食用菌袋栽填料工序及适用设备评价

黄 毅

食用菌袋栽填料工序及适用设备评价

黄 毅

（福建农林大学，福建 福州 350000）

分析不同菌类袋式栽培填料过程中对栽培料松紧度的控制的重要性，介绍目前适宜于不同规模企业的短袋、长棒填料设备的功能和各自填料特点，并进行客观评价。文中涉及的设备类型包括脚踏式打包机、冲压式打包机和3种全自动打包设备等。

食用菌；栽培袋；培养料；填料；机械设备；类型

食用菌不同品种栽培的出菇方式可分为两种：一是定点出菇，如金针菇、海鲜菇、银耳、猴头菌等；二是不定点出菇，如黑木耳、香菇和平菇等；也有可人为控制实现定点或不定点两种方式出菇，如灵芝。因出菇方式不同，栽培料填料方式有袋式和棒式两种。关于不同菌类代料栽培容器的选择，笔者曾撰文发表[1]，而填料工序，也不简单，不同食用菌品种对填料有不同的技术要求。本文着重介绍利用不同机械进行短袋式、长棒式填料的相关知识。

1 不同食用菌品种栽培料填料的松紧程度控制

填料紧实度与不同菌类栽培周期的长短密切相关，也与栽培主料的物理性状、颗粒大小和配方有直接的关系。

1.1 短栽培周期的菌类

金针菇、杏鲍菇、平菇栽培周期较短，都在60天上下。传统栽培所使用的主材料以软质树种的木屑为主，现在已改良为用玉米芯、甘蔗渣、棉籽壳等代替部分甚至全部木屑。其原因是，主料如全部采用木屑，在如此短的栽培周期内，菌丝较难完成降解木屑、转化吸收营养物质并发育成商品菇。因此，现在这些菌类的高产配方中，精料（米糠、麦皮、玉米粉、豆粕混合物）用量高达36%～50%，且颗粒较细，以利菌丝包裹、降解，迅速转化、吸收其营养物质，储存在菌丝细胞内，满足子实体发育对营养的需求。而栽培代料（玉米芯、甘蔗渣、棉籽壳等）的持水率远比木屑高，才能够满足后期菇蕾发育对水分的需求。

金针菇、杏鲍菇、平菇的菌丝在试管内蔓延时，气生菌丝旺盛程度平菇>杏鲍菇>金针菇，这是种性所决定的。因此，在制作平菇、杏鲍菇栽培包时，填料应松软些，以预留孔不倒塌为度；而金针菇栽培包填料则应紧实一些。

1.2 长栽培周期的菌类

香菇、黑木耳、海鲜菇栽培周期较长，达120～160天，甚至更长。其中以香菇为典型的白腐生菌类，以降解木质素为主，所需木屑的树种质地硬实，木质素含量高。其一直沿用传统栽培料配方：硬木屑78%，20%米糠，1%轻质碳酸钙，1%糖。但近年来使用的木屑颗粒度越来越大，甚至超过0.5～0.8厘米，以保证栽培后期依然有足够的营养物质供菇蕾发育。因此，香菇菌棒制作时填料偏紧实。粗颗粒还能够保证颗粒间有足够空隙，供菌丝蔓延，只有菌丝达到一定生物量，才能获得高产。与种性有关，海鲜菇菌丝生长较为缓慢，后熟期长达90～120天，因此栽培周期也相当长，其栽培配方中木屑使用量较少，采用45%～50%棉籽壳作为主要培养基质。棉籽壳吸水持水性好，经过较长时间菌丝培养后，依然有一定水分供给菇蕾发育。栽培料的含水量至关重要的是，除香菇外，无论哪种菌类，无论采用哪种配方和主料，栽培包竖立数日后，下部都不能积水。

2 不同栽培规模企业相适应的打包机类型及评价

2.1 小型企业使用脚踏式打包机

脚踏式打包机（图1）工作原理：人工铲料，送入料斗，如分别供料给两台机器，也可采取上方输送分配；打包工将塑料袋套入出料口上端，双手紧握，踩下脚踏开关；电机齿轮变速，带动绞龙顺时针运行，带动培养料竖向旋转出料，双手握袋力道视填料松紧度而调节，徐徐顺料筒向下，料填至所需要高度后，放开脚踏开关，取出料袋，完成填料工序。填料效率为每小时600～800包，每台售价2 500元左右。脚踏式打包机适合于日生产量为数千至一万包的小型企业，周年或季节性生产金针菇、海鲜菇，仅需要购买2～3台，就能够满足生产需求，性价比较高。

