耿 立 王德芝 李盡哲 李直鴻 李春紅
(1潢川九龍春天農(nóng)業(yè)科技有限公司,河南信陽(yáng)465150;2河南省香菇工廠化生產(chǎn)工程技術(shù)研究中心,河南信陽(yáng)465150;3信陽(yáng)市食用菌工廠化周年生產(chǎn)及精深加工工程技術(shù)研究中心,河南信陽(yáng)465150;4信陽(yáng)農(nóng)林學(xué)院,河南信陽(yáng)464006)
2013年,潢川九龍春天農(nóng)業(yè)科技有限公司開(kāi)始利用杏鮑菇工廠化生產(chǎn)設(shè)施設(shè)備探索香菇工廠化生產(chǎn)技術(shù)與管理,至今共生產(chǎn)香菇菌棒560余萬(wàn)棒,涉及香菇品種有慶科212、L808、申香215等多個(gè)品種。筆者就香菇菌棒工廠化生產(chǎn)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(fā)問(wèn)題進(jìn)行分析并提出了預(yù)防措施。
微孔污染是菌棒污染的主要形式,其危害具有長(zhǎng)期性。尤其夏末秋初及春末季節(jié),環(huán)境氣溫偏高,微孔污染率會(huì)明顯上升[1]。造成微孔的原因復(fù)雜多樣,原料質(zhì)量、發(fā)菌周轉(zhuǎn)等工廠化制棒全流程中均可造成微孔。如,原料木屑堆置時(shí)間不夠,未能充分軟化;木屑含有銳利的尖端,裝袋時(shí)刺破裝料袋;塑料袋中回收塑料添加量過(guò)多,質(zhì)量不合格;填料力度過(guò)大,導(dǎo)致裝料過(guò)緊;裝袋機(jī)的絞龍前端嚴(yán)重磨損、造成填裝培養(yǎng)料時(shí)抖動(dòng)過(guò)大;裝料后袋底撞擊裝袋機(jī)托盤(pán)而造成袋底微孔;員工接袋、整理、扎口時(shí),地面有異物或大塊木屑刺破袋底;扎口機(jī)扎口過(guò)緊、撞擊力度過(guò)大,造成扎口處破損;員工將菌棒擺放上滅菌車(chē)或發(fā)菌架上時(shí),菌棒與架體摩擦造成微孔;叉車(chē)周轉(zhuǎn)時(shí),菌棒掉落到地上等。
可見(jiàn),工廠化制棒過(guò)程中,微孔污染的成因往往是隨機(jī)的,并貫穿于制棒全流程每個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)[2]。因而,針對(duì)微孔污染的各種成因建立一套標(biāo)準(zhǔn)的控制程序、并堅(jiān)持每天對(duì)關(guān)鍵控制點(diǎn)的檢查和處罰,是解決該問(wèn)題的必要措施;同時(shí),在發(fā)菌期內(nèi)核定出每個(gè)批次因裝袋環(huán)節(jié)造成的微孔污染菌棒數(shù)量,將裝袋區(qū)人員工資與此指標(biāo)掛鉤,以增強(qiáng)員工工作的自覺(jué)性,是減少微孔污染的有效方法。
目前,各地菌棒生產(chǎn)廠家的年產(chǎn)量越來(lái)越高,動(dòng)輒幾十萬(wàn)棒、甚至上百萬(wàn)棒,因滅菌方式和產(chǎn)量負(fù)荷不匹配造成的整批污染事故時(shí)有發(fā)生,每年造成了大量的資源浪費(fèi),成為限制香菇菌棒工廠化生產(chǎn)發(fā)展的突出問(wèn)題。
目前香菇栽培料滅菌常用的方法主要有三種:①“傳統(tǒng)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(xù)保持24~48 h,從料袋進(jìn)灶到出灶需4~6 d。②“中溫滅菌方式”。培養(yǎng)料拌料時(shí)需要添加中溫滅菌劑,滅菌時(shí)保持90~95℃料溫3~5 h,燜4 h以上,從料袋進(jìn)灶到出灶控制在24 h以內(nèi)。③“微高壓滅菌方式”,使用工業(yè)蒸汽鍋爐、滅菌柜(圖1)及層架式滅菌車(chē)進(jìn)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(kāi)柜轉(zhuǎn)出料袋,從料袋進(jìn)柜到出柜控制在2 d內(nèi)。
