黑木耳菌包工厂化生产质量控制*

邓春海，朱巍巍

（辽宁省微生物科学研究院，辽宁 朝阳 122000）

中国是世界上黑木耳 [Auricularia auricular(L.ex Hook.)Underw]栽培的起源地，距今已有1 400多年的栽培历史，目前总产量已达世界产量的90%以上。近年来我国黑木耳栽培规模越来越大，各地黑木耳菌包加工厂如雨后春笋般出现，并朝着专业化、大型机械化及智能自动控制化方向发展[1]。据不完全统计，截止2018年底，全国年产100万包以上的菌包加工厂有近300家，年产500万包以上的有40家左右，年产达1 000万包以上的菌包加工厂有20多家[2]。根据对这些菌包加工厂生产能力的不完全统计，2018年产能近10亿包，但仅占全国栽培量120亿包的8.3%，全国仍有90%以上的菌包是由分散的家庭作坊模式生产[3]。因此，菌包加工工厂化生产具有巨大的发展空间。

菌包加工厂的出现意味着黑木耳栽培出现专业化分工，是我国黑木耳产业由传统模式向标准化、集约化、智能化转型发展阶段的新跨越。这种发展趋势改变了以往黑木耳生产小而全的“麻雀”生产模式，提高了生产效率，节约了生产成本，大大提高了菌包品质[4]。黑木耳菌包工厂化生产为产业发展带来了重大机遇。

然而有的菌包加工厂仓促上马，厂区设计布局不合理，没有稳定的技术团队做支撑，生产工艺不成熟，缺乏行业技术规范及统一的产品质量安全标准和检测方法，菌种来源安全性无法保障。诸多问题的产生导致生产的菌包配方不合理、产量不稳定、污染率高、可重复性低，农药及抗生素残留影响产品品质，各批次菌包品质参差不齐。最终，栽培户购买后纠纷不断。因此，如何确保生产的菌包环保、安全、产量高、品质稳定是目前很多工厂化黑木耳菌包生产企业迫在眉睫需要解决的问题。

1 菌种生产管理

1.1 明确菌种来源及其生物学特性

菌种在整个黑木耳菌包生产过程中起着至关重要的作用。不但要选对菌种，还要培养出无退化、活力旺、纯度高的菌种，才能为下一步的菌包生产打下一个良好的基础。春季平均气温稳定在10℃以上时，上一年冬季及当年春季制作的黑木耳菌包即可进入大棚出耳或放在室外露地出耳，这类菌包出的木耳叫春耳。

春耳菌种分2种，一种是在室外露地出耳，一种是在大棚吊袋出耳。地摆出耳宜选中晚熟品种，大棚吊袋出耳宜选中熟或早熟品种，购买菌种时应从信誉度高、质量可靠的科研院所或专业机构购买，并要详细了解所买菌种的生物学特性及有关注意事项，例如购买的是第几代试管菌种等。试管菌种在扩繁使用过程中传代次数不能超过5代，以确保菌种的遗传特性不发生变异和退化。

1.2 一级菌种

菌包加工厂一般使用试管菌种进行菌包生产。适合的斜面菌种配方能使菌丝洁白、健壮，抗杂能力强，生长速度快，菌丝生长整齐一致，贴附培养基生长；而在不适合的培养基上菌丝会表现出菌丝纤细、暗淡、数量稀少，气生菌丝增加，生长速度慢，长势弱且易被杂菌污染。菌包生产过程中，冰箱短期保存的试管菌种以10 d为一个使用周期，使用前要提前从冰箱取出放到室温环境培养1 d，恢复菌种活力后再使用。

观察一级菌种培养过程可以发现，试管斜面菌种在恒温箱培养过程中会有被杂菌污染的情况，因为在扩繁斜面菌种的时候每个操作人员的操作水平都不一样，不能保证每一支试管都不染菌。因此如果在恒温培养的过程中不经常观察菌丝萌发及生长情况，就无法在杂菌刚刚出现的时候及时发现，而菌丝由于生长旺盛往往会盖住杂菌甚至看不出有杂菌出现过。这种已经被杂菌污染过的木耳菌种使用后会扩大菌种污染的数量给生产带来更大的损失。因此试管斜面菌种在培养的过程中应隔一天观察一次。

