無公害食用菌工廠化生產中的生態環境設計探討*

魏 曄

（鄭州商學院，河南 鄭州 451200）

我國食用菌工廠化生產十分迅速，在現階段我國的食用菌工廠化生產中，無公害是工廠化生產中的重要指標，一方面在嚴控食用菌的衛生標準上下功夫，進行充分的生態環境設計，組織更加高效的自動化生產，另外根據無公害食用菌的生產特點，通過工廠栽培、加工環境設計促進無公害食用菌的優質生產，對無公害食用菌工廠化生產中的生態環境設計進行探討有著現實指導意義。

1 相關概念和理論基礎

1.1 食用菌的工廠化定義

早在上世紀40 年代末，荷蘭對雙孢蘑菇栽培的研究首次促進了工廠化生產，此后不久美國、德國、英國等國家也陸續加入了食用菌產品機械化和工廠化生產的行列[1]。食用菌的工廠化生產是通過智能化、自動化控制食用菌生長的環境條件，以便實現食用菌產品一體化生產。根據食用菌種類及栽培條件的不同，為食用菌創造適宜的人工環境，對環境條件進行嚴格控制，通過企業現代管理和有序生產達到食用菌產品的安全、綠色標準的優質無公害食用菌。工廠化生產能夠使食用菌生長所需的相關環境因素控制在人為控制的范圍之內，讓環境條件最大程度地契合食用菌生長周期的需要，統一配種、滅菌的管控也使得食用菌產品更加標準，符合消費者對無公害食用菌產品的期望和需求。

1.2 無公害食用菌

1.2.1 食用菌工廠生產的無害化控制

無公害食用菌的生產過程是一個系統化管理的過程，包括對食用菌菌種的在選種、制作、接種，食用菌的栽培等方面的流程。因此，這就使得標準化成為食用菌栽培的一個不可獲取的條件。按照當前國家現行的無公害食品生產的相關制度和條例，在工廠化生產過程中進行食用菌產品的無害化控制是極其必要的。無害化控制滲透進食用菌工廠化生產的方方面面，食用菌的無害化制種、環境凈化、對溫度和濕度的控制，包括病蟲害的防治等[2]。重點討論與環境因素相關的無害化控制方面。

1.2.2 無公害食用菌工廠化生產的特點及優越性

隨著綠色食品和無公害食品概念的提出，以及食用菌市場需求的增大，無公害食用菌的工廠化生產尤為必要。食用菌工廠化生產使得流程和管理愈加趨于標準化，從而可以使符合衛生標準的食用菌能夠在無公害控制下得以生長。通過工廠化生產對食用菌所需的環境因素進行設置，能夠保障食用菌圣生長的最佳環境，縮短食用菌的生長周期，避免自然生長中的不可控因素，對不斷引進無公害食用菌的新品種也具有重要作用。食用菌的工廠化生產，符合綠色發展的要求，也更加貼近現代農業發展的方向。

2 食用菌工廠化生產流程及要求

2.1 基礎生產設施及加工設備

食用菌工廠化生產對生產設施要求較高，生產配套設施及加工設備要與環境控制的條件相結合。食用菌工廠化生產的基礎設施包括：菌種培養室、接種室、可控環境條件下的催蕾室、抑制室及食用菌生長車間、栽培容器、栽培構架、照明系統與通風系統及車間消毒系統、溫度與濕度設備及配套控制裝置。加工設備包括：培養基的加工設備及滅菌設備、預冷設備及保鮮冷藏庫、廢渣挖瓶機械等。

2.2 食用菌栽培的相關環境要求

本文選取了當前工廠自動化廣泛栽培的食用菌品類——金針菇、蟹味菇和杏鮑菇作為研究樣本[3]，對在正常的工廠化生產過程中的基本工藝流程和所需時間進行參數整理，見表1。

表1 培植食用菌3 個品種的環境參數數據Tab.1 Environmental parameter of three varieties of edible fungi

