食用菌工廠化生產是最具現代農業特征的產業化生產方式，其采用工業化的技術手段，在環境可控的設施條件下，組織高效率的機械化、自動化、流水化作業，實現食用菌的規模化、集約化、標準化和周年化生產，是我國食用菌產業的發展方向。近些年來，我國食用菌工廠化生產發展十分迅速，除了發展較早的上海、北京、廣東繼續保持領先外，江蘇、福建、山東及東北等地區也后來居上，成為食用菌工廠化生產的主要基地。目前我國工廠化生產主要品種有金針菇、杏鮑菇和蟹味菇、雙孢蘑菇、白靈菇等。食用菌工廠化生產配套的設備生產企業發展也十分迅速，目前生產的設備包括全自動滅菌設備、整套生產流水線、液體菌種設備、空氣調節設備、加濕設備、凈化設備和控制系統，為食用菌工廠化發展奠定了基礎。但是國內食用菌生產設備整體上與日本、韓國還有差距，需要不斷加以改進和完善。
1 食用菌工廠化生產
1.1 工藝流程
1.2 操作要求
1.2.1 原料混合攪拌
栽培主料有木屑、玉米芯、棉子殼、甘蔗渣，營養物質有米糠、麩皮、玉米粉和少量的石灰、石膏等。在工廠化生產的配方中，營養物質所占比率比常規栽培的要高，一般要占總量30%～40%，以盡可能提高第一潮菇產量。
基本配方1：棉子殼30%，玉米芯36%，麩皮30%，玉米粉3%，碳酸鈣1%，含水量64%～66%。
基本配方2：木屑33%，玉米芯30%，米糠22%，麩皮11%，玉米粉3%，碳酸鈣1%，含水64%～66%。
通過攪拌使原料在最短的時間內吸取大量的水分，提高培養料自身的蓄水能力，并使物料混合均勻。同時快速完成裝瓶和滅菌，避免微生物大量繁殖致使培養料發酵酸敗，改變其理化性質，影響發菌速度和產品產量。
1.2.2 裝瓶
將混合均勻的原料均勻地裝入專用塑料瓶中，并完成打孔和壓蓋。目前國內使用的栽培瓶有850mL和1100mL。金針菇大多采用1100mL大口徑塑料瓶，單瓶產量已達到300g以上；1100mL塑料瓶栽培杏鮑菇，產量130～150g；850mL
1100mL塑料瓶栽培蟹味菇產量分別在160g和200g左右。
1.2.3 滅菌
一般采用全自動高壓滅菌鍋，提高滅菌效率和滅菌效果。通過滅菌使培養料中的微生物（含孢子）全部被殺死，使培養料處于無菌的狀態，同時培養料經過高溫高壓后，一些大分子物質如纖維素、半纖維素等進行部分降解，有利于菌絲的分解與吸收。
1.2.4 冷卻
采用較多的是二級冷卻。滅菌結束后，滅菌車拉至預冷室，通過凈化至1萬級的自然新風將菌瓶溫度降至50℃以下，冷卻約2h左右，起到節能的作用。然后通過冷風機強制制冷至20℃以下。
1.2.5 接種
大多數采用固體自動接種機，液體接種機也在一些企業使用。接種室需保持充分潔凈，1萬級凈化新風引入接種室，并使室內形成正壓，防止外界氣流進入。在接種區域通過層流罩凈化處理，局部達到100級，保證接種的成品率。
1.2.6 培養
接種后培養瓶放置在墊倉板上，移至清潔及控溫、控濕、控氣的培養室中。培養室要有適宜的溫度、濕度和CO2濃度。金針菇培養時間在25～30d ，蟹味菇菌絲發滿后需要后熟過程，黃色蟹味菇培養時間在80～90d ，白色蟹味菇在90～100d ，杏鮑菇的培養時間在30～35d。如果使用液體菌種，培養時間將縮短7～10d 。
1.2.7 搔菌
瓶栽食用菌必須經過搔菌過程，使表面菌絲斷裂，菌絲重新形成，縮短出菇時間，提高出菇整齊度。金針菇與杏鮑菇搔菌時必須去除瓶口表面的菌種塊，而蟹味菇搔菌時保留表面菌種，搔成“饅頭型”。金針菇與蟹味菇搔菌后需注水，補充培養期間損失的水分并使菌絲快速恢復，而杏鮑菇為了控制原基數量，不需要注水處理。
1.2.8 催蕾