1.3 摇瓶菌种

摇瓶菌种是黑木耳菌种生产中由固态转变成液态菌种的一个关键环节，具有承上启下的重要作用。制作摇瓶菌种必须要把握住2个关键点：1） 保证菌种品质。2）控制污染率。适合的培养基加上优化的培养工艺是制作高品质摇瓶菌种的必要条件。控制污染率主要在制作摇瓶的灭菌和接菌2个环节，摇瓶灭菌的条件是121℃、25 min，无假压现象（即灭菌锅内冷气没排净，根据压力表显示的压力并通过温度与压力对照表不能准确反映锅内的真实温度）。接菌要严格无菌操作，同时要注意保持接菌环境卫生，超净工作台保持百级净化水平。

1.4 大罐发酵液体菌种

决定大罐发酵菌种品质的好坏有4个因素：配方、操作技术、菌种培养控制技术、出罐检测技术。配方是最基础的条件，大罐生产的主要技术指标为：培养温度25℃，接菌量0.7%，罐压0.04 MPa～0.05 MPa培养条件下96 h达到出罐标准。出罐时液体菌种粘稠，菌球呈悬浮状态，菌液淡黄色，菌球白色，大小均匀有短毛刺，密度达90%以上，pH在4.6～5.1。

菌种检测：出罐前液体菌种检测非常重要，不能只凭感观进行判断。发酵48 h时取样涂平皿，30℃恒温箱培养48 h，出罐前观察该平皿是否有细菌、酵母菌或霉菌出现；出罐前还要取样镜检木耳菌丝状态，查看锁状联合数量，以及是否有角变或空泡现象等；检测发酵pH是否在正常范围内。用抽滤法粗略测量每批菌丝湿重生物量多少，从排气管闻大罐菌种的气味是否正常，如有酸、臭等异常气味则证明大罐菌种已被污染。以上这些检测指标匀能从不同角度综合反映出大罐菌种品质的好坏。

1.5 菌种贮存管理

在菌包生产阶段，试管斜面菌种长满后要先把已经被污染的菌种挑出来废弃，再把正常的菌种用收纳盒收好，用标签标明菌种名称、保藏日期、数量、接种人员等信息。贮存在4℃冰箱做短期保存。斜面琼脂菌种最多保存不超过10 d。试管斜面母种的扩繁要有计划分批次生产，根据每日生产摇瓶菌种的使用量来计划10 d的母种需求数量。如果试管母种一次生产数量过多，10 d内用不完，则试管母种容易出现脱壁失水及出现大量气生菌丝等老化现象，母种的活力下降。作为长期保存的菌种，硅胶塞封口的斜面培养基菌种可保存1年，木屑试管菌种可保存3年～5年（硅胶塞封口）。-80℃超低温保存的菌种可长达10年。

Quadrant通道下MIS-TLIF与开放PLIF治疗腰椎退变性疾病的比较（张 威，等）19：1770

1.6 对技术员工定期进行无菌操作技术培训

只有提高操作技术员工的无菌意识和无菌操作水平以及熟练掌握固体培养基、液体培养基制作技术，熟悉菌种培养设备、检测设备、灭菌设备的使用方法，才能有效降低菌种污染率，提高成品率。因此要对涉及技术操作的员工定期进行技术培训，以提高其无菌操作的熟练程度和对仪器设备的熟练操作水平，并逐步形成成熟的技术团队。

2 菌包生产管理

2.1 生产区域划分及管理

菌包生产车间可划分为有菌区和无菌区进行管理，有菌区包括备料区、拌料区、装袋区、灭菌区；无菌区包括冷却区、接菌上线、接菌区、接菌下线、养菌区。在无菌区内要安装紫外线杀菌灯，配备臭氧消毒机。接菌上线、下线要达到10万级净化（即养菌室每小时换气次数不少于15次）空间，在接菌区内安装100级净化层流装置。备料区每次生产只备足一天用量的原辅材料，拌料区、装袋区、灭菌区每天生产结束后要把机器内、地面上剩余的原料渣清扫干净。无菌区每天生产结束后首先要清理生产中产生的垃圾，地面用拖布拖干净，最大限度降低环境中的粉尘数量。

