CN108739072B - 一种食用菌袋料栽培的发菌培养线及发菌培养方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及食用菌生产设备技术领域，具体是一种食用菌袋料栽培的发菌培养线，包括链板输送机、单方位刺孔装置、多方位刺孔装置、称重装置和分选装置；所述链板输送机构成一输送闭环。相对于现有技术，本发明食用菌袋料栽培的发菌培养线的有益效果为：(1)以链板输送机作为发菌培养架，不需要翻堆，降低人员劳动强度，避免因翻堆而造成菌棒损坏或杂菌污染；(2)实现一次刺孔、二次刺孔和分选的自动化，降低人员劳动强度，提高工作效率，避免菌棒损坏或杂菌污染；(3)根据称重装置对菌棒的称重判断其转色是否完成，判断方法简单易行、可靠度高，能够有效提高香菇产量。

Description

一种食用菌袋料栽培的发菌培养线及发菌培养方法

技术领域

本发明涉及食用菌生产设备技术领域，具体是一种食用菌袋料栽培的发菌培养线及发菌培养方法。

背景技术

香菇袋料栽培工艺流程为：原料准备－装袋－灭菌－接种－发菌培养－转色－出菇管理－采收。

原料准备：选用木屑、麸皮、石膏、尿素、糖、过磷酸钙等，按照一定的配比混合并搅拌均匀。

装袋：将原料装入塑料袋，形成菌棒。

灭菌：采用高压蒸汽对菌棒灭菌。

接种：菌棒多采用侧面打孔接种，可在接种室或接种箱中进行。先对接种室进行消毒，接种按无菌操作进行，将菌棒置于接种室中，在菌棒上打接种孔，将香菇菌种填入接种孔中。

发菌培养：将接种后的菌棒运送至发菌室，发菌室要干净、无污染源、干燥、通风、遮光等，温度控制在28℃以下，菌棒进入发菌室之前要对发菌室消毒杀菌、灭虫，地面撒石灰。菌棒横竖交叉堆垒，为防止“烧菌”，发菌培养阶段需进行4～5次翻堆，每隔7～10天翻堆一次。为防止菌丝缺氧，菌棒接种后20～35天进行第一次刺孔，此时菌丝需氧量较少，只需在菌棒的每个接种口周围刺孔数个；菌棒接种后40～55天进行第二次刺孔，此时菌丝需氧量较多，需在菌棒的外圆面刺数排孔进行通气。在整个发菌培养过程中，发菌室要加强通风，保持空气清新。

转色：转色是菌棒表层菌丝内多酚氧化酶氧化“褐变”的结果，在菌棒的表面形成具有一定韧性的褐色菌膜，代替椴木树皮，起保湿作用；否则，出菇困难，转色完成后将菌棒运送到出菇室。菌种接种后约62～72天后开始转色，早熟的品种80天左右转色完成，中熟的品种100天左右转色完成，晚熟的品种120天左右转色完成。

出菇管理：在出菇室对菌棒进行脱袋，脱袋时的气温要在15～25℃，以20℃为宜。脱袋后的菌棒要防止太阳晒和风吹，出菇室的空气相对湿度要控制在75％～85％。脱袋后，出菇室的温度控制在18～23℃，昼夜之间要有5～10℃的温差，空气相对湿度维持在90％左右，3～4天菌柱表面褐色的菌膜就会出现白色的裂纹，不久就会长出菇蕾，菇蕾分化出以后，进入子实体生长发育期。

采收：当香菇菌盖直径5～8cm左右，菌盖生长到将要开伞时应及时进行采收，采收时，拇指和食指捏住菌柄基部旋转摘下，防止菌柄断裂，对于畸形菇也应及早采收。每采收完一潮菇，需对菌棒注水。

