福建省食用菌工厂化装备发展思路初探

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福建省食用菌工厂化装备发展思路初探

陈声佩

(福建省机械科学研究院，福建福州350005)

摘要:福建省在食用菌生产上已形成独特的发展格局。随着工厂化、规模化生产程度的进一步提高，食 用菌工厂化装备的发展已滞后于生产需求。文章通过对食用菌产业及加工装备的现状及发展需求，提出食用 菌工厂化装备发展思路及研究方向的初步思考。

关键词:食用菌;工厂化;装备;发展 中图分类号:S238文献标识码:A

近年来食用菌生产在生产工艺、生产数量及生 产规模等方面均取得巨大进展，但在发展的同时，也 日益显现出装备系统性不足,装备研发严重滞后于 生产等因素的困扰。本文对福建省食用菌产业的现 状及发展进行分析，初步探讨食用菌装备发展思路 及研究方向。

势,福建省推行适地适栽，已形成独具特色的食用菌 发展格局：闽东南沿海地区的粪草生菌产业带，以及 闽西北山区的木生菌产业带。食用菌生产模式已逐 步从农户的分散栽培向专业化、规模化转变,形成具 有鲜明区域特点的食用菌专业村和工厂化生产的现 代生产经营模式，有力地推动各食用菌主产区形成产 业带和产业集群发展。

随着食用菌工厂化、规模化生产程度的进一步提

1福建省食用菌工厂化生产现状

福建省是食用菌生产加工大省，拥有的食用菌 资源丰富，现有栽培品种多样。据最新统计,福建省 近年来已查明的各种大型真菌多达400种以上，其中 可栽培的食用菌有40多种；已规模生产的食用菌有 20多种，如杏孢菇、金针菇、秀珍菇、平菇、香菇、茶树 菇、双孢蘑菇、草菇、银耳、黑木耳、竹荪、姬松茸等； 还有常见的药用菌，如灵芝、茯苓、猴头菌等。根据 《福建省统计年鉴》统计，近10多年来福建食用菌产 量呈现逐年增长的态势，从2002年的46.3万吨增加 到2010年的76.3万吨。由于工厂化生产的推动， 2015年食用菌产量更是达到113.20万吨。全省食用 菌产值亿元以上的县市有21个，产值3亿元以上的 有6个。

依赖得天独厚的地理资源、气候优势和技术优

高，通过食用菌专业合作社、“公司+农户”、“公司+基 地+农户”等产业化经营模式，使产业聚集形成规模 化产区，有利于降低生产成本，促进产品信息交流。 目前全省有接近300家的工厂化食用菌生产栽培企 业，主要分布在食用菌主产区，如宁德、漳州、福州、南 平等地区。

福建省各食用菌的产区分布基本稳定，且各地市 的主要食用菌品种较为明显。福州地区以金针菇、秀 珍燕、双孢蘑菇、银耳为主;莆田地区以双孢蘑菇为主; 漳州地区的杏鲍菇、毛木耳、双孢蘑菇产量较大;三明 地区以香菇为主,南平地区以真姬截、竹苏、香菇为主， 宁德地区则以银耳、香葫、双麵菇为主。

2福建省食用菌工厂化装备现状

作者简介:陈声佩(1974-)男，硕士，高级工程师，研究方向:农业机械设计。

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福建省的食用菌生产加工设备企业主要分布在 食用菌生产规模较大的地区,特别是在福州、漳州、古 田等地较为集中。设备涵盖原料制备、消毒灭菌、接 菌、空气净化、环境控制、物料输送等多个领域。其 中，漳州金黑宝食用菌机械有限公司和漳州市兴宝机 械有限公司在瓶栽及短袋栽培机械方面在全国具有 显著优势，古田县教学器材厂、古田文彬食用菌机械 修造厂在长袋栽培机械及原料翻堆制备方面在行业 内有较高影响力，而在空气净化设备、食用菌洁净厂 房方面,古田和福州有多家企业已得到业界认可。

福建省各食用菌机械的研发、生产仍处于相对封 闭的自成体系，使得在食用菌生产的各个环节中虽有 相应的机械设备，但都只能解决局部加工工序，未能 形成系统性的解决方案或成套设备。特别在研发方 面，不论是科研院所还是生产企业，受研发投人不足 或受商业模式的影响，食用菌工厂化机械装备严重滞 后于生产。主要表现在：

1)装备研发缺少全局性规划，未能实现全程机械化

食用菌的工厂化生产主要采用瓶栽与袋栽两种 工艺。瓶栽工艺的机械设备较齐全，自动化程度高， 但瓶栽工艺的适用菌种有限、前期投人高且市场竞争 能力弱。而袋栽工艺适合的菌种面广、前期投资少市 场风险小。因此福建省除少数大型工厂化企业采用 瓶栽工艺外，大多采用袋栽工艺进行食用菌生产。

袋栽工艺的主要工序为:配料一混合搅拌-装袋 一灭菌-接种-培菌或发菌-出菇管理一采收。但 袋栽工艺的相应配套机械不全，自动化程度低，生产 加工多为单机作业或使用少量的辅助输送设备，部分 工序仍需依靠人工作业。

