黑木耳菌包工廠化生產質量控制*

鄧春海，朱巍巍

（遼寧省微生物科學研究院，遼寧 朝陽 122000）

中國是世界上黑木耳 [Auricularia auricular(L.ex Hook.)Underw]栽培的起源地，距今已有1 400多年的栽培歷史，目前總產量已達世界產量的90%以上。近年來我國黑木耳栽培規模越來越大，各地黑木耳菌包加工廠如雨后春筍般出現，并朝著專業化、大型機械化及智能自動控制化方向發展[1]。據不完全統計，截止2018年底，全國年產100萬包以上的菌包加工廠有近300家，年產500萬包以上的有40家左右，年產達1 000萬包以上的菌包加工廠有20多家[2]。根據對這些菌包加工廠生產能力的不完全統計，2018年產能近10億包，但僅占全國栽培量120億包的8.3%，全國仍有90%以上的菌包是由分散的家庭作坊模式生產[3]。因此，菌包加工工廠化生產具有巨大的發展空間。

菌包加工廠的出現意味著黑木耳栽培出現專業化分工，是我國黑木耳產業由傳統模式向標準化、集約化、智能化轉型發展階段的新跨越。這種發展趨勢改變了以往黑木耳生產小而全的“麻雀”生產模式，提高了生產效率，節約了生產成本，大大提高了菌包品質[4]。黑木耳菌包工廠化生產為產業發展帶來了重大機遇。

然而有的菌包加工廠倉促上馬，廠區設計布局不合理，沒有穩定的技術團隊做支撐，生產工藝不成熟，缺乏行業技術規范及統一的產品質量安全標準和檢測方法，菌種來源安全性無法保障。諸多問題的產生導致生產的菌包配方不合理、產量不穩定、污染率高、可重復性低，農藥及抗生素殘留影響產品品質，各批次菌包品質參差不齊。最終，栽培戶購買后糾紛不斷。因此，如何確保生產的菌包環保、安全、產量高、品質穩定是目前很多工廠化黑木耳菌包生產企業迫在眉睫需要解決的問題。

1 菌種生產管理

1.1 明確菌種來源及其生物學特性

菌種在整個黑木耳菌包生產過程中起著至關重要的作用。不但要選對菌種，還要培養出無退化、活力旺、純度高的菌種，才能為下一步的菌包生產打下一個良好的基礎。春季平均氣溫穩定在10℃以上時，上一年冬季及當年春季制作的黑木耳菌包即可進入大棚出耳或放在室外露地出耳，這類菌包出的木耳叫春耳。

春耳菌種分2種，一種是在室外露地出耳，一種是在大棚吊袋出耳。地擺出耳宜選中晚熟品種，大棚吊袋出耳宜選中熟或早熟品種，購買菌種時應從信譽度高、質量可靠的科研院所或專業機構購買，并要詳細了解所買菌種的生物學特性及有關注意事項，例如購買的是第幾代試管菌種等。試管菌種在擴繁使用過程中傳代次數不能超過5代，以確保菌種的遺傳特性不發生變異和退化。

1.2 一級菌種

菌包加工廠一般使用試管菌種進行菌包生產。適合的斜面菌種配方能使菌絲潔白、健壯，抗雜能力強，生長速度快，菌絲生長整齊一致，貼附培養基生長；而在不適合的培養基上菌絲會表現出菌絲纖細、暗淡、數量稀少，氣生菌絲增加，生長速度慢，長勢弱且易被雜菌污染。菌包生產過程中，冰箱短期保存的試管菌種以10 d為一個使用周期，使用前要提前從冰箱取出放到室溫環境培養1 d，恢復菌種活力后再使用。

觀察一級菌種培養過程可以發現，試管斜面菌種在恒溫箱培養過程中會有被雜菌污染的情況，因為在擴繁斜面菌種的時候每個操作人員的操作水平都不一樣，不能保證每一支試管都不染菌。因此如果在恒溫培養的過程中不經常觀察菌絲萌發及生長情況，就無法在雜菌剛剛出現的時候及時發現，而菌絲由于生長旺盛往往會蓋住雜菌甚至看不出有雜菌出現過。這種已經被雜菌污染過的木耳菌種使用后會擴大菌種污染的數量給生產帶來更大的損失。因此試管斜面菌種在培養的過程中應隔一天觀察一次。