现有的香菇袋料栽培工艺的缺点为：(1)发菌培养阶段需进行两次翻堆和刺孔增氧，现有的翻堆和刺孔增氧均由人工完成，或者需人工将菌棒搬放到刺孔机上刺孔，自动化程度低、劳动强度大、效率低、易导致杂菌污染或菌棒损坏；(2)由人工肉眼观察判断转色是否完成，需要经验丰富的人员，还存在较大的误差，易导致未完成转色的菌棒进入出菇室进行出菇管理，由于发菌室和出菇室的温度、湿度、光照度都不同，未完成转色的菌棒进入出菇室会影响香菇产量；转色完成后人工将菌棒由发菌室搬运至出菇室，自动化程度低、劳动强度大、效率低、易导致杂菌污染。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足，提供一种以链板输送机作为培养架的食用菌袋料栽培的发菌培养线，提高自动化程度、降低人员劳动强度、提高生产效率、提高产量、避免杂菌污染或菌棒损坏。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种香菇袋料栽培的发菌培养线，包括链板输送机、单方位刺孔装置、多方位刺孔装置、称重装置和分选装置；所述链板输送机构成一输送闭环，所述链板输送机设有两条并排间隔设置的链板。

本发明的技术方案还有：所述单方位刺孔装置包括第一刺孔支架、第一针板、第一针板驱动气缸和退针板；所述第一针板和退针板均位于链板输送机的上方，所述第一针板可竖直滑动的安装在第一刺孔支架上，所述第一针板上设有第一刺孔针；所述第一针板驱动气缸安装在第一刺孔支架上并用于驱动第一针板竖直滑动；所述退针板的横截面为矩形框，所述退针板位于第一针板的下方并与第一针板可竖直滑动的连接，所述第一针板与退针板之间设有退针弹簧。采用本技术方案，由于退针板的横截面为矩形框，因此能避免与菌棒的接种口接触，防止杂菌污染。

本发明的技术方案还有：所述多方位刺孔装置包括第二刺孔支架和刺孔机构；所述刺孔机构包括第二针板和第二针板驱动气缸，所述第二针板上设有第二刺孔针，所述链板输送机的上方和下方各设有两组刺孔机构，四组刺孔机构沿同一圆均布，所述第二针板可滑动的安装在第二刺孔支架上；所述第二针板驱动气缸安装在第二刺孔支架上并用于驱动第二针板滑动，四组所述刺孔机构的第二刺孔针朝向同一中心。采用本技术方案，四组刺孔机构能够对菌棒的外圆面刺四组孔，以满足菌棒在发菌培养后期对氧气的需求。

本发明的技术方案还有：所述多方位刺孔装置还包括夹紧机构，所述夹紧机构对称设置于链板输送机的两侧，所述夹紧机构包括滑杆和夹紧气缸，所述滑杆可水平滑动的安装在第二刺孔支架上，所述夹紧气缸枢接于第二刺孔支架，所述夹紧气缸的活塞杆与滑杆枢接，所述滑杆的空余端设有橡胶块。采用本技术方案，夹紧机构用于对菌棒夹紧定位，防止刺孔或退针时菌棒位移，橡胶块能够防止夹紧机构将菌棒损坏。由于菌棒内原料的不同部位的密实程度不一样，因此刺孔时菌棒受力不一样，夹紧气缸通过滑杆夹紧菌棒，能够防止夹紧气缸的活塞杆受径向力而损坏。

本发明的技术方案还有：所述分选装置包括分选支架、链传动机构、分选驱动电机、机械手竖直驱动气缸和机械手；所述链传动机构安装在分选支架上，所述分选驱动电机安装在分选支架上并用于驱动链传动机构；所述机械手竖直驱动气缸与链传动机构连接，所述链传动机构能够带动机械手竖直驱动气缸左右移动；所述机械手位于链板输送机的上方，所述机械手包括机械手支架、抓取气缸和抓取臂，所述机械手支架与机械手竖直驱动气缸的活塞杆连接，所述抓取气缸安装在机械手支架上，所述抓取臂设有两个，所述抓取臂与抓取气缸的活塞杆连接，所述抓取气缸能够驱动两个抓取臂沿前后方向相向或反向移动。

