香菇、木耳、平菇……鮮香美味的食用菌，是大眾餐桌上不可或缺的美食。

但你知道嗎？我們從市場購買的食用菌大多是人工栽培，而其通常生長在大棚裏的菌棒上，因此菌棒成為栽培食用菌至關重要的一環。

在食用菌的世界裏，每個菌棒都是一個“微型農場”。傳統的菌棒生産工藝都是分步制棒，面臨用工多、污染率高、滅菌能耗大等問題，但我省一家企業研製的新工藝，讓這些難題迎刃而解。

這項“食用菌菌棒一體化自動高效生産工程技術裝備”，不久前榮獲了2023年度河北省技術發明獎一等獎。

菌棒製作時間節省90%以上、用工量降低近50%、平均每棒成本降低0.6元……顛覆傳統的新工藝，如何帶來食用菌栽培的“工業化”？

10月21日，培元農業科技石家莊有限公司實驗室內，技術人員在對菌種進行化驗。河北日報記者史晟全攝

量變與質變

一個日産5萬菌棒、合每1.7秒就要産1棒的食用菌制棒廠，會是一幅怎樣的繁忙景象？

10月14日，記者走進平山培元現代農業示範園一座21米高的制棒車間，所見卻與想象大相徑庭。

這裡的車間“靜悄悄”，産線上很難看到工人，取而代之的是一台全封閉滅菌、冷卻、接種一體機。機器&架六七米高，形似火車頭。機器頭部由上下3個封閉的橫臥圓筒罐組成，每個圓筒罐長五六米，圓切面直徑1米多。

在制棒車間樓下的裝袋車間，絞龍高速旋轉，深褐色的無菌基料被推至抱筒後，自動化套袋裝置迅速為基料套袋、封口，整個過程一氣呵成，一個個加工完成的菌棒“排隊”走下流水線。

“如果採用傳統方法，我們一期項目要實現年産1500萬菌棒的目標，至少需要150畝地和85名工人。”培元農業科技石家莊有限公司總經理閆金龍説，借助這套設備，4條生産線就能搞定1500萬棒的年産量，佔地不到50畝，工人僅需45人左右。

一套設備，如何能有如此威力？

“關鍵就是對傳統制棒工藝的流程重塑。”獲獎項目完成人之一、翔天科技股份有限公司董事長肖俊培一語道破。

9月11日，在位於涿州的翔天科技總部菌棒一體化生産中試車間，站在全封閉滅菌、冷卻、接種一體機前，肖俊培詳細介紹每個封閉罐體暗藏的玄機。

“植物生長需要土壤，同樣，菌種生長也離不開無菌的木屑和秸稈等製成的‘土壤’。”指着最上面的大罐，肖俊培説，製作菌棒的原料首先會在這個罐裏進行121℃的高溫滅菌，之後，原料會自動進入下邊的冷卻罐降溫。待溫度降至25℃，再注入液體菌種，將“土壤”和“種子”攪拌均勻後，成為待裝菌料。然後，菌料進入樓下的裝袋車間自動分裝成一袋裝菌棒。至此，培育食用菌的菌棒就可以批量製成了。

“這套設備最初研發時是像這樣只設計了兩個罐。但我們在平山項目裏又增加了第三層的儲存罐，這樣就能把拌好的料臨時儲存在這個罐裏供應裝袋，以便另外兩個罐能一刻不耽擱地繼續投入生産。”肖俊培解釋道。

滅菌—降溫—裝袋，這樣的流程與傳統制棒工藝有何不同？

肖俊培解釋，傳統制棒流程通常是先把原料分裝成一裝袋製成棒，再將這些袋裝棒高溫滅菌。滅菌後進行降溫，再打孔植種菌種。整個流程下來，不僅耗時耗能，還費工費力。

“同樣是滅菌，新工藝全過程耗時只需1.5小時，但傳統工藝平均耗時10小時。”肖俊培介紹，在降溫環節，傳統工藝冷卻時間24小時，新工藝僅0.28小時。各環節累加，傳統菌棒製作時間為3至4天，而新工藝只需3至4小時。

