香菇菌棒工廠設計探討

李玉++尚曉冬++宋春艷++李正鵬++譚琦++周峰

摘要 通過分析香菇菌棒工廠的選址和設計基本原則，并以日產(chǎn)4萬棒香菇工廠為例計算生產(chǎn)功能區(qū)面積，提供簡要的生產(chǎn)區(qū)布局圖紙，對香菇菌棒工廠的相關設計問題進行簡要分析，以期為準備投資建設香菇菌棒工廠的企業(yè)提供參考。

關鍵詞 香菇；菌棒工廠；設計

中圖分類號 S26+3 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）11-0170-02

香菇（Lentinus edodes）俗稱中國蘑菇，是我國生產(chǎn)量最大的食用菌品種[1]。2015年，我國香菇總產(chǎn)量達766.66萬t，占我國食用菌總產(chǎn)量（3 476.15萬t）的近1/4。我國香菇主產(chǎn)區(qū)主要集中在浙江麗水、福建尤溪、河南駐馬店、湖北隨州以及河北平泉等地[2]，但隨著工業(yè)化技術逐步引入食用菌產(chǎn)業(yè)，在扶貧政策的引導下，全國各地不少企業(yè)投資建設香菇菌棒工廠。

香菇菌棒工廠與傳統(tǒng)小作坊模式菌棒生產(chǎn)最大的區(qū)別是采用工業(yè)管理模式，在專門設計的保溫庫內，利用環(huán)境控制系統(tǒng)創(chuàng)造香菇菌絲最適合的生長環(huán)境，進行周年規(guī)模化生產(chǎn)[1]。工廠化生產(chǎn)食用菌具有高投資和高運行成本的特征，針對短周期、高產(chǎn)量的食用菌品種來說，工廠化生產(chǎn)具備高效率、高投資回報率的特點；針對長周期、低密度的食用菌品種來說，工廠化生產(chǎn)會產(chǎn)生更高的運行成本，由于香菇出菇周期比較長，涉及到出多潮菇以及休養(yǎng)和注水等環(huán)節(jié)，所以香菇出菇階段暫時還不適合工廠化生產(chǎn)。本文所敘述的香菇菌棒工廠指的是利用工業(yè)化的手段，集中生產(chǎn)香菇菌棒，不在保溫庫房內出菇，而是將成熟的香菇菌棒在大棚內出菇、銷售給農戶或出口。本文就建設香菇菌棒工廠需要注意的一些問題進行詳細的分析和探討，以期為生產(chǎn)企業(yè)提供科學參考。

1 香菇菌棒工廠選址基本原則

1.1 地理位置

香菇菌棒工廠的廠區(qū)應地勢平坦，排灌方便，3 km以內沒有無工礦企業(yè)污染源，1 km以內無生活垃圾堆放和填埋場、工業(yè)固體廢棄物和危險廢棄物堆放和填埋場等，自然條件應該符合《無公害食品 食用菌產(chǎn)地環(huán)境條件》（NY5358-2007）的要求。

除了上述選址要求外，還需要同時考慮招聘員工及菌棒銷售等問題，選址在香菇傳統(tǒng)產(chǎn)區(qū)有助于菌棒的銷售，選址在治安條件良好、民風淳樸的農村或城鄉(xiāng)結合部有利于招聘員工。

1.2 原料供給

生產(chǎn)香菇的主要原料為硬質木屑[3]，目前尚未找到有效代替硬質木屑的農產(chǎn)品下腳料，雖然配方中可以添加部分果樹枝條、農作物秸稈，但是不能徹底解決香菇對硬質木屑的依賴，隨著我國對森林資源的保護越來越嚴格，香菇原料的來源也會越來越緊張，如果能夠找到穩(wěn)定的木屑采購渠道，例如直接采購國外木屑等，則為企業(yè)的長期發(fā)展減少了后顧之憂。

2 香菇菌棒工廠設計基本原則

2.1 便于流水線作業(yè)