催蕾室必須滿足適宜的溫度、光照、濕度、通風的原基形成條件。空調能及時的降溫（升溫），確保在適宜溫度下形成原基，燈光必須合理設置和開啟，誘導原基形成和控制正常的原基數量，催蕾時要保持較高的環境濕度，室內必須保持一定的氣流循環，使不同方位的氣流均勻一致，減少上、下層溫差，促使原基同步形成和正常生長。
1.2.9 抑制
在現有的栽培品種中，只有金針菇采用抑制程序。通過抑制達到菇體整齊均一、菇體健壯的目的。根據試驗，經過4℃1周抑制處理，健壯菇的比率達到95%，而不經過抑制，健壯菇的比率為88%。抑制分為風抑制和光抑制，或者兩者同時使用。風抑制的作用是通過微風吹拂，吹散瓶口表面聚集的CO2，使一些弱小的菇蕾吸收到足夠的氧氣，促進其正常生長；光抑制的作用是通過光照使得生長較快的菇體生長受到抑制，使得大、小菇蕾同步生長。
1.2.10 子實體生長
金針菇屬低溫品種，出菇溫度控制在5～7℃，蟹味菇和杏鮑菇屬中溫品種，溫度控制在14～16℃，此時相對濕度比催蕾時要略低，杏鮑菇為了減少細菌感染，采用干、濕交替方法。金針菇CO2濃度最高可達到10000mg/kg，促使菌柄拉長、抑制菇蓋生長，金針菇生長時不需要特別光照，日常觀察時開燈就能滿足需要，蟹味菇生長時要有較強的光照，促使菇蓋上的花紋正常形成并抑制菌柄徒長。
1.2.11 采收包裝
子實體生長至七八分成熟時即可采收。金針菇采收后直接包裝，分150g小包裝和5kg大包裝，杏鮑菇削根后一般采用2.5kg的大包裝，蟹味菇菇體脆嫩，去除培養料后以150g托盤包裝為主。金針菇小包裝和蟹味菇采用單向透氣膜，通過自動化機械包裝，以延長保鮮時間。包裝后入2～4℃冷庫。
2 環境控制技術
2.1 廠房要求
食用菌工廠化生產采用封閉式廠房，目前使用最多的是帶保溫的彩鋼板廠房。廠房周圍要求無工業三廢、畜禽養殖場、垃圾堆置場及其他污染源，生產水源最好使用管網自來水。根據生產布局一般分為五個區域：Ⅰ區為無菌區，包括冷卻室和接種室，是廠區潔凈度最高的區域；Ⅱ區為培養區，對潔凈度有著嚴格的要求；Ⅲ區為搔菌、栽培、包裝區，對環境的整體要求較高；Ⅳ區為操作區，包括裝瓶和滅菌區域，對環境無特殊要求；Ⅴ區為挖瓶區和原料堆場，是灰塵和雜菌較多的區域。根據日生產量和不同品種，合理布局各區域面積，對各個區域制訂不同管理要求和人員流動要求。
2.2 凈化
2.2.1 空氣凈化
新風由高壓離心風機送入，經過初、中效過濾后，再由冷卻室和接種室的高效過濾風口送入，連續循環，達到室內凈化，冷卻室和接種室要求達到1萬級潔凈度，并形成正壓，防止外氣倒流。
2.2.2 風淋
對進入冷卻和接種區域的人員達到潔凈要求，減少外面灰塵和雜菌隨著人員進入而帶入。
2.2.3 層流罩
在接種機的上方安裝層流罩，使接種局部區域達到100級潔凈度，保證接種區域充分潔凈，提高接種成品率。
2.2.4 自凈器
在冷卻室和接種室安裝帶高效過濾器的凈化設備，室內空氣經自凈器的高效過濾裝置的連續循環，達到室內的凈化。
2.3 制冷、加熱
不同食用菌品種有各自適宜的培養溫度和出菇溫度，食用菌工廠化生產就是創造一個最適宜的環境條件，滿足培養和出菇需要。制冷（加熱）和通風設備是食用菌工廠化生產中關鍵設備，投入大，對技術要求高。目前許多企業開發了智能化控制系統，實時采集、監控培養和栽培期間參數的變化，并及時預警，為食用菌創造優化的生長條件。
2.3.1 制冷負荷設計
負荷計算=泄漏熱+瓶子發熱+機械發熱+照明發熱+換氣負荷
泄漏熱=墻面面積×內外溫差×導熱系數瓶子發熱=瓶子數量×每瓶發熱量
機械發熱=室內冷卻器發熱+加濕器水溫差產生熱量+換氣扇產生熱量
照明發熱=燈管數量×每臺單位時間發熱量×開啟時間
換氣負荷=室內容積×每小時換氣次數×內外溫差×熱回收率
