浅谈食用菌连续化生产工艺与灭菌方法

杨艳玲　黄俊彦　姜南南　隋国杰　戴显智

【摘要】本文讨论了食用菌菌种制作工艺和食用菌生产工艺，分析了菌种的灭菌方法和设备，阐明了食用菌菌种装袋、灭菌、连续化生产工艺与设备的研究发展方向。

【关键词】食用菌；生产工艺；灭菌方法；连续化生产

1.食用菌与菌种

1.1 食用菌菌种

食用菌（edible fungi）是人类食用的大型真菌。中国已知的食用菌有350多种。食用菌以其白色或浅色的菌丝体在含有丰富有机质的场所生长，条件适宜时形成子实体，成为人类喜食的佳品[1,7]。随着国民经济的发展和人们生活水平的提高，食用菌作为“健康食品”已日益受到人们的青睐，国内外市场的需求量也逐年增长。因此，开发食用菌培养新技术新设备具有重要的现实意义。

食用菌菌种是指经人工培养并供进一步繁殖子实体用的食用菌纯菌丝体。食用菌的菌种通常有母种、原种、生产种三种。一般把试管培养的菌种称为母种或斜面菌种，又称一级菌种（如图1所示）。母种的菌丝体较纤细，分解养料的能力低，因此，需要在营养丰富而又易于吸收的培养基上培养，母种除供应生产上扩大培养之外，常用于菌种保藏。母种培养时间约7—10天。将母种接种到粪草、棉壳、木屑或谷粒等固体培养基上，所培养的菌种称为原种，又称二级菌种。在固体培养基上生长的菌丝体，能增强对培养基基质和生活环境的适应力，更加生长旺盛。原种主要用于菌种的扩大生产，只能作短时的保藏。在某种情况下，也可以用原种直接用作栽培种，能缩短生产时间。原种要求保持较高的纯度，通常用菌种瓶培养。原种培养时间30—40天。将原种接种在相同或相似培养基上，所培养的菌种称为生产种，又称三级菌种。[2,5]

1.2 菌种制作工艺流程

1.2.1 工艺布局及制种设备

食用菌的菌种生产有多个工艺环节，需要有相应的生产场地来保证制种工作能顺利完成，所以应合理安排场地和方位，结合菌种场的实际情况，配备各工艺环节所需要的工作间。首先必须具备一间无菌室(包括制菌室、缓冲室和放菌室)，以保证在无菌条件下进行操作；其次还要配置培养基配制设备、灭菌设备、接种设备、培养设备和栽培设备。[3]

1.2.2 菌种生产工艺流程

食用菌的菌种生产的基本工艺流程：培养料的贮备和预处理→容器、工具的洗涤→配料、培养基制作→灭菌→冷却→接种→培养→贮存[4]。

（1）培养基的种类：分为天然培养基、合成培养基和半合成培养基等三种。

（2）培养基灭菌：有高压蒸汽灭菌法和常压蒸汽灭菌法。

（3）接种：在无菌条件下，将原种或母种菌种移接到经过严格灭菌的培养基上，称为接种。

接种的基本要求是：一是抢温接种。在培养料的温度降到3O℃时接种，料温低菌种不易萌发、定植，菌丝失水干缩，造成接种失败，料温高会烫死菌种。二是在无菌条件下接种。

（4）菌种培养：分为原种培养和母种及栽培种培养。

①原种培养。

接种后的试管原种，置于25℃左右的恒温箱中培养，经过2—3天即可检查生长情况，纯洁菌种经过7—15天的培养，原种菌丝即可长满斜面培养基。

②母种及栽培种培养。

栽培种接种后置于25℃左右的培养室内培养。当菌种瓶中菌丝体伸入培养基的1/3时，培养室内的温度可降低2—3℃，以避免菌丝生长代谢加强，料温上升而引起高温障碍。培养室内保持60%—70%的空气相对湿度。一般经过20—40天的培养，菌丝即可扩散生长到整个培养基，再经过7—10天即可培养出优质的菌种。