依據(jù)香菇菌棒生產(chǎn)的工藝流程，結合廠區(qū)地形、風向、水源等綜合因素進行布局，充分考慮物流的進、出，設計安排好工藝之間的銜接，盡量減少物流交叉、混流及操作人員工作行走路程；如裝袋區(qū)應靠近接種后滅菌車出車緩沖間，減少滅菌車的移動距離；如使用移動式床架培養(yǎng)香菇菌棒的生產(chǎn)模式，成熟香菇菌棒出貨區(qū)與接種后菌棒上架區(qū)要緊鄰，減少移動式床架的運輸距離；如果是多排培養(yǎng)廠房，應多設置通道，便于人員走動及菌棒運輸?？偟膩碚f，生產(chǎn)規(guī)模越大，則廠區(qū)面積越大，越需要減少人員、床架、原輔材料的運輸距離，從而降低生產(chǎn)成本，總之單個菌棒工廠的規(guī)模不能過大。

2.2 將不同功能區(qū)進行隔離

依據(jù)當?shù)仫L向，凈化車間和培養(yǎng)區(qū)應處于上風向，原料堆場要處于下風向[4]；原料倉庫靠近裝袋車間，遠離菌種室；將生活區(qū)與生產(chǎn)區(qū)嚴格分離，生活區(qū)內不允許飼養(yǎng)家畜禽類，以防雜菌污染；凈化車間員工與裝袋車間員工盡量分開，減少凈化車間員工攜帶的粉塵和雜菌數(shù)量；生產(chǎn)規(guī)模較大時單獨設置菌種崗位員工更衣通道，確保菌種質量；若建設多層廠房，層間要做好保溫及防水措施，以防產(chǎn)生冷凝水。

2.3 適度規(guī)模

一般來說，生產(chǎn)規(guī)模越大，單位生產(chǎn)成本越低，但是單廠生產(chǎn)規(guī)模過于龐大時，廠區(qū)的物流行程、操作人員行走路程過遠，單位生產(chǎn)成本反而會升高。香菇菌棒工廠與瓶栽食用菌工廠相比，香菇菌棒在滅菌時不能直接擺放于滅菌墊板上，培養(yǎng)時需要專用培養(yǎng)架，而栽培瓶可以直接疊放于培養(yǎng)墊板上，由于香菇菌棒滅菌車、培養(yǎng)架的運輸不如墊板運送方便，所以香菇菌棒的單個生產(chǎn)廠區(qū)最適規(guī)模要小于瓶栽食用菌栽培廠區(qū)[5-6]。

3 生產(chǎn)功能區(qū)設計分析

3.1 功能區(qū)面積計算

以日產(chǎn)4萬棒香菇菌棒工廠為例，不同功能區(qū)面積計算如下。

3.1.1 滅菌鍋容積及數(shù)量設計。原輔材料在攪拌鍋中加水后，微生物開始大量繁殖，尤其是在溫度較高的夏季，所以要嚴格控制菌棒的待滅菌時間，以每天裝袋10 h計算，滅菌4鍋可以保證每個菌棒最長等待2.5 h就可以滅菌，每個滅菌鍋容積為10 000個香菇菌棒（滅菌鍋實際容積與滅菌層架、滅菌鍋型號有關，目前最大容積滅菌鍋可以容納折徑15 cm 香菇菌棒10 000多個），設計更多的滅菌鍋雖然菌棒待滅菌時間更短，但購置滅菌鍋的費用會提高，建議設計3～6臺滅菌鍋即可（香菇菌棒滅菌時間較長，僅能保證每天早晨最先使用的滅菌鍋可以使用2次）[7-8]。

3.1.2 冷卻室面積設計。高壓滅菌鍋內部凈高度一般不超過2.4 m，在此基礎上冷卻室每1 m2可存放150棒左右（過于擁擠會導致冷卻效率降低），每個菌棒需要冷卻3 d。為降低能耗，先使用外界高效過濾后的新風自然冷卻，再使用制冷機強制冷卻，則日產(chǎn)4萬棒企業(yè)需要容納12萬棒的冷卻室，面積為800 m2左右。

3.1.3 接種室面積設計。目前使用固體菌種的香菇菌棒接種機效率為800棒/h左右（包含消毒、清理接種機時間），以每天接種8 h計算，需要6.25臺接種機，實際購買7～8臺接種機，實際占用接種室面積約100 m2 [9-10]。

