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香菇菌棒工廠化生產中的主要污染形式及其相互關系
作者:    來源:食用菌賊船    點擊數:   文章發布時間:2020年04月28日 【字體:

香菇菌棒工廠化生產中的主要污染形式及其相互關系

本文榮獲“裕灌杯”《食藥用菌》雜志2019年度優秀論文評選活動“優秀獎”。

耿立1, 3  龔鳳萍2,3    張應香2, 3*
( 1. 河南農業大學經濟與管理學院,鄭州 450046;2. 信陽市農業科學院,河南信陽 464000;3. 河南省食用菌產業技術體系信陽綜合試驗站,河南信陽 464000)
食藥用菌雜志

  隨著我國香菇菌棒工廠化生產的深入發展,各主產區配備有工廠化制棒生產車間、流水線及環境控制系統的專業化制棒工廠數量越來越多、規模越來越大。然而,菌棒生產污染率居高不下的問題也日益突出[1, 2]。2017年9月10日至10月8日,我們采用工廠化制棒方式生產香菇菌棒29個批次共計461 247棒,去除脹袋菌棒后,共接種450 373棒,污染21 786棒,平均污染率為4.84%。現將污染情況及原因分析如下,供生產及研究人員參考。
  1  材料與方法
  1.1  材料
  (1)菌種。慶科212膠囊菌種,慶元縣食用菌科研中心提供[3]。
  (2)培養基配方。木屑84%、麥麩15%、輕質碳酸鈣1%,含水量53%~55%。
  (3)設施設備。拌料裝袋生產線、鹵素水分測定儀(幸運XY-MW)、智能扎口機(菇人GR-K5)、工業蒸汽鍋爐(太鍋DZL2-1.25-AII)、臭氧發生機(九州龍JA-100A)、接種凈化風機(科興FCF-800)。萬級凈化冷卻室(長12 m×寬12 m×高4.5 m)和萬級凈化接種室(長10 m×寬12 m×高2.5 m),配套制冷空調設備;潔凈發菌室(長22 m×寬12 m×高4.5 m),墻體為容重25 kg/m3的聚苯乙烯冷庫板,每個發菌室安裝24 P工業空調2個,2 000 m3/h的進、排風扇各4個, 30 W節能燈管4盞。
  1.2  方法
  (1)制棒與滅菌方法。使用15×55(cm)聚乙烯塑料袋制棒,袋均裝料1.9 kg(濕重)。菌棒在95~99 ℃下常壓滅菌5 h,再燜置6 h后揭膜,自然降溫至65 ℃后轉入冷卻間;使用空調將料溫降至25 ℃以下。
  (2)接種方法。在噴霧降塵后的接種室內,將菌棒擺放在接種臺面的凈化風機潔凈風區域內,每棒接入膠囊菌種4顆。
  (3)發菌方法。接種后的菌棒轉運至發菌室,存袋密度60棒/m3,設定空調控溫22~24 ℃;菌落連穴前,每天開門并機械排風2次,每次10 min;菌落連穴時刺孔,孔深5 mm、孔徑5 mm,每穴4個孔;刺孔后,空調控溫在20~22 ℃,設定排風頻度為開5 min、關115 min;發菌接近滿袋時,空調控溫在23~25 ℃,設定排風頻度為開10 min、關110 min。發菌期全程閉光,濕度自然[4,5]。菌棒發滿菌絲后,從發菌室移至出菇基地,同時統計每批次污染率數據。
  (4)數據搜集與處理方法。向拌料裝袋、滅菌冷卻、接種、發菌等4個生產環節的負責人分別發放《質量檢控日報表》,檢查、記錄關鍵技術控制點的情況和生產中發生的故障,作為分析污染原因的依據。菌棒發滿出庫時,按照扎口處污染、接種穴口污染、袋身袋底微孔污染3種形式分類記錄污染菌棒數量,同一菌棒兼具兩種以上污染形式的,按污染最嚴重的形式計。最后計算出各批次的3種污染率及總污染率。
  使用Excel 軟件對污染率數據進行處理分析。
  2  結果與分析
  2.1  扎口處污染情況
  從圖1可見,29個批次扎口處污染率數據中,有20組在0.5%以下,占68.96%;有6組在0.5%~1%間,占20.68%;3組在1%以上。說明香菇菌棒工廠化生產方式,將扎口處污染率控制在1%以下是完全可以實現的。