這對菌棒生産意味着什麼？

“時間的量變，疊加出成本的質變。”肖俊培説，以年産3000萬棒為例，傳統制棒法約佔地250畝，而創新工藝後佔地只需60至80畝。此外，還能省工近50%、節能70%。這些最終反映到菌棒製作成本上，平均每棒成本降低0.6元。

重塑流程，帶來的還有品質的質變。

食用菌制棒最大的難題就是污染，一旦菌棒感染了空氣裏的雜菌，菌類就不長，壞棒了，自然就出不了菇。2011年，肖俊培生産的近百萬個菌棒，因為滅菌不徹底，導致食用菌減産60%以上，損失上千萬元。

如何根除菌棒感染雜菌？

“傳統工藝制棒之所以污染風險高，主要是因為在分步制棒過程中，原料多次暴露於空氣中，增加了雜菌侵入的機會。”經過成百上千次實驗，肖俊培團隊最終採用組合式密封的辦法，將滅菌、冷卻、接種等環節放在一個封閉的空間內進行，實現了菌棒無菌生産。

據評估，傳統工藝規模化制棒染雜率為0.3%至5%，而創新技術不僅使雜菌沒有“可乘之機”，同時減少了90.4%的環境消毒藥物使用量，進一步保障了食品安全。

10月21日，培元農業科技石家莊有限公司員工在制棒車間，巡查全封閉滅菌、冷卻、接種一體機運行情況。河北日報記者史晟全攝

全過程創新

每個菌棒需200毫升菌液，一家日産3萬棒的食用菌制棒廠，每天需要多少菌液？

6000升，答案並不難算。

但這不僅是一道簡單的數學題，更是對技術與效率的巨大挑戰。

在食用菌的世界裏，每個菌棒都是一個“微型農場”，菌種如同種子一樣至關重要。但菌種生長需要10至12天，其活性高低也直接影響出菇質量。

如何保證菌種的快速高效生産？

9月11日，走進翔天科技液體菌種培養車間，一個鋼架結構的“二層樓”展示着兩種不同繁育工藝的液體菌種繁育罐。

樓下，是十個大小一致的罐子，容量600升；樓上，則是四組三聯罐，容量分別為100升、500升、5000升。

“樓下，是當下工藝使用的單罐，樓上的是我們創新研發的三聯罐。”翔天科技項目部經理王龍庭説，“可別小看這組三聯罐，它可是國際首套多聯罐液體菌種繁育系統，是效率最高的菌種生産加速器。”

透過一個可視化的小窗口，只見繁育罐內仿佛在熬煮小米粥，白色的菌球在黃色的培養液中游動翻滾。在這個過程中，菌球以驚人的速度分裂，菌體細胞以幾何級數增長，迅速擴大菌種的數量。

從一個罐到三個罐，這樣的設計有何用意？

“菌種具有快速分裂和增殖的能力，但菌種對環境十分敏感，一旦培養液中積累代謝産物過多，或受到空間限制，都會導致菌種生長停滯。”王龍庭説，多聯罐充分利用了這些特性，不斷為菌種提供更大的空間和更豐富的營養，使菌種能夠在每個階段都保持快速增殖的狀態。

以單罐為例，10至12天生長期滿，10個600升的單罐，最多只能産出4250升菌液。

但利用三聯罐系統，菌種首先在100升的罐中開始生長，當菌絲充滿整個罐體後，會被自動轉移至500升的罐中繼續生長。隨着菌絲再次充滿500升的罐體，它們會被進一步轉移到5000升的繁育罐中，最終産生3750升的菌液。

“繁育相同數量的液體菌種，三聯罐的佔地面積，約相當於單罐總佔地面積的四分之一。”王龍庭説。

在翔天科技，創新貫穿於制棒的全過程。

在培養車間，一根根菌棒靜靜地排列，但內部卻悄然發生一場巨變——菌絲不斷生長蔓延，菌棒的顏色也逐漸由黑變白，最終轉為褐色。

平時我們在畫面上看到，食用菌是長在菌棒上，但事實上，菌棒製成後並不是直接放到大棚裏，而是要在這樣的控溫控濕環境裏完成轉色，才能放到大棚裏産菇。

這個過程，就叫養菌。

在這裡，記者發現一個令人疑惑的地方——菌種生長離不開氧氣，所以通常菌棒表面都會打上孔洞透氣。但這裡的菌棒卻被塑料袋包裹得嚴嚴實實，菌種是怎麼呼吸的呢？

托起一根菌棒，王龍庭説：“雖然看不見孔，但其實它全身都是孔。”

