菇菌工厂化生产新技术
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三、食用菌工厂化生产技术的改进与建议

近十年来,国内外食用菌产业的发展相当迅速,食用菌生产、加工在我国已然形成独立的新兴产业,并在20世纪90年代开始探索工厂化生产的技术和模式。然而,由于承袭了“粗放”式生产技术和工业生产本身的高能耗,使得本该“绿色”的食用菌生产变得越来越不清洁,越来越不安全,急需要引入新的技术和对生产工艺进行改进和提升。笔者结合生产实践就此问题提出一些看法和建议。

(一)食用菌工厂化生产的形成与现状

世界各国食用菌生产到了发展的高级阶段。目前,许多发达国家已经形成了工厂化生产,如英国双孢菇栽培业的工业化的“卫星模式”;双孢蘑菇生产大国美国、法国、荷兰、英国和巴西等,从栽培原料的发酵、接种、发菌到出菇管理均采用工厂化的生产工艺,机械化程度达到80%左右;日本从20世纪70年代开始,就实现了瓶栽食用菌机械化和工业化生产;之后韩国仿效日本技术,也实现了食用菌机械化、工厂化设施栽培,在国际上处于领先水平,韩国金针菇生产场——大兴农场,栽培场以计算机智能控制菇房,整个生产过程可按一定程序进行。我国20世纪80年代开始,先后从美国、意大利等国家引进了9条工厂化生产线,由于技术、市场和管理等因素,大多被迫停产放弃,工厂化生产一度处于低潮。20世纪90年代以来,随着食用菌产业的发展,国内食用菌生产又必然地步入工业化生产阶段,一些企业采用引进设备和自创技术相结合的方式,取得了一定的成效。如江苏省连云港国鑫医药设备有限公司,对发达国家的食用菌机械化生产技术与装备进行了消化吸收,并结合我国生产实际率先对关键技术装备进行了国产化研发,生产了一系列性能可靠的食用菌生产和加工设备。上海浦东天厨菇业有限公司在学习、借鉴国外先进经验的基础上,在中国率先建立了金针菇工厂化生产项目。江苏江南食用菌公司对传统生产进行机械改造,初步实现了日产6吨金针菇的工厂化生产。山东九发食用菌股份有限公司,引进了国外先进的双孢蘑菇生产设备及加工设备流水线,成功地实现了双孢蘑菇的规模化、周年化生产。福建省大力开发袋栽食用菌生产机械,采用机械化、工厂化集中生产袋料,然后分散到农户管理的生产模式取得了成功。但是,总体上我国食用菌生产的工厂化,还是小型半工厂化或设施加强型生产模式,环境控制水平较低,还基本停留在凭经验的操作阶段,并且只有金针菇、花菇和杏鲍菇等少量品种实现了初步的工厂化生产。从发展来说尚处于工业化生产的初级阶段。

(二)面临的问题和挑战

在科学发展观指导和要求下,环境和生态问题已经成为社会各行业发展所必须面临和解决的重大课题。食用菌生产虽然在生态农业发展中发挥了积极的推动作用,为现代生态农业的重要组成部分,但是在现有生产模式下,其生产过程本身又衍生出新的“生态危害”。如食用菌生产中的“白色污染”问题,食用菌生产用的塑料薄膜(袋)为石油副产品,难以分解,势必对土壤和环境造成污染;食用菌生产中的甲醛污染问题,目前在食用菌制种或接种时仍用甲醛作为消毒剂,对人体有潜在危害;食用菌生产的菇木资源和水资源问题等,近年来我国食用菌生产迅速发展,可以说也是依靠资源和能源的大量消耗实现的。此外,由于菌种使用混乱和生产过程缺乏统一的质量监控体系,引发生产菌种系统生物多样性的丧失生态失衡,导致生产性能退化、抗性减弱、病虫害抗药增强、产品品质与风味下降以及有毒有害物质(如农药、“三致”物质等)在产品中的残留污染等。在食用菌生产开始步入工业化阶段之后,如果上述问题不妥善解决,传统工业生产模式的高能耗、高成本、高污染特点,会加重食用菌生产对环境和生态的危害。

综上所述,作为农业与工业、生产与消费、城市与农村紧密结合形成的新兴产业,食用菌现代工业化生产不应该仅仅是生产数量的规模化和生产过程的机械化、自动化。探索既集聚工业生产的批量化、标准化、高效率优势,又具备能源合理消耗、资源充分利用的环境友好型、清洁生产技术规范化,既有急迫性又有必要性。

