●彭洋洋 何煥清※※ 江 濤 邱桂根 肖自添 梁鶴波 劉小潔
(1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所/廣東省草菇科技創(chuàng)新中心/廣東省蔬菜新技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 廣東 廣州 510640;2.廣東香勤生物科技有限公司 廣東 東莞 5234012;3.江西天和食用菌開(kāi)發(fā)有限公司 江西 宜春 330700)
金針菇營(yíng)養(yǎng)豐富,富含人體所需的各種氨基酸,是我國(guó)栽培量最大的食用菌之一。隨著栽培技術(shù)的不斷進(jìn)步,金針菇已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工廠化周年栽培。其栽培模式主要分為袋栽和瓶栽兩種。工廠化袋栽生產(chǎn)金針菇機(jī)械化程度和生產(chǎn)效率相對(duì)較低[1,2]。而工廠化瓶栽可達(dá)到較高程度的機(jī)械自動(dòng)化,各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)均可以機(jī)械代替人工,可顯著提高生產(chǎn)效率,產(chǎn)菇規(guī)格易統(tǒng)一,品質(zhì)較好,是金針菇工廠化栽培的主要方式。
金針菇的經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高,市場(chǎng)前景較好。金針菇工廠化生產(chǎn)1 個(gè)栽培周期約55d左右,其主要工藝流程為栽培料配置→裝瓶→滅菌→栽培種接種→菌絲培養(yǎng)→搔菌和催蕾→抑制培養(yǎng)→生長(zhǎng)→采收和包裝。主要管理要點(diǎn)及注意事項(xiàng)如下:
金針菇栽培料配制首先需要適宜的碳氮比。栽培料碳氮比對(duì)金針菇的產(chǎn)量和品質(zhì)具有較大的影響。有研究表明,在金針菇生殖生長(zhǎng)階段,栽培料的碳氮比在(30~40):1 左右時(shí),產(chǎn)出的金針菇菌絲較濃壯,產(chǎn)量高,同時(shí)品質(zhì)較好。金針菇栽培原料包括玉米芯、雜木屑、玉米粉、細(xì)米糠、麩皮和碳酸鈣等。
栽培料采用攪拌機(jī)攪拌(見(jiàn)圖1)。栽培料拌料時(shí)遵循先粗料后細(xì)料的順序[3]。首先加入雜木屑和玉米芯等粗料,再加入米糠、麩皮、玉米粉等細(xì)料,最后加輕質(zhì)碳酸鈣等輔料。先干拌5~10 min,再加水浸濕,水溫控制在15~20℃,濕拌時(shí)間為50~70min,保證拌料均勻。每次拌完料取樣檢測(cè)水分和pH。培養(yǎng)料含水量控制在65%~67%之間,滅菌前的培養(yǎng)料pH在 6.6~7.0 之間。
圖1 攪拌機(jī)
為保證金針菇產(chǎn)品質(zhì)量,在選擇栽培料時(shí),所有主料和輔料應(yīng)檢測(cè)合格才能使用,要符合NY/T 1935-2010 檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。所有材料應(yīng)新鮮無(wú)異味,無(wú)結(jié)塊,無(wú)蟲(chóng)蛀和霉變,無(wú)泥沙、土、石等雜質(zhì)。此外,栽培料水分對(duì)金針菇生長(zhǎng)和產(chǎn)品質(zhì)量也有較大影響。如果栽培料水分不足則會(huì)導(dǎo)致菇根瘦小,甚至出現(xiàn)菇根萎縮、變色;如果水分過(guò)多,則透氣性不好,菌絲生長(zhǎng)會(huì)受到影響。因此,在栽培料配制時(shí),應(yīng)嚴(yán)格檢測(cè)栽培料的水分含量,同時(shí)做好記錄。
工廠化瓶栽可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械裝瓶(見(jiàn)圖2)。攪拌均勻的栽培料,以1 450mL的栽培瓶為例,每瓶裝料1 100g左右,高度為瓶肩以上1.5cm左右,表面壓實(shí),在瓶中間打孔,并蓋上過(guò)濾蓋,以保證菌絲正常生長(zhǎng),裝瓶過(guò)程全部機(jī)械自動(dòng)化完成。工廠化瓶栽滅菌采用高壓滅菌工藝(見(jiàn)圖3)。與傳統(tǒng)常壓滅菌相比,高壓滅菌可大大降低雜菌污染的概率。在裝瓶完成后,采用層架將栽培瓶推入高壓滅菌柜中滅菌,滅菌時(shí)間控制在4h以內(nèi),夏季可以在3h左右。
