CN107094500A - 一种食用菌种植的流水生产线系统 - Google Patents

Abstract

本发明立足于山区农村的项目脱贫，利用食用菌生长较快，周期较短的特点，设计了便于大规模发展的食用菌种植流水生产线，其核心组成有：（1）食用菌种植原料的堆积发酵，控制培养基原料的微生物种群，并且提高培养基材料的营养物质利用度；（2）高温短时灭菌，利用隧道式灭菌设备，对配制好的培养基材料进行流水线式灭菌；（3）接种的菌种通过发酵罐培养的液体菌种，直接喷洒到灭菌后的培养基中，实现食用菌种植的培养基灭菌‑接种的一体化，提高生产效率；（4）不再利用传统的小菌袋栽培，使用体积大的菌袋，菌袋初步消毒后，直接在未经大面积开启的情况装入待培养的菌料。

Description

一种食用菌种植的流水生产线系统

技术领域

本专利提供一种食用菌流水线种植技术，涉及到农副产品综合利用、项目脱贫致富、食用菌规模种植及特定营养功能的食用菌栽培。

背景技术

1脱贫致富与全民奔小康。

国家提出全民小康，全面小康，省政府也明确提出了生态移民、通过移民搬迁带动脱贫。由于在这一带发现了较明显的矾矿藏资源。地方政府更是以移民帮助致富、矾矿开采的贮备需要为由，限制了基础设施的投资与建设。

项目扶贫，我们需要为农村地区打造有发展前景的无污染产业链。其产品生产周期不能太长，比如控制在2至3个月。就项目地区来说，茶叶种植项目过了三年，投资上百万，目前还不能产生收益，需要收回成本，还需要大量的投入，产生效益需要两年左右的时间。水白杨种植的生长周期长达十年以上，虽然种植已经4年过去了，目前项目效益还无从谈起，遥遥无期。这样的项目对于农村发展的支撑力度是很微弱的。生态农庄养生馆项目是旅游项目类。抛开同村最后一公里公路建设，进入余庆县城、瓮安县城的时间60分钟，到贵阳的时间为120分钟左右。交通基本能够保障。一般的种植、养殖项目需要的周期为6至9个月，加上多年经验表明，传统的种植养殖潜力有限。华堂、茶山一带的发展需要全新的理念设计。这一带的树林中不时有天然的食用菌生长，食用菌种植周期一般为2至3个月，我们的目标最终落实在规模化食用菌种植与农副产品综合利用上。

2食用菌及其栽培技术要点。

食用菌栽培技术是已经成功并全面推广的技术，主要的技术内容包括培养基配制、无菌接种技术、食用菌生长期的管理。

培养基配制主要是确保营养物质的配比和水分合理。

无菌接种技术主要是培养基灭菌、对待接种物料的消毒、无菌操作技术。

食用菌生长后期的环境温湿度、光照等条件的保障，可以保障食用菌的外观商品性能、营养物质的保有量。

食用菌种子栽培有很多成熟的品种，有成熟的产业化模型，比如直接依赖配制培养基进行食用菌种植的，也有规模发酵值得菌悬液后依赖天然的食用菌生长环境进行食用菌种植的。至于人工种植的食用菌品种，常规的有：香菇、平菇、猴头菇、木耳、金针菇、羊肚菌、灵芝、茯苓、鸡枞、竹荪等。

3现有食用菌栽培技术的局限。

(1)现有食用菌种植技术中，培养基配制并装入食用菌的塑料袋中灭菌，配置后培养基为湿润性物料，热穿透性能很差，为了保证灭菌效果，这种情况下的食用菌的菌包不会很大，也就限制了食用菌的营养物质供应，也就限制了食用菌的生长量。

(2)灭菌之后的培养基(菌包)在消毒后的环境中打开，然后接种再密封，无菌操作技术不到位，较容易造成二次污染，无形中增加了食用菌种植的成本。

(3)食用菌的接种仅限于菌包的两侧或者一侧，要等菌丝生长布满整个菌包，其生长时间相对较长，需要10天至1个月的时间。与工业规模生产的快速获得生产效益不相符合。

(4)培养基物料在种植食用菌之前为原始的固态存在，没有预先的释放，营养物质的利用度、食用菌的生长速度均有待提高。

(5)确实不不少专业的机构在从事食用菌的开发，但是开发的规模、力度和深度总让人感觉远远不够，远远赶不上一般的工业产品的生产。也就导致食用菌综合开发的水平、综合效益没有充分的发回出来。

