2环境控制技术

    2.1  厂房要求  食用菌工厂化生产采用封闭式厂房，目前使用最多的是带保温的彩钢板厂房。厂房周围要求无工业三废、畜禽养殖场、垃圾堆置场及其他污染源，生产水源最好使用管网自来水。根据生产布局一般分为五个区域，I区为无菌区，包括冷却室和接种室，是厂区洁净度最高的区域；Ⅱ区为培养区，对洁净度有着严格的要求；Ⅲ区为搔菌、栽培、包装区，对环境的整体要求较高；Ⅳ区为操作区，包括装瓶和灭菌区域，对环境无特殊要求；V区为挖瓶区和原料堆场，是灰尘和杂菌较多的区域。根据日生产量和不同品种，合理布局各区域面积，对各个区域制订不同管理要求和人员流动要求。

    2.2净化

    2.2.1  空气净化新风由高压离心风机送入，经过初、中效过滤后，再由冷却室和接种室的高效过滤风口送人，连续循环，达到室内净化，冷却室和接种室要求达到1万级洁净度，并形成正压，防止外气倒流。

    2.2.2风  淋对进入冷却和接种区域的人员达到洁净要求，减少外面灰尘和杂菌随着人员进入而带入。

    2.2.3层流罩在接种机的上方安装层流罩，使接种局部区域达到t00级洁净度，保证接种区域充分洁净，提高接种成品率。

    2.2.4自净器在冷却室和接种室安装带高效过滤器的净化设备，室内空气经自净器的高效过滤装置的连续循环，达到室内的净化。

    2.3制冷、加热不同食用菌品种有各自适宜的培养温度和出菇温度，食用菌工厂化生产就是创造一个最适宜的环境条件，满足培养和出菇需要。制冷（加热）和通风设备是食用菌工厂化生产中关键设备，投入大，对技术要求高。目前许多企业开发了智能化控制系统，实时采集、监控培养和栽培期间参数的变化，并及时预警，为食用菌创造优化的生长条件。

    2.3.1制冷负荷设计

    负荷计算=泄漏热+瓶子发热+机械发热+照明发热+换气负荷

    泄漏热=墙面面积×内外温差×导热系数  瓶子发热=瓶子数量×每瓶发热量

    机械发热=室内冷却器发热+加湿器水温差产生热量+换气扇产生热量

    照明发热=灯管数量×每台单位时间发热量×开启时间

    换气负荷=室内容积×每小时换气次数×内外温差×热回收率

    同时考虑其他热损耗，制冷效率衰减等因数，在选用制冷机时，制冷机负荷=计算负荷×1.2在负荷计算中，瓶子发热和换气所产生的负荷最大；而选择保温性能好的建筑材料，减少导热系数和热回收装置的使用可有效减少负荷，同时根据不同培养阶段呼吸作用的强弱，以CO2浓度为指标，自动启动送排风装置，起到节能降耗的目的。

    2.3.2电加热  在室内机的出风口安装电加热管，通过室内机风机送到室内，起到加热作用。

    2.3.3蒸汽加热  适合北方寒冷地区使用，蒸汽直接通入栽培室，起到加热和加湿作用。

    2.4通风换气食用菌工厂化生产是处于高密度、封闭环境下的培养和出菇，在菌丝培养和子实体生长阶段产生大量的C02和其他代谢产物以及大量的热能，因此通风条件的优劣直接影响到菌丝的营养积累和对杂菌的抵抗能力，最终影响到产品的品质与产量。菌丝培养和出菇要有合理的放置密度，既要充分利用空间，又要使所有的瓶处于良好的通风换气环境中，菌丝与菇体呼吸产生的热量及C02及时排出，保证每瓶均能产出高品质的产品。常用的通风设备有换气扇、热交换器和空调箱。

    2.4.1换气扇  根据房间的大小和放置瓶子的数量，选择合适的换气扇型号和数量，保证有足够的风压和风量，快速地送、排风，达到设定的C02浓度。

    2.4.2热交换器新鲜空气和室内空气进行热量交换后，通过送风管送入栽培房间，起到减少空调负荷，节能的目的。2.4.3空调箱  制冷（加热）和新风送入组合机组。新风通过机组制冷或加热，再通过风管送入培养室或栽培室，进入的新风温度和室内温度比较接近，避免室内或冷、或热，同时新风通过分布在室内的风管送入，均匀度更高。

    2.5  加  湿  水是食用菌生长的最重要的环境因子之一。水作为各种生理代谢的媒介，与食用菌的生长和发育紧密相关。除了在培养料配制时达到足够的含水量外，菌丝培养和出菇阶段必须保持一定的相对湿度，使基质的含水量维持与环境水分相互扩散的动态平衡中。目前工厂化生产的加湿方法主要有超声波加湿、高压微雾加湿和蒸汽加湿。

    2.5.1  超声波加湿振动子产生的雾粒，直径小于5um，加湿效率高，加湿后不产生滴水现象，对水质要求较高，需要软化处理，去除水中的水溶性无机物和杂质，振动子的寿命在5 000 h左右，需定期更换。是食用菌工厂化生产中应用最广泛的加湿设备。

    2.5.2  高压微雾加湿  通过高压泵对水加压到4.9x106 MPa以上，再经过高压管输送到喷嘴，雾粒直径小于15 um，水雾从液态变成气态，在空气中吸收热量，起到降温和加湿作用。适用于面积较大的培养室。

    2.5.3  蒸汽加湿蒸汽管直接通入栽培车间，起到加热和增湿作用。适用于北方寒冷、干燥的食用菌栽培室。

    2.6光  照食用菌工厂化生产是在全封闭环境下的立体栽培，在菌丝培养期间不需要光照，但在出菇过程中必须保持一定的光照强度，诱导原基形成和提高整齐度。普遍使用的是日光灯，具有节能效果的LED灯在金针菇及杏鲍菇上也逐步被使用。

    3讨论

    食用菌工厂化生产涉及生物技术、环境控制技术、信息技术等多个领域，是多学科相互融合、相互渗透的综合性学科，对人员、设备和管理有着很高的要求。

    食用菌工厂化生产的快速发展，带来产品的季节性过剩。我国食用菌工厂化生产的产品和常规生产的产品在相当长的时间内同时存在，一些投资少，成本低的季节性产品必然冲击市场价格，对工厂化生产企业造成很大的压力。同时劳动成本的上升和原材料、能源价格的上涨，影响着企业的利润，企业间竞争也越来越激烈。食用菌工厂化生产的关键在于如何连续、稳定地获得优质、高产的产品，如何减少劳动力成本和节能、降耗。

    高君辉  冯志勇  唐利华

    （国家食用菌工程技术研究中心，农业部应用真菌资源与利用重点开放实验试验室，上海市农业遗传育种重点开放实验室，上海市农业科学院食用菌研究所，上海201106）