2.2 拌料装袋标准

2.2.1 拌料方法及标准

黑木耳菌包原材料包括粗木屑、细木屑和辅料，粗木屑要在拌料前4 h～5 h提前预湿，摊开在地面不超过5 cm厚度浇透水，中间要翻堆1次。秋季进行出耳的菌包称为秋摆，夏季制秋摆时气温高，预湿料容易变酸，因此预湿程度要相应降低。预湿的粗木屑、细木屑、豆粉、玉米面先在拌料机内干拌均匀，石灰、石膏粉溶解在大盆水里后倒入拌料斗与其他干料一起，边加水边搅拌30 min。拌好的料含水量应达到60%～61%，pH达到7.0～7.5。

2.2.2 含水量及pH检测方法

装袋前对料的含水量及pH进行检测，可使用水分快速检测仪检测含水量。检测pH时，取100 g拌好的料放入500 mL烧杯内，加入50 mL纯净水，搅拌均匀，用手握紧，挤出其中的水分于另一个250 mL烧杯内，然后用酸度计测量该液体的pH即为料的pH。

2.2.3 装袋方法及标准

目前黑木耳菌包加工厂使用的装袋机有卧式和冲压式2种。卧式装袋机更符合黑木耳菌包生产的要求，装袋用塑料袋最好使用聚氯乙烯16.2 cm×35.0 cm×0.05 cm规格的袋，该菌袋贴壁性好，能耐124℃高温，符合工厂化生产中高压灭菌的需求。

2.3 菌包灭菌

工厂化菌包生产采用的是高压灭菌的方式，菌包要装到塑料筐再放入高压灭菌锅才能保证不留死角。当天装袋必须当天灭菌，用高压聚氯乙烯袋制作的菌包可以在124℃、0.14 MPa下保压80 min即可达到彻底杀灭菌包中微生物营养体及芽孢的作用。

2.4 菌包冷却接菌

菌包灭菌结束后从专用通道进入到冷却室。冷却室及接菌室有专门的新风净化系统，新风通过冷风机冷却后吹出来为菌包降温。当菌包内部温度降低到28℃以下时就可以进行接菌。接菌上线（菌包从冷却室出来上生产线到进接菌室之前的这部分空间）、下线（菌包接完菌后从接菌室出来下生产线后到的一个暂存空间）及接菌室在上次使用完毕打扫卫生后要打开臭氧机定时消毒2 h。第2天接菌前提前打开紫外线灯消毒30 mim，关闭紫外灯20 min后操作人员进入无菌接菌室开始接菌。接菌工作人员也必须穿防护服经过“风淋室”消毒后才可进入到接菌上线及接菌室接菌。接菌室与接菌上线及下线要保持10 Pa～15 Pa的正压差。自动液体接菌机的菌液喷头在接菌前及中间休息后再接菌操作时，都要用火焰消毒后才能继续使用。封口海棉要在接菌前用泌洁仕消毒后使用。干料为500 g的菌包接菌量控制在20 mL～25 mL。

3 菌包培养

3.1 养菌室消毒及检测方法

3.1.1 养菌室消毒方法

菌包培养环境的洁净程度对于控制菌包污染率起到至关重要的作用，尤其是重复使用频率高的培养室必须做好培养前的消毒工作才能最大限度地降低菌包污染率。在熏蒸消毒前先用高压清水冲刷库房墙壁地面及角落（包括走廊）。清洗完库房后，库房门敞开1 d～2 d，让库房内的水分自然蒸发，以免湿度过大影响消毒效果。床架在室外清洗干净后搬到库房内，先用配好的漂白粉水溶液（30%的漂白粉1 kg加入清水30 L搅拌均匀），取上清液喷液库房内的床架及周转框消毒（周转筐集中放在一个库房内），库房边角墙面，走廊都要喷到，但尽量避免喷到设备上。

