杏鮑菇工廠化培育廠房集成批量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究

王衍+劉敏+陳書(shū)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(kāi)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(mén)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(yú)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(yú)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(lèi)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(guò)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(guò)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(lèi)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(xiāo)售價(jià)格較低；也有部分柱狀菌種市場(chǎng)銷(xiāo)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(lèi)菌種的最新品種正通過(guò)雜交育種或太空育種進(jìn)一步提升菌種質(zhì)量，相信此類(lèi)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(lèi)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(guò)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(kāi)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(wèn)題。

1.4 菌種培育

菌種培育過(guò)程包括催蕾和育菇過(guò)程，催蕾過(guò)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(guò)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(guò)程的有效性。

為使育菇量可觀，效益良好，育菇過(guò)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(wèn)題

就杏鮑菇培育過(guò)程而言，由于菌包接種過(guò)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(guò)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(jiàn)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(jiàn)圖2。

綜上，菌包放置方式的變化要求傳輸過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(zhuān)用傳輸架，傳輸架設(shè)計(jì)見(jiàn)圖3，此時(shí)傳輸架為橫向擺放，由叉車(chē)叉運(yùn)至催蕾室。

催蕾室設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)培育裝置擱放傳輸架，為層疊式擱置架，見(jiàn)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(chē)以立式叉送至育菇房，育菇房?jī)?nèi)設(shè)有專(zhuān)門(mén)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(wèn)題，具體見(jiàn)圖6。

育菇完成且采摘結(jié)束后，通過(guò)專(zhuān)門(mén)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(jiàn)圖7，叉包通過(guò)叉車(chē)前行動(dòng)力獲得，叉包結(jié)束后通過(guò)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(guò)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(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)和區(qū)位選擇。為實(shí)現(xiàn)整個(gè)過(guò)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(jiàn)圖8。

4 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)杏鮑菇種植方式及關(guān)鍵過(guò)程步驟做了相應(yīng)分析，針對(duì)目前存在的問(wèn)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(guò)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