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图解海鲜菇袋式栽培技术(六)

2016-06-02福建农林大学福建福州350000

食药用菌 2016年2期
关键词:过滤网层流空气净化

黄 毅(福建农林大学,福建 福州 350000)



图解海鲜菇袋式栽培技术(六)

黄毅
(福建农林大学,福建 福州 350000)

9 净化接种系统

食用菌行业能够从传统季节性栽培逐渐走向成熟的集约化、规模化周年栽培,得益于大量专业机械设备的研发应用,尤其是净化系统中高效空气净化层流罩(FFU)和臭氧发生机的开发成功,大幅度降低了污染率。液体菌种开发与应用逐渐得到完善。

海鲜菇袋式接种有两种方式:小规模栽培多使用接种箱接种;而周年规模化栽培,日生产量较大的只能够在高效空气净化层流罩(FFU)下的滚筒流水线上接种,简称流水线接种(下同)。接种箱接种速度缓慢,且采用的传统药物消毒法对人体呼吸道粘膜有伤害,不适宜于大规模生产。而流水线接种操作员则可在净化间内作近似开放式接种,需要采取一系列的物理方法过滤,不断循环净化空气,去除杂菌。因此,需要配置不同功能区,以利于达到净化要求。9.1接种区的各功能区布局

接种区分操作人员进出净化区,菌种培养与预处理区,流水线接种区三区。各区功能不同,设备也不同,但统称为净化间(图1)。

图1所示为日生产3万栽培包净化间布局示意图。不同企业日生产量不同,可根据计划生产规模增加或减少净化间的长度、固体菌种间的数量,接种工位数量、长度应通过计算确定,基本布局大致相近,特别是菌种培养间与净化间应相邻。使用液体菌种接种工艺的企业,可以改变原种接种间与菌种间的隔墙,根据流程、罐体规格、数量等重新分割。

空气中的尘埃、杂菌随气流漂浮、沉降,会沾粘在人们的身体和衣物上,所以进入净化间接种前应采用物理过滤去除人体上沾粘的尘埃与杂菌等。操作人员进出区的系统流程为:更鞋(一更)→更衣(二更)、洗手→进入风淋间→进入净化间接种。

(1)更换鞋子,简称一更(图2)。进入净化间之前,将外套等放入衣柜里,锁门。脱鞋、坐在更衣凳上,转身,穿上室内脱鞋,进入二更(更衣)(图3)。从安装有高效空气净化层流罩(每周至少更换两次初效过滤网)的衣柜(空气不断循环净化,将粘连在衣服上的颗粒去除)内取出连体服并换上,换上净化间使用的拖鞋,冲洗双手,烘干,进入风淋间。

图1 净化间布局示意图

图2 一更

图3 净化层流罩衣柜

图4 风淋间

图5 安全门

遗憾的是,不少企业尚未购置高效空气净化层流罩衣柜(内还安装有紫外线杀菌灯),而是直接将连体服挂在墙上。其实净化间环境并不是绝对无尘的,连体衣服上沾粘的尘埃必然会增加接种间杂菌数。正确做法,是将更换后或洗涤干燥后的衣服和鞋置于高效空气净化层流罩衣柜内,进行循环净化。通常每人配置两套连体服及鞋,隔天更换,由操作工轮流专门清洗。

(2)风淋间(图4)是人员进入净化间接种的过道。人员进入风淋间后,前后两道玻璃门互锁,高效空气净化层流罩的高速净化风随即从一侧或两侧墙上的喷嘴喷出。操作工举起双手,缓慢旋转2~3圈,将身上及头发上的尘埃颗粒、发屑等(附着大量微生物)吹落并附着在过滤网上,避免带入净化间。风淋过程一般需要2~3分钟,或更长。每隔一天于工作结束之后,更换风淋间初效滤网并擦洗导流板,3天或更长时间更换会增加风阻,失去风淋效果。高效过滤板6个月更换一次,每次维护都应该有记录。有企业常会出现电子互锁玻璃门损坏后不及时维修的现象,反映出企业管理制度的监督缺失。