本发明的技术方案还有：所述称重装置安装在链板输送机的下方，所述称重装置包括称重支架、承托板、承托板驱动气缸、秤台和压力传感器，所述承托板可竖直滑动的安装在称重支架上，所述承托板驱动气缸安装在称重支架上并用于驱动承托板竖直滑动，所述秤台通过压力传感器安装在承托板上方；还包括控制***，所述压力传感器与控制***连接，所述控制***根据压力传感器的信号控制分选装置动作。采用本方案，能够实现根据称重装置对菌棒的称重实现分选装置的自动化控制。

本发明的技术方案还有：所述链板上设有沿其输送方向间隔设置的定位柱。采用本技术方案，定位柱能够防止菌棒在传送时滚动、保证其位置准确，另外，定位柱能够对退针板限位，第一针板下移刺孔时退针板与定位柱接触，不会将菌棒压坏；刺孔完成后，第一针板上移，第一刺孔针在退针弹簧的作用下脱离菌棒，在第一针板上移过程中，菌棒虽然与退针板直接接触，但是定位柱为菌棒提供了退让空间，因此菌棒仅受到退针板的推力，不易损坏。

本发明的技术方案还有：所述链板输送机包括螺旋输送段。采用本技术方案，螺旋输送段能够充分的利用发菌室的空间，增加菌棒栽培数量。

本发明还提供了上述香菇袋料栽培的发菌培养线进行发菌培养的方法，包括以下步骤：

a、发菌培养：将接种后的菌棒放置在链板输送机上发菌培养；菌棒接种后第20～35天，启动链板输送机和单方位刺孔装置，对菌棒的接种口周围刺孔增氧；菌棒接种后第40～55天，启动链板输送机和多方位刺孔装置，对菌棒的外圆面刺多排孔增氧；

b、分选：根据香菇品种的不同，在菌棒接种后第75～85天或第95～105天或第115～125天，启动链板输送机、称重装置和分选装置，称重装置对菌棒逐个称重，若称重结果在预设范围内，则分选装置将菌棒移出链板输送机；否则分选装置不动作，菌棒继续在链板输送机上发菌培养。

相对于现有技术，本发明香菇袋料栽培的发菌培养线的有益效果为：(1)以链板输送机作为发菌培养架，不需要翻堆，降低人员劳动强度，避免因翻堆而造成菌棒损坏或杂菌污染；(2)通过链板输送机将菌棒输送给单方位刺孔装置和多方位刺孔装置，通过分选装置将转色完成的菌棒分选出来，实现一次刺孔、二次刺孔和分选的自动化，降低人员劳动强度，提高工作效率，避免菌棒损坏或杂菌污染；(3)转色是菌棒表层菌丝内多酚氧化酶氧化“褐变”的结果，此过程伴随着菌棒重量的降低(一般为15％左右)，根据称重装置对菌棒的称重判断其转色是否完成，判断方法简单易行、可靠度高，能够有效防止未完成转色的菌棒进行出菇管理阶段，从而提高香菇产量。

附图说明

图1为香菇袋料栽培的发菌培养线的结构示意图。

图2为图1中A-A向的视图。

图3为图2中B部的局部放大图。

图4为图2的右视图。

图5为图4中C部的局部放大图。

图6为单方位刺孔装置的结构示意图。

图7为多方位刺孔装置的结构示意图。

图8为图7中D-D向的视图。

图中：1、链板输送机，2、单方位刺孔装置，2.1、第一刺孔支架，2.2、第一针板，2.3、第一针板驱动气缸，2.4、退针板，2.5、第一刺孔针，2.6、退针弹簧，3、多方位刺孔装置，3.1、第二刺孔支架，3.2、第二针板，3.3、第二针板驱动气缸，3.4、第二刺孔针，3.5、滑杆，3.6、夹紧气缸，3.7、橡胶块，4、称重装置，4.1、称重支架，4.2、承托板，4.3、承托板驱动气缸，4.4、秤台，4.5、压力传感器，5、分选装置，5.1、分选支架，5.2、链传动机构，5.3、分选驱动电机，5.4、机械手竖直驱动气缸，5.5、机械手支架，5.6、抓取气缸，5.7、抓取臂，6、链板，7、定位柱，8、螺旋输送段，9、菌棒。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面根据附图对本发明具体实施方式作进一步说明。

