對人體呼吸道粘膜有傷害,不適宜于大規模生產。而流水線接種操作員則可在凈化間內作近似開放式接種,需要采取一系列的物理方法過濾,不斷循環凈化空氣,去除雜菌。因此,需要配置不同功能區,以利于達到凈化要求。9.1接種區的各功能區布局
接種區分操作人員進出凈化區,菌種培養與預處理區,流水線接種區三區。各區功能不同,設備也不同,但統稱為凈化間(圖1)。
圖1所示為日生產3萬栽培包凈化間布局示意圖。不同企業日生產量不同,可根據計劃生產規模增加或減少凈化間的長度、固體菌種間的數量,接種工位數量、長度應通過計算確定,基本布局大致相近,特別是菌種培養間與凈化間應相鄰。使用液體菌種接種工藝的企業,可以改變原種接種間與菌種間的隔墻,根據流程、罐體規格、數量等重新分割。
空氣中的塵埃、雜菌隨氣流漂浮、沉降,會沾粘在人們的身體和衣物上,所以進入凈化間接種前應采用物理過濾去除人體上沾粘的塵埃與雜菌等。操作人員進出區的系統流程為:更鞋(一更)→更衣(二更)、洗手→進入風淋間→進入凈化間接種。
(1)更換鞋子,簡稱一更(圖2)。進入凈化間之前,將外套等放入衣柜里,鎖門。脫鞋、坐在更衣凳上,轉身,穿上室內脫鞋,進入二更(更衣)(圖3)。從安裝有高效空氣凈化層流罩(每周至少更換兩次初效過濾網)的衣柜(空氣不斷循環凈化,將粘連在衣服上的顆粒去除)內取出連體服并換上,換上凈化間使用的拖鞋,沖洗雙手,烘干,進入風淋間。

圖1 凈化間布局示意圖

圖2 一更

圖3 凈化層流罩衣柜

圖4 風淋間

圖5 安全門
遺憾的是,不少企業尚未購置高效空氣凈化層流罩衣柜(內還安裝有紫外線殺菌燈),而是直接將連體服掛在墻上。其實凈化間環境并不是絕對無塵的,連體衣服上沾粘的塵埃必然會增加接種間雜菌數。正確做法,是將更換后或洗滌干燥后的衣服和鞋置于高效空氣凈化層流罩衣柜內,進行循環凈化。通常每人配置兩套連體服及鞋,隔天更換,由操作工輪流專門清洗。
(2)風淋間(圖4)是人員進入凈化間接種的過道。人員進入風淋間后,前后兩道玻璃門互鎖,高效空氣凈化層流罩的高速凈化風隨即從一側或兩側墻上的噴嘴噴出。操作工舉起雙手,緩慢旋轉2~3圈,將身上及頭發上的塵埃顆粒、發屑等(附著大量微生物)吹落并附著在過濾網上,避免帶入凈化間。風淋過程一般需要2~3分鐘,或更長。每隔一天于工作結束之后,更換風淋間初效濾網并擦洗導流板,3天或更長時間更換會增加風阻,失去風淋效果。高效過濾板6個月更換一次,每次維護都應該有記錄。有企業常會出現電子互鎖玻璃門損壞后不及時維修的現象,反映出企業管理制度的監督缺失。
(3)凈化接種間是近似密閉的空間,接種員工相對較多,一旦出現意外(火災)無法快速撤離,會導致傷亡慘重(已有先例),故應另安裝安全玻璃門,一旦出現火情,應立刻擊碎,逃生到室外(圖5)。9.2凈化間流水線接種區的設備
(1)空調空氣凈化混合箱。外界新風通過箱體上安裝的新風調節閥(控制新風進風量,保證每人每小時新風量不少于40立方米)經初效過濾網(插入式)、中效過濾網(嵌入式)進入箱體,進行第一次空氣凈化。與來自凈化間的―回風‖混合后流過制冷機組蒸發器,使空氣溫度穩定在20 ℃,隨后通過凈化間頂面夾層或PVC管道連接的高效空氣凈化層流罩(FFU)或自凈器(圖6)。
(2)自凈器。經調溫的空氣通過安裝在夾層滾筒流水線接種區域上方的高效空氣凈化層流罩或自凈器,進行第二次空氣過濾。二次凈化后的空氣一部分進入凈化間,一部分進入架設或者懸掛在接種流水線上方的高效空氣凈化層流罩(圖6)進行第三次空氣凈化。
全省微型企業培育工程實施4年以來,向社會提供的就業崗位,占到私營從業人員的三分之一以上,吸納了以高校畢業生、返鄉農民工、失業人員、軍隊復員人員等為主體的44.7萬人創業就業,戶均帶動就業5.6人,以省政府要求的每扶持1戶帶動5人就業測算,超額帶動4.7萬人就業。在一定程度上緩解了就業壓力,激發了廣大民眾自主創業的熱情,增強了微型企業的發展信心,營造了大眾創業萬眾創新的良好氛圍。