(3)净化接种间是近似密闭的空间,接种员工相对较多,一旦出现意外(火灾)无法快速撤离,会导致伤亡惨重(已有先例),故应另安装安全玻璃门,一旦出现火情,应立刻击碎,逃生到室外(图5)。9.2净化间流水线接种区的设备

(1)空调空气净化混合箱。外界新风通过箱体上安装的新风调节阀(控制新风进风量,保证每人每小时新风量不少于40立方米)经初效过滤网(插入式)、中效过滤网(嵌入式)进入箱体,进行第一次空气净化。与来自净化间的―回风‖混合后流过制冷机组蒸发器,使空气温度稳定在20 ℃,随后通过净化间顶面夹层或PVC管道连接的高效空气净化层流罩(FFU)或自净器(图6)。

(2)自净器。经调温的空气通过安装在夹层滚筒流水线接种区域上方的高效空气净化层流罩或自净器,进行第二次空气过滤。二次净化后的空气一部分进入净化间,一部分进入架设或者悬挂在接种流水线上方的高效空气净化层流罩(图6)进行第三次空气净化。

全省微型企业培育工程实施4年以来,向社会提供的就业岗位,占到私营从业人员的三分之一以上,吸纳了以高校毕业生、返乡农民工、失业人员、军队复员人员等为主体的44.7万人创业就业,户均带动就业5.6人,以省政府要求的每扶持1户带动5人就业测算,超额带动4.7万人就业。在一定程度上缓解了就业压力,激发了广大民众自主创业的热情,增强了微型企业的发展信心,营造了大众创业万众创新的良好氛围。

图6 空调净化间工作原理

(3)高效空气净化层流罩(FFU)。主体结构包含初效过滤网、翼式离心风机(具有可三档调速或通过可控硅对FFU电机无级调速等特性)和高效过滤网(蜂窝状结构)。风机从FFU顶部将空气吸入并经初、高效过滤器过滤。使用HEPA标准的厚90毫米的过滤网,对于0.3微米的颗粒过滤有效率高达99.99%。HEPA过滤网的特点是空气可以通过,但烟雾、灰尘以及细菌等无法通过,是当前最有效的过滤媒介。过滤后的洁净空气在整个出风面以0.45 M/S±20%的风速匀速送出。生产上FFU的安装模式为:支架式或悬挂式安装在接种区域的上方,有的厂家还在其四周悬挂塑料软帘,在出风口下进行流水线接种;也有的厂家为增加FFU下端出风口的风压,做成接种箱形式,以减少人体操作过程对空气产生的涡流,减少或避免将杂菌带入接种区域,导致污染。三次净化空气部分从挂在FFU上的软帘缝隙回到净化间的空间,通过回风道再进入空气净化箱内,进行不断循环净化(图7)。根据生产规模设置净化间流水线的数量,通常8 000包生产规模配置1条流水线支线,每条生产线2人操作,工作时间7.5小时。

(4)回风阀与泄压阀。净化间内空气通过回风阀再次进入空调空气净化混合箱,以构成净化循环,达到空气净化的目的。泄压阀安装有轴流风机,当净化间内的空气达到一定压力时,在平衡棒杠杆作用下,自动打开液压阀百叶片,排出室内气体。当需要快速排出室内空气时,可启动安装在泄压阀外的轴流风机运转数分钟。为防止外界空气倒吸,简单易行的方法是在轴流风机上套上塑料袋筒,轴流风机运转,塑料筒打开;停止运转,塑料筒下垂。