图1～图8示出了本发明的香菇袋料栽培的发菌培养线，本发明的香菇袋料栽培的发菌培养线设在发菌培养室内，包括链板输送机1、单方位刺孔装置2、多方位刺孔装置3、称重装置4、分选装置5和控制***。

链板输送机1包括两个螺旋输送段8，链板输送机1构成一输送闭环，链板输送机1作为发菌培养架，能够对菌棒9循环传送，并且螺旋输送段8能够充分利用发菌室的空间。链板输送机1设有两条并排间隔设置的链板6，使菌棒9的底部散热良好，防止“烧菌”。链板6上设有沿其输送方向间隔设置的定位柱7，定位柱7能够防止菌棒9在传送时滚动、保证其位置准确。

如图6所示，单方位刺孔装置2包括第一刺孔支架2.1、第一针板2.2、第一针板驱动气缸2.3和退针板2.4。第一针板2.2和退针板2.4均位于链板输送机1的上方，第一针板2.2可竖直滑动的安装在第一刺孔支架2.1上，第一针板2.2上设有第一刺孔针2.5。第一针板驱动气缸2.3安装在第一刺孔支架2.1上并用于驱动第一针板2.2竖直滑动。退针板2.4的横截面为矩形框，退针板2.4位于第一针板2.2的下方并与第一针板2.2可竖直滑动的连接，第一针板2.2与退针板2.4之间设有退针弹簧2.6。

如图7和图8所示，多方位刺孔装置3包括第二刺孔支架3.1、刺孔机构和夹紧机构。刺孔机构包括第二针板3.2和第二针板驱动气缸3.3，第二针板3.2上设有第二刺孔针3.4，链板输送机1的上方和下方各设有两组刺孔机构，四组刺孔机构沿同一圆均布，第二针板3.2可滑动的安装在第二刺孔支架3.1上。第二针板驱动气缸3.3安装在第二刺孔支架3.1上并用于驱动第二针板3.2滑动，四组刺孔机构的第二刺孔针3.4朝向同一中心。由于链板输送机1设有两条并排间隔设置的链板6，因此能够避免与第二针板3.2干涉。夹紧机构对称设置于链板输送机1的两侧，夹紧机构包括滑杆3.5和夹紧气缸3.6，滑杆3.5可水平滑动的安装在第二刺孔支架3.1上，夹紧气缸3.6枢接于第二刺孔支架3.1，夹紧气缸3.6的活塞杆与滑杆3.5枢接，滑杆3.5的空余端设有橡胶块3.7。

如图3所示，称重装置4安装在链板输送机1的下方，称重装置4包括称重支架4.1、承托板4.2、承托板驱动气缸4.3、秤台4.4和压力传感器4.5，承托板4.2可竖直滑动的安装在称重支架4.1上，承托板驱动气缸4.3安装在称重支架上4.1并用于驱动承托板4.2竖直滑动，秤台4.4通过压力传感器4.5安装在承托板4.2上方。当需要对菌棒9称重时，承托板驱动气缸4.3驱动秤台4.4将菌棒9托起，称重完成后秤台4.4落下。