图1 运行中的脚踏式打包机

图3 十分完整的预留孔

评论：脚踏式打包机的绞龙轴的长度长出落料筒2厘米，形成“模具”（图2），将塑料薄膜袋袋底套在出料口，机械挤压填料，塑料袋逐渐后退，“模具”的存在使得栽培包料面平整，预留孔十分完整（图3），洞口不塌，适合丛状发生的菌类。由于为单机操作，便于人员调配；每一栽培包的重量准确度取决于员工经验。唯独操作过程中员工需要弯腰，且转身幅度较大，脚须频繁踩踏开关，劳动强度较大。

2.2 中小企业使用冲压式打包机

工厂化栽培每日生产量上万包的，可使用冲压式打包机装料。搅拌后的培养料通过提升机，源源不断地送入上方分配槽，槽内有两支绞龙（图4），正、反向运行，避免培养料堆积。分配槽下方有多个出料口，通过调节活动插板的间隙可控制落料多寡，料落入有8个工位的旋转打包机料斗内，开机时转盘旋转，各工位功能各不同。工人将塑料薄膜袋套在落料套筒上，机器转换工位，依次完成抱夹、落料、插棒、第一次预压、第二次压紧、提插棒等机械动作，完成填料工序。填料效率为每小时1 200包。

图4 上方培养料输送槽

图5 延伸传送带

完成填料后，不少中小企业通过设置弧形挡板及传送带，将填料完毕的栽培袋，通过转盘转运及弧形板挡“拨”，进入传送带（延伸槽）。员工分坐传送带两侧，完成后续插塑料棒、上套环、塞塑料塞和将料包倒置在塑料灭菌筐内的工作（图5）。如此即完成料包制作全过程，便于按质、按量计件。

评论：随着人力成本上涨，采用机械填料成为业内主流。由于不同培养料比重不同等原因及机械误差，在机械填料过程中可能出现料包重量不一致，为此，有的企业在填料后先对所有料袋进行称重，补、减培养料后，再送入延伸槽。此举有利于料包重量的一致性，保证接种后菌丝蔓延的同步性，对于工厂化栽培至关重要。

冲压式打包机自动完成填料工序，后续需要人员上套环、塞塑料塞等，完成整个料包制作。在人力成本不断上涨的今天，减少用工量，降低成本，企业会有更大盈利空间。因此，节省人工的全自动打包机一面市，就获得迅速推广。

2.3 大型企业可使用全自动打包机

目前国内食用菌机械企业已成功开发出培养料短袋（杏鲍菇，海鲜菇等）、长棒（香菇、银耳、猴头菌）全自动打包设备。

（1）短袋全自动打包设备。福建漳州兴宝机械有限公司开发成功短袋全自动打包设备，适合用于杏鲍菇、金针菇、海鲜菇栽培。该设备分自动套袋装袋机和全自动套环压盖装筐联合机两部分。自动套袋装袋机是在原有短袋打包机的基础上开发出自动套袋结构。具体为：将成叠薄膜袋置于专用放袋槽内，机械操作手将薄膜袋撑开，套入下料筒外侧，完成下料、插棒、预压、冲压、出袋等装袋工艺，然后进入套环压盖装筐联合机。当料袋到达指定位置后，机械操作手将料包送到捋袋口工位捋直袋口，然后至其他工位进行束口、上套环、翻袋口、袋口定型及塞塑料塞作业（图6），随之完成单个料包打包。之后传送入装筐工位，每4包为一组，由机械操作手自动取包、装筐（图7），装满一筐后，由输送带送至上筐机工位。随后上筐机自动送入灭菌小车层架内，至此完成全自动打包工序。多条全自动打包线仅需要一名员工检查及修正料包是否达到规定的标准（图8）。填料效率为每小时1 200包。

图6 套环、压盖结构

图7 排包结构

图8 员工检查修正

评论：该设备自动化、智能化，1台可替代4名工人，各工位采用模块化设计及制造，自动套袋、塞塑料塞和排筐等设备既能组合又能独立，使用和维修方便，可满足个性化使用需求。通过应用PLC（可编程逻辑控制器）控制系统、光机电一体化及智能传感器技术，合理配置信号采集传感器、控制器、执行器，该套设备能对不规则的料包袋口自动进行梳理、束口、套环、翻口、塞塑料塞及装筐等操作，还具有智能判断功能，对设备使用过程中可能出现的意外或问题，能自动进行判断和处理。