(5)净化度。通常通过测试净化室每小时循环净化的次数决定净化级别,有10万级(17~18 次/小时)、万级(27次/小时)、千级(≥53次/小时)。级数越低,净化级别越高,能耗也越高。在微电子行业里净化度要求相当高,必须整个系统都维持在千级洁净度,甚至百级净化度。而食用菌行业只要关键部分能够达到一定净化度就足够了,如净化间、菌种培养库环境控制在万级,接种区域控制在千级(在万级基础上加装高效过滤器FFU层流罩)。

净化度测试方法,国内食用菌行业套用微电子行业标准,以测试尘埃颗粒数作为验收标准。笔者认为这是错误的,一旦操作人员进入接种间,无论是经过风淋,还是经过空气净化,都只是相对无菌,而非绝对无菌。因此,测试接种区域沉降菌落数量才是最直观的方法:在接种前,将细菌平板培养基(直径12厘米)悬挂在FFU出风口下端,接种过程中,打开平板,暴露30分钟,再盖上,32 ℃下培养2天,观察是否出现细菌或霉菌菌落,少于3个菌落,才算合格。同样方法也可以测试净化室、强冷室的菌落数。接种时,栽培瓶打开(包)盖(塞)后暴露在FFU下的时间很短,仅数秒钟,造成污染的概率很低。

图7 净化间纵向示意图

图8 净化间横向示意图

(6)风道布局。有些企业为了使净化间内各角落都维持同样的均匀度,将回风管伸出屋顶并做保温,再回到净化间。在5~6月梅雨季节(初夏),外界气温高,空间湿度大,屋面辐射热会导致风管内、外出现温差(5~10 ℃),产生―结露‖,甚至出现水滴。无论是千级还是百级净化度,净化系统并非绝对无菌,微生物附着在管壁上增殖扩散,无形中增加了净化间的杂菌数。由于回风道内难以洁净,有的企业又没有做好臭氧循环消毒,生产上特别是在梅雨季节常见3%~5%的污染率,杏鲍菇栽培时常出现季节性假单孢杆菌为害,原因就在于此。

建议净化间顶采用夹层建筑架构(图7,图8)。将大口径的PVC风管埋藏在夹层内或者使用管道倒置在顶板上分送到各接种工位上端,空气再次净化。使回风管道和净化间处于同一温度区域,防止因产生温差而出现结露的现象,以免杂菌在风道内滋生,导致接种污染特别是细菌污染的概率大幅度上升。净化系统配置不在于花多少钱,而在于简洁、实用。每日接种后要维护环境卫生,定时更换过滤网,每隔3天进行微生物沉降菌检测,检查监督制度执行是否到位,这些才是最重要的。

10 接 种

10.1接种准备

木屑菌种主要用于瓶式栽培,可使用专业接种机接种。在日本,除了金针菇之外,大多数菌类依然使用木屑菌种,这与日本栽培规模普遍偏小有关。通常海鲜菇木屑栽培种是以塑料瓶作为容器,和常规木屑菌种制作相似。为了缩短菌种培养时间,在充填栽培料时瓶中间应预留锥形孔,便于原种接种时落入预留孔内,―四面开花‖蔓延,缩短培养周期。袋式栽培菌种制作时以塑料棒作为―模具‖在袋装培养基中,直至接种时才拔出,以保证预留孔完整。

枝条菌种的制作参考第五讲。特别要注意的是:海鲜菇比其他菌类菌丝生长速度慢,木屑菌种与枝条菌种培养周期需要32~35天。

液体菌种接种快速,比使用木屑、枝条菌种快3倍,节省劳力,但对净化条件要求高,有一定技术要求,适合大型海鲜菇生产企业。而中小型企业则使用木屑或者枝条菌种接种更安全。液体菌种制作、培养周期仅10天,菌龄比木屑菌种短20天,假设两者都是接种80天后进入出菇阶段,出菇时菌龄液体菌种仅有80+10=90(天),而固体菌种为80+30=110(天)。诱导出芽时菇蕾都是先从老菌丝开始发生,有人认为使用枝条菌种比使用液体菌种产量更高。