1.3 搖瓶菌種

搖瓶菌種是黑木耳菌種生產中由固態轉變成液態菌種的一個關鍵環節，具有承上啟下的重要作用。制作搖瓶菌種必須要把握住2個關鍵點：1） 保證菌種品質。2）控制污染率。適合的培養基加上優化的培養工藝是制作高品質搖瓶菌種的必要條件。控制污染率主要在制作搖瓶的滅菌和接菌2個環節，搖瓶滅菌的條件是121℃、25 min，無假壓現象（即滅菌鍋內冷氣沒排凈，根據壓力表顯示的壓力并通過溫度與壓力對照表不能準確反映鍋內的真實溫度）。接菌要嚴格無菌操作，同時要注意保持接菌環境衛生，超凈工作臺保持百級凈化水平。

1.4 大罐發酵液體菌種

決定大罐發酵菌種品質的好壞有4個因素：配方、操作技術、菌種培養控制技術、出罐檢測技術。配方是最基礎的條件，大罐生產的主要技術指標為：培養溫度25℃，接菌量0.7%，罐壓0.04 MPa～0.05 MPa培養條件下96 h達到出罐標準。出罐時液體菌種粘稠，菌球呈懸浮狀態，菌液淡黃色，菌球白色，大小均勻有短毛刺，密度達90%以上，pH在4.6～5.1。

菌種檢測：出罐前液體菌種檢測非常重要，不能只憑感觀進行判斷。發酵48 h時取樣涂平皿，30℃恒溫箱培養48 h，出罐前觀察該平皿是否有細菌、酵母菌或霉菌出現；出罐前還要取樣鏡檢木耳菌絲狀態，查看鎖狀聯合數量，以及是否有角變或空泡現象等；檢測發酵pH是否在正常范圍內。用抽濾法粗略測量每批菌絲濕重生物量多少，從排氣管聞大罐菌種的氣味是否正常，如有酸、臭等異常氣味則證明大罐菌種已被污染。以上這些檢測指標勻能從不同角度綜合反映出大罐菌種品質的好壞。

1.5 菌種貯存管理

在菌包生產階段，試管斜面菌種長滿后要先把已經被污染的菌種挑出來廢棄，再把正常的菌種用收納盒收好，用標簽標明菌種名稱、保藏日期、數量、接種人員等信息。貯存在4℃冰箱做短期保存。斜面瓊脂菌種最多保存不超過10 d。試管斜面母種的擴繁要有計劃分批次生產，根據每日生產搖瓶菌種的使用量來計劃10 d的母種需求數量。如果試管母種一次生產數量過多，10 d內用不完，則試管母種容易出現脫壁失水及出現大量氣生菌絲等老化現象，母種的活力下降。作為長期保存的菌種，硅膠塞封口的斜面培養基菌種可保存1年，木屑試管菌種可保存3年～5年（硅膠塞封口）。-80℃超低溫保存的菌種可長達10年。

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1.6 對技術員工定期進行無菌操作技術培訓

只有提高操作技術員工的無菌意識和無菌操作水平以及熟練掌握固體培養基、液體培養基制作技術，熟悉菌種培養設備、檢測設備、滅菌設備的使用方法，才能有效降低菌種污染率，提高成品率。因此要對涉及技術操作的員工定期進行技術培訓，以提高其無菌操作的熟練程度和對儀器設備的熟練操作水平，并逐步形成成熟的技術團隊。

2 菌包生產管理

2.1 生產區域劃分及管理

菌包生產車間可劃分為有菌區和無菌區進行管理，有菌區包括備料區、拌料區、裝袋區、滅菌區；無菌區包括冷卻區、接菌上線、接菌區、接菌下線、養菌區。在無菌區內要安裝紫外線殺菌燈，配備臭氧消毒機。接菌上線、下線要達到10萬級凈化（即養菌室每小時換氣次數不少于15次）空間，在接菌區內安裝100級凈化層流裝置。備料區每次生產只備足一天用量的原輔材料，拌料區、裝袋區、滅菌區每天生產結束后要把機器內、地面上剩余的原料渣清掃干凈。無菌區每天生產結束后首先要清理生產中產生的垃圾，地面用拖布拖干凈，最大限度降低環境中的粉塵數量。

