我國金針菇工廠化生產現狀與思考*

劉啟燕，戚 俊，王卓仁，周洪英，孫 波，趙會長，吳洪麗，徐澤群**

（1.湖北省農業科學院經濟作物研究所，湖北 武漢 430070；2.中國食用菌協會，北京 100801）

金針菇工廠化生產是運用工業理念發展現代農業，其采用農業生物工程技術和工業先進生產手段相結合，利用控溫庫房、智能設備制造適合金針菇生長的精準、智能、周年化生長人工環境，在產品的安全、可控、標準等諸多層面可媲美工業產品[1]。我國金針菇工廠化生產是循環農業的典范，是現代農業領域的朝陽產業，具有高產能、高投入、回報快的特點。金針菇工廠化極大地提高了食用菌產業的裝備水平，促進了技術的引進和科技創新，促進了產品質量的提高[2-3]。

我國是金針菇工廠化生產大國，產量穩居全球之首。2019年度我國金針菇工廠化總產量為163.85萬噸，占全國食用菌工廠化總產量的47.63%，占全球總產量的18.1%[4]。而近年來日本食用菌年產量僅維持在40萬噸左右，韓國全年食用菌總產量約為20萬噸[5]。2010年以來，在國家經濟發展和惠農政策的積極影響下，我國工廠化金針菇產業經歷了引進、吸收、創新的高速發展階段，企業數量經歷爆發式增長到理性回歸的過程，目前已基本穩定且單個企業規模越來越大。我國在工廠化生產設備、技術水平等方面與世界發達國家之間差距迅速縮小，工廠化金針菇在產能、產量、品質等方面遠越日、韓企業。

1 工廠化金針菇的產品優勢

工廠化生產的金針菇在質量安全方面具有天然優勢：1）生產全程無需使用農藥化肥。金針菇是木腐真菌，營養來源主要為玉米芯、米糠、麩皮等農作物下腳料，生產過程在工廠里不與土壤接觸，無需使用肥料；金針菇也是典型的低溫食用菌品種，工廠化生產金針菇的養菌溫度為13℃～15℃，出菇溫度為3℃～15℃，低溫環境下病害少、蟲害鮮有發生，無需使用農藥。2）工廠生產過程均采用物理方式預防污染。生產用的原料加水攪拌后采用高溫徹底滅菌，冷卻、接種及培養區采用萬級至百級新風系統凈化室內空氣，出入潔凈區人員均穿戴防護服，嚴格控制空間雜菌量，將金針菇栽培瓶的污染率控制在千分位范圍內。3）工業化的生產模式便于建立追溯系統，使每袋金針菇產品均可做到全程精準追溯，有助于控制產品質量和保障食品安全。總之金針菇是質量安全的健康產品，在食品安全廣受關注的今天，具有良好的市場發展機遇。

2 工廠化金針菇企業的特點

20世紀90年代中葉，中國臺灣省食用菌產業進入大陸，在廣東、上海、北京等地建立了十多家日產金針菇5 t～15 t的工廠化生產廠，但真正意義上的引進工廠化栽培生產線是2000年左右才開始，2008年以后進入迅速發展階段[6]，十多年來企業的發展呈現以下特點。

2.1 企業數量

2008年～2019年間金針菇工廠化生產廠家數量變化詳見圖1。

圖1 廠家數量變化Fig.1 Changes in the number of factories

由圖1可知，企業數量整體呈現快速增加后持續縮減的特點。2008年工廠化食用菌企業僅186家，至2012年已迅速增加到788家，企業數量急速膨脹，短短4年增長幅度高達323.66%。主要是金針菇產品的接受程度高且栽培工藝日趨完善，金針菇工廠迅速擴張。但2012年之后數量逐年減少，截止2019年，工廠總數降為417家。主要原因是食用菌市場經過急速擴張后使得市場競爭加劇，產品出現了供需失衡的情況。規模小、實力弱、成本高、技術差的企業迅速被市場淘汰，是工廠化發展過程中適時自我調整、行業整合和逐步成熟的表現。