圖1 采用工業(yè)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(yáng)等傳統(tǒng)香菇主產(chǎn)區(qū)的中小型制棒廠多選擇前兩種滅菌方式。傳統(tǒng)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(wèn)題,整灶或大量因滅菌不徹底造成的污染仍時(shí)有發(fā)生[4];而中溫滅菌方式因添加了中溫滅菌成分,存在農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn),不符合清潔生產(chǎn)和食品安全的要求,并未廣泛推廣使用。年產(chǎn)量100~500萬(wàn)棒的大型專(zhuān)業(yè)化制棒廠都選擇了第三種滅菌方式:工業(yè)鍋爐保證了高溫蒸汽的穩(wěn)定供應(yīng),滅菌時(shí)脹袋數(shù)量明顯減少;鋼板保溫外殼使滅菌柜內(nèi)能夠保持微高壓,既提高了滅菌效果,同時(shí)又降低了能源消耗;層架式滅菌車(chē)保證了每?jī)蓪酉喔? cm以上,足夠的空隙使高溫蒸汽能夠均勻地在柜內(nèi)各個(gè)區(qū)域流動(dòng),從而消除了滅菌死角??梢?jiàn),“微高壓滅菌方式”在符合節(jié)能減排和清潔生產(chǎn)要求的同時(shí),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(yán)重生產(chǎn)事故;同時(shí)該方式具有標(biāo)準(zhǔn)化程度高、人為影響因素少等優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的滅菌方式隨著工廠化制棒行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)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(guī)范的滅菌柜結(jié)合滅菌車(chē)的高效滅菌方式所取代。
規(guī)范的香菇制棒廠要求使用專(zhuān)門(mén)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(xiàn)出波動(dòng)式上升的趨勢(shì)。主要原因:接種室內(nèi)的灰塵和雜菌基數(shù)隨著接種室日復(fù)一日的重復(fù)使用逐漸上升,又因?qū)臃N環(huán)境消毒不到位,從而使污染率逐漸上升;此外,接種凈化風(fēng)機(jī)壞了而操作人員未及時(shí)發(fā)現(xiàn)、打穴時(shí)穴邊緣菌袋裂開(kāi)、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(guī)范消毒等也是造成接種穴污染的重要原因。
常規(guī)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(chǎn)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(zhǎng)期工廠化制棒生產(chǎn)實(shí)踐的體會(huì)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(guān)鍵控制點(diǎn)。具體操作如下:每天接種結(jié)束后,先將接種臺(tái)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(tái)面下方);然后再用抹布將接種臺(tái)面擦凈(包括臺(tái)面正面、側(cè)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(kāi)門(mén)通風(fēng)2 h后關(guān)閉門(mén)窗,于當(dāng)天夜間使用臭氧發(fā)生機(jī)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(chǎn)香菇菌棒,發(fā)菌一般在冷庫(kù)式標(biāo)準(zhǔn)發(fā)菌室內(nèi)(采用發(fā)菌架結(jié)合電動(dòng)叉車(chē)作業(yè))。由于在相對(duì)封閉的設(shè)施設(shè)備環(huán)境中進(jìn)行集控式發(fā)菌[5-6],高密度擺放條件下,溫度不均衡及溫度控制不當(dāng)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(wèn)題。
“熱害”指菌棒長(zhǎng)期處于超過(guò)發(fā)菌適溫的偏高溫環(huán)境中,菌絲細(xì)胞生長(zhǎng)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(jié)構(gòu)松散、整體抗逆性下降,后果為:菌棒形態(tài)上雖并未表現(xiàn)出異常,但出菇期短、菌棒會(huì)過(guò)早解體、產(chǎn)量低,易被綠霉大面積侵染??傊盁岷Α睂?duì)菌棒的危害是長(zhǎng)期的、隱性的,往往與工廠化發(fā)菌室設(shè)計(jì)上的先天缺陷有關(guān),如庫(kù)房冷庫(kù)板發(fā)泡密度不足或太薄、空調(diào)和排風(fēng)扇功率過(guò)小、進(jìn)排風(fēng)扇間距離過(guò)遠(yuǎn)風(fēng)流不暢等?!盁岷Α倍喟l(fā)于工廠化發(fā)菌的各個(gè)批次中局部溫度過(guò)高的發(fā)菌區(qū)域,如空調(diào)風(fēng)扇風(fēng)流所不及的墻角、發(fā)菌庫(kù)房中部、發(fā)菌架最上層等。