2.2 拌料裝袋標準

2.2.1 拌料方法及標準

黑木耳菌包原材料包括粗木屑、細木屑和輔料，粗木屑要在拌料前4 h～5 h提前預濕，攤開在地面不超過5 cm厚度澆透水，中間要翻堆1次。秋季進行出耳的菌包稱為秋擺，夏季制秋擺時氣溫高，預濕料容易變酸，因此預濕程度要相應降低。預濕的粗木屑、細木屑、豆粉、玉米面先在拌料機內干拌均勻，石灰、石膏粉溶解在大盆水里后倒入拌料斗與其他干料一起，邊加水邊攪拌30 min。拌好的料含水量應達到60%～61%，pH達到7.0～7.5。

2.2.2 含水量及pH檢測方法

裝袋前對料的含水量及pH進行檢測，可使用水分快速檢測儀檢測含水量。檢測pH時，取100 g拌好的料放入500 mL燒杯內，加入50 mL純凈水，攪拌均勻，用手握緊，擠出其中的水分于另一個250 mL燒杯內，然后用酸度計測量該液體的pH即為料的pH。

2.2.3 裝袋方法及標準

目前黑木耳菌包加工廠使用的裝袋機有臥式和沖壓式2種。臥式裝袋機更符合黑木耳菌包生產的要求，裝袋用塑料袋最好使用聚氯乙烯16.2 cm×35.0 cm×0.05 cm規格的袋，該菌袋貼壁性好，能耐124℃高溫，符合工廠化生產中高壓滅菌的需求。

2.3 菌包滅菌

工廠化菌包生產采用的是高壓滅菌的方式，菌包要裝到塑料筐再放入高壓滅菌鍋才能保證不留死角。當天裝袋必須當天滅菌，用高壓聚氯乙烯袋制作的菌包可以在124℃、0.14 MPa下保壓80 min即可達到徹底殺滅菌包中微生物營養體及芽孢的作用。

2.4 菌包冷卻接菌

菌包滅菌結束后從專用通道進入到冷卻室。冷卻室及接菌室有專門的新風凈化系統，新風通過冷風機冷卻后吹出來為菌包降溫。當菌包內部溫度降低到28℃以下時就可以進行接菌。接菌上線（菌包從冷卻室出來上生產線到進接菌室之前的這部分空間）、下線（菌包接完菌后從接菌室出來下生產線后到的一個暫存空間）及接菌室在上次使用完畢打掃衛生后要打開臭氧機定時消毒2 h。第2天接菌前提前打開紫外線燈消毒30 mim，關閉紫外燈20 min后操作人員進入無菌接菌室開始接菌。接菌工作人員也必須穿防護服經過“風淋室”消毒后才可進入到接菌上線及接菌室接菌。接菌室與接菌上線及下線要保持10 Pa～15 Pa的正壓差。自動液體接菌機的菌液噴頭在接菌前及中間休息后再接菌操作時，都要用火焰消毒后才能繼續使用。封口海棉要在接菌前用泌潔仕消毒后使用。干料為500 g的菌包接菌量控制在20 mL～25 mL。

3 菌包培養

3.1 養菌室消毒及檢測方法

3.1.1 養菌室消毒方法

菌包培養環境的潔凈程度對于控制菌包污染率起到至關重要的作用，尤其是重復使用頻率高的培養室必須做好培養前的消毒工作才能最大限度地降低菌包污染率。在熏蒸消毒前先用高壓清水沖刷庫房墻壁地面及角落（包括走廊）。清洗完庫房后，庫房門敞開1 d～2 d，讓庫房內的水分自然蒸發，以免濕度過大影響消毒效果。床架在室外清洗干凈后搬到庫房內，先用配好的漂白粉水溶液（30%的漂白粉1 kg加入清水30 L攪拌均勻），取上清液噴液庫房內的床架及周轉框消毒（周轉筐集中放在一個庫房內），庫房邊角墻面，走廊都要噴到，但盡量避免噴到設備上。