原來，這款看似普通的塑料袋大有來頭，它是一款獲得專利的透氧食用菌栽培袋。若是用顯微鏡觀察，會發現袋子全身佈滿了微小的孔洞，這些小孔的尺寸經過精密計算，能夠確保只進氧氣，而將雜菌“拒之門外”。

“氧氣的分子直徑小，雜菌的分子直徑大，我們經過反復研究，用納米打孔技術，在生産塑料袋時就將整個袋體打滿微孔。”王龍庭説，這既防止了雜菌侵入，也有效提升了菌種活力，縮短髮菌期。

傳統工藝中，發菌時需要在菌棒表面打4個孔植入菌種。由於圓孔周圍含氧量較高，菌絲會以這四個孔中心向整個菌棒擴散，菌絲佈滿菌棒並完成轉色通常需要45天左右。

而應用新技術，攪拌均勻的“土”和菌液在高含氧量的環境中生長，菌絲的擴展速度顯著加快，發菌期只需12天左右。

“45天縮短到12天，發菌時間減少73%。”王龍庭解釋，這意味着培養車間的面積可以減少四分之三，大大節省了土地、基建投資和人力成本。而且發菌期越短，菌棒內的菌絲“年齡”越一致。

菌絲“年齡”直接關係着出菇效率。

王龍庭介紹，一般來説，一個菌棒平均可以出2斤菇，如果菌絲“年齡”不一致，出菇過程往往稀稀拉拉，一個菌棒通常需要4至5潮才能出完菇。但如果菌棒內的菌絲“年齡”一致，通常3潮就能全部出完。這樣，出菇周期平均縮短一個月，設施利用效率大大提升。

“目前，我們手握94項專利技術，其中45項已經獲得授權。”肖俊培説，這些技術共同構成了“食用菌菌棒一體化自動高效生産工程技術裝備”的核心體系。

10月21日，培元農業科技石家莊有限公司員工在裝運菌棒。河北日報記者史晟全攝

全産業鏈延伸

9月12日，走進培元農業科技石家莊有限公司，年産1500萬棒的制棒車間一側，36個食用菌大棚整齊分佈。棚內，肥厚的香菇、木耳破袋而出，色澤鮮潤，菌香濃郁。

作為“消化”菌棒的下游生産環節，這些大棚使園區實現了制棒到出菇一條龍。

只有關注下游生産，創新鏈才能真正轉化為産業鏈。

“我們現在實現了菌棒生産全年無休。可長期以來，傳統制棒工藝和食用菌大棚的環境調節能力有限，出菇多集中在春秋季。”一邊是全年制棒，一邊是季節性出菇，在閆金龍看來，這樣的矛盾不解決，就無法充分發揮菌棒製作工廠化的産能優勢。

“目前我們正在探索採用企業統建棚室、統引品種、統制菌棒、統教技術、統標收菇、統加營銷，農戶分戶栽培管理的‘六統一分’模式，來解決這個問題。”閆金龍説，他們已在平山建設園林景觀式出菇園區3個，共有棚頂發電、棚內四季産菇棚室112棟。

科技成果轉化，是創新鏈産業鏈深度融合的關鍵環節。

10月10日，在距離涿州3000公里的新疆若羌，圍繞香菇品種向陽2號的出菇管理調整方案，翔天科技駐若羌技術團隊展開了激烈的討論。

今年3月，年産食用菌菌棒1500萬棒的項目在若羌投産。近半年來，翔天科技的技術團隊一直在當地密切關注着菌菇的生産情況。

“新疆的氣候條件與內地有很大不同，尤其是晝夜溫差大、濕度低等因素，對菌菇的生長産生了顯著影響。”翔天科技駐若羌技術團隊負責人張振明介紹，項目主推的香菇品種有T2和向陽2號兩個主力品種。但在9月底，向陽2號首次出菇後，團隊發現，該品種的出菇情況與內地相比差距明顯。