发明内容

本专利立足于食用菌的工业化、大规模、流水线生产，设计了构皮滩镇红旗村茶山一带进行农业改造的食用菌种植的流水线生产系统。

图1是本专利的食用菌种植技术原理的流程示意图，该系统的主要构成依次如下。

(1)原料堆酵场。设计露天的原料堆酵场，用于食用菌种植的植物性原料的堆积和天然固态发酵。主要目的有两个方面：一是通过固态发酵消除潜在的有害微生物种群，并使优势微生物种群处于旺盛生长期，这个时候的微生物是最容易通过灭菌来杀灭的。第二个目的是对植物性原料进行分解，帮助其中的营养物质释放。对于食用菌种植来说，包括灭菌在内的技术都是帮助营养物质释放和利用的。在原料堆酵的后期，进行培养基的配制，具体配制的物料及其用量参见食用菌种植的一般性技术资料即可。

(2)食用菌种植用菌种的准备，采用液体发酵罐技术进行高密度的食用菌菌种的培养。这一阶段的无菌操作成为整个系统的核心所在，此外所得的菌液密度也直接影响后期的食用菌生长情况。当然主要是采用液体发酵的溶氧控制、微生物控制。

(3)培养基的灭菌与接种。与传统的食用菌种植技术的灭菌、接种是完全分为两部进行的组织方式完全不同，本专利的食用菌的培养基灭菌与接种是在同一设备的不同部件中完成的。配制备好的培养基以较薄的薄层进入隧道灭菌烘箱，接种进行培养基的高温短时灭菌，采用125-200℃的高温进行短时灭菌，时间控制在0.5-10分钟，带培养基进入冷却段冷却后，采用菌液喷砂技术进行接种，均匀的喷砂在灭菌后培养基上，用无菌灌装技术进行收集灭菌并接种后的培养基即可。根据接种的食用菌的类型选择适合大小的无菌容器收集培养基。

(4)食用菌的培育长，采样温湿度、光照控制技术，来调整满足食用菌不同生长周期的环境要求，确保食用菌快速生长。由于培养基的量富足，接种均匀，该专利的食用菌生长周期明显缩短，而且食用菌的个体明显增大。商品性能更为明显。

(5)食用菌的初步加工，主要是食用菌的拣选和初步加工，比如干燥、冻干、粉碎或其他商业化加工，提高食用菌的商品性能。

(6)其他辅助措施，采用发酵床养殖技术配套养殖，同时用食用菌种植后所得的菌包料进行养殖，最后选择不影响项目供水、气流供应的地点，进行规模化沼气发酵。实现农副产品的全面的综合开发和深度利用。

专利技术的收益。

采用本专利的食用菌种植技术，使食用菌的种植明显呈现流水线半自动化生产，充分保证了食用菌生长的营养需求，食用菌可以最大限度的生长，其商品性能得到明显的改观。

由于食用菌种植与农副产品的综合利用，有效的降低的食用菌种植和养殖的成本，这样有助于最大程度的发挥项目扶贫、项目脱贫的作用。此外，项目的实施还可以与基本农田改造、生态农业建设等结合起来进行。

实施实例

1、食用菌流水线生产的总体设计方案。

本专利设计的食用菌流水线生产系统是立足于构皮滩镇红旗村茶山一带的农业现代化改造的。所以本专利的实施实例将一并说明具体的细节技术及本技术的综合利用情况。至于是否落入本专利的技术范围，以是否采用本专利中明确提出的高温短时灭菌及灭菌-接种一体化的生产技术为标志。如果采用了高温短时灭菌及灭菌-接种一体化的生产技术，则视为对本专利的侵权。

