耿 立 王德芝 李盡哲 李直鴻 李春紅
(1潢川九龍春天農業科技有限公司,河南信陽465150;2河南省香菇工廠化生產工程技術研究中心,河南信陽465150;3信陽市食用菌工廠化周年生產及精深加工工程技術研究中心,河南信陽465150;4信陽農林學院,河南信陽464006)
2013年,潢川九龍春天農業科技有限公司開始利用杏鮑菇工廠化生產設施設備探索香菇工廠化生產技術與管理,至今共生產香菇菌棒560余萬棒,涉及香菇品種有慶科212、L808、申香215等多個品種。筆者就香菇菌棒工廠化生產中的微孔污染、滅菌不徹底、接種穴口污染、熱害與燒菌等易發問題進行分析并提出了預防措施。
微孔污染是菌棒污染的主要形式,其危害具有長期性。尤其夏末秋初及春末季節,環境氣溫偏高,微孔污染率會明顯上升[1]。造成微孔的原因復雜多樣,原料質量、發菌周轉等工廠化制棒全流程中均可造成微孔。如,原料木屑堆置時間不夠,未能充分軟化;木屑含有銳利的尖端,裝袋時刺破裝料袋;塑料袋中回收塑料添加量過多,質量不合格;填料力度過大,導致裝料過緊;裝袋機的絞龍前端嚴重磨損、造成填裝培養料時抖動過大;裝料后袋底撞擊裝袋機托盤而造成袋底微孔;員工接袋、整理、扎口時,地面有異物或大塊木屑刺破袋底;扎口機扎口過緊、撞擊力度過大,造成扎口處破損;員工將菌棒擺放上滅菌車或發菌架上時,菌棒與架體摩擦造成微孔;叉車周轉時,菌棒掉落到地上等。
可見,工廠化制棒過程中,微孔污染的成因往往是隨機的,并貫穿于制棒全流程每個技術環節[2]。因而,針對微孔污染的各種成因建立一套標準的控制程序、并堅持每天對關鍵控制點的檢查和處罰,是解決該問題的必要措施;同時,在發菌期內核定出每個批次因裝袋環節造成的微孔污染菌棒數量,將裝袋區人員工資與此指標掛鉤,以增強員工工作的自覺性,是減少微孔污染的有效方法。
目前,各地菌棒生產廠家的年產量越來越高,動輒幾十萬棒、甚至上百萬棒,因滅菌方式和產量負荷不匹配造成的整批污染事故時有發生,每年造成了大量的資源浪費,成為限制香菇菌棒工廠化生產發展的突出問題。
目前香菇栽培料滅菌常用的方法主要有三種:①“傳統土灶滅菌方式”。為2~3層帆布式的滅菌灶,將料袋直接堆垛滅菌,通入蒸汽帆布鼓起頂部磚塊后繼續保持24~48 h,從料袋進灶到出灶需4~6 d。②“中溫滅菌方式”。培養料拌料時需要添加中溫滅菌劑,滅菌時保持90~95℃料溫3~5 h,燜4 h以上,從料袋進灶到出灶控制在24 h以內。③“微高壓滅菌方式”,使用工業蒸汽鍋爐、滅菌柜(圖1)及層架式滅菌車進行滅菌,升溫至105~110℃后(滅菌柜指示溫度),維持12 h以上[3],此后燜置至降溫到80℃以下即可開柜轉出料袋,從料袋進柜到出柜控制在2 d內。