以劳动强度较大的装袋工序为例,虽然有装袋机 完成培养料的装袋工作，但长袋装袋工序中的套袋、 套环及塞盖或短袋装袋工序的套袋、扎口作业等仍需 人工完成。按一般配置，每台装袋机还需3 ~5个人 工完成辅助作业。由于装袋机的工作节奏快，因此人 工作业的劳动强度高，无法长时间工作。

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机NONGJI此外，由于装袋工序是在人工辅助作业下完成, 菌袋外形不一致,致使接种设备的研制难度髙，因此 目前尚无理想的袋栽设备自动接菌机,仍采用人工接 菌作业，其劳动强度大且效率低，已成为影响生产效 率的短板。若装袋工序能完成全程机械化作业，则菌 袋外形的一致性可得到较大提高，袋栽接种设备的研 发难度也会进一步降低。

因此，目前食用菌生产仍是劳动力密集型的产 业，近年来随着农村劳动力不足和劳动力价格上涨等 因素的影响，生产成本上升，生产规模严重受限。而 福建省食用菌生产加工设备的研发由于缺乏具有自 主知识产权的关键技术，多以模仿改进为主，未能形 成全局性的规划设计。因此大多生产加工设备仍停 留在解决食用菌生产加工中的某一生产工序或工艺， 而未能实现从全局角度进行工艺设计或改进，生产过 程仍存在短板而不能提高整体工效。因此，全程机械 化解决方案和成套设备的发展越来越成为解决“用工 荒”、降低生产成本及提高生产效率的迫切需求。

2)食用菌生产设备的科研滞后于栽培工艺

在食用菌的生产及加工由分散栽培逐步向集约 化、规模化方向转变过程中，新技术的推广应用起着 不可替代的作用。由于从事食用菌生产及加工设备 研发的技术人员少以及投人资金少等原因，使得生产 及加工设备明显迟滞于生产工艺的改革或新产品的 加工需求。高效设备的缺乏，使得新工艺的推广应用 受阻，进而导致食用菌生产仍处于生产成本较高且低 效的劳动密集形作业方式。

仍以装袋工序为例，现有设备除需要人工辅助作 业外，在培养料装袋量的控制方式上均有不足，如冲 压式的短袋装袋机的培养料装袋量采用容积式定量, 螺旋输送式的长袋装袋机依靠人工经验，造成定量精 度低进而影响后续的生产管理及出菇。尽管在较长 时间内对此已有认识，但受食用菌生产商业模式影 响，食用菌生产企业不愿多投资，致使设备生产企业 研发投人不足，技术储备不够。近年来，随着食用菌 企业的工厂化、集约化规模的增大，急需高效的新产

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品，但由于缺乏相应的自动化设备，致使装袋工序已 成为明显影响生产效率和产品质量短板。

自2015年始，有部分企业研发的自动装袋设备 开始投人市场，从使用情况来看，长袋的自动装袋机 使用情况良好，特别是全自动银耳培养料装袋机明显 提高了生产效率并减小用工量。但用于短袋的培养 料自动装袋机尚未成熟，其装袋量偏差和装袋成品率 尚未稳定，产品的可靠性尚需考证。

影响产品质量、生产效率、生产成本显著的关键工艺 环节，研发机械化、自动化及智能化关键设备。

根据目前现状，急需解决的关键设备有:食用菌 培养料全自动装袋设备、菌袋自动接种设备、菇脚自 动切削设备和食用菌分级包装设备等。相应需解决 的关键技术有：自动套袋结构、自动套环及塞盖结构、 自动扎口机构、自动接菌结构、图像识别及路径规划 算法、自动切削装置、低损伤分级结构等。3.2.2全程机械化解决方案和成套设备的研发

在鉢解决生产关键设备之后，必须根据生产关 键技术研究和生产环境参数的数字化非现场控制的

3福建省食用菌工厂化装备发展思路及研究 方向

3.1发展思路

针对目前福建省食用菌生产加工设备的现状，食 用菌装备的发展必须以机械装备为基础，结合电子技 术、信息技术、材料技术及现代制造技术，大力提高生 产加工设备的适应性、高效率及精准作业功能，实现 “安全多能、自动高效、精准智能”的目标。重点开发 食用菌的关键生产环节装备、集成全程机械化解决方 案和成套设备。研制具有信息获取、智能决策和精准 作业能力的新一代食用菌生产加工装备。3.2研究方向

3.2.1食用菌工厂化生产关键设备的研究

根据食用菌工厂化生产的各生产要素如菌种类 别、培养原料及配方、生产技术、生产周期等的参数， 结合食用菌工厂化生产的工艺流程，针对生产过程中

需求，研究开发从原料到成品的全过程机械化、自动 化及智能化的生产成套设备，应用信息处理技术、自 动控制技术及精准控制原理，建立工厂化食用菌生产 环境参数的精准控制的数学模型，使生产加工技术研 究成果的应用能落实到位，生产要素的控制精度得到 提高，减少人工及环境等因素的影响，同时可实现生 产过程的各项数据采集,为生产决策提供数据支持。参考文献：

[1]王泽生,谢宝贵.福建省食用菌学科发展研究报告[J].海峡 科学.2016(1): 119-127.

P]李玉.中国食用菌产业的发展态势P].食药用菌.2011 (1):

1-5.

[3]张俊飕，李波.对我国食用菌产业发展的现状与思考 [J].华中农业大学学报(社会科学版)• 2012(5): 13-21.

谨致作者

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