香菇菌棒工厂设计探讨

李玉++尚晓冬++宋春艳++李正鹏++谭琦++周峰

摘要 通过分析香菇菌棒工厂的选址和设计基本原则，并以日产4万棒香菇工厂为例计算生产功能区面积，提供简要的生产区布局图纸，对香菇菌棒工廠的相关设计问题进行简要分析，以期为准备投资建设香菇菌棒工厂的企业提供参考。

关键词 香菇；菌棒工厂；设计

中图分类号 S26+3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）11-0170-02

香菇（Lentinus edodes）俗称中国蘑菇，是我国生产量最大的食用菌品种[1]。2015年，我国香菇总产量达766.66万t，占我国食用菌总产量（3 476.15万t）的近1/4。我国香菇主产区主要集中在浙江丽水、福建尤溪、河南驻马店、湖北随州以及河北平泉等地[2]，但随着工业化技术逐步引入食用菌产业，在扶贫政策的引导下，全国各地不少企业投资建设香菇菌棒工厂。

香菇菌棒工厂与传统小作坊模式菌棒生产最大的区别是采用工业管理模式，在专门设计的保温库内，利用环境控制系统创造香菇菌丝最适合的生长环境，进行周年规模化生产[1]。工厂化生产食用菌具有高投资和高运行成本的特征，针对短周期、高产量的食用菌品种来说，工厂化生产具备高效率、高投资回报率的特点；针对长周期、低密度的食用菌品种来说，工厂化生产会产生更高的运行成本，由于香菇出菇周期比较长，涉及到出多潮菇以及休养和注水等环节，所以香菇出菇阶段暂时还不适合工厂化生产。本文所叙述的香菇菌棒工厂指的是利用工业化的手段，集中生产香菇菌棒，不在保温库房内出菇，而是将成熟的香菇菌棒在大棚内出菇、销售给农户或出口。本文就建设香菇菌棒工厂需要注意的一些问题进行详细的分析和探讨，以期为生产企业提供科学参考。

1 香菇菌棒工厂选址基本原则

1.1 地理位置

香菇菌棒工厂的厂区应地势平坦，排灌方便，3 km以内没有无工矿企业污染源，1 km以内无生活垃圾堆放和填埋场、工业固体废弃物和危险废弃物堆放和填埋场等，自然条件应该符合《无公害食品 食用菌产地环境条件》（NY5358-2007）的要求。

除了上述选址要求外，还需要同时考虑招聘员工及菌棒销售等问题，选址在香菇传统产区有助于菌棒的销售，选址在治安条件良好、民风淳朴的农村或城乡结合部有利于招聘员工。

1.2 原料供给

生产香菇的主要原料为硬质木屑[3]，目前尚未找到有效代替硬质木屑的农产品下脚料，虽然配方中可以添加部分果树枝条、农作物秸秆，但是不能彻底解决香菇对硬质木屑的依赖，随着我国对森林资源的保护越来越严格，香菇原料的来源也会越来越紧张，如果能够找到稳定的木屑采购渠道，例如直接采购国外木屑等，则为企业的长期发展减少了后顾之忧。

2 香菇菌棒工厂设计基本原则

2.1 便于流水线作业

依据香菇菌棒生产的工艺流程，结合厂区地形、风向、水源等综合因素进行布局，充分考虑物流的进、出，设计安排好工艺之间的衔接，尽量减少物流交叉、混流及操作人员工作行走路程；如装袋区应靠近接种后灭菌车出车缓冲间，减少灭菌车的移动距离；如使用移动式床架培养香菇菌棒的生产模式，成熟香菇菌棒出货区与接种后菌棒上架区要紧邻，减少移动式床架的运输距离；如果是多排培养厂房，应多设置通道，便于人员走动及菌棒运输。总的来说，生产规模越大，则厂区面积越大，越需要减少人员、床架、原辅材料的运输距离，从而降低生产成本，总之单个菌棒工厂的规模不能过大。

2.2 将不同功能区进行隔离

依据当地风向，净化车间和培养区应处于上风向，原料堆场要处于下风向[4]；原料仓库靠近装袋车间，远离菌种室；将生活区与生产区严格分离，生活区内不允许饲养家畜禽类，以防杂菌污染；净化车间员工与装袋车间员工尽量分开，减少净化车间员工携带的粉尘和杂菌数量；生产规模较大时单独设置菌种岗位员工更衣通道，确保菌种质量；若建设多层厂房，层间要做好保温及防水措施，以防产生冷凝水。

2.3 适度规模

一般来说，生产规模越大，单位生产成本越低，但是单厂生产规模过于庞大时，厂区的物流行程、操作人员行走路程过远，单位生产成本反而会升高。香菇菌棒工厂与瓶栽食用菌工厂相比，香菇菌棒在灭菌时不能直接摆放于灭菌垫板上，培养时需要专用培养架，而栽培瓶可以直接叠放于培养垫板上，由于香菇菌棒灭菌车、培养架的运输不如垫板运送方便，所以香菇菌棒的单个生产厂区最适规模要小于瓶栽食用菌栽培厂区[5-6]。