如图2～图5所示，分选装置5包括分选支架5.1、链传动机构5.2、分选驱动电机5.3、机械手竖直驱动气缸5.4和机械手。链传动机构5.2安装在分选支架5.1上，分选驱动电机5.3安装在分选支架5.1上并用于驱动链传动机构5.2。机械手竖直驱动气缸5.4与链传动机构5.2连接，链传动机构5.2能够带动机械手竖直驱动气缸5.4左右移动。机械手包括机械手支架5.5、抓取气缸5.6和抓取臂5.7，机械手支架5.5与机械手竖直驱动气缸5.4的活塞杆连接，抓取气缸5.6安装在机械手支架5.5上，抓取臂5.7设有两个，抓取臂5.7与抓取气缸5.6的活塞杆连接，抓取气缸5.6能够驱动两个抓取臂5.7沿前后方向相向或反向移动。

压力传感器4.5与控制***连接，控制***包括放大电路、A/D转换器、控制电路和单片机等。控制***根据压力传感器4.5的信号控制分选驱动电机5.3、机械手竖直驱动气缸5.4、抓取气缸5.6动作。

本发明还提供了一种使用上述的香菇袋料栽培的发菌培养线进行发菌培养的方法，包括以下步骤：

a、发菌培养：将接种后的菌棒9运送至发菌室，放置在链板输送机1上发菌培养，将发菌室温度控制在23～26℃并保持通风。菌棒9接种后第20～35天，此时菌棒9易缺氧，启动链板输送机1和单方位刺孔装置2，对菌棒9的接种口周围刺孔增氧，具体的，链板输送机1将菌棒9逐个送至单方位刺孔装置2处，第一针板驱动气缸2.3驱动第一针板2.2下移，第一针板2.2带动退针板2.4下移，退针板2.4与定位柱7接触后停止移动，第一针板52继续下移将第一刺孔针2.5刺入菌棒9，然后第一针板驱动气缸2.3带动第一针板2.2上移，第一刺孔针2.5在退针弹簧2.6的作用下脱离菌棒，在第一针板2.2上移过程中，菌棒9虽然与退针板2.4直接接触，但是定位柱7为菌棒9提供了退让空间，因此菌棒9仅受到退针板2.4的推力，不易损坏。菌棒9接种后第40～55天，菌丝长满菌棒，需要对菌棒9外圆刺多排孔，此时启动链板输送机1和多方位刺孔装置3，链板输送机1将菌棒9逐个送至多方位刺孔装置3处，夹紧气缸3.6驱动滑杆3.5水平滑动以将菌棒9夹紧，四组刺孔机构同时动作对菌棒9的外圆刺四排孔。

b、分选：根据香菇品种的不同，在菌棒9接种后第75～85天(早熟品种)或第95～105(中熟品种)天或第115～125天(晚熟品种)，启动链板输送机1、称重装置4和分选装置5，称重装置4对菌棒9逐个称重，压力传感器4.5将信号传输给控制***，控制***对该信号进行判断，若菌棒9的重量在预设范围内，则分选装置5将菌棒9移出链板输送机1，准备运输到出菇室进行出菇管理；否则分选装置5不动作，菌棒9继续在发菌室进行发菌培养。

上面结合附图对本发明的实施例做了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (6)

1.一种香菇袋料栽培的发菌培养线，其特征在于：包括链板输送机、单方位刺孔装置(2)、多方位刺孔装置(3)、称重装置(4)和分选装置(5)；所述链板输送机构成一输送闭环，所述链板输送机设有两条并排间隔设置的链板(6)；所述链板输送机包括螺旋输送段(8)和水平输送段(1)，所述螺旋输送段(8)沿竖直方向设有多层，所述螺旋输送段(8)设有两条，两条所述螺旋输送段(8)的首端和尾端分别通过两条水平输送段(1)连接，所述单方位刺孔装置(2)和多方位刺孔装置(3)设在水平输送段(1)上。