食用菌种植很大程度是需要控制温湿度，而温度控制是要求严格而且代价很高的一项内容。所以本专利的温湿度控制采用天然状态的设计来实现温湿度控制。我们知道地面以下一定的深度以后就可以避免外界过高、过低温度的影响。所以本专利将食用菌的养育场全部转移到地下。具体实施方案是将项目所在地的沟壑采用桥梁技术填平起来，填平之后的地面覆盖相当厚度的土壤，恢复农业种植用土地，这部分内容当属于基本农田的改良。改造之后的农田在土壤营养等方面有所改良和转化，更利于耕种和管理。地面以下分为三层主体结构，最面上的一层用于生产的监测和物料堆酵、菌种的液体发酵、培养基配制、灭菌及接种。地下第二层用于食用菌的养育，及食用菌产品的加工。温湿度都较为适宜。最地下一层也就是改造前的地面层用于生态养殖，主要用于发较发酵床养殖的发展。可以消耗和利用食用菌种植过程中产生的副产物。地下一层和地下二层属于食用均种植的场所可以直接相同。地下三层属于养殖层，可能会造成一定的污染，所以其空气流通一定要严格控制，在设计架构时就要充分利用天然的空气流向特征来减少潜在的污染。

考虑到食用菌规模种植、养殖的用水需求比较大，同时项目整体还需要自然采光。在改造之后的基本农田之间，通过高强度的玻璃密封并储水，同时保证农业生产用水和项目用途的水源保障。如果降水丰富，可以不用将储水的透明带密封，如果降水不丰富混着时常受到局限，那么就将储水带进行主体密封减少水分的挥发。

如果设计深层次的食用菌技术研究、食用菌产品加工比如特定酶类、多糖的提取，则可以根据项目地区的地面承受能力增加项目场所的设定，比如由地下三层的设计增加到地下五层。以增加项目活动场所，而不增加用地需求。

考虑到食用菌种植的种类不止一种，可以利用项目所在地的地理分支结构来设计不同大类的食用菌的培养场所。

由于是规模发酵技术，采用发酵床技术组织项目的生态养殖，一方面控制力养殖过程的微生物，另一方面也降低了养殖的成本。以食用菌生长之后的培养基进行养殖，养殖的原料成本分散在食用菌和养殖之中，可以使养殖成本降低50％以上。再者，食用菌的特定营养成分的提供，养殖的肉质、商品性能有显著的提升。

综合来看，使用流水线食用菌种植技术，再套用发酵床养殖技术，可以实施农业现代化改造。至少可以同时获得如下的收益：(1)对项目所在地的农田进行大规模改良，项目种植-养殖之后的物料全部用于改良土地，是对天然植物物料的充分全面应用。(2)相比于其他的种植养殖技术，快速获得投资收益。一般的养殖种植至少需要半年才能回收资金并且见效，本项目的食用菌种植，但就种植过程来说，一个月左右的时间就可以回笼资金。对于投资者和农村发展来说，都是比较理想的综合发展项目。(3)以食用菌种植来分解养殖的成本，并提升养殖的商品品质。可以较大幅度的降低养殖产品的价格，对于人民群众的生活和消费，是一件十分难得的事情。(4)因为培养基供给量富足，食用菌的生长有了营养物质保证，生长量增大，商品外观改善明显。目前的食用菌种植技术所得的食用菌的重量通常是几十克，采用该技术后，有望实现几百克甚至几千克的食用菌，商品外观性能明显改善。(5)由于是全生态的新生流水线项目，必然会带动旅游业的发展。将有不同行业、不同地缘的人员前来项目地参观。

2、食用菌的流水线生产系统。

(1)原料堆酵场。设计露天的原料堆酵场，用于食用菌种植的植物性原料的堆积和天然固态发酵。主要目的有两个方面：一是通过固态发酵消除潜在的有害微生物种群，并使优势微生物种群处于旺盛生长期，这个时候的微生物是最容易通过灭菌来杀灭的。第二个目的是对植物性原料进行分解，帮助其中的营养物质释放。对于食用菌种植来说，包括灭菌在内的技术都是帮助营养物质释放和利用的。在原料堆酵的后期，进行培养基的配制，具体配制的物料及其用量参见食用菌种植的一般性技术资料即可。

(2)食用菌种植用菌种的准备，采用液体发酵罐技术进行高密度的食用菌菌种的培养。这一阶段的无菌操作成为整个系统的核心所在，此外所得的菌液密度也直接影响后期的食用菌生长情况。当然主要是采用液体发酵的溶氧控制、微生物控制。