2.2 工廠化金針菇總產能

雖然工廠化企業數量劇烈波動，但工廠化生產食用菌總產量依然逐年增加。工廠化金針菇年總產量由2011年的47萬噸，穩步上升到2019年的162萬噸，增長3.56倍，2008年～2019年間工廠化廠家產量變化詳見圖2。

如圖2所示，2011年以后金針菇總產量在工廠化食用菌中的占比均穩定保持在40%以上。主要是掌握技術且資金雄厚的大型企業迅速崛起，產能規模迅速擴大，將水平較低的中小企業擠出市場。根據中國食用菌工廠化委員會的調研報告[5，7-8]，統計對比金針菇工廠化生產產量排名前6家企業2015年與2018年的產量，分析結果見表1。

圖2 工廠化廠家產量變化Fig.2 Changes in the production capacity

由表1可知，僅2015年到2018年3年間，全國生產規模排名前6位的金針菇企業產能飛速擴張，各企業均保持2倍～4倍的速度增長，平均增長速度2.34倍，6家企業占全國金針菇總產量的比例也由2015年的54.02%上升到2018年的62.89%。

表1 2015年～2018年金針菇工廠化生產產量排名前6家企業產能對比表Tab.1 Production capacity of the top 6 companies ranked in factory production yield of Flammulina velutipes from 2015 to 2018

2.3 金針菇生物學效率及價格

生物學效率（biological efficiency） 反映了工廠化食用菌企業在技術、設備、管理等方面的綜合能力。生物學效率（BE，%）計算公式為：

式中：m為采收單產（g）；M為單瓶干物質（g）。

經不斷探索創新，技術不斷進步，工廠化金針菇栽培的生物學效率也逐年提高，品質大幅提升。近幾年來，不斷有金針菇生產企業進入上市輔導階段，并成功上市。企業公布的招股說明書清晰地反映出企業的生物學效率。其中雪榕生物2013年～2015年的生物學效率分別為139.38%、145.56%、151.90%[9]；華綠生物2016年～2017年的生物學效率為154.07%、151.75%[10]；萬辰生物2018年～2019年的生物學效率為151.89%、159.00%[11]。數據說明生產企業的生物學效率自2015年起均超過150%。雖然上市公司公布的數據代表行業較高水平，但也充分說明整個行業技術水平的迅速提升。

2013年～2019年間金針菇的銷售價格變化情況見圖3。

圖3 2013年～2019年金針菇平均銷售價格Fig.3 Average sales price of Flammulina velutipes from 2013 to 2019

由圖3可知，隨著單產迅速提升、總產量不斷增加，金針菇的平均銷售價格逐年下降。2013年平均銷售價格超過7元/kg，而2014年～2015年為6元/kg～7元/kg，2016年～2017年為5元/kg～6元/kg，2018年～2019年低于5元/kg。利潤空間縮小、規模效應彰顯，這與日本食用菌產業發展規律一致[12]。為了降低成本，企業不得不考慮采用大規模生產模式，并從單純追求數量轉向提高品質產量，金針菇的品質、產量及生產成本的競爭日益加劇。

3 金針菇工廠技術水平

工廠化技術水平在實踐中迅速提升，大型企業均逐漸掌握栽培技術，并基本形成適合自己的技術體系。

3.1 液體菌種技術

金針菇是工廠化栽培品種中液體菌種運用最普遍、技術最成熟的品種，大型工廠化企業均采用液體菌種[13]。其特點是成本低、生長快、品質好，但對設備、環境、栽培料、技術人員等均有較高要求，且不便于保藏，更適合于食用菌規模化、周年化、工廠化生產的企業。影響液體菌種質量的主要因素有試管種質量、液體發酵設備和發酵工藝等。工廠化金針菇液體菌種主要采用氣升式發酵罐；利用營養豐富、質量穩定、價格低廉的豆粕粉、玉米粉等為主要原料；發酵罐培養工藝比較一致，溫度16℃～20℃，初始pH 5～7，培養周期7 d～10 d。關鍵技術控制點為：液體培養基配制、液體菌種生產裝備、培養溫度控制、通氣量控制、雜菌控制等方面[14]。