圖4 發(fā)菌初期至菌落連穴的菌棒擺放
“燒菌”則是菌棒料溫在短時(shí)間內(nèi)受到超過(guò)該品種的極限溫度之脅迫,所造成的菌絲死亡、細(xì)胞組織液析出、流“黑水”等現(xiàn)象(圖3)。“燒菌”對(duì)菌棒造成的危害是毀滅性的,給工廠造成的經(jīng)濟(jì)損失也是最大的。一般而言,工廠化發(fā)菌過(guò)程中,燒菌主要是由于突發(fā)性的停電、制冷設(shè)備故障等情況未被及時(shí)發(fā)現(xiàn)或未及時(shí)進(jìn)行危機(jī)管理。
由此可見(jiàn),“熱害”與“燒菌”的預(yù)防需要從以下幾個(gè)方面入手:①發(fā)菌室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,保證各個(gè)方向上的風(fēng)流(進(jìn)排風(fēng)扇的風(fēng)流和空調(diào)風(fēng)扇的風(fēng)流)都能暢通無(wú)阻,以排除局部高溫區(qū)。②發(fā)菌架的每層架體不應(yīng)設(shè)計(jì)放置超過(guò)3層菌棒,每個(gè)發(fā)菌架不應(yīng)設(shè)計(jì)超過(guò)5層。參考設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為:鍍鋅方管、角鐵等材質(zhì),架體長(zhǎng)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(gè)。③在發(fā)菌管理上,應(yīng)根據(jù)發(fā)菌階段合理調(diào)控發(fā)菌室的菌棒擺放密度和發(fā)菌溫度:發(fā)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(shè)定空調(diào)自動(dòng)控溫22~24℃,促進(jìn)菌絲盡快萌發(fā)定植;刺孔后至發(fā)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(jì)插入菌棒中心位置,每天要及時(shí)調(diào)節(jié)空調(diào)顯示器的溫度數(shù)值以保證該數(shù)值與水銀溫度計(jì)的溫度值始終一致,設(shè)定空調(diào)自動(dòng)控溫20~22℃,菌棒料溫實(shí)際為22~25℃。
圖5 刺孔后至發(fā)菌中后期的菌棒擺放
從制棒、滅菌、接種、發(fā)菌的角度,分析了代料香菇菌棒工廠化生產(chǎn)過(guò)程中主要危害的發(fā)生機(jī)理及防治措施。香菇菌棒工廠化生產(chǎn)面臨的根本問(wèn)題是新的設(shè)施設(shè)備條件與傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)的矛盾、與傳統(tǒng)技術(shù)觀念的矛盾。香菇菌棒工廠化生產(chǎn)企業(yè)的健康發(fā)展,首先需要投資人順應(yīng)工廠化項(xiàng)目“精品農(nóng)業(yè)”的特性,以追求高質(zhì)量產(chǎn)品從而獲得長(zhǎng)期可持續(xù)性的盈利能力為目標(biāo),適應(yīng)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的要求,以提升項(xiàng)目建設(shè)的規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)化程度;其次,也需要技術(shù)人員提升自己的綜合素質(zhì),提高技術(shù)管理的科學(xué)化水平,以適應(yīng)工廠化設(shè)施設(shè)備及工廠化企業(yè)管理的要求。只有在項(xiàng)目設(shè)計(jì)施工、管理和技術(shù)人員素質(zhì)、工人的績(jī)效考核體系三者同時(shí)配合的情況下,香菇菌棒工廠化生產(chǎn)中的易發(fā)問(wèn)題才能得到有效遏制、菌棒生產(chǎn)才能穩(wěn)定有序地進(jìn)行,企業(yè)才能獲得長(zhǎng)期可持續(xù)的盈利。