CN101768554A - 一种灵芝孢子粉细胞破壁工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种灵芝孢子粉细胞破壁工艺方法，采用高压加热的方法将灵芝孢子的细胞壁上的微孔打开，然后将灵芝孢子粉在水或0～50％乙醇水溶液中进行加压浸泡，然后进行低温低速冷冻结晶预处理，最后再将冷冻的孢子粉在高真空和加热环境中进行低温而迅速的闪蒸干燥，从而将细胞壁彻底破坏打开。本发明有益效果为：采用物理方式进行破壁，不破坏灵芝孢子的成分，不含有有害杂质，能很好的保持灵芝孢子的原味，口感好，味道美，有利于产品的推广；破壁效率高、破壁效果好，破壁均匀彻底，破壁率可达99％以上；工艺简单、操作方便，节省成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种细胞破壁的方法，尤其是采用物理方式的，破壁率高、破壁均匀的一种灵芝孢子粉细胞破壁工艺方法。
背景技术
灵芝为多菌科植物全株。自古以来灵芝就被中华传统医学确认具有滋补强壮、固本扶正的作用。现代药理与临床研究均证实了灵芝的药理作用。作为药物灵芝已正式被国家药典收载，同时它又是国家批准的新资源食品，可以药食两用。
灵芝孢子是灵芝植物所产生的一种有繁殖或休眠作用的细胞，其大小只有几个微米，能直接发育成新灵芝草个体。灵芝孢子粉含有比灵芝更丰富的多醣肽、腺嘌呤核苷、蛋白质、酶类、硒元素等特殊成分，比灵芝子实体具有更强更全面的保健作用。虽然灵芝孢子包含的有效成分对人体的功效显著，但是由于其细胞壁有很强的机械性能，极难被人体胃酸消化，它们不易被从细胞内释放，影响到人体对其消化和吸收。如果可以预先破坏打开细胞壁，就可以让这些有效物质在人体内最大程度的被吸收利用。
目前灵芝孢子破壁的技术有生物酶解法、化学法、物理法、离子处理法等，但是这些方法很难取得优异的破壁结果，而且甚至会在破壁过程中破坏孢子中的生物有效成分。
发明内容
本发明的目的是提供一种灵芝孢子粉细胞破壁工艺方法，其是根据细胞壁的机械物理特性，利用水和乙醇在相变过程中在微观环境中的体积变化原理，而具体设计的一种将孢子细胞壁进行微观技术打开的方法。本发明解决了当前灵芝孢子粉处理方法存在的破壁率不稳定、孢子有效成分提取率低的缺点。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种灵芝孢子粉细胞破壁工艺方法，其是采用加热的方法将灵芝孢子的细胞壁上的微孔打开，然后将灵芝孢子粉在水(可能使用乙醇水溶液)中进行加压浸泡，使得灵芝孢子的细胞内吸入足够多的水分子(乙醇分子)，然后进行低温低速冷冻结晶预处理，利用水和乙醇分子在相变过程中在微观环境中的体积变化原理，将细胞壁撑破，最后再将冷冻的孢子粉在高真空和加热环境中进行低温而迅速的闪蒸干燥，从而将细胞壁彻底破坏打开。
其具体步骤为：
步骤一、将孢子粉在真空条件下加热一定的时间以去除细胞内的空气和水分，以便降低细胞内的渗透压，同时细胞壁上的微孔可以被初步打开。
步骤二、孢子粉在加压条件下在水或乙醇水溶液中浸泡，使得水分子(和乙醇分子)通过细胞壁上的微孔和渗透压差进入灵芝孢子细胞内部。
步骤三、破除真空后让吸水后的孢子粉被慢速冷冻，以便让细胞内的水分子逐步结成冰晶，体积增加，逐步撑破细胞壁，达到全面而均匀的孢子细胞破壁的效果。
步骤四、冷冻的混合物被迅速的在真空条件下加热，细胞内的水分子会急速气化，在孢子细胞内部产生巨大的水汽气压，并且以极快的速度穿过细胞壁，撕裂没有完全打开的细胞壁结构，或将已经打开的细胞壁微孔进一步撕裂，达到对细胞进行完全的破壁的效果。
步骤五、最终慢慢将产品的温度逐步加热到一定温度，直到完全干燥。然后破除密闭容器内的真空，得到已经干燥的破壁孢子。
本发明的工艺适用于包括灵芝孢子粉在内的其它孢子细胞的破壁。