3.2 大容量大口徑栽培瓶和高層架栽培技術

栽培瓶是金針菇生長發育的重要容器，其容積、口徑、形狀對品質、產量均有較大影響。早期引進時采用的栽培瓶規格主要有：容積850 mL、口徑58 mm；容積1 000 mL、口徑70 mm；容積1 100 mL、口徑80 mm等[15]。經過不斷探索調整，目前較合適的栽培瓶規格為容積1 400 mL～1 500 mL、口徑85 mm。瓶口越大，能容納的有效菇數越多，在培養基養分充足的前提下產量越高。

出菇房的層架設計是企業建廠之初需要重點考慮的因素，不僅需要滿足金針菇生長發育要求，更要考慮投入產出比。早期菇房高度一般為4層～6層，便于人工搬運。隨著傳送帶系統、中央控制水冷工程制冷系統的運用，栽培層架逐漸升高，目前栽培床架高達11層，大幅提高出菇房的土地利用率。雖然固定投資增加，但系統穩定、節能、運行費用低，從根本上保障了金針菇產品的品質。

3.3 原材料質量的嚴格控制和合理搭配

優質的原料是栽培出高產優質菇的前提條件，栽培金針菇的主要碳源由早期依賴森林資源的木屑替換為質量穩定、使用方便的玉米芯，主要氮源為米糠、麩皮等農業生產的下腳料。企業生產使用的原材料需保證新鮮、干燥、無霉變、無蟲害，盡量保證每批原料一致，并達到企業規定的驗收指標[14]。金針菇是目前工廠化栽培品種中使用養分最高的品種之一，部分企業使用米糠的比例達到40%以上，具有高養分、高含水量的特點。每個企業的配方都不是一成不變的，需經反復試驗及生產實踐，結合企業所在地原材料的供應特點，進行合理配制，篩選出高產經濟的優良配方，并不斷改進優化，保證產出的金針菇優質高產。

3.4 企業對污染率的嚴格控制

污染率是企業栽培技術和管理能力是否成熟的重要標志，直接影響企業的盈利能力。大型企業理想狀態是完全無污染，一般控制在9‰以內，較好的控制在1‰左右。生產工藝、環境參數控制、技術力量、管理精細程度等因素均對污染率有較大影響。從拌料、裝瓶、滅菌、冷卻、接種、培養、搔菌、出菇管理，直至采收包裝的整個生產工藝均可能對產品造成污染，每個環節都不可忽視。主要采取“以防為主，綜合防治”的原則，在整個產品生產過程中，采用空氣凈化系統、臭氧消毒、高溫高壓滅菌等物理消毒技術結合嚴格的環境衛生管理措施，達到盡量減少甚至消除污染的目的。

3.5 出菇房技術管理

經過十多年的不斷摸索積累，金針菇出菇房管理技術基本完善。對于金針菇這樣低溫、高濕、高CO2濃度耐受品種，關鍵是協調溫度、濕度、光照、CO2濃度四大因素，并控制整個出菇房的均一性，保證生長過程中每個栽培瓶均處于最佳狀態，以獲得穩定優質高產的產品。

4 金針菇工廠化設施設備

金針菇工廠化國產設施設備取得較大進展。早期大型工廠化生產食用菌企業以引進日韓設備為主，走過了一條引進、吸收和創新的艱難道路。目前國產設備取得重大進展，已能滿足大型工廠的設備要求，從學術探討逐漸轉向研發、制造和應用，并能根據工廠工藝需求進行改造升級。自動拌料、裝瓶、接種、搔菌、挖瓶等設備效率高且故障率低，同時對攪拌區除塵、拌料與裝瓶連接系統、裝瓶機打孔系統、栽培瓶除雜系統、滅菌鍋蒸汽除水系統、全廠傳送帶連接系統、液體菌種系統、包裝車間連接系統等均有重要改進或創新，起到提質增效的作用。例如出菇房中體力最繁重的是上下架工作，由人工把17 kg左右的栽培筐由傳送帶搬運到11層高的出菇架上，每個庫房上架時需要兩班身強力壯的工人對換才能及時完成，勞動強度大且危險性高。目前已開發出提升機替代人工搬運，上架時只需安排兩名人工輔助將栽培筐推進/出到提升機上即可。雖然只是小的改進但高效實用，正是這許多小的改造與改進，使整個工廠更高效的運轉。