3 生产功能区设计分析

3.1 功能区面积计算

以日产4万棒香菇菌棒工厂为例，不同功能区面积计算如下。

3.1.1 灭菌锅容积及数量设计。原辅材料在搅拌锅中加水后，微生物开始大量繁殖，尤其是在温度较高的夏季，所以要严格控制菌棒的待灭菌时间，以每天装袋10 h计算，灭菌4锅可以保证每个菌棒最长等待2.5 h就可以灭菌，每个灭菌锅容积为10 000个香菇菌棒（灭菌锅实际容积与灭菌层架、灭菌锅型号有关，目前最大容积灭菌锅可以容纳折径15 cm 香菇菌棒10 000多个），设计更多的灭菌锅虽然菌棒待灭菌时间更短，但购置灭菌锅的费用会提高，建议设计3～6台灭菌锅即可（香菇菌棒灭菌时间较长，仅能保证每天早晨最先使用的灭菌锅可以使用2次）[7-8]。

3.1.2 冷却室面积设计。高压灭菌锅内部净高度一般不超过2.4 m，在此基础上冷却室每1 m2可存放150棒左右（过于拥挤会导致冷却效率降低），每个菌棒需要冷却3 d。为降低能耗，先使用外界高效过滤后的新风自然冷却，再使用制冷机强制冷却，则日产4万棒企业需要容纳12万棒的冷却室，面积为800 m2左右。

3.1.3 接种室面积设计。目前使用固体菌种的香菇菌棒接种机效率为800棒/h左右（包含消毒、清理接种机时间），以每天接种8 h计算，需要6.25台接种机，实际购买7～8台接种机，实际占用接种室面积约100 m2 [9-10]。

3.1.4 菌种室面积设计。折径17 cm、高20 cm的香菇栽培種，使用接种机可以接种香菇菌棒15个左右，培养周期按30 d计算，菌种培养室需要容纳80 000个香菇栽培种，需要培养室面积约320 m2，加上母种和原种的培养面积，按照 400 m2计算[11-12]。

3.1.5 培养室面积设计。以目前的双层移动床架叠放培养模式（图1），每1 m2培养室可以容纳190～210个香菇菌棒，生产90 d菌龄的香菇品种（沪F2品种等），培养室的面积为18 000 m2左右，生产长菌龄的品种则需要更大面积的培养室。

3.2 生产流程规划

根据功能区所需面积，对日产4万棒香菇菌棒工厂的生产区进行流程规划，将灭菌车的移动路线（装袋区、灭菌锅、冷却室、操作区、出车缓冲间）构成环形，物流线路短，效率较高，再加上辅助设施所占面积，合理布局后即为生产区图纸。图2为简要布局的生产区图纸，以期能够为香菇菌棒生产企业提供参考。

4 结语

香菇是我国生产量最大的食用菌品种，随着我国食用菌产业转型升级，全国各地不少企业投资建设香菇菌棒工厂，采取集中生产香菇菌棒、分散出菇的模式。由于香菇出菇周期较长，出菇期间还涉及到休养、注水等环节，在目前香菇销售行情比较低的情况下，工厂化出菇成本较高，还需依赖自然季节出菇，可能造成香菇菌棒工厂生产不连续等问题，投资前需要谨慎调研，适度规模，结合国情，减少固定投资[13-14]。

5 参考文献

[1] 黄毅.食用菌栽培[M].北京：高等教育出版社，2008：7.

[2] 张树庭，陈明杰.香菇产业的过去现在和未来[J].食用菌，2003（1）：2-4.

[3] 黄年来.中国香菇栽培学[M].上海：上海科技文献出版社，1994.

[4] 黄毅.食用菌工厂化栽培实践[M].福州：福建科学技术出版社，2014：11.

[5] 蔡爱萍.香菇栽培中的多发性问题及应对措施[J].农业与技术，2016（16）：95.

[6] 杨彬.钢架水帘设施大棚栽培香菇技术[J].食用菌，2015（1）：40-41.

[7] 王会森.平泉县立袋香菇高效栽培新技术[J].食用菌，2014（6）：44-45.

[8] 侯俊.香菇栽培技术研究[J].园艺与种苗，2013（11）：1-4.

[9] 孙晓钰.香菇栽培技术[J].现代农业科技，2011（2）：158.

[10 ] 张锋.香菇栽培技术研究进展[J].食品工程，2008（2）：28-30.

[11] 边银丙.我国香菇栽培种质资源与种质资源信息库建设[J].浙江食用菌，2008（1）：12-15.

[12] 刘振国.北方香菇栽培技术[J].河北供销与科技，1997（11）：63-64.

[13] 李玉，尚晓冬，宋春艳，等.香菇菌棒传统生产模式与工厂化生产模式的比较[J].食药用菌，2017（2）：138-140.

[14] 卢淑芳.磐安县香菇菌棒工厂化生产技术探索与思考[J].食药用菌，2016（5）：278-280.