圖6 空調凈化間工作原理
(3)高效空氣凈化層流罩(FFU)。主體結構包含初效過濾網、翼式離心風機(具有可三檔調速或通過可控硅對FFU電機無級調速等特性)和高效過濾網(蜂窩狀結構)。風機從FFU頂部將空氣吸入并經初、高效過濾器過濾。使用HEPA標準的厚90毫米的過濾網,對于0.3微米的顆粒過濾有效率高達99.99%。HEPA過濾網的特點是空氣可以通過,但煙霧、灰塵以及細菌等無法通過,是當前最有效的過濾媒介。過濾后的潔凈空氣在整個出風面以0.45 M/S±20%的風速勻速送出。生產上FFU的安裝模式為:支架式或懸掛式安裝在接種區域的上方,有的廠家還在其四周懸掛塑料軟簾,在出風口下進行流水線接種;也有的廠家為增加FFU下端出風口的風壓,做成接種箱形式,以減少人體操作過程對空氣產生的渦流,減少或避免將雜菌帶入接種區域,導致污染。三次凈化空氣部分從掛在FFU上的軟簾縫隙回到凈化間的空間,通過回風道再進入空氣凈化箱內,進行不斷循環凈化(圖7)。根據生產規模設置凈化間流水線的數量,通常8 000包生產規模配置1條流水線支線,每條生產線2人操作,工作時間7.5小時。
(4)回風閥與泄壓閥。凈化間內空氣通過回風閥再次進入空調空氣凈化混合箱,以構成凈化循環,達到空氣凈化的目的。泄壓閥安裝有軸流風機,當凈化間內的空氣達到一定壓力時,在平衡棒杠桿作用下,自動打開液壓閥百葉片,排出室內氣體。當需要快速排出室內空氣時,可啟動安裝在泄壓閥外的軸流風機運轉數分鐘。為防止外界空氣倒吸,簡單易行的方法是在軸流風機上套上塑料袋筒,軸流風機運轉,塑料筒打開;停止運轉,塑料筒下垂。
(5)凈化度。通常通過測試凈化室每小時循環凈化的次數決定凈化級別,有10萬級(17~18 次/小時)、萬級(27次/小時)、千級(≥53次/小時)。級數越低,凈化級別越高,能耗也越高。在微電子行業里凈化度要求相當高,必須整個系統都維持在千級潔凈度,甚至百級凈化度。而食用菌行業只要關鍵部分能夠達到一定凈化度就足夠了,如凈化間、菌種培養庫環境控制在萬級,接種區域控制在千級(在萬級基礎上加裝高效過濾器FFU層流罩)。
凈化度測試方法,國內食用菌行業套用微電子行業標準,以測試塵埃顆粒數作為驗收標準。筆者認為這是錯誤的,一旦操作人員進入接種間,無論是經過風淋,還是經過空氣凈化,都只是相對無菌,而非絕對無菌。因此,測試接種區域沉降菌落數量才是最直觀的方法:在接種前,將細菌平板培養基(直徑12厘米)懸掛在FFU出風口下端,接種過程中,打開平板,暴露30分鐘,再蓋上,32 ℃下培養2天,觀察是否出現細菌或霉菌菌落,少于3個菌落,才算合格。同樣方法也可以測試凈化室、強冷室的菌落數。接種時,栽培瓶打開(包)蓋(塞)后暴露在FFU下的時間很短,僅數秒鐘,造成污染的概率很低。