2.根据权利要求1所述的香菇袋料栽培的发菌培养线，其特征在于：所述单方位刺孔装置(2)包括第一刺孔支架(2.1)、第一针板(2.2)、第一针板驱动气缸(2.3)和退针板(2.4)；所述第一针板(2.2)和退针板(2.4)均位于链板输送机的上方，所述第一针板(2.2)可竖直滑动的安装在第一刺孔支架(2.1)上，所述第一针板(2.2)上设有第一刺孔针(2.5)；所述第一针板驱动气缸(2.3)安装在第一刺孔支架(2.1)上并用于驱动第一针板(2.2)竖直滑动；所述退针板(2.4)的横截面为矩形框，所述退针板(2.4)位于第一针板(2.2)的下方并与第一针板(2.2)可竖直滑动的连接，所述第一针板(2.2)与退针板(2.4)之间设有退针弹簧(2.6)；所述链板(6)上设有沿其输送方向间隔设置的定位柱(7)。

3.根据权利要求1所述的香菇袋料栽培的发菌培养线，其特征在于：所述多方位刺孔装置(3)包括第二刺孔支架(3.1)和刺孔机构；所述刺孔机构设在两条链板(6)之间，所述刺孔机构包括第二针板(3.2)和第二针板驱动气缸(3.3)，所述第二针板(3.2)上设有第二刺孔针(3.4)，所述链板输送机的上方和下方各设有两组刺孔机构，四组刺孔机构沿同一圆均布，所述第二针板(3.2)可滑动的安装在第二刺孔支架(3.1)上；所述第二针板驱动气缸(3.3)安装在第二刺孔支架(3.1)上并用于驱动第二针板(3.2)滑动，四组所述刺孔机构的第二刺孔针(3.4)朝向同一中心。

4.根据权利要求3所述的香菇袋料栽培的发菌培养线，其特征在于：所述多方位刺孔装置(3)还包括夹紧机构，所述夹紧机构对称设置于链板输送机的两侧，所述夹紧机构包括滑杆(3.5)和夹紧气缸(3.6)，所述滑杆(3.5)可水平滑动的安装在第二刺孔支架(3.1)上，所述夹紧气缸(3.6)枢接于第二刺孔支架(3.1)，所述夹紧气缸(3.6)的活塞杆与滑杆(3.5)枢接，所述滑杆(3.5)的空余端设有橡胶块(3.7)。

5.根据权利要求1所述的香菇袋料栽培的发菌培养线，其特征在于：所述分选装置(5)包括分选支架(5.1)、链传动机构(5.2)、分选驱动电机(5.3)、机械手竖直驱动气缸(5.4)和机械手；所述链传动机构(5.2)安装在分选支架(5.1)上，所述分选驱动电机(5.3)安装在分选支架(5.1)上并用于驱动链传动机构(5.2)；所述机械手竖直驱动气缸(5.4)与链传动机构(5.2)连接，所述链传动机构(5.2)能够带动机械手竖直驱动气缸(5.4)左右移动；所述机械手设在链板输送机的上方，所述机械手包括机械手支架(5.5)、抓取气缸(5.6)和抓取臂(5.7)，所述机械手支架(5.5)与机械手竖直驱动气缸(5.4)的活塞杆连接，所述抓取气缸(5.6)安装在机械手支架(5.5)上，所述抓取臂(5.7)设有两个，所述抓取臂(5.7)与抓取气缸(5.6)的活塞杆连接，所述抓取气缸(5.6)能够驱动两个抓取臂(5.7)沿前后方向相向或反向移动。

6.根据权利要求1～5任一所述的香菇袋料栽培的发菌培养线，其特征在于：所述称重装置(4)安装在链板输送机的下方，所述称重装置(4)包括称重支架(4.1)、承托板(4.2)、承托板驱动气缸(4.3)、秤台(4.4)和压力传感器(4.5)，所述承托板(4.2)可竖直滑动的安装在称重支架(4.1)上，所述承托板驱动气缸(4.3)安装在称重支架上(4.1)并用于驱动承托板(4.2)竖直滑动，所述秤台(4.4)通过压力传感器(4.5)安装在承托板(4.2)上方；还包括控制***(11)，所述压力传感器(4.5)与控制***(11)连接，所述控制***(11)根据压力传感器(4.5)的信号控制分选装置(5)动作。

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