團隊馬上對向陽2號的後續培養方式進行調整，以適應當地的氣候條件。

“為了各地項目的順利推進，我們各個項目都有專業的技術團隊，根據不同地區的氣候特徵，選擇主栽品種和配套的栽培技術。”肖俊培介紹。

近3年來，翔天科技已在河北、新疆、河南、湖北等地進行成果轉化推廣，與全國69家地方政府進行洽商合作，初步具備為不同地區量身定制菌菇方案的能力。目前，累計推廣菌棒1.96億棒，培訓菇農1.5萬餘人次。

持續的創新研發，讓翔天科技的菌菇産業鏈不斷向下延伸。

在翔天科技實驗室，擺放着許多瓶瓶罐罐，裏面裝着各種顏色的粉末，這些都是菌菇深加工提取得到的子實體、粗多糖等活性成分粉末。

“通過深加工技術，可以從菌菇中提取這些有益成分，開發出更多健康功能性食品。”肖俊培説，公司已經使用牛樟芝細胞體試製出了菌菇飲料，還利用灰樹花、猴頭菇、蛹蟲草等食用菌的子實體生産了多種飲品。（河北日報記者 周聰聰 姜 艷）

記者感言

十年磨一劍

從2013年立項，到榮獲2023年度河北省技術發明獎一等獎，肖俊培帶領翔天科技歷經十年，終於實現了食用菌栽培技術的重大突破。

從某種意義上説，這不僅是傳統農業向現代農業轉型的成功案例，更是民營企業通過科技創新推動産業進步的生動樣本。

今年59歲的肖俊培做房地産起家。2011年，他在村裏投資建起菌棒廠。可令他沒想到的是，頭兩年生産的近百萬個菌棒，因為滅菌不徹底，導致爛棒、壞棒頻繁出現，損失上千萬元。

問題出在哪兒？肖俊培請來一個又一個高手，但爛棒、壞棒情況始終無法根除。因為，傳統的分步制棒工藝，決定了不能做到百分之百杜絕染雜。

如何徹底解決這個問題？肖俊培最終&&上中國農業科學院的專家，開始了新工藝的探索。

肖俊培曾是一名初中數學老師，辭職下海後，他先是開辦了一家豆製品廠，為了解決五香豆腐絲易腐壞的問題，他自主研發了一款保鮮袋，不添加任何防腐劑，能讓豆腐絲在常溫下保鮮3個月。

豆腐絲保鮮袋、用菌菇纖維製成的“皮革”……採訪中，肖俊培向記者展示了他的一個又一個小發明。

正是這份對科學和技術的熱忱和執着，讓他在面臨食用菌栽培難題時，依然堅定前行。

2013年，“食用菌菌棒一體化自動高效生産工程技術裝備”在企業正式立項。最初預計兩三年內完成，但實際操作中遇到了諸多難題。

“像軸承的地方、閥門的地方，鋼的厚度不一樣，膨脹系數也不一樣，一冷一熱，就容易産生縫隙，就會進入空氣，那就達不到設計意圖。”肖俊培説。而這，僅僅是研發過程中成千上萬個問題中的一個。

研發過程不僅技術複雜，資金投入也是巨大的。十年來，為了項目研發，肖俊培不僅耗盡了所有積蓄，還將翔天科技和家裏的房子抵押給了銀行。

如今，付出終於迎來回報。項目獲獎後，肖俊培接到的合作意向電話更多了。創新鏈轉變成産業鏈，正加速變為現實。

科技創新要讓企業唱主角。翔天科技的故事，不僅展示了科技創新賦能産業升級的魅力，也讓我們看到民營企業所蘊藏的創新潛力。

全面落實研發費用加計扣除等普惠性政策，組建科技特派團入企服務，龍頭企業牽頭成立創新聯合體……如今在河北，一項項改革舉措，正讓創新的力量充分涌流。

相信在未來，這樣的創新故事將會越來越多。（河北日報記者 周聰聰）