5 金針菇工廠管理水平

金針菇工廠管理水平向食品企業靠齊，行業技術規程、標準逐步完善。金針菇工廠化作為現代精準農業健康發展的核心是產品的市場競爭力，要最大程度減少生產過程中的栽培技術和產品質量的波動，不斷提高金針菇的單產、品質和穩定性。這就要求企業必須嚴格實施管理標準化、操作標準化、產品標準化，建立和完善產品企業標準；進行自主管理，控制危險因子源頭，穩定運營運作。為了提高產品的市場競爭力，大型企業紛紛參照食品企業，進行標準化管理，如引進 ISO9001質量管理體系，部分企業還同時采取ISO22000食品安全管理體系認證、危害分析與關鍵控制點（HACCP） 體系等進行嚴格管理。金針菇菌種、原料、栽培管理、設備設施等相關的國家、行業和企業標準正逐步建立，已由中華全國供銷合作總社昆明食用菌研究所制定并發布了《金針菇菌種》國家標準[16]，中國食用菌協會制定《金針菇工廠化生產技術規程》團體標準[17]，多省均有針對性的地方標準。

6 金針菇菌糠的綜合利用

金針菇菌糠的綜合利用逐漸發展完善。金針菇菌糠是金針菇栽培中收獲產品后剩下的栽培料，含有豐富的菌體蛋白、有機質、多種酶等活性物質，品質穩定且供應均衡，是優質的生物質原料[18]。按照金針菇鮮菇∶菌糠≈1∶1的比例計算，全國金針菇企業每天生產菌糠約5 000 t，年產量超過160萬噸[4]。金針菇企業發展初期，由于每天產量大，不便于處理，很多企業自主開發烘干設備將菌糠烘干后作為燃料用于高壓滅菌，但2017年環保嚴格管理后不再允許使用。目前已廣泛應用于食用菌的二次栽培、改良土壤、能源材料等方面[19]，同時在動物飼料、育苗基質上均有應用[20]。

7 存在的主要問題

7.1 市場問題

7.1.1 金針菇比較效益下降明顯

由于世界范圍內新冠疫情的影響，全球經濟都處于調整或恢復期，前端原材料價格上漲，末端市場不振、消費低迷，造成中端的產品制造行業生存空間被擠壓、競爭加劇。受國際大宗貨物貿易影響，食用菌生產原材料上半年價格漲幅較大，金針菇生產原料漲幅達40.00%，而金針菇因餐飲消費疫后恢復緩慢，導致比較效益下降明顯。

7.1.2 銷售模式有待拓展

目前我國金針菇銷售模式主要是通過經銷商代理銷售，由大型經銷商從工廠拿貨，再一級一級往下批發給下游的餐飲業、超市、農產品深加工企業。該模式的不利因素一是多次搬動和非冷鏈運輸對金針菇的商品性狀造成不良影響，導致鮮菇品質降低；二是工廠未直接面對市場，不便于及時掌握市場的銷售規律，一定程度上喪失了市場主動權。近年來，隨著“互聯網+”等概念的興起，出現了直銷、網購、O2O等新興的銷售模式，各大工廠化食用菌企業亦開始探索新興的銷售模式，大力拓展商超、線上生鮮電商等渠道。但在資本的加持下，以生鮮電商、新零售和社區團購為代表的新業態、新模式，希望通過“補貼”和“傾銷”的模式，采取非公平競爭的手段，強力沖擊和改造生鮮供應鏈，而工廠化食用菌因其標準化和規模化程度高，履約成本低，是平臺優選的引流產品。生產企業和經銷商為訂單競爭激烈，而平臺企業低價時大量買進，漲價時停止采購、消耗庫存，首先逼迫實力不夠的企業帶頭降價，繼而帶動其它企業陸續跟進，最終壓低金針菇價格，導致生產廠家增產不增收。