由表1 可知，金針菇、蟹味菇和杏鮑菇在生長過程中所需要的溫度、濕度、CO2濃度及時間，以支撐相關工藝操作的流程。

2.3 操作要求

以金針菇、蟹味菇、杏鮑菇的工廠化生產為例，對食用菌工廠化生產的操作流程進行梳理，見表2。

表2 食用菌工廠化生產工藝流程及所需時間Tab.2 Process flow and time required for edible fungus factory production

由表3 可知，通過工廠化生產準確得知各生產工藝流程所需的時間，可為其他食用菌工廠化生產提供參考。

3 無公害食用菌工廠化生產的環境設計要求

3.1 廠房環境設計

目前無公害食用菌工廠化生產大多數采用的是封閉式廠房，封閉式廠房首先出于對環境控制的考慮，鋼板或集裝箱廠房能夠對外部環境有效隔離，根據食用菌栽培的特點進行相應地環境調節，以滿足食用菌產品無公害控制的需要[4]。其次，不同區域的劃分也是廠房環境設計的重要內容，是為了實現食用菌各個工藝流程的銜接和分管，其中菌種接種區、培養區對環境的要求最高，尤其是菌種接種區的清潔度需要嚴格加以控制，這是保證食用菌的無菌化的需要，同時也更加滿足標準化、衛生化生產的標準。

對廠房的環境設計還可以根據所生產的無公害食用菌品種的不同，引進更加專業、自動的生產設備和環境監控設備，為實現對無公害食用菌生長環境的精準控制提供了基礎條件。在無公害食用菌栽培工廠生產尤其要注重周邊環境，要求盡力遠離垃圾場及其他污染源的環境下開展生產活動，保證無公害食用菌的綠色栽培、生態栽培，使其在良好的環境下實現優質優產。

3.2 凈化設計

傳統食用菌栽培接種速度慢、菌包成品率低是影響食用菌產量的一個阻礙，因而在無公害控制條件下，為實現食用菌的優質化生產，需要工廠對空氣凈化過濾系統、醫用超凈風淋室等設備進行綜合利用，最有效的辦法即組建空氣凈化接種室，將此用于工廠化中無公害食用菌的生產[5]。凈化后的工廠化環境使得食用菌生長條件適宜，加快了接種速度，且通過對食用菌所需環境因素的靈活調節，滿足不同食用菌品種的出菇條件，創造一個最適宜的環境條件，有效提高接種局部區域的潔凈度，保證無公害食用菌順利出菇。

3.3 環境溫度及濕度設計

食用菌種類繁多，因此食用菌工廠化生產要求的溫度各不相同，即使是同一種類食用菌，在不同栽培環節溫度也可能發生變化。要想實現無公害食用菌的優質工廠化培植，最重要的就是要創造一個溫度適宜的環境條件，滿足食用菌培植環境的溫度、濕度及其他條件需要[6]。對環境溫度的要求要考慮到機械發熱、照明發熱、換氣發熱等多方面的因素。還要結合實際情況，考慮其他設備的熱損耗，還包括工人的身體散熱等等。

對食用菌栽培環境的控制首先要體現在電加熱方面，通過在工廠的保溫室或栽培區域內，在室內的出風口安裝電加熱設備，加熱的空氣經過室內機風機送到室內，就能起到加熱的效果。如果想要實現室內環境溫度的精準控制，在通風口安設一個溫度監控器，就可以根據溫度的變化控制加熱管的溫度，達到對室內溫度的控制。這對食用菌工廠化栽培的全過程能夠起到重要的作用，不僅能夠從空氣源頭上控制溫度，還能實現對環境溫度高低的精準控制。

蒸汽加熱的方法在工廠化生產中也廣泛使用，一般是在較為干燥的地方的食用菌生產工廠中使用，通過直接將高溫的蒸汽通入栽培室中的方式，對食用菌生長的環境起到增熱、加濕的作用，人為地改善食用菌的生長環境。