栽培料的裝瓶和滅菌是金針菇穩(wěn)定生產(chǎn)的基本保障,必須嚴(yán)格按照規(guī)范操作。
圖2 機(jī)械裝瓶
圖3 高壓滅菌柜
對(duì)于滅菌好的栽培瓶,氣溫較低時(shí),自然冷卻即可。如果要縮短冷卻時(shí)間,可在預(yù)冷間打冷降溫。滅菌后的栽培料溫度降到25℃時(shí),即可進(jìn)行接種。將培育好的菌種,在無(wú)菌狀態(tài)下采用機(jī)械自動(dòng)接種。采用固體菌種接種時(shí),每瓶接種量為30g左右;液體菌種接種時(shí),每瓶接種30mL左右。
在預(yù)冷間打冷降溫時(shí),也要避免冷卻回流風(fēng)造成的雜菌污染。栽培瓶接種是無(wú)菌要求最為嚴(yán)格的環(huán)節(jié),所有操作應(yīng)嚴(yán)格按照無(wú)菌標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,所用機(jī)械設(shè)備也應(yīng)確保無(wú)雜菌污染。
接完種后即可將栽培瓶送往發(fā)菌室。發(fā)菌室最適溫度為 20℃左右,室內(nèi)空氣相對(duì)濕度控制在65%~70%之間。采用固體菌種接種,菌絲一般需要30d左右可長(zhǎng)滿,而采用液體菌種只需20d左右。
發(fā)菌室空氣相對(duì)濕度應(yīng)保持在適宜范圍內(nèi)。濕度過(guò)高或者過(guò)低都不利于菌絲的生長(zhǎng)。濕度過(guò)低則菌絲生長(zhǎng)緩慢;濕度過(guò)高則容易引起雜菌污染。栽培料接種后的發(fā)菌期間,由于菌絲生長(zhǎng)過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生一定的熱量,發(fā)菌室的溫度要掌控好。通過(guò)室內(nèi)通風(fēng)換氣等方法,控制室內(nèi)的溫度、氧氣和二氧化碳含量。
當(dāng)栽培瓶長(zhǎng)滿菌絲后進(jìn)行搔菌操作。即除去栽培瓶蓋,用專用搔菌機(jī)(見(jiàn)圖4)自動(dòng)將瓶口老菌塊去掉,同時(shí)除去瓶口散落的栽培料,并補(bǔ)加無(wú)菌水5~10mL。搔菌后直接進(jìn)入催蕾室進(jìn)行催蕾,空氣相對(duì)濕度保持在90%,時(shí)間為8d左右。
圖4 專用搔菌機(jī)
目前,企業(yè)根據(jù)自身情況所采用的搔菌方法不盡相同,有的企業(yè)只是將栽培料表面的老菌皮去掉,而不整理栽培料表面平整度,而有的企業(yè)不搔菌,直接在老菌皮上生長(zhǎng)原基,待長(zhǎng)出菇蕾后采用強(qiáng)風(fēng)吹拂,再進(jìn)行催蕾,這種操作方式在一定程度上提高了雜菌感染的概率。各個(gè)企業(yè)在催蕾階段的溫度控制也不同,但溫度整體控制在12~15℃之間。搔菌和催蕾過(guò)程要根據(jù)各菌種自身的生物學(xué)特性,結(jié)合工廠自身經(jīng)驗(yàn)去調(diào)整,管理措施要有科學(xué)依據(jù),否則會(huì)影響出菇,重者減產(chǎn),造成產(chǎn)品品質(zhì)下降等[2]。
在栽培瓶完成催蕾后,還需要進(jìn)行抑制培養(yǎng)。抑制培養(yǎng)在抑菌室完成,主要控制環(huán)境的溫度、濕度和二氧化碳含量等參數(shù)。根據(jù)金針菇的生物學(xué)特性和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定具體參數(shù),溫度一般保持在6~8℃,空氣相對(duì)濕度一般保持在82%~86%,并進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐L(fēng),一般每2h通風(fēng)10min,抑制培養(yǎng)時(shí)一般需 5~8d。
