Организация производства по выращиванию шампиньонов
Цизь А.М. доцент кафедры защищённого грунта Национального университета биоресурсов и природопользования Украины
Одной из ценнейших в пищевом отношении культур, выращиваемых в сооружениях защищенного грунта, является шампиньон. Его можно получать в течение круглого года непрерывно, используя культивационные сооружения. Дефицит полноценного белка в рационе человека – одна из глобальных проблем человечества. И в этом смысле культивируемые грибы позволяют решить эту проблему благодаря своим вкусовым качествам и высокому содержанию питательных веществ. Плодовые тела грибов богаты белками, углеводами, органическими кислотами и минеральными веществами, а белковый комплекс культивируемых грибов содержит все незаменимые аминокислоты. Грибы имеют также низкую калорийность, что в последнее время является одним из важнейших требований, предъявляемым к потребляемым в пищу продуктам. В связи со сложившейся экологической ситуацией, дикорастущие съедобные грибы стали малопригодны для их употребления в пищу. Выращенные же в специализированных сооружениях съедобные грибы можно отнести к экологически чистым продуктам питания.
Первым вопросом при принятии решения о организация производства по выращиванию шампиньонов является выбор помещения. Оно может быть построено специально (фото 1), либо переделано из пустующего помещения типа свинарника, коровника или овощехранилища. К шампиньоннице должен быть удобный подъезд, необходимый для доставки субстрата, отправки собранной продукции и отработанного компоста. На данном участке должна быть подводка электричества, воды, наличие канализационной системы. Желательно также иметь подводку природного газа.
Перед тем как начать строительство или переоборудование комплекса, необходимо определить годовую мощность производства грибов. Ее планируют в соответствии с потребностями рынка в данном и близлежащих регионах. Количество и площадь камер выращивания зависит от годовой мощности производства. При работе на готовом компосте размер камеры определяется количеством компоста, которое вы можете завезти единовременно для заполнения камеры выращивания. Кроме того, нужно иметь в виду, что стоимость оборудования, необходимого для кондиционирования и распределения воздуха, на большую и маленькую камеру выращивания не слишком различается. Минимальная площадь выращивания для получения коммерческой прибыли – это 3 камеры, с площадью выращивания не менее 200 м2 каждая.
Планировка камер выращивания. В цехе выращивания в один ряд располагают камеры выращивания. Оптимально иметь 9-12 камер. При меньшем количестве лучше предусмотреть площадь для расширения выращивания. Перед камерами делают рабочий коридор шириной 4 м для работы персонала (фото 2). Позади камер – технологический коридор (фото 3). Он необходим в случае использования современных машин для загрузки и выгрузки компоста со стеллажей. В небольших грибоводческих комплексах (3-9 камер) делают один коридор, который используют и как рабочий, и как технологический. Его ширина определяется габаритами используемой техники.
Оптимальный внутренний размер камер выращивания:
– ширина – 6,0 м;
– длина – длину камеры устанавливают в зависимости от специфики помещения;
– высота – 3,8 м (для 5-ти ярусных стеллажей).
В камере, шириной 6м, устанавливают 2 ряда стеллажей (фото 4). Количество ярусов зависит от высоты помещения. Стеллажи располагают симметрично по отношению к боковым стенам камеры. Проходы вдоль стен и средний проход должны иметь ширину не менее 1 м. Такие размеры проходов обеспечивают наилучшее распределение воздуха в камере выращивания. При более высоких потолках ширина проходов должна быть увеличена. Расстояние от торцевой стены до стеллажей со стороны технологического коридора – 1,75 м. Расстояние от противоположной торцевой стороны до стеллажей – 1м.
Стеллажи могут быть изготовлены из гальванизированной стали (1,5 т стали на 200 м2 площади выращивания) или из алюминия (1,3 т стали на 200 м2) (фото 5). Также можно выполнить стеллажи из квадратной трубы и швеллера. Стандартный стеллаж имеет следующие размеры:
– ширина стеллажа – внутренняя 134 см, габаритная 146 см;
– глубина полки – внутренняя 18 см, внешняя 20 см;
– расстояние от пола до дна 1-го яруса – 25 см;
– расстояние между дном одного и дном последующего яруса – 60 см;
– расстояние от потолка до дна последнего яруса – не менее 100 см.
Оборудование для кондиционирования воздуха в камерах выращивания. При выращивании шампиньонов используют приточно-рециркуляционный принцип распределения воздуха. Рассмотрим вариант климатических установок, который обычно используют при малом количестве камер. В неё входят следующие компоненты (рис. 1):
1 - жалюзи на входе свежего воздуха и отверстие для входа свежего воздуха с воздуховодом;
F – фильтры грубой (GЗ или G4) и тонкой очистки (F6 или F7);
2 – входное отверстие воздуха рециркуляции с воздуховодом (в торцевой стене камеры со стороны рабочего коридора);
VR – клапаны (заслонки) регулировки процента подачи свежего воздуха и воздуха рециркуляции;
3 – смесительная камера воздуха вентиляции и рециркуляции;
К – калориферы нагрева воздуха;
Н – теплообменник для охлаждения воздуха;
4 – полиэтиленовый распределительный воздуховод с отверстиями и направляющими форсунками в камере выращивания (фото 6);
5 – разделительный воздуховод;
6 – конфузор вентилятора и вентилятор;
F (внизу рисунка) – отверстие пассивного выброса воздуха (в потолке камеры) снабженное фильтром и самозакрывающимися жалюзи.
Отверстие пассивного выброса воздуха с грубым фильтром и самозакрывающимся клапаном располагается в потолке у противоположной торцевой стены камеры (со стороны технологического коридора). Площадь выхлопного отверстия должна составлять 0,3% площади выращивания. В камере их может быть несколько. В случае, если выхлопное окно создаёт сопротивление движению воздуха более 30 Па, например, при наличии длинного выхлопного воздуховода для выброса воздуха на крыше, в системе выхлопа предусматривается установка вытяжного вентилятора.