(2)固体菌种的接种前预处理。应注意菌种培养与预处理区域应和净化间区域紧密相连,布局在同一建筑单元内。在菌种培养间内取出木屑菌种放置在周转筐内,通过流水线进入已消毒(臭氧消毒)的净化间或在FFU下进行菌种预处理,双人对坐,使用75%酒精棉球擦洗外壁,打开瓶盖,使用经消毒的小刀挖去菌种瓶内0.5厘米厚表层老菌丝,置于具有活动遮盖的不锈钢桶内。再用75%酒精棉擦拭内壁后,盖回塑料盖。预处理后的木屑菌种与下述枝条菌种处理方式相同,送到接种工位。

枝条菌种培养时间较长,菌种包表面有沉降尘埃。中、大型企业接种前会使用2 000倍的5%新洁尔灭溶液对袋外壁进行消毒,并捏湿棉花塞头,随后在搓衣板上滚动挤压栽培包,使栽培包松动后再置于周转筐内,通过传递窗或者滚筒流水线进入强冷间,再分配到待接栽培包周转筐面上。

10.2接种

操作人员从强冷间内将培养料周转筐置于接种间滚筒流水线上,通过安装在各工位附近的光电感应器,将周转筐分流至各接种工作平台,在FFU下进行接种。接种后,栽培筐置于滚筒上经过塑料软帘再流至净化室外(图10),人工或机械搬到袋式培养架上,叉车送入培养库重叠培养(图9)。

图9 栽培筐从软帘流出

图10 站立枝条菌种接种

图11 坐式枝条菌种接种

(1)枝条菌种接种。接种前,截掉枝条菌种包口,剥去袋内的―过桥‖(参阅第五讲)。两人合作,在近似接种箱内一人开塞,另一人使用经酒精消毒的镊子夹出枝条插入塑料栽培包内,并撒上一些木屑菌种封面,对方再迅速盖塞。接种成功的关键在于打开塑料塞、接种、再盖上塑料塞的三个动作一气呵成,栽培包打开塑料塞后暴露在空气中的时间越短越好。净化间内流水线接种有站立式和坐式两种(图10,图11),前者操作方便,后者因为净化风风压大,接种成功率更高。接种后置于滚轮上的栽培筐流至室外后,采用手工或机械方式置于托板或专用层架上,用铲车运入培养库进行重叠培养(下讲论述)。

(2)木屑菌种接种。海鲜菇瓶式栽培多使用自动接种机。每天提前1小时开启净化间设备,经预处理的当天使用量的菌种瓶,通过传送带一次性送至接种机工位。接种时,使用75%的酒精再对菌种瓶外表局部空间进行喷雾消毒,打开塑料菌种瓶,倒插入接种机菌种瓶放置位置。栽培瓶筐从流水线进入接种机后,接种机菌种瓶处的刀口自动伸入瓶内作旋转挖菌,菌种落到承接杯,翻转,扣在栽培瓶培养基面上,自动盖上瓶盖,压盖。菌种瓶内菌种接近使用完时,会自动报警。由于海鲜菇菌丝蔓延速度慢,接种时要控制接种量,以足够的量覆盖整个栽培瓶口而看不到培养基,可防止倒吸,大幅降低污染率(图12~14)。

图12 木屑菌种接种净化间

图13 木屑菌种接种过程1

图14 木屑菌种接种过程2

每天接种结束后要保留充足的时间做好净化间的清洁卫生,应从上至下,擦洗彩钢板墙面,使用高压气枪清扫干净设备和角落,使不留任何木屑;乃至拆开回风道面板,使用毛刷清洁回风口。更重要的是净化间365天24小时都得维持正压,与室外至少要有10~15帕(Pa)的气压差,防止室外气体倒流进入净化间,这是保持净化间洁净度的相当重要的技术要求。另须在夜间自动开启臭氧发生机,每次1小时,使臭氧参与净化间空气内循环进行空气消毒。(待续)

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