29個批次扎口處的污染率分布

圖1  29個批次扎口處的污染率分布

  除個別批次外,扎口處污染率分布曲線(圖1)總體表現出上升的趨勢,分析認為該趨勢與扎口機槽口模塊的磨損日益嚴重、導致扎口過松有關。批次11、批次13的扎口處污染率出現陡增的情況,查閱生產記錄后發現:批次11制棒當天,更換了一臺新的扎口機,技術人員巡查發現使用該扎口機,菌棒多發生因扎口過緊而磨破菌袋的情況,因而停止使用該機;批次13制棒當天,一臺扎口機試用了新供貨廠家的扎口釘,期間發現部分扎口釘前端尖銳、易刺破袋口。以上兩點是造成批次11和批次13扎口處污染率陡增的主要原因。
  2.2  接種穴口污染情況
  由圖2可知,接種穴穴口污染率呈現波動式上升的趨勢,這是由于生產中接種室每天重復使用,室內的塵埃和雜菌基數逐漸增加;而衛生清理工作效果的不穩定,是造成污染率逐漸上升及波動的主要原因。應加強接種室衛生清理工作監督和效果評估,以控制接種穴口的污染。

29個批次接種穴口污染率分布
圖2  29個批次接種穴口污染率分布

  從圖2看,接種穴口污染率峰值發生在批次13,接種環節的檔案記錄顯示,當天使用的膠囊菌種存在泡沫蓋偏斜、接種后難以封嚴穴口的情況(圖3)。據此分析該批次污染率陡升的主要原因是菌種未完全封住穴口致穴口處落入塵埃、雜菌侵染增多。

膠囊菌種泡沫蓋偏斜
圖3  膠囊菌種泡沫蓋偏斜

  批次8、11、18、19、20、29等的接種穴口污染率也較高,生產檔案《接種質量檢控日報表》顯示,這些批次在接種當天出現如下問題:接種凈化風機壞了而操作人員未及時發現;打穴時穴口邊緣菌袋裂開;接種后菌種懸空;接種員手部及接種器具未按規范消毒。分析認為,以上因素的交互作用結果造成了接種穴口污染率處于較高水平。
  2.3  袋身袋底微孔污染情況
  由圖4可見,批次14及之前的各批次袋身袋底微孔污染率呈現不穩定的升降狀態,從批次15開始,除批次20、22、28外,其他各批次污染率基本穩定在1%以下。日報表顯示,從批次14裝袋開始,均使用堆置3個月以上的木屑原料,分析認為,長期堆置的木屑木質素被充分軟化,有效減少了因菌袋被木屑刺破造成的微孔污染。該結論與陳文杰等的研究結果相吻合[1]。如果在生產中使用內袋,則袋身袋底微孔污染會進一步減少。日報表中記錄的與微孔污染相關的其他因素還有:裝料后袋底撞擊裝袋機托盤而致的袋底微孔,放置菌棒的地面未清理干凈而刺破菌袋,裝料過緊,菌袋中回收塑料添加量過多等。

29個批次袋身袋底微孔污染率分布
圖4  29個批次袋身袋底微孔污染率分布

  批次20的日報表顯示,裝袋當天3號裝袋機絞龍多次出現故障、填裝原料時抖動過大,是造成該批次微孔污染陡增的主要原因。
  2.4  三種污染發生相互間的關系
  首先,香菇菌棒扎口處、接種穴口、袋身袋底微孔這三種污染率的變化,具有正相關關系,污染率越高、正相關關系越明顯(圖5)。表明香菇菌棒工廠化生產過程中的各環節緊密相關,一個環節的失誤和疏忽,往往造成后續環節的連鎖反應,會擴大污染,損失加重。而長期、嚴重的污染,往往是由多種污染因素共同作用的結果。接種穴口污染數量為13 443棒,占總污染數量的61.70%,接種穴口污染的有效防治,是減少菌棒總體污染的關鍵。

香菇菌棒三種污染率之間的關系
圖5  香菇菌棒三種污染率之間的關系

  3  小  結
  香菇菌棒工廠化生產的污染率控制,是一項需要統籌各個生產關鍵環節的系統工程。在控制香菇菌棒工廠化生產污染率的主要措施中,木屑原料的充分堆制、機器設備及零配件的完好和穩定運行是基本保障,菌種高質量和接種環境清潔無菌是決定因素,接種穴口污染的防治是控制總污染率的重中之重。
  參考文獻
  [1] 陳文杰, 韓韜. 北方香菇菌棒規模生產過程中的污染控制試驗[J]. 中國食用菌, 2016, 35(01): 37-39.
  [2] 李玉, 張振宇, 尚曉冬, 等. 香菇菌棒工廠化生產及其問題淺析[J].食用菌, 2017, 39(03): 3-4.
  [3] 姚庭永, 吳應淼, 吳銀華, 等. 香菇慶科212生物學特性及栽培技術[J]. 食用菌, 2013, 35(4): 27-28.
  [4] 耿立, 李直鴻, 李龍. 香菇慶科212工廠化生產及周年式出菇技術初探[J]. 食用菌, 2016(04): 34-36.
  [5] 耿立, 王德芝, 李盡哲, 等. 高溫季節香菇工廠化栽培不同催蕾方式的效果[J]. 食藥用菌, 2017, 25(1): 61-64.

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