圖1 采用工業蒸汽鍋爐供蒸汽的大型滅菌柜

圖2 受到熱害的菌棒菌絲柔弱稀疏

圖3 “燒菌”后的菌棒流黑水
目前分布于西峽、泌陽等傳統香菇主產區的中小型制棒廠多選擇前兩種滅菌方式。傳統土灶滅菌方式,因堆垛密度高、蒸汽流通不暢、存在低溫死角、排冷不充分等問題,整灶或大量因滅菌不徹底造成的污染仍時有發生[4];而中溫滅菌方式因添加了中溫滅菌成分,存在農藥殘留風險,不符合清潔生產和食品安全的要求,并未廣泛推廣使用。年產量100~500萬棒的大型專業化制棒廠都選擇了第三種滅菌方式:工業鍋爐保證了高溫蒸汽的穩定供應,滅菌時脹袋數量明顯減少;鋼板保溫外殼使滅菌柜內能夠保持微高壓,既提高了滅菌效果,同時又降低了能源消耗;層架式滅菌車保證了每兩層相隔5 cm以上,足夠的空隙使高溫蒸汽能夠均勻地在柜內各個區域流動,從而消除了滅菌死角。可見,“微高壓滅菌方式”在符合節能減排和清潔生產要求的同時,基本避免了滅菌不徹底而造成大比例污染或整批污染的嚴重生產事故;同時該方式具有標準化程度高、人為影響因素少等優點。傳統的滅菌方式隨著工廠化制棒行業競爭的加劇,因其菌棒污染率高、能耗成本高、滅菌效率低等原因,將很快被規范的滅菌柜結合滅菌車的高效滅菌方式所取代。
規范的香菇制棒廠要求使用專門的潔凈接種室,其位置是固定的,因而接種穴口污染率往往呈現出波動式上升的趨勢。主要原因:接種室內的灰塵和雜菌基數隨著接種室日復一日的重復使用逐漸上升,又因對接種環境消毒不到位,從而使污染率逐漸上升;此外,接種凈化風機壞了而操作人員未及時發現、打穴時穴邊緣菌袋裂開、菌種未完全封住穴口、接種后菌種懸空、接種者手部及接種器具未按規范消毒等也是造成接種穴污染的重要原因。
常規接種消毒選擇大量使用氣霧消毒盒及其他消毒藥劑,既不符合清潔生產以保證食品安全的要求,也給接種人員的健康造成了巨大危害。筆者長期工廠化制棒生產實踐的體會是,一味地用藥熏蒸不是解決接種穴口污染的有效途徑,“除塵”才是解決接種穴口污染的關鍵控制點。具體操作如下:每天接種結束后,先將接種臺面的菌種碎屑擦除,再用吸塵器將地面的碎屑和粉塵吸除(尤其是墻角、墻邊和接種臺面下方);然后再用抹布將接種臺面擦凈(包括臺面正面、側面、腿部等全部表面)、用拖把將地面拖洗干凈,再用清水沖洗地面、排出廢水;開門通風2 h后關閉門窗,于當天夜間使用臭氧發生機消毒3 h;次日早上,臭氧已自然消散,接種室空間噴灑清水降塵后,即可接種;每隔7~10 d,用高壓水槍將接種室墻壁和地面徹底沖洗一次,以清除墻面和地面吸附的灰塵。
工廠化生產香菇菌棒,發菌一般在冷庫式標準發菌室內(采用發菌架結合電動叉車作業)。由于在相對封閉的設施設備環境中進行集控式發菌[5-6],高密度擺放條件下,溫度不均衡及溫度控制不當所引起的“熱害”與“燒菌”也成為香菇工廠化栽培要解決的新問題。
“熱害”指菌棒長期處于超過發菌適溫的偏高溫環境中,菌絲細胞生長代謝速度快、但并不茁壯,菌絲稀疏柔弱(圖2),造成菌絲生物量不足、菌棒的結構松散、整體抗逆性下降,后果為:菌棒形態上雖并未表現出異常,但出菇期短、菌棒會過早解體、產量低,易被綠霉大面積侵染。總之,“熱害”對菌棒的危害是長期的、隱性的,往往與工廠化發菌室設計上的先天缺陷有關,如庫房冷庫板發泡密度不足或太薄、空調和排風扇功率過小、進排風扇間距離過遠風流不暢等。“熱害”多發于工廠化發菌的各個批次中局部溫度過高的發菌區域,如空調風扇風流所不及的墻角、發菌庫房中部、發菌架最上層等。

圖4 發菌初期至菌落連穴的菌棒擺放
“燒菌”則是菌棒料溫在短時間內受到超過該品種的極限溫度之脅迫,所造成的菌絲死亡、細胞組織液析出、流“黑水”等現象(圖3)。“燒菌”對菌棒造成的危害是毀滅性的,給工廠造成的經濟損失也是最大的。一般而言,工廠化發菌過程中,燒菌主要是由于突發性的停電、制冷設備故障等情況未被及時發現或未及時進行危機管理。
由此可見,“熱害”與“燒菌”的預防需要從以下幾個方面入手:①發菌室的結構設計上,保證各個方向上的風流(進排風扇的風流和空調風扇的風流)都能暢通無阻,以排除局部高溫區。②發菌架的每層架體不應設計放置超過3層菌棒,每個發菌架不應設計超過5層。參考設計標準為:鍍鋅方管、角鐵等材質,架體長1.55 m×寬1 m×高1.5 m,共分4~5層,層距36 cm,每架可放15 cm×55 cm菌棒336個。③在發菌管理上,應根據發菌階段合理調控發菌室的菌棒擺放密度和發菌溫度:發菌初期至菌落連穴,每層架擺放3層菌棒(圖4),存袋密度小于65棒∕m3,設定空調自動控溫22~24℃,促進菌絲盡快萌發定植;刺孔后至發菌中后期,每層架擺放3層菌棒(圖5),存袋密度小于45棒∕m3,并將水銀溫度計插入菌棒中心位置,每天要及時調節空調顯示器的溫度數值以保證該數值與水銀溫度計的溫度值始終一致,設定空調自動控溫20~22℃,菌棒料溫實際為22~25℃。

圖5 刺孔后至發菌中后期的菌棒擺放
從制棒、滅菌、接種、發菌的角度,分析了代料香菇菌棒工廠化生產過程中主要危害的發生機理及防治措施。香菇菌棒工廠化生產面臨的根本問題是新的設施設備條件與傳統生產技術的矛盾、與傳統技術觀念的矛盾。香菇菌棒工廠化生產企業的健康發展,首先需要投資人順應工廠化項目“精品農業”的特性,以追求高質量產品從而獲得長期可持續性的盈利能力為目標,適應供給側結構性改革的要求,以提升項目建設的規范性和標準化程度;其次,也需要技術人員提升自己的綜合素質,提高技術管理的科學化水平,以適應工廠化設施設備及工廠化企業管理的要求。只有在項目設計施工、管理和技術人員素質、工人的績效考核體系三者同時配合的情況下,香菇菌棒工廠化生產中的易發問題才能得到有效遏制、菌棒生產才能穩定有序地進行,企業才能獲得長期可持續的盈利。