7.2 技術問題

7.2.1 種性維護難

金針菇菌種的問題主要存在于生產中使用品種種性維護和新品種選育2個層次。金針菇易產生粉孢子，低溫刺激易出菇，導致常規冰箱保藏難度大；生產中試管菌種半月左右轉接1次，周年連續轉接，菌種頻繁擴繁容易引起菌種退化，導致菌絲活力減弱、子實體產量降低、子實體發軟、菌柄收縮且白度下降，嚴重影響產品的產量品質，菌種種性維護問題亟待解決。

7.2.2 新品種來源和加工產品少

雖然目前各科研單位利用孢子雜交育種、誘變育種、原生質體育種、生物工程等多種育種技術，選育出不少優質的金針菇品種，如川金33、農金6號、農金7號等[21-23]，但在工廠化生產中使用的多為國外引進的品種[24-25]，具有自主知識產權的菌種應用較少。目前全國工廠化金針菇均以鮮銷為主，少量加工為即食金針菇，深加工產品有待進一步開發。

7.3 人才問題

人才是決定工廠化食用菌成敗的重要因素。金針菇工廠化生產是一項系統工程，涉及生物技術、環境控制技術、信息技術等多個領域，是多學科相互融合、相互滲透的綜合性學科，對人員、設備和管理有著很高的要求[26]。運行良好的工廠首先要有有格局和有胸懷的掌舵人；其次要有通曉食用菌行業基本知識、具有創新精神和開發能力、具備解決生產中實際問題的技能并團結協作的髙素質科研技術團隊；還要有經過專業培訓，具有髙度責任感和敬業精神，嚴格遵守企業制定的生產規則和勞動紀律的生產操作人員。三個層次的人才缺一不可，但金針菇工廠化快速發展僅十多年歷史，符合要求的企業掌舵人和技術團隊還比較稀缺。

8 解決問題的思路

8.1 建立溝通協調機制

政府或行業協會積極為企業搭建溝通協調平臺，加速信息傳導流通。尊重市場經濟客觀規律，面對當前產業的嚴峻形勢，向企業倡導“食用菌行業命運共同體”的意識，保持產品、價格、產能等有效信息的準確對接和整合，嚴格執行中國食用菌協會工廠化專業委員會提出的“全國金針菇行業自律公約”。根據不同區域、不同產品的比較優勢，協調建立工廠化食用菌流通標準體系，實施產品質量分級規范，營造公平競爭環境。

8.2 推動新舊產能替換

利用物聯網+大數據為工廠化食用菌建立信息預警機制，拓展產銷對接渠道。為優質產品做好品牌賦能，以提高信息流傳導效率帶動產品流通效率。企業苦練內功，提升核心競爭力，提高精細化管理水平，算好自家的經濟賬，在釋放新產能的同時，鼓勵降低或關閉高耗能、低效率的舊有產能，輕裝前行。

8.3 提高創新能力

鼓勵企業與科研院所積極對接，研發食用菌新品種，定向篩選馴化成本低、高轉化率的產品。同時，多渠道合作開展食用菌產品加工、保鮮等方面的試驗，提升食用菌產品在生產、流通等環節的操作便捷性，將食用菌產品多樣性和產銷平衡兩手抓。深度挖掘食用菌產品營養保健功效，結合消費者對食品健康新需求，拓展功能性產品研發渠道，提高產品附加值。

8.4 健全人才體系培養

鼓勵企業與各類院校開展多方面合作，聯合培養多層次技術管理人才。學生在各類大專院校以理論學習為主，提高學生的專業技能和科學素質；學生在企業以實訓為主，了解企業的實際生產需求，加強專業基礎知識，同時反饋專業基礎知識的缺陷，完善理論知識的學習內容[27]。有針對性地培養食用菌行業需要的各層次人才。