按照甲醛（40%） 10 mL·m-3、高錳酸鉀5 g·m-3計算用量，即1瓶高錳酸鉀（500 g） 配2瓶甲醛（500 mL）的比例使用，根據庫房大小計算好用量。先把高錳酸鉀倒入容器中并放在庫房不同位置均勻分布，再按比例緩慢倒入甲醛溶液，兩人配合從庫房的最里邊開始依次向門口方向的容器中倒入甲醛溶液，完成后迅速撤離封閉庫門[5]。熏蒸8 h后就可以打開新風循環風手動模式排風，4 h～5 h后進入庫房聞不到刺激性氣味毒氣就已經排除干凈了，消毒工作要在進菌包前1周進行。

3.1.2 養菌室潔凈度檢測方法

將倒有營養瓊脂培養基的培養皿均勻分布放在養菌室內距地面約1 m處（一般每10平方米放置一個平皿），在空氣中暴露30 min采集沉降菌后，蓋好平皿蓋[6]。同時留同批次空白平皿3個不開蓋做對照，一起放入30℃恒溫箱內培養48 h取出計數。養菌室應達到10萬級凈化車間標準，檢測沉降菌數量每皿小于或等于10個菌落為合格。

3.2 新風系統消毒

新風系統在工廠化生產中承擔向菌包培養庫房、生育庫房、發酵車間、冷卻車間、接菌上線、接菌室、接菌下線、實驗室等重要環節輸送過濾無菌風的作用。因此新風系統消毒不徹底或過濾器沒有按時更新將會直接影響到以上接菌、培養等環節的效果，甚至會造成大面積污染事故的發生。

要確保新風系統消毒徹底和送風安全可從兩個方面著手處理：1）按時更換或清洗過濾器。初效過濾器使用3個月～4個月須清洗1次，每半年必須更換一次。中效過濾器使用6個月必須更換，高效過濾器使用12個月必須更換。2）新風通道消毒，新風通道每次停產后重新恢復生產前均要使用藥物熏蒸消毒1次，可使用泌潔仕煙霧熏蒸消毒。

3.3 養菌環境控制參數設置

由于工廠化菌包生產使用的是液體菌種，因此在接菌后要讓液體菌種快速萌發，防止因長時間不萌發脫水而失去活力。菌包進培養房后環境溫度應設置在25℃～28℃，3 d后菌種開始萌發菌絲。詳細控制參數見表1。

表1 養菌庫房環境控制參數Tab.1 Controlling parameters of fungal cultivation warehouse

3.4 養菌過程管理

菌包進入養菌庫房后，要建立菌包發菌狀況記錄制度，需要記錄的內容示例見表2。

表2 養菌管理登記表示例Tab.2 Example of management registration fungal cultivation

如表2所示，每天都要對發菌狀況進行記錄，安排專人進行管理。對污染嚴重的菌包要及時發現，并統一裝入密封袋內移出養菌庫房遠離庫房深埋土內或燒掉。

3.5 養菌結束標準

菌包在工廠化標準養菌庫房內進行培養，一般需要25 d～30 d即可長滿整個菌包，菌包成熟標志為：菌包無發熱現象且重量變輕；菌絲潔白布滿整個菌包，菌包無脫壁現象；菌包富有彈性；菌包無雜菌污染。45 d～50 d有效積溫要達到354.0℃～411.5℃。

4 菌包貯存管理

菌包發菌結束后，如果室外溫度還達不到出菇標準就要暫時貯存在庫房內。庫房溫度調整到5℃～10℃避光貯存。如果室外最低氣溫達到5℃～10℃以上就可以移到室外出耳管理。同時建立發菌結束登記表，示例見表3。

表3 貯存管理登記表示例Tab.3 Example of storage management registration

如表3所示，需清點發好菌包數量，把有問題的菌包清理出庫房，做到對每個庫房內的菌包狀況都心中有數。

5 總結

要提高工廠化黑木耳菌包的品質，首先要有好的菌種，即廣泛栽培、口碑好、遺傳特性穩定、試管菌種潔白粗壯純凈。液體菌處于對數生產期，且菌球密度大懸浮純凈。其次要有科學的生產工藝和管理，好的生產工藝既能提高生產效率，又能保證菌包質量的穩定性。最后還要有科學嚴謹的檢測方法，這是保證菌包品質的有效手段。因此，菌包生產是一個系統工程，要求菌種、技術、工藝、管理、檢測5個方面齊頭并進，缺一不可。