目前,各個(gè)生產(chǎn)企業(yè)在抑制培養(yǎng)過(guò)程中所采用的溫度并不相同,有的采用3~4℃,有的采用5~8℃。溫度對(duì)菇蕾的抑制起到非常重要的作用,如果溫度過(guò)低,則菇蕾生長(zhǎng)慢,影響出菇;如果溫度過(guò)高,則后期金針菇子實(shí)體菌蓋過(guò)大,影響商品價(jià)值。因此,抑制培養(yǎng)過(guò)程中一定要選擇和控制好溫度。
當(dāng)金針菇菌柄高出栽培瓶1cm時(shí),將室溫調(diào)到6~8℃,并進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓庹仗幚?,采用藍(lán)光光源,波長(zhǎng)在460~470nm之間,光照強(qiáng)度在50lx左右。光照刺激原基形成和改善子實(shí)體品質(zhì)。當(dāng)子實(shí)體高出栽培瓶3~4cm時(shí),要及時(shí)進(jìn)行套筒操作。工廠化生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)在一般采用塑料套筒(見(jiàn)圖5),可以進(jìn)行多次重復(fù)使用。套筒既可以促進(jìn)菌柄的生長(zhǎng),同時(shí)也可以抑制菌蓋的生長(zhǎng)速度。
當(dāng)菌柄生長(zhǎng)至14~16cm、菌蓋在0.5cm左右時(shí),子實(shí)體即可采收(見(jiàn)圖6)。在采收前,需要調(diào)節(jié)培養(yǎng)室內(nèi)的空氣濕度來(lái)增加子實(shí)體的質(zhì)量和保鮮期。一般通過(guò)加大通風(fēng)的方式,使培養(yǎng)室空氣相對(duì)濕度保持在70%~80%。
圖5 套筒
圖6 采收
采收后的子實(shí)體,根據(jù)市場(chǎng)要求,按照不同等級(jí)分別放置,把菌柄根部和培養(yǎng)料相連的部分去掉,進(jìn)行真空包裝(見(jiàn)圖7)。目前也有企業(yè)不剔除培養(yǎng)料部分直接真空包裝,這種方法也可以延長(zhǎng)子實(shí)體的保鮮期。包裝完成后進(jìn)行低溫冷藏保鮮。
圖7 包裝與保鮮
金針菇的工廠化栽培基本達(dá)到了機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn),機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)保障企業(yè)穩(wěn)定生產(chǎn)具有較大影響。因此,在做好出菇管理的同時(shí),也要加強(qiáng)對(duì)機(jī)械設(shè)備的管理。另一方面,工廠所配備的機(jī)械設(shè)備要與企業(yè)產(chǎn)能相匹配。機(jī)械設(shè)備型號(hào)產(chǎn)能過(guò)小會(huì)影響企業(yè)產(chǎn)量,而設(shè)備型號(hào)產(chǎn)能過(guò)大則會(huì)造成資源浪費(fèi),增加企業(yè)生產(chǎn)成本。工廠機(jī)械設(shè)備需要安排專人負(fù)責(zé),進(jìn)行設(shè)備的定時(shí)檢查、維修和故障排除等。
裝瓶是工廠化生產(chǎn)環(huán)節(jié)中重要的一環(huán),其相應(yīng)設(shè)備的維護(hù)要時(shí)時(shí)注意。在栽培料裝瓶過(guò)程中,裝瓶設(shè)備呈漏斗狀,其下部容易受栽培料的影響,可能會(huì)導(dǎo)致一定的堵塞,進(jìn)而影響栽培料裝瓶不均勻。栽培料的不均勻會(huì)對(duì)后期菌絲的培養(yǎng)和出菇產(chǎn)生不利的影響。在栽培瓶打孔時(shí),設(shè)備不宜運(yùn)行過(guò)快,否則易出現(xiàn)栽培料上下松緊度不一致和打孔孔徑大小不一,影響后期走菌和出菇[4]。