(三)工业化清洁生产工艺及安全控制特点

1.清洁生产的概念

清洁生产的概念首先是由联合国环境规划署(UNEP)针对工业生产的污染、污染的末端治理而提出来的。清洁生产要求节省原料和能源,取消(减少)有毒原料的使用,并且在生产过程排放废物之间减缓废物的数量和毒性,实现废物量最少排放。危害分析和关键控制点(HACCP)体系目前已为联合国食品法典委员会采纳,有些发达国家已经将HACCP控制体系纳入到食用菌的工业生产之中。“食用菌清洁生产工艺及安全危害关键控制点技术”(以下简称“清洁安全生产技术”),是将现有的食用菌工业化生产工艺置于工业清洁生产和食品危害分析与关键控制点技术的工艺体系内,进行系统化改进和完善,最后形成适于食用菌工厂化生产应用的新技术模式。

2.清洁安全生产技术的特点

首先,新技术不仅强调生产过程(产中)的机械化、自动化,而且更加体现整个生产链(产前、产中、产后)的清洁化和环境友好。目前应用于国内外的食用菌工业化生产技术,基本上是根据食用菌自身的适宜生长条件,在不同季节采取最优的环境控制模式,进行机械化操作,实现食用菌周年化、高效生产模式。其显著特点是机械化和信息自动化,如日本瓶栽金针菇的装瓶、接种、搔菌、挖瓶环节的机械化生产,欧美等发达国家的温、湿、水、气、肥等主要生长因子的综合信息自动化控制系统等。国内的工厂化生产基本参考国外模式。这种技术模式关注的是食用菌生产效率和经济效益,没有充分考虑生产对环境和能源的污染与破坏,最多停留于对污染的“末端治理”方式。“清洁安全生产技术”在生产过程机械化的基础上,将对环境生态的影响和产品安全两个重要因素纳入生产体系,通过技术的整合与改进,从生产源头实现产前、产中、产后整个生产链的低能耗、清洁化和无(低)害化,降低或消除传统工业生产模式的高能耗、高成本和高污染危害。在追求经济效益的同时,达到生态效益和社会效益的全面提升。

其次,通过“过程监测+关键控制点”技术,实现对工业化生产过程的危害分析和纠正,实现食用菌生产安全与品质保证。我国食用菌工业生产是在传统栽培模式基础上的机械化和规模化,仍带有浓重的传统工艺“弊端”,如生产中的“经验式”粗放管理、病虫害防治中的轻“预防”重“施药”等,造成了我国食用菌产业只能徘徊于“量”取胜,以“价”求“生”的尴尬境地,国际市场竞争力日益遭受到技术贸易壁垒的严峻挑战。“清洁安全生产技术”采纳了食品生产的“危害分析和关键控制点”(HACCP)技术方法,形成适合食用菌生产流程的危害控制体系,从育种选育、产地环境、原料选择、栽培管理、农药使用、产品流通、包装检验、市场准入和可溯源等方面建立明确的指标体系和关键控制措施,通过“过程监测+关键控制点”技术严格要求,形成规范化、标准化操作和管理。

3.清洁安全生产技术的内容

新技术包括2个部分,即清洁化生产操作技术流程与安全危害关键点控制体系。

(1)清洁化生产操作工艺 在工厂化生产食用菌的过程中,将整体预防的环境策略应用与产前、前中、产后,采用相应的技术措施和对生产链的适当延伸,取消(减少)有毒原料使用,并且减、降废物排放的数量和毒性,实现食用菌工业生产的清洁、生产过程清洁和产品清洁。具体技术流程图见图2所示。

图2 清洁化生产操作技术工艺流程图

(2)安全危害关键控制点的构建 对所有可能影响和危害食用菌生产安全与品质进行分析,并将设置为关键控制点,建立相应控制阀值;通过在线实时检测,对食用菌生产的各种参数监控,及时修正偏离参数;同时建立产品溯源档案。“过程监测+关键控制点”技术,确保产品品质主要内容见表2。

表2 安全危害关键点控制体系

(四)结束语

清洁安全生产技术,是基于环境友好和食品安全理念的优化工艺的聚合,由于食用菌品种的多样性和栽培原料的广泛性,清洁安全生产技术并没有完全一致的工艺指标,它重在强调生产过程中的清洁化和产品的无害化。在生产实践中要因“品种”而异、因“原料”制宜来建立清洁安全生产技术的指标体系和操作工艺。实施清洁安全生产技术,虽然会增加前期投入的成本,但从食用菌产业的趋势来看,必将会给企业创造长久的经济和社会效益。