Требования к теплоизоляции помещений. Для строительства должны быть использованы материалы, обеспечивающие теплоизоляцию и герметичность стен, потолков, полов и ворот. Это связано с тем, что наружный климат отличается от климата, поддерживаемого в камерах для выращивания грибов. Чем лучше теплоизоляция помещений, тем меньше затрат на кондиционирование воздуха и поддержание необходимого климата в камерах выращивания. Степень теплоизоляции помещений зависит от средних зимних и летних температур в регионе строительства шампиньонницы. Кроме того, существуют отличия в климате, поддерживаемом непосредственно в камере на разных стадиях выращивания шампиньона. Поэтому климат, который необходимо создавать в камерах, а также способы, которые необходимо использовать, чтобы создать этот климат, требуют особого внимания при выборе материалов, используемых для постройки и отделки камер.
Строительные материалы должны служить при следующих условиях:
– высокая температура и относительная влажность; диапазон температур при выращивании шампиньона может варьироваться в пределах от 15 до 28°С, а при пропаривании культуры в конце оборота максимальная температура может достигать 70°С; относительная влажность воздуха в камерах выращивания может варьироваться от 85 до 100%;
– большие перепады температуры;
– большое количество конденсата, который может приводить к коррозии материалов;
– частое использование воды, иногда под высоким давлением;
– соприкосновение с химикатами, используемыми в процессе подготовки камеры и культивирования (инсектициды, фунгициды);
– коррозионные пары.
Стены, потолок и двери в камере должны обладать определенной теплоизоляцией. Необходимую теплоизоляцию обеспечивают внешние стены в 2 кирпича со слоем теплоизоляционного материала 5-10 см (или кирпичная кладка в 1 кирпич, 5 см воздушная прослойка и слой пенобетона, толщиной 19-20 см). При переделке имеющихся строений широко используется теплоизолирующий материал полистирол, пенопласт, а также воздушная прослойка между слоями изоляционного материала. Необходимую теплоизоляцию между камерами обеспечивают стены из 2 слоев пенобетона, толщиной 14-15 см и слоем воздуха между ними 5 см. Потолки можно делать из асбестоцементных панелей. Лучше всего утеплять потолок 3-мя слоями минеральный ваты – по 6 см каждый слой. Двери камер должны обеспечивать полную герметичность. Материал для изготовления дверей также должен обеспечивать теплоизоляцию камер. Со стороны технологического коридора желательно установить раздвигающиеся двери по всей ширине камеры. С противоположной стороны устанавливают маленькие двери для прохода персонала.
Очень большое внимание на грибном комплексе должно быть уделено полам. Полы в камерах выращивания должны иметь теплоизоляцию 5 см толщиной в виде пенопласта или минеральной ваты. Поверхность пола должна быть тщательно проверена с помощью уровня и заглажена стальным мастерком как можно быстрее после заливки.
Используемые строительные материалы для внутренней отделки камер должны быть гидрофобными, иметь ровную поверхность, удобную для санитарной обработки. Внутренняя поверхность стен камер выращивания должна быть обработана влагонепроницаемыми красками или панелями из синтетических полимеров. Желательно также, чтобы эти материалы были термостойкими и выдерживали температуру до 80-90°С.
Электричество. При расчете электрической мощности, необходимой для работы грибного комплекса, нужно суммировать установочную мощность всех машин, используемых на производстве, установочную мощность котлов и холодильного оборудования. Необходима подводка электричества на 220×380 вольт для работы машин и 220 вольт – для освещения коридоров, подсобных помещений и камер выращивания. Свет требуется только для работы в камере и не нужен для роста и развития шампиньона. Камеры должны быть освещены флуоресцентными лампами (60 Вт). Они должны быть установлены на потолке в центральном проходе между стеллажами (лампы, располагают параллельно длинной стене камеры) и на стенах камеры (располагают вдоль по высоте камеры) для хорошего освещения полок (фото 7). Вся проводка должна быть во влагозащитном исполнении. Потребности в электричестве составляют около 3400 кВт/100 м2/год.
Водоснабжение. Примерная потребность в воде составляет для поливов культуры 0,7 л/сутки в расчете на 1 м2 площади выращивания и 1,5 л/сутки для санитарной уборки помещений в расчете на 1 м2 пола. Кроме этого, вода требуется для увлажнения воздуха, для мытья тары, стирки одежды и бытовых нужд. Оптимально, чтобы водопроводные краны были установлены в каждой камере выращивания, а также один кран на 2 камеры в рабочем и технологическом коридорах.
Камеры для быстрого охлаждения грибов. Грибы, собранные с полок, продолжают выделять тепло. При этом ухудшается качество гриба, уменьшается его вес. Для сохранения качества, необходимо снизить температуру гриба от 18°С после сбора до 0-+2°С за 30 минут. Для этого служат воздушные души в небольших камерах для быстрого охлаждения. Для охлаждения 100 кг грибов за 30 минут мощность холодильной установки по отбираемому теплу составит 3,4 кВт. При этом объемная скорость подачи холодного воздуха для обдува грибов составит 6000 м3 воздуха в час. Размер камеры устанавливают в зависимости от размера паллет, на которые установлены ящики с грибами. Камера быстрого охлаждения должна быть рассчитана на установку одной паллеты с грибами.
Холодильник для хранения грибов. После охлаждения грибов их ставят на хранение в холодильную камеру, в которой поддерживают температуру 0-+2°С и относительную влажность воздуха не менее 85%. В холодильную камеру грибы ставят в ящиках, установленных на паллеты.