圖7 凈化間縱向示意圖

圖8 凈化間橫向示意圖
(6)風道布局。有些企業為了使凈化間內各角落都維持同樣的均勻度,將回風管伸出屋頂并做保溫,再回到凈化間。在5~6月梅雨季節(初夏),外界氣溫高,空間濕度大,屋面輻射熱會導致風管內、外出現溫差(5~10 ℃),產生―結露‖,甚至出現水滴。無論是千級還是百級凈化度,凈化系統并非絕對無菌,微生物附著在管壁上增殖擴散,無形中增加了凈化間的雜菌數。由于回風道內難以潔凈,有的企業又沒有做好臭氧循環消毒,生產上特別是在梅雨季節常見3%~5%的污染率,杏鮑菇栽培時常出現季節性假單孢桿菌為害,原因就在于此。
建議凈化間頂采用夾層建筑架構(圖7,圖8)。將大口徑的PVC風管埋藏在夾層內或者使用管道倒置在頂板上分送到各接種工位上端,空氣再次凈化。使回風管道和凈化間處于同一溫度區域,防止因產生溫差而出現結露的現象,以免雜菌在風道內滋生,導致接種污染特別是細菌污染的概率大幅度上升。凈化系統配置不在于花多少錢,而在于簡潔、實用。每日接種后要維護環境衛生,定時更換過濾網,每隔3天進行微生物沉降菌檢測,檢查監督制度執行是否到位,這些才是最重要的。
10.1接種準備
木屑菌種主要用于瓶式栽培,可使用專業接種機接種。在日本,除了金針菇之外,大多數菌類依然使用木屑菌種,這與日本栽培規模普遍偏小有關。通常海鮮菇木屑栽培種是以塑料瓶作為容器,和常規木屑菌種制作相似。為了縮短菌種培養時間,在充填栽培料時瓶中間應預留錐形孔,便于原種接種時落入預留孔內,―四面開花‖蔓延,縮短培養周期。袋式栽培菌種制作時以塑料棒作為―模具‖在袋裝培養基中,直至接種時才拔出,以保證預留孔完整。
枝條菌種的制作參考第五講。特別要注意的是:海鮮菇比其他菌類菌絲生長速度慢,木屑菌種與枝條菌種培養周期需要32~35天。
液體菌種接種快速,比使用木屑、枝條菌種快3倍,節省勞力,但對凈化條件要求高,有一定技術要求,適合大型海鮮菇生產企業。而中小型企業則使用木屑或者枝條菌種接種更安全。液體菌種制作、培養周期僅10天,菌齡比木屑菌種短20天,假設兩者都是接種80天后進入出菇階段,出菇時菌齡液體菌種僅有80+10=90(天),而固體菌種為80+30=110(天)。誘導出芽時菇蕾都是先從老菌絲開始發生,有人認為使用枝條菌種比使用液體菌種產量更高。
(2)固體菌種的接種前預處理。應注意菌種培養與預處理區域應和凈化間區域緊密相連,布局在同一建筑單元內。在菌種培養間內取出木屑菌種放置在周轉筐內,通過流水線進入已消毒(臭氧消毒)的凈化間或在FFU下進行菌種預處理,雙人對坐,使用75%酒精棉球擦洗外壁,打開瓶蓋,使用經消毒的小刀挖去菌種瓶內0.5厘米厚表層老菌絲,置于具有活動遮蓋的不銹鋼桶內。再用75%酒精棉擦拭內壁后,蓋回塑料蓋。預處理后的木屑菌種與下述枝條菌種處理方式相同,送到接種工位。
枝條菌種培養時間較長,菌種包表面有沉降塵埃。中、大型企業接種前會使用2 000倍的5%新潔爾滅溶液對袋外壁進行消毒,并捏濕棉花塞頭,隨后在搓衣板上滾動擠壓栽培包,使栽培包松動后再置于周轉筐內,通過傳遞窗或者滾筒流水線進入強冷間,再分配到待接栽培包周轉筐面上。
10.2接種
操作人員從強冷間內將培養料周轉筐置于接種間滾筒流水線上,通過安裝在各工位附近的光電感應器,將周轉筐分流至各接種工作平臺,在FFU下進行接種。接種后,栽培筐置于滾筒上經過塑料軟簾再流至凈化室外(圖10),人工或機械搬到袋式培養架上,叉車送入培養庫重疊培養(圖9)。

圖9 栽培筐從軟簾流出

圖10 站立枝條菌種接種

圖11 坐式枝條菌種接種
(1)枝條菌種接種。接種前,截掉枝條菌種包口,剝去袋內的―過橋‖(參閱第五講)。兩人合作,在近似接種箱內一人開塞,另一人使用經酒精消毒的鑷子夾出枝條插入塑料栽培包內,并撒上一些木屑菌種封面,對方再迅速蓋塞。接種成功的關鍵在于打開塑料塞、接種、再蓋上塑料塞的三個動作一氣呵成,栽培包打開塑料塞后暴露在空氣中的時間越短越好。凈化間內流水線接種有站立式和坐式兩種(圖10,圖11),前者操作方便,后者因為凈化風風壓大,接種成功率更高。接種后置于滾輪上的栽培筐流至室外后,采用手工或機械方式置于托板或專用層架上,用鏟車運入培養庫進行重疊培養(下講論述)。
(2)木屑菌種接種。海鮮菇瓶式栽培多使用自動接種機。每天提前1小時開啟凈化間設備,經預處理的當天使用量的菌種瓶,通過傳送帶一次性送至接種機工位。接種時,使用75%的酒精再對菌種瓶外表局部空間進行噴霧消毒,打開塑料菌種瓶,倒插入接種機菌種瓶放置位置。栽培瓶筐從流水線進入接種機后,接種機菌種瓶處的刀口自動伸入瓶內作旋轉挖菌,菌種落到承接杯,翻轉,扣在栽培瓶培養基面上,自動蓋上瓶蓋,壓蓋。菌種瓶內菌種接近使用完時,會自動報警。由于海鮮菇菌絲蔓延速度慢,接種時要控制接種量,以足夠的量覆蓋整個栽培瓶口而看不到培養基,可防止倒吸,大幅降低污染率(圖12~14)。

圖12 木屑菌種接種凈化間

圖13 木屑菌種接種過程1

圖14 木屑菌種接種過程2
每天接種結束后要保留充足的時間做好凈化間的清潔衛生,應從上至下,擦洗彩鋼板墻面,使用高壓氣槍清掃干凈設備和角落,使不留任何木屑;乃至拆開回風道面板,使用毛刷清潔回風口。更重要的是凈化間365天24小時都得維持正壓,與室外至少要有10~15帕(Pa)的氣壓差,防止室外氣體倒流進入凈化間,這是保持凈化間潔凈度的相當重要的技術要求。另須在夜間自動開啟臭氧發生機,每次1小時,使臭氧參與凈化間空氣內循環進行空氣消毒。(待續)