食用菌无菌接种箱的设计与试验*

常堃，蔡婧，李军，李为民，张九玲，肖艳，李世华，刘杰，田继成

（湖北十堰市农业科学院，湖北 十堰 442000）

0 引言

食用菌产业在我国农业结构调整、农民脱贫增收、促进三产融合发展等方面发挥了积极作用。香菇、黑木耳等食用菌营养丰富，可食可药，是目前全世界推崇的高蛋白、低脂肪、食药兼用的健康食品，深受老百姓喜爱[1]。食用菌生产的工艺过程为：备料-搅拌-装袋-灭菌-接种-培养-出菇-采收-干燥-包装贮藏和深加工[2]。香菇、黑木耳等袋栽食用菌常规生产过程中的接种环节工序繁琐，同时受气候环境限制很大，以香菇接种为例，环境温度在20 ℃以下时，可以进行开放式接种，该项技术由于操作方便，省时省工，普遍被广大菇农朋友所欢迎，但是开放式接种对环境要求严格，接种前需要利用气雾烟熏剂对接种区进行消毒处理，气雾烟熏剂在大棚内的残留对操作人员有一定的影响，为了降低污染要求操作人员尽量少的进出接种区，因此在实际应用中存在很多的不可控因素，极大地影响了接种成活率。如环境温度高于20 ℃，则利用传统接种箱或接种帐进行接种，传统接种箱制作材料一般以木条、层板和玻璃为主，每次使用前需要密封接种箱并用气雾烟熏剂消毒30 min以上，接种完成后需将接好种的菌袋移出，再放入新菌袋重新进行消毒后才能使用，该方法的使用受限于箱体的大小，箱体过大不好操作，箱体过小影响效率，同时菌袋在箱内的密集堆放也影响了消毒的效果，因此在实际应用中存在消毒不彻底、接种效率低下等缺点。为了解决以上问题，针对袋栽食用菌接种所需环境以及操作要求，设计了一种食用菌无菌接种箱，充分利用科学技术对传统的接种箱进行改良，提供了一种不受气候环境限制的无菌接种箱，使整个接种实现连续式接种操作，不仅省时省工，还可大大提高接种效率，满足了食用菌生产的需求，适合食用菌生产企业、合作社以及栽培户购买和使用，有广阔的市场前景和实际应用价值。

1 总体结构设计

食用菌无菌接种箱由两部分组成，上部为接种箱体，如图1所示，下部为可移动支架。上部箱体分为箱顶新风系统和箱体操作区域。下部支撑部分由底箱和钢管支架构成，支架下部安装有一组万向轮，可实现接种箱的移动。

图1 无菌接种箱箱体示意图

2 结构设计

2.1 正压新风系统的设计

正压新风系统安装在无菌接种箱箱体顶部，新风系统中依次设置初效过滤网、静压箱和百级高效过滤网。正压新风系统的设计为箱体内提供了无菌空气的同时，在箱体内形成了正压，使接种箱内形成有正压的无菌环境，提高了接种的成功率，同时省去了常规接种箱更换菌袋所需的搬运和消毒时间，实现了连续接种，提高了接种的总体效率。

2.2 箱体操作区的设计

箱体内新风系统出风口两侧吊装有日光灯和紫外灯。在箱体的一端设有菌袋入仓段进口，另一端设有菌袋出仓管道，菌袋入仓段进口和菌袋出仓段之间设置有接种操作台，接种操作台中间设有垃圾出口。箱体对应在菌袋入仓段进口的内侧设有打孔器，根据接种需要在打孔器的下端设置3～4个尖头打孔器，打孔器通过脚踏开关控制。根据接种需要在箱体两侧对应设置1～2组操作孔，操作孔上装备有一层布袖套。箱体操作孔上部为玻璃材质观察窗。工作时，经过气雾烟熏剂处理过的菌袋从入仓段进口进入，经过打孔器打孔后进入操作台，工人通过操作孔将菌种接入菌袋，接种后将菌袋直接推入出仓管道出仓，对出仓菌袋套外袋，接种所剩菌渣等残留物从操作台中间的垃圾出口排出，新风系统在为接种箱内提供无菌空气的同时在接种箱内形成正压，阻断了外界杂菌的侵入，使得整个接种过程安全、便捷和高效。

2.3 下部支撑部分的设计

无菌接种箱下部的支撑部分由钢管链接而成。管架与底箱侧板之间由螺栓螺母连接，支架下部安装有一组万向轮，使用时，支撑稳定，便于移动，方便使用。

2.4 材料的选择

从使用需求角度出发，无菌接种箱的箱板采用改性聚丙烯板材，保证接种箱的耐腐蚀性和耐热性。支架使用镀锌碳钢，经济实惠且安全可靠。

2.5 无菌接种箱使用方法

提前2 h用食用菌专用气雾烟熏剂对需接种菌袋进行封闭消毒40 min以上（10～15 g/m3），无菌接种箱使用前先用75%酒精或其他无腐蚀性的消毒液将箱体操作台以及接种工具擦拭1遍，打开正压新风系统同时打开紫外灯消毒0.5 h，消毒后关闭紫外灯，正压新风系统继续工作10 min后即可进行接种操作。接种时需1人进行菌袋入仓打孔操作，2～4人进行接种操作，2人进行菌袋出仓套袋操作，1人进行接种后菌袋的搬运操作。接种工人及打孔工人进行操作前需对双手进行消毒处理，手进入接种箱后要用75%酒精棉球对双手进行第二次消毒处理，接种的同时应及时将垃圾从垃圾通道移出，接种作业结束后，应及时将箱体内部清理干净。

2.6 接种对比试验

2020年11月使用4人无菌接种箱、常规接种箱以及开放式接种三种模式在十堰市房县土城镇通省馆村天禾食用菌专业合作社进行4 h（均提前进行消毒）香菇接种对比试验，记录接种量、用工量、平均制袋工费，并统计成品率。

常规接种箱一箱可放80个香菇菌棒，每次接种后需要进行40 min的消毒处理，需1人接种，1人搬运；开放式接种在接种前需进行消毒处理，接种时1人负责搬运，1人负责菌棒表面消毒及打孔，6人进行接种。所有用工费用按照半天50元/人计算，成品率为接种1个月后的正常无污染菌棒数占总菌棒数的比例。

3 试验结果

试验结果如表1所示，试验范围内无菌接种箱的接种量、制棒工费、成品率均优于其它接种方式，开放式接种的成品率最低。

表1 试验结果

4 讨论与结论

常规接种箱（帐）由于其较低的生产成本，仍为目前小型生产经营主体主要的接种用具，但是接种箱的大小以及每次接种后的消毒制约了接种的效率，无菌接种箱相较常规接种箱省去了更换菌袋的时间和相应的消毒时间，接种效率是常规接种箱的5～10倍。

开放式接种对环境有较高要求，高温高湿的环境无法进行接种作业，同时开放式接种需提前进行消毒，部分操作人员为了赶工期，在气雾消毒剂未完全消散的情况下就进入大棚进行接种作业，有一定的安全隐患，无菌接种箱相较开放式接种，在不增加劳动力的前提下，降低了气雾烟熏剂对操作人员的损害，提高了接种效率，同时不受环境温度的影响。

该无菌接种箱实现了菌袋接种的持续性操作，接种效率高，制棒工费低，成品率高，为接种提供了一个相对安全的环境，保障了食用菌接种的安全性和高效性。