（2）窝口式全自动打包机。连云港国鑫食用菌成套设备有限公司研发成功黑木耳全自动装袋、装筐一体机。其采用PLC控制系统，实现自动套袋、装料、窝口、插棒、装筐等操作程序。自动化程度高，装料高度、重量误差小。采用预先间隔加热封口塑料袋卷，使用时，现场对封口另一端切割后即成单袋。自动完成套袋、填料、窝口、插棒、进筐等工艺。每小时生产效率2 000袋。

（3）长棒半自动填料流水线。简易香菇专用填料设备经过近年的改进，生产效率得到很大提高，可联合培养料输送机组成大型填料流水线（图9）。制作香菇料棒时，可人工将单层或双层塑料袋[1]套于出料筒，培养料经上方输送机源源不断地送入料斗内，进入绞龙棒槽，再被横向旋转推入长条形低压聚乙烯袋内。为了防止培养料刺破塑料袋，机器还设有弧形自动抱夹板。出棒后，多采用手工铝线扎口机扎口，随后，打接种孔，贴胶布，防止涨袋。由于废弃铝线残留于土壤内，难以分解及清除，污染环境，在台湾地区已经被禁止使用。建议企业回收铝线或改用其他扎口材料。

图9 半自动香菇制棒流水线

（4）长棒全自动打包设备。福建海源自动化机械股份有限公司应用人工智能技术，开发出集制袋、套袋、装袋、扎口、贴胶布等于一体的全自动料棒生产线，一键操作，全程控制（图10）。其采用现场自动割袋（长度可调整），热熔封口（温度及时间可调，确保牢固）；利用智能机械手准确实现双层（保水膜与外膜）精准定位套袋，该机采用旋转成横向螺杆挤压出料（重量和松紧度可调），避免表面产生微孔（图11）。工作效率为每小时600袋。如果仅是使用单层套袋，生产效率还会大幅度提高。通过更换不同尺寸的配件，可实现料棒在对折径150到220毫米间切换。采用整卷U型铝扣扎口，可省去人工频繁增补铝扣（图12）。外加打孔结构，避免料棒灭菌过程中产生涨袋现象。其适用于香菇、黑木耳、猴头菌等料棒培养料充填。

图10 全自动香菇菌棒生产线

图11 双套筒横向填料

图12 全自动铝线扎口

3 讨 论

食用菌专业设备的价格较高，但与节省的劳务费用基本相当，仅需要两三年就能够收回投资成本。而机器操作更“听话”，因而不少企业选择添置打包设备或对打包设备升级换代。

根据生产规模合理搭配：锅炉蒸汽量、灭菌锅数量、全自动装袋机台数是至关重要的，备好的培养料必须在两小时内完成填充，尤其在夏季。培养料预湿，微生物几何级数繁殖，培养料的糖分发酵，产生乳酸菌，培养料酸化，pH快速下降，灭菌、接种后菌丝不吃料，屡见不鲜。有的企业将填料后栽培包置于专用制冷库内强制制冷，控制灭菌前微生物自繁量，值得提倡。

购买全自动装袋机，不应一味追求装袋机的速度。每天长时间连续运转，产生机械疲劳，故障率增加，得不偿失。此外，无论采用哪种打包（棒）机，每天工作结束维护十分重要。工作结束后及时清理机内杂物，并使用气动吹尘枪（节气风枪）吹扫机内及气缸部位木屑及尘土；检查气缸润滑油杯是否缺油或及时添加（阅读说明书）。

食用菌生产不外乎袋式栽培和瓶式栽培两种栽培模式。瓶式栽培属于引进，首次投资额相当大，塑料瓶有一定体积，储存量大，占据空间大，且非所有菌类栽培都适合，如灵芝、黑木耳、香菇等。其优点在于能够高速完成填料，便于机械化生产。袋式栽培属于中国食用菌栽培特色，首次投资额较少，仅为瓶式栽培的十分之一，适合于中国经济现状，适合所有商品菌类栽培。如今食用菌袋式栽培设备推陈出新快，推广迅速。在今后相当长时间内，我国食用菌瓶式栽培与袋式栽培模式都将并存。

致谢 感谢福建漳州兴宝机械有限公司卢国宝先生、福建海源机械自动化机械有限公司蔡用端先生、福建古田晟农食用菌农民专业合作社郑开亮先生等提供部分设备照片。

[1] 黄毅, 熊伟伟. 不同食用菌品种的袋式栽培容器解析[J]. 食药用菌, 2018, 26(4): 207-211.

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2095-0934（2018）05-280-05