(3)培养基的灭菌与接种。与传统的食用菌种植技术的灭菌、接种是完全分为两部进行的组织方式完全不同，本专利的食用菌的培养基灭菌与接种是在同一设备的不同部件中完成的。配制备好的培养基以较薄的薄层进入隧道灭菌烘箱，接种进行培养基的高温短时灭菌，采用125-200℃的高温进行短时灭菌，时间控制在0.5-10分钟，带培养基进入冷却段冷却后，采用菌液喷砂技术进行接种，均匀的喷砂在灭菌后培养基上，用无菌灌装技术进行收集灭菌并接种后的培养基即可。根据接种的食用菌的类型选择适合大小的无菌容器收集培养基。

(4)食用菌的培育长，采用温湿度、光照控制技术，来调整满足食用菌不同生长周期的环境要求，确保食用菌快速生长。由于培养基的量富足，接种均匀，该专利的食用菌生长周期明显缩短，而且食用菌的个体明显增大。商品性能更为明显。

3.项目配套的辅助系统。

为了提高资源的综合利用率，降低项目的运作成本。项目的配套辅助系统至少包括：发酵床养殖和沼气发酵池。发酵床养殖主要是利用食用菌种植相近的垫料组成，敷设0.5-2.0 米的发酵床，然后辅以高密度的天然优势菌群，实现发酵床的有效繁殖更新。主要以食用菌种植的培养基物料进行发酵床养猪。

项目配套的辅助设施沼气发酵池主要用于项目周边的供暖、燃气。

有机复合肥的加工。项目进行食用菌种植、发酵床养殖、沼气发酵之后的发起物料都是经过发酵分解的固体废弃物，可以加工形成速效复合有机肥。

项目的用水供应主要集中在改造后的基本农田一层，位于顶层。根据降水的情况可以考虑对储水带进行必要的密封。储水带采用玻璃材质的材料，一定程度上可以对项目的其他区域有一定的光源供应作用。

4.专利的项目收益评估。

采用本项目的食用菌种植技术，项目实施地区可以获得如下的收益。

(1)完成基本农田的改造和保护。改善农业生产，提高农业收益。

(2)大规模工业化的食用菌种植，按照每小时灭菌1吨培养基物料计算，全年可以加工8600吨物料，实现真正的规模化农副产品的加工。以10％的转化率，项目可以获得食用菌860吨。项目效益十分客观。

(3)发酵床养殖，8600吨的食用菌种植余料均可用于发酵床养殖。

(4)有机肥的加工，食用菌种植并发酵床养殖之后的废弃物经发酵后生产有机复合肥。

(5)项目使用全新的食用菌种植技术，食用菌种植、发酵床养殖、有机肥生产等对于整个食用菌种植产业、发酵床养殖乃至有机肥生产的企业都是全新的领域。对行业的技术整合有明显的带动效应，也将会持久的在项目周边带来生态旅游的巨大商机。

Claims (6)

1.一种食用菌的流水生产线系统，其构成为：（1）原料堆酵场，用于食用菌原料的堆积和初步发酵，消除有害菌类，将原材料进行初步分解，并且完成培养基物料的配备；（2）发酵罐设备，用于食用菌的菌种培养；（3）隧道灭菌烘箱，对配备好的食用菌培养基进行高温短时灭菌，并对灭菌后的培养基进行接种；（4）食用菌养育场，接种完成并密封的食用菌料包进行培养生长；（5）食用菌的初加工，如拣选、烘干（或冻干）、切制（粉碎）、包装。

2.按权利要求1，原料堆酵场的原料可以为未经配制的原始物料，也可以是根据食用菌培养基配方配制完成后的物料，前者堆酵的时间较长，如10-20天，后者堆酵的时间较短，如0.5-5天。

3.按权利要求1，食用菌种植的培养基在隧道烘箱内灭菌的工艺参数为125-250℃，0.5-10分钟。

4.灭菌后在洁净隧道内降温至室温，通过食用菌的菌悬液的喷洒实现均匀的培养基接种。

5.按权利要求1，采用本专利的食用菌流水线连续生产系统，食用菌种植的单个菌包的物料重量为1-1000kg，可以满足食用菌快速生长、高生长量的营养物质要求。

6.按权利要求1，本专利的食用菌流水线连续生产系统的本质特征在于采用了隧道式灭菌烘箱实现培养基物料的短时高温灭菌，并且培养基的灭菌与接种操作在隧道烘箱设备内份两个步骤完成，实现了食用菌的大规模、工业化生产，促进了农副产品的规模综合应用。