按照甲醛（40%） 10 mL·m-3、高锰酸钾5 g·m-3计算用量，即1瓶高锰酸钾（500 g） 配2瓶甲醛（500 mL）的比例使用，根据库房大小计算好用量。先把高锰酸钾倒入容器中并放在库房不同位置均匀分布，再按比例缓慢倒入甲醛溶液，两人配合从库房的最里边开始依次向门口方向的容器中倒入甲醛溶液，完成后迅速撤离封闭库门[5]。熏蒸8 h后就可以打开新风循环风手动模式排风，4 h～5 h后进入库房闻不到刺激性气味毒气就已经排除干净了，消毒工作要在进菌包前1周进行。

3.1.2 养菌室洁净度检测方法

将倒有营养琼脂培养基的培养皿均匀分布放在养菌室内距地面约1 m处（一般每10平方米放置一个平皿），在空气中暴露30 min采集沉降菌后，盖好平皿盖[6]。同时留同批次空白平皿3个不开盖做对照，一起放入30℃恒温箱内培养48 h取出计数。养菌室应达到10万级净化车间标准，检测沉降菌数量每皿小于或等于10个菌落为合格。

3.2 新风系统消毒

新风系统在工厂化生产中承担向菌包培养库房、生育库房、发酵车间、冷却车间、接菌上线、接菌室、接菌下线、实验室等重要环节输送过滤无菌风的作用。因此新风系统消毒不彻底或过滤器没有按时更新将会直接影响到以上接菌、培养等环节的效果，甚至会造成大面积污染事故的发生。

要确保新风系统消毒彻底和送风安全可从两个方面着手处理：1）按时更换或清洗过滤器。初效过滤器使用3个月～4个月须清洗1次，每半年必须更换一次。中效过滤器使用6个月必须更换，高效过滤器使用12个月必须更换。2）新风通道消毒，新风通道每次停产后重新恢复生产前均要使用药物熏蒸消毒1次，可使用泌洁仕烟雾熏蒸消毒。

3.3 养菌环境控制参数设置

由于工厂化菌包生产使用的是液体菌种，因此在接菌后要让液体菌种快速萌发，防止因长时间不萌发脱水而失去活力。菌包进培养房后环境温度应设置在25℃～28℃，3 d后菌种开始萌发菌丝。详细控制参数见表1。

表1 养菌库房环境控制参数Tab.1 Controlling parameters of fungal cultivation warehouse

3.4 养菌过程管理

菌包进入养菌库房后，要建立菌包发菌状况记录制度，需要记录的内容示例见表2。

表2 养菌管理登记表示例Tab.2 Example of management registration fungal cultivation

如表2所示，每天都要对发菌状况进行记录，安排专人进行管理。对污染严重的菌包要及时发现，并统一装入密封袋内移出养菌库房远离库房深埋土内或烧掉。

3.5 养菌结束标准

菌包在工厂化标准养菌库房内进行培养，一般需要25 d～30 d即可长满整个菌包，菌包成熟标志为：菌包无发热现象且重量变轻；菌丝洁白布满整个菌包，菌包无脱壁现象；菌包富有弹性；菌包无杂菌污染。45 d～50 d有效积温要达到354.0℃～411.5℃。

4 菌包贮存管理

菌包发菌结束后，如果室外温度还达不到出菇标准就要暂时贮存在库房内。库房温度调整到5℃～10℃避光贮存。如果室外最低气温达到5℃～10℃以上就可以移到室外出耳管理。同时建立发菌结束登记表，示例见表3。

表3 贮存管理登记表示例Tab.3 Example of storage management registration

如表3所示，需清点发好菌包数量，把有问题的菌包清理出库房，做到对每个库房内的菌包状况都心中有数。

5 总结

要提高工厂化黑木耳菌包的品质，首先要有好的菌种，即广泛栽培、口碑好、遗传特性稳定、试管菌种洁白粗壮纯净。液体菌处于对数生产期，且菌球密度大悬浮纯净。其次要有科学的生产工艺和管理，好的生产工艺既能提高生产效率，又能保证菌包质量的稳定性。最后还要有科学严谨的检测方法，这是保证菌包品质的有效手段。因此，菌包生产是一个系统工程，要求菌种、技术、工艺、管理、检测5个方面齐头并进，缺一不可。