雙孢蘑菇工廠化三次發酵生產技術

蔣寧 侯立娟 李輝平 劉亮 沙建軍 林金盛 曲紹軒 馬林

導讀：應用隧道3次發酵制作培養料栽培雙孢蘑菇是現代雙孢蘑菇工廠化生產的發展方向，但因隧道3次發酵技術在國內剛起步，故生產企業對其了解較少，制約了該技術的推廣應用。本文系統介紹了江蘇省雙孢蘑菇工廠化3次發酵生產的現狀和特點，為雙孢蘑菇生產企業提供參考。

1次發酵隧道

江蘇省是食用菌生產大省，據中國食用菌協會統計，2018年江蘇省食用菌總產量達219.12萬t，產值達170.17億元（不包括食用菌深加工），均位列全國第7，分別比2009年增長約40%和160%。在全省主要栽培品種中，雙孢蘑菇產量達65萬t，僅次于杏鮑菇而位居第2。 與其他省份相比，江蘇省雙孢蘑菇產量及產值均為全國最高。

江蘇省雙孢蘑菇產業的迅猛發展，得益于雙孢蘑菇大型工廠化栽培企業數量的增加和生產技術的提高，部分企業引進荷蘭整套技術和設備獲得成功，實現大容量、快速、隧道式3次發酵和智能化環境控制，取得了較好的經濟和社會效益。本文從品種選擇、培養料發酵、設施設備要求、技術特點等方面介紹雙孢蘑菇工廠化3次發酵生產技術，供廣大雙孢蘑菇生產企業參考，以加快雙孢蘑菇工廠化、標準化和產業化生產，提高雙孢蘑菇整體生產技術水平。

1 栽培品種選擇

早期雙孢蘑菇栽培的菌種多引自國外，如8213、8211 等，由于長期不斷擴繁，造成菌種老化和退化，生產中均已摒棄不用[1]。 我國自20 世紀80年代開始自主選育雙孢蘑菇品種，王澤生等[2]選育出的雙孢蘑菇雜交菌株As2796 因兼具高產和優質的特點，迅速在我國雙孢蘑菇生產基地推廣，一度占全國栽培面積的80%，現在仍被傳統模式栽培種植戶廣泛使用。 近年來，為了滿足工廠化雙孢蘑菇栽培的需要，科技人員加快了雙孢蘑菇新菌株的選育，目前主要應用的品種有W192、W2000 和A15，其中W192、W2000 是福建省農業科學院食用菌研究所選育的3 代雜交種，A15 則來自美國Sazylvan 公司[3]。 王倩等[4]研究認為，國內品種比國外品種產量稍低，但菇形更優；A15 對培養料的質量更敏感，只有工廠化條件下使用的培養料才能充分發揮其菌株高產的特性，更能實現高產、穩產，所以A15 在江蘇省大型雙孢蘑菇工廠化生產中被廣泛使用。

隨著工廠化生產企業的增加，雙孢蘑菇菌種容器從傳統麥粒瓶裝發展到如今的無菌透氣袋，使用無菌透氣袋能保證菌種松散度好、菌絲活力強，且便于播種機播種，因此廣泛應用于工廠化3次發酵栽培雙孢蘑菇中[5]。

2 培養料發酵

2.1 培養料配方

歐美國家雙孢蘑菇栽培原料主要由麥秸稈、雞糞或其他糞肥組成，國內雙孢蘑菇工廠化栽培雖然也研發了一些新型基質，如以草菇廢料為主要原料繼續栽培雙孢蘑菇，形成夏天草菇、冬天雙孢蘑菇的栽培模式[6]；采用杏鮑菇菌渣作為原料栽培雙孢蘑菇等，雖然取得了一定的效果[7]，但產量仍不穩定，所以隧道3次發酵工廠化栽培培養料仍沿用國外成熟的麥秸稈和雞糞配方。

2次發酵隧道

3次發酵隧道

2.2 3次發酵工藝

①1次發酵（翻堆） 預濕拌勻后的原料經進料攪拌機直接進入發酵隧道，堆料自然升溫至75～80℃，3天后輸出至大料斗進行翻堆處理，后再次經進料攪拌機進入第2 個發酵隧道，隔1天后再輸出至大料斗，翻堆后送入第3 個發酵隧道，如此往復移位，直至11天后出料至堆場，過夜降溫至50～60℃，堆料面包味。

②2次發酵（后發酵） 經過夜降溫后的1次發酵堆料經進料機送入2次發酵隧道的封閉發酵裝置，進行巴氏殺菌。

③3次發酵 2次發酵6天后用出料播種機出料，同時加入以豆粕為主要成分的添加劑進行菌種播種，并經過進料機移至下一組隧道進行3次發酵，長菌絲，堆好的料呈泥土味。

④上菇床、覆土 3次發酵完成，培養料已長滿菌絲，裝到堆肥專用勻速下料拖斗中，運輸到育菇車間，自動稱重壓實后智能覆土，用進料攪拌機將培養料運上菇床。 覆土材料使用高腐殖質的草炭土，厚度一般為5 cm。

3 出菇

3.1 出菇環境條件

覆土上床架后20天左右開始出菇。 生產過程中主要控制好以下參數。

①溫度 雙孢蘑菇菌絲體生長溫度4～32℃，最適溫度18～25℃；子實體生長溫度5～22℃，最適溫度14～16℃。

②濕度 培養料含水量以65%左右最適宜，覆土含水量70%～80%為宜。 菌絲體生長階段空氣相對濕度保持60%～70%，子實體生長階段以85%～90%為宜，過干、過濕均對菌絲體生長不利。