3.4 通風換氣設計

高質量的無公害食用菌更加需要一個高精準、高密度的環境來培養和出菇。密閉的環境首先能夠充分保障食用菌生長過程中所需的二氧化碳濃度，食用菌生產過程中發熱產生的二氧化碳能生發少部分的熱量，但是過多的二氧化碳含量也會對食用菌的生長造成不利影響，因此要對這些環境影響因素加以精準控制，也就是說，如果不進行設計有效的通風環境，就會直接影響到最終生產的無公害食用菌產品的數量和質量。

通風換氣的設計實際上是為了實現對密閉培植空間的環境控制。通過將食用菌生長過程中以及菇體排出的二氧化碳及時地排出廠房，進行通風換氣，給食用菌的培植提供所需氧氣，同時也能對廠房內各個區域的溫度加以調節。常用的通風換氣的環境控制設計包含了換氣扇、熱交換器和空調箱等設備的運用。通過3 種設備都能實現對食用菌栽培環境的有效控制，保證能夠產生高品質的無公害食用菌。

3.4.1 換氣扇

在食用菌的工廠化栽培中，換氣扇設備的安設是重要的。但是要結合實際的情況，根據工廠的大小、規模、無公害食用菌種類來選擇合適的換氣扇型號和數量，要保證無公害食用菌的生長環境有足夠的風壓和風量，控制栽培環節的排風和送風，保證栽培室內二氧化碳濃度的適宜和環境溫度的適宜。

3.4.2 熱交換器

熱交換器的目的是實現室內和室外空氣的交換，這樣的交換側面也是對室內外溫度的交換，是熱量的互換。熱交換器通過送風設備進入食用菌的栽培房間，能夠對空調的負荷起到一定的減輕作用，在控制溫度的同時還能達到節能減排的目的，也是對國家生態發展政策的實踐。

3.4.3 空調箱

為了防止一些突發情況，食用菌工廠內應該設置可以起到制冷、加熱效果的空調設備，對進入廠房或栽培室的新風加以調節。空調箱的作用就是直接對新風進行制冷或制熱，再將已經“加工”過的風送入栽培室，進入的新風主要是為了實現對環境溫度的精準調節，因此風溫要與室內環境溫度相差不大，避免過冷或過熱對所要調節的溫度產生太大的偏差。為了分布均勻，送入的新風也應該從各個送風管進入食用菌的培養室中，對室內的空氣產生均勻的循環，實現對每一片區栽培環境的控制。

3.5 光照設計

無公害食用菌的工廠化生產，主要是靠對環境中溫度、濕度、光照等因素的控制，加速食用菌的生長周期的循環，來實現減少食用菌生長時間，同時保證生產出的食用菌在保證產量的基礎上更加符合無公害食用菌生產的標準。食用菌的生產工廠雖然是密閉的，但在子實體生長階段也需要一定的光照。

不同種類的食用菌對光照環境的要求也不同。一般來說，部分食用菌，例如金針菇的生長是不用光照或少用光照的，但是一些朵型較大的食用菌，例如香菇、蟹味菇等，光照就成為了其在出菇階段需要保持的重要條件，以此保證食用菌外觀的整齊和美觀。進行光照的設計實際也是為了保障無公害食用菌的出菇環境。目前的工廠化生產中，光照設備的選擇基本上是日光燈，對于不怎么需要光照食用菌，例如金針菇、杏鮑菇等， 采用的就是溫度較低、較節能的LED燈。

4 結論

食用菌產業及工廠化快速發展，也在很多程度上帶來了競爭。在現如今，食用菌的工廠化生產愈加趨于獲得優質、高產的食用菌產品，并隨著無公害概念的普及，無公害食用菌成為市場上消費者廣泛購買的對象。食用菌工廠化生產利用對廠房環境凈化、溫度濕度、通風光照的基礎設備創造適宜的人工生長環境，組織現代化的管理和生產模式，所生產的食用菌更加安全優質。工廠化栽培中無公害環境設計也進一步提高了設施和設備的利用效率，提高了食用菌的生產量，環境人為控制也更加符合現代農業的發展方向，是我國發展生態農業、高效農業戰略的重要組成部分。