（5）菌种贮存方法：菌种贮存的基本手段是采用低温、冷冻、干燥、减少供氧量等方法，贮存期间终止其繁殖，降低其代谢强度，使之处于休眠状态。

2.食用菌生产工艺

2.1 生产基本工艺流程

食用菌机械化生产基本工艺过程是以树枝、修剪条、锯木屑和刨花、玉米芯、玉米秆、麦秸、稻草、花生壳、棉籽壳等为主要原料，经机械加工成碎屑状，添加一定的辅助材料，如麦麸、米糠、豆饼、花生饼、蔗糖、石膏、碳酸钙、硫酸镁等，经机械制种、制袋、灭菌、接种、栽培、采收、加工，形成一整套机械化生产和栽培的技术规范[6]。

2.1.1 切片工艺

所选树枝或木料以直径小于12cm、长度不大于2.5m为宜。为了便于菌类微生物的侵入、发酵以及供菌丝萌发生长的有机酸形成，菇木切成段后需经一定时间的自然干燥方可切片加工。木片的最大断面尺寸（长×宽）为60mm×20mm，厚（4±2）mm，含水率在20%以上为好。切片场所最好选择在晒场上，以便及时就近摊晒切好的木片，减少搬运量。

2.1.2 粉碎工艺

切好的木片经摊晒风干，含水率为15%左右时即可进行粉碎。食用菌对培养料粗细度有一定的要求，若粉碎过细，不但粉碎的生产率低，而且作为培养料时透气性差，影响菌丝繁殖；若培养料过粗，则会刺破塑料袋，引起杂菌侵入感染，同时培养料也不易压实，栽培时容易丧失水分。经试验，作为香菇培养料，粉碎机粉碎木片时筛孔直径以2.5—2.8mm为好；粉碎秸秆、籽壳类培养料时，筛孔直径以5—7mm为好。

2.1.3 搅拌工艺

搅拌的均匀度直接影响食用菌的生长，具体方法是将物料按规定配方比例称好，搅拌时先将主料投入搅拌室，含量少的固体物料沿轴向均匀投入，能溶于水的物料先溶于水后再投入，还需加入一定量的水在搅拌机中搅拌均匀。

2.1.4 制袋工艺

装袋一般适用于平菇、金针菇、黑木耳等的栽培。

2.1.5 灭菌工艺

灭菌工艺一般分高压灭菌和常压灭菌。

2.1.6 烘干工艺

烘干工艺也叫脱水工艺。食用菌可直接鲜销或冷库保存，也可脱水保存。用烘干机脱水时必须掌握好温度、时间、送风量、排湿等参数以防止烘焦、烘熟或腐烂。

通过以上的生产工艺过程产出食用菌，采用正确的方法能提高生产的效率、提高效益。

2.2 菌袋材料的选择

食用菌的菌种生产和袋栽(熟料栽培)是在严格无菌条件下培养特定菌类的过程。培养材料通常带有许多的微生物，在接种前要求培养基或培养料处于无菌的状态，接种后还要给予一定的生长条件，进入食用菌菌丝的培养期（发菌期）。由于自然界中，微生物广泛存在，且繁殖速度快，在菌种生产过程及袋栽发菌期间，稍有不谨就会造成菌种污染或菌袋污染，从而影响菌种的质量、导致栽培失败。所以对菌袋的材料有一定的要求。

菌袋一般采用产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。常用的塑料有五大品种，即聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)及ABS等。其中聚乙烯（PE），乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70—-100℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性能优良。因此常用聚乙烯薄膜袋作食用菌的菌袋。[8]

装袋时，将发酵好的培养料水分调至55%—60%，pH8.0—8.5，pH低时加石灰调整。塑料袋选用17cm×33cm聚乙烯袋，每袋装料约500g，并使袋料紧实，装好的料袋高压灭菌2—3h或常压灭菌14—16h。

2.3 装袋设备

无论是培育二、三级菌种，还是栽培时配制培养料，在大量生产时如用人工来拌料、装袋，劳动量大、效率低。近年来，随着食用菌产业的发展，我国自行设计制造了食用菌培养料专用拌料机和装袋机。食用菌培养料专用拌料机每小时可拌料800—1000kg，装袋机使用宽15—25cm折幅塑料袋装料，每小时可装350—450袋，国产ZDJ2080型装袋机如图2所示，这是一种简单的筒式装袋机，其参数见表1。此外，还有转盘式装袋机，连续作业，生产效率高。