工廠機(jī)械自動(dòng)化栽培大大提高了企業(yè)生產(chǎn)效率,而在高效率的同時(shí)如何保持生產(chǎn)穩(wěn)定,這是未來(lái)工廠智能化所要解決的問(wèn)題。智能化工廠不單單依靠機(jī)械自動(dòng)化,更是將各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互連,形成一整條數(shù)據(jù)鏈。在自動(dòng)化工廠中,需要人為發(fā)現(xiàn)和判斷各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問(wèn)題,但往往需要一定的時(shí)間。如果問(wèn)題在早期被發(fā)現(xiàn),給企業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)的損失也越小。智能化工廠可以達(dá)到這種效果,通過(guò)數(shù)據(jù)鏈中反饋的數(shù)據(jù)可以及時(shí)分析和判斷問(wèn)題的出現(xiàn)點(diǎn),把企業(yè)損失降到最低。
與其他種類食用菌相同,金針菇工廠化栽培時(shí)也要注意防止病蟲(chóng)害發(fā)生。病蟲(chóng)害不僅影響出菇質(zhì)量和產(chǎn)量,有時(shí)可能導(dǎo)致整批瓶栽絕收??刂坪酶鱾€(gè)生產(chǎn)過(guò)程的溫、濕度和衛(wèi)生條件,可以有效防止病蟲(chóng)害的發(fā)生。同時(shí),在發(fā)生病蟲(chóng)害時(shí),應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎使用殺蟲(chóng)劑等化學(xué)藥劑。良好的管理和衛(wèi)生環(huán)境是預(yù)防病蟲(chóng)害發(fā)生的最有效方法??傊疳樄讲∠x(chóng)害防治應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持“預(yù)防為主,防治結(jié)合”和“生態(tài)防治為主,藥物防治為輔”的原則[5]。
目前的金針菇工廠化栽培基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn),各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)靠傳送帶連接,大大提高了生產(chǎn)效率,同時(shí)也降低了人工成本。隨著科技的不斷進(jìn)步,由自動(dòng)化向智能化的轉(zhuǎn)變是未來(lái)金針菇工廠化栽培的發(fā)展方向。自動(dòng)化提升了生產(chǎn)效率,而智能化將提升工廠化管理效率。在自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中,企業(yè)尚未實(shí)現(xiàn)各個(gè)機(jī)械設(shè)備數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和各生產(chǎn)區(qū)互聯(lián),生產(chǎn)過(guò)程難以實(shí)現(xiàn)全流程數(shù)據(jù)的采集和分析,存在大量信息化孤島和自動(dòng)化孤島等,整個(gè)工廠的管理決策依靠人為判斷。而智能化工廠可以依靠相應(yīng)軟件設(shè)施,將各個(gè)生產(chǎn)區(qū)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、自動(dòng)分析和自動(dòng)做出相應(yīng)反饋措施,保證生產(chǎn)穩(wěn)定。整個(gè)工廠操作控制可集中于一個(gè)操作間人為給出相應(yīng)命令完成。同時(shí),工廠智能化在病蟲(chóng)害防治方面也會(huì)發(fā)揮巨大作用,在病蟲(chóng)害發(fā)生的初期,就可以通過(guò)采集獲得相應(yīng)信息,及時(shí)做出相應(yīng)措施,將病蟲(chóng)害帶來(lái)的損失降到最低?,F(xiàn)階段,金針菇工廠化栽培采收和包裝環(huán)節(jié)仍需要人工完成,而智能化工廠可以用機(jī)器人將此部分人工以及其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)的人工取代,達(dá)到全智能自動(dòng)化。