同時，考慮其他熱損耗，制冷效率衰減等因數，在選用制冷機時，制冷機負荷=計算負荷×1.2。在負荷計算中，瓶子發熱和換氣所產生的負荷最大；而選擇保溫性能好的建筑材料，減少導熱系數和熱回收裝置的使用可有效減少負荷，同時根據不同培養階段呼吸作用的強弱，以CO2濃度為指標，自動啟動送排風裝置，起到節能降耗的目的。
2.3.2 電加熱
在室內機的出風口安裝電加熱管，通過室內機風機送到室內，起到加熱作用。
2.3.3 蒸汽加熱
適合北方寒冷地區使用，蒸汽直接通入栽培室，起到加熱和加濕作用。
2.4 通風換氣
食用菌工廠化生產是處于高密度、封閉環境下的培養和出菇，在菌絲培養和子實體生長階段產生大量的CO2和其他代謝產物以及大量的熱能，因此通風條件的優劣直接影響到菌絲的營養積累和對雜菌的抵抗能力，最終影響到產品的品質與產量。菌絲培養和出菇要有合理的放置密度，既要充分利用空間，又要使所有的瓶處于良好的通風換氣環境中，菌絲與菇體呼吸產生的熱量及CO2及時排出，保證每瓶均能產出高品質的產品。常用的通風設備有換氣扇、熱交換器和空調箱。
2.4.1 換氣扇
根據房間的大小和放置瓶子的數量，選擇合適的換氣扇型號和數量，保證有足夠的風壓和風量，快速地送、排風，達到設定的CO2濃度。
2.4.2 熱交換器
新鮮空氣和室內空氣進行熱量交換后，通過送風管送入栽培房間，起到減少空調負荷、節能的目的。
2.4.3 空調箱
制冷（加熱）和新風送入組合機組。新風通過機組制冷或加熱，再通過風管送入培養室或栽培室，進入的新風溫度和室內溫度比較接近，避免室內或冷、或熱，同時新風通過分布在室內的風管送入，均勻度更高。
2.5 加濕
水是食用菌生長的最重要的環境因子之一，作為各種生理代謝的媒介，與食用菌的生長和發育緊密相關。除了在培養料配制時達到足夠的含水量外，菌絲培養和出菇階段必須保持一定的相對濕度，使基質的含水量維持與環境水分相互擴散的動態平衡中。目前工廠化生產的加濕方法主要有超聲波加濕、高壓微霧加濕和蒸汽加濕。
2.5.1 超聲波加濕
振動子產生的霧粒，直徑小于5μm ，加濕效率高，加濕后不產生滴水現象，對水質要求較高，需要軟化處理，去除水中的水溶性無機物和雜質，振動子的壽命在5000h左右，需定期更換。是食用菌工廠化生產中應用最廣泛的加濕設備。
2.5.2 高壓微霧加濕
通過高壓泵對水加壓到4.9×106MPa以上，再經過高壓管輸送到噴嘴，霧粒直徑小于15μm ，水霧從液態變成氣態，在空氣中吸收熱量，起到降溫和加濕作用。適用于面積較大的培養室。
2.5.3 蒸汽加濕
蒸汽管直接通入栽培車間，起到加熱和增濕作用。適用于北方寒冷、干燥的食用菌栽培室。
2.6 光照
食用菌工廠化生產是在全封閉環境下的立體栽培，在菌絲培養期間不需要光照，但在出菇過程中必須保持一定的光照強度，誘導原基形成和提高整齊度。普遍使用的是日光燈，具有節能效果的LED燈在金針菇及杏鮑菇上也逐步被使用。
3 討論
食用菌工廠化生產涉及生物技術、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。
食用菌工廠化生產的快速發展，帶來產品的季節性過剩。我國食用菌工廠化生產的產品和常規生產的產品在相當長的時間內同時存在，一些投資少、成本低的季節性產品必然沖擊市場價格，對工廠化生產企業造成很大的壓力。同時勞動成本的上升和原材料、能源價格的上漲，影響著企業的利潤，企業間競爭也越來越激烈。食用菌工廠化生產的關鍵在于如何連續、穩定地獲得優質、高產的產品，如何減少勞動力成本和節能、降耗。 （國家食用菌工程技術研究中心 農業部應用真菌資源與利用重點開放實驗試驗室 上海市農業遺傳育種重點開放實驗室 上海市農業科學院食用菌研究所，高君輝 馮志勇 唐利華）
金針菇地溝栽培方法
2018-02-09 08:02:00