③pH 值 雙孢蘑菇宜在稍堿性環境下生長，偏酸對菌絲體和子實體生長都不利，而且容易產生雜菌。 菌絲生長的pH 值是5～8，最適pH 值為7.5，進棚前培養料pH 值應調至6.8～7.0，覆土材料的pH 值應在8.5。 每采完一潮菇噴水時加適量石灰，以保持較高的pH 值，抑制雜菌孳生。

④空氣 雙孢蘑菇是好氣性真菌，因此要求良好的通風條件。

⑤光照 雙孢蘑菇的菌絲體和子實體生長均不需要光線，但散射光條件下可以生長，如強光照射則影響雙孢蘑菇正常生長。 子實體在陰暗的環境下長得潔白、肥大，但若光線太強，則子實體表面硬化，畸形菇多，商品價值低。

3.2 出菇管理措施

采用3次發酵工藝進行雙孢蘑菇工廠化，每年生產8 個周期，一般可采收3 潮。 為了提高生產效率，根據原料及菌絲生長情況，也可采收2 潮，每個周期28天。 此過程中通過菇床加濕機、封閉育菇裝置和發酵催芽裝置，保證雙孢蘑菇生長所需的溫度、濕度、CO2濃度等條件達到最佳狀態，通過智能控制系統精準調控出菇管理的15 個環節，1 潮菇采收結束后的調節包括菌絲恢復、菌蕾、菇的大小、空氣相對濕度、菇床含水量、采菇期長短；2 潮菇采收結束后調節菌絲恢復及3 潮菇出菇期間的生長，使產出的雙孢蘑菇品質達到最佳，并采取人工采摘的方式，以保證不影響雙孢蘑菇的狀態和生長空間。全部采摘后用自動化蒸氣殺菌系統，進行快速有效地清理和除菌，并進入下一輪的栽培。 具體生產工藝流程：原料采購→預濕、預熱→混合攪拌→1次發酵→2次 發酵→播菌種→3次 發酵→拌合添加劑→上菇床、 覆土→出菇管理→采摘→包裝→入庫。

4 設施設備要求

3次發酵工廠化雙孢蘑菇生產的關鍵環節是采用先進的機械化生產設備替代繁重的人工操作，提高工作效率，進行精準化生產。 總體要求主要有以下幾點：①設備選型與生產設計能力、產品方案和工藝技術方案相適應；②設備需適應產品品種和質量控制的要求；③提高機械化、自動化、數字化程度，降低勞動強度，提高勞動生產率；④降低原材料及水、電、蒸氣能耗，滿足節能要求；⑤設備需具備可靠性、成熟性，保證生產和質量穩定，不能將不成熟或未經生產考驗的設備用于生產中。

目前3次發酵所需的核心設備大都從荷蘭進口，可靠性和穩定性較好，主要包括發酵控制裝置、進料攪拌機、封閉發酵裝置、進料機、出料播種機、出料添加劑機、清洗機、封閉育菇裝置、發酵催芽裝置、菇床清料機、菇床加濕機、覆土攪拌機等；部分配套設備可采用國產設備，如堆料過程中使用的地磅、麥秸稈叉車、鏟車、2次利用水系統、凈水供應系統以及傳送機等附屬設備，及栽培過程中使用的鍋爐、電力配套系統等，這樣既能保證生產關鍵環節的可靠性和先進性，又能降低投資成本，獲得較好的效益。

5 3次發酵工藝的特點

5.1 1次發酵工藝

①傳統方法處理1 t 發酵料需要3 人，此工藝通過進料攪拌裝置，處理800 t 僅需5 人，處理能力比傳統方法提高500倍以上。

②可控制厭氧發酵的發生，使氨氣和硫化氫的排放量減到最小，并使有益微生物大量生長，保證發酵更全面。

③發酵過程中大量用水可循環利用，不會排出污水。

④采用頂端投料方式、自動化傳送系統，并與投料系統對接，自動識別和傳送堆料，使送料更為準確，且節省大量人力。

5.2 隧道式2、3次發酵工藝

①堆料處理量大，每3 人每天可處理495 t，傳統工藝每天1 t 需要20 人處理。

②封閉發酵裝置中的中央通風系統和空氣過濾系統所形成的高壓空氣可以充分滲透進堆料，使堆料獲得足夠的氧氣，并最大限度減少對堆料的污染。

③通過發酵隧道中的發酵控制裝置系統，嚴格控制發酵過程中各階段的時間、溫度、濕度、含氧量等發酵條件，使不可控的外界條件變得完全可控，實現全年循環生產。

④使播撒菌種和菌絲生長在隧道中完成，工藝參數可控性提高，污染率降低，節省育菇車間的空間，并使年生產周期達到8 個。

⑤此工藝中發酵控制裝置的警報系統可實現全程網絡監控，及時管理和糾正發酵所需的參數。

⑥使用進料機、出料播種機、出料添加劑機等大型機械，使填料更加均勻，可保證堆料的品質；通過自動化傳送系統，自動識別和傳送堆料，使送料更為準確，節省人工。

5.3 智能控制化高產栽培管理

①采用先進的封閉育菇裝置、 發酵催芽裝置、進料攪拌機、菇床加濕機等設備，高效控制15 個栽培環節，做到精準控制和可追溯管理。

②封閉育菇裝置中的自動化蒸氣殺菌系統，能快速有效進行菇床的清理和除菌，降低污染率，提高產品品質。

通過高效機械化工藝系統的應用，大大提高了栽培效率和雙孢蘑菇產量，產量達25～35 kg/m2，生產周期8 個/年（3 潮），綜合計算，年產量比傳統工藝提高1600倍，實現了周年化、高效化、機械化生產。