3.1.4 菌種室面積設計。折徑17 cm、高20 cm的香菇栽培種，使用接種機可以接種香菇菌棒15個左右，培養(yǎng)周期按30 d計算，菌種培養(yǎng)室需要容納80 000個香菇栽培種，需要培養(yǎng)室面積約320 m2，加上母種和原種的培養(yǎng)面積，按照 400 m2計算[11-12]。

3.1.5 培養(yǎng)室面積設計。以目前的雙層移動床架疊放培養(yǎng)模式（圖1），每1 m2培養(yǎng)室可以容納190～210個香菇菌棒，生產(chǎn)90 d菌齡的香菇品種（滬F2品種等），培養(yǎng)室的面積為18 000 m2左右，生產(chǎn)長菌齡的品種則需要更大面積的培養(yǎng)室。

3.2 生產(chǎn)流程規(guī)劃

根據(jù)功能區(qū)所需面積，對日產(chǎn)4萬棒香菇菌棒工廠的生產(chǎn)區(qū)進行流程規(guī)劃，將滅菌車的移動路線（裝袋區(qū)、滅菌鍋、冷卻室、操作區(qū)、出車緩沖間）構成環(huán)形，物流線路短，效率較高，再加上輔助設施所占面積，合理布局后即為生產(chǎn)區(qū)圖紙。圖2為簡要布局的生產(chǎn)區(qū)圖紙，以期能夠為香菇菌棒生產(chǎn)企業(yè)提供參考。

4 結語

香菇是我國生產(chǎn)量最大的食用菌品種，隨著我國食用菌產(chǎn)業(yè)轉型升級，全國各地不少企業(yè)投資建設香菇菌棒工廠，采取集中生產(chǎn)香菇菌棒、分散出菇的模式。由于香菇出菇周期較長，出菇期間還涉及到休養(yǎng)、注水等環(huán)節(jié)，在目前香菇銷售行情比較低的情況下，工廠化出菇成本較高，還需依賴自然季節(jié)出菇，可能造成香菇菌棒工廠生產(chǎn)不連續(xù)等問題，投資前需要謹慎調研，適度規(guī)模，結合國情，減少固定投資[13-14]。

5 參考文獻

[1] 黃毅.食用菌栽培[M].北京：高等教育出版社，2008：7.

[2] 張樹庭，陳明杰.香菇產(chǎn)業(yè)的過去現(xiàn)在和未來[J].食用菌，2003（1）：2-4.

[3] 黃年來.中國香菇栽培學[M].上海：上?？萍嘉墨I出版社，1994.

[4] 黃毅.食用菌工廠化栽培實踐[M].福州：福建科學技術出版社，2014：11.

[5] 蔡愛萍.香菇栽培中的多發(fā)性問題及應對措施[J].農業(yè)與技術，2016（16）：95.

[6] 楊彬.鋼架水簾設施大棚栽培香菇技術[J].食用菌，2015（1）：40-41.

[7] 王會森.平泉縣立袋香菇高效栽培新技術[J].食用菌，2014（6）：44-45.

[8] 侯俊.香菇栽培技術研究[J].園藝與種苗，2013（11）：1-4.

[9] 孫曉鈺.香菇栽培技術[J].現(xiàn)代農業(yè)科技，2011（2）：158.

[10 ] 張鋒.香菇栽培技術研究進展[J].食品工程，2008（2）：28-30.

[11] 邊銀丙.我國香菇栽培種質資源與種質資源信息庫建設[J].浙江食用菌，2008（1）：12-15.

[12] 劉振國.北方香菇栽培技術[J].河北供銷與科技，1997（11）：63-64.

[13] 李玉，尚曉冬，宋春艷，等.香菇菌棒傳統(tǒng)生產(chǎn)模式與工廠化生產(chǎn)模式的比較[J].食藥用菌，2017（2）：138-140.

[14] 盧淑芳.磐安縣香菇菌棒工廠化生產(chǎn)技術探索與思考[J].食藥用菌，2016（5）：278-280.