本发明所述的灵芝孢子粉细胞破壁工艺方法的有益效果为：根据水和乙醇分子在相变过程中在微观环境中的体积变化原理，采用物理方式进行破壁，不破坏灵芝孢子的成分，不含有有害杂质，能很好的保持灵芝孢子的原味，口感好，味道美，有利于产品的推广；破壁效率高、破壁效果好，破壁均匀彻底，破壁率可达99％以上；工艺简单、操作方便，节省成本。
附图说明
图1是本发明所述灵芝孢子粉细胞破壁工艺方法的流程图。
具体实施方式
本发明实施例所述的灵芝孢子粉细胞破壁工艺方法，是采用加热的方法将灵芝孢子的细胞壁上的微孔打开，然后将灵芝孢子粉在水(可能使用乙醇水溶液)中进行加压浸泡，使得灵芝孢子的细胞内吸入足够多的水分子(乙醇分子)，然后进行低温低速冷冻结晶预处理，利用水和乙醇分子在相变过程中在微观环境中的体积变化原理，将细胞壁撑破，最后再将冷冻的孢子粉在高真空和加热环境中进行低温而迅速的闪蒸干燥，从而将细胞壁彻底破坏打开。
如图1所述，本发明实施例所述的灵芝孢子粉细胞破壁工艺方法，包括以下步骤：
步骤一、将孢子粉在真空条件下加热一定的时间以去除细胞内的空气和水分，以便降低细胞内的渗透压，同时细胞壁上的微孔可以被初步打开。
步骤二、孢子粉在加压条件下在水或乙醇水溶液中浸泡，使得水分子(和乙醇分子)通过细胞壁上的微孔和渗透压差进入灵芝孢子细胞内部。
步骤三、破除真空后让吸水后的孢子粉被慢速冷冻，以便让细胞内的水分子逐步结成冰晶，体积增加，逐步撑破细胞壁，达到全面而均匀的孢子细胞破壁的效果。
步骤四、冷冻的混合物被迅速的在真空条件下加热，细胞内的水分子会急速气化，在孢子细胞内部产生巨大的水汽气压，并且以极快的速度穿过细胞壁，撕裂没有完全打开的细胞壁结构，或将已经打开的细胞壁微孔进一步撕裂，达到对细胞进行完全的破壁的效果。
步骤五、最终慢慢将产品的温度逐步加热到一定温度，直到完全干燥。然后破除密闭容器内的真空，得到已经干燥的破壁孢子。
其具体操作为：
将孢子粉置于一个密闭的容器内，采用真空泵等设备将容器抽为真空，真空度在500～700之间，在真空的状态下将孢子粉加热到50-80度，保持此状态5-30分钟。这样可以降低细胞内的渗透压，并将孢子细胞内的大部分空气抽走，初步打开一些细胞壁上的微孔，以便在下一个步骤内可以容易的让水分子进入细胞内部。
具体操作时，可根据孢子粉量将加热时间进行调整；也可在加热的同时对孢子粉进行搅拌，从而能更快、更均匀的使孢子细胞内的空气被，抽走，也有利于细胞壁上的微孔打开。
将纯水或0-50％的乙醇水溶液加入到真空条件下的密闭容器内，使得孢子粉溶于纯水或0-50％的乙醇水溶液中，并且通过纯水或0-50％的乙醇水溶液的体积在容器内的逐步增加以逐步升高容器内的压力，使得水分子(和乙醇分子)可以通过细胞壁上的微孔或渗透压差进入灵芝孢子细胞内部。此过程中，在容器内可以使用机械搅拌装置改善和加速孢子粉和溶液的混合。在压力达到10-100大气压后保持1-100分钟，以便有足够多的水分子进入细胞内。
将容器内的溶液排放掉后，将容器内的潮湿孢子粉在容器内逐步慢速冷冻。降温速度在0.1～2摄氏度每分钟，直到整个混合物完全冻结，保持5到300分钟。最终温度在零下10～80度之间。
在这个缓慢的冻结过程中，细胞内的水分子会逐步结成冰晶。冰晶比重比液态水小，体积会增加。冰晶体积的增加会逐步撑破细胞壁，达到全面而均匀的孢子细胞破壁的效果。
停止制冷，将密闭容器内的空间抽真空并且保持在500～700真空度之间。启动快速加热装置将物料迅速加热到30-50摄氏度左右，升温速度应该在5-20摄氏度每分钟。一直保持容器内的真空直到没有多余水分抽出。
在高真空度的环境下，细胞内部的水分会极速气化，在孢子细胞内部产生巨大的水汽气压。在细胞壁内外的压力差的驱动下，水汽会穿以极快的速度穿过细胞壁外排，撕裂没有完全打开的细胞壁结构，或将已经打开的细胞壁微孔进一步撕裂，达到对细胞进行完全的破壁的效果。
在没有多余的水分抽出后，慢慢将产品的温度逐步加热到70-90摄氏度，升温速度在1-5摄氏度每分钟。最后将产品在70-90摄氏度的温度下保持5-30分钟，直到完全干燥。然后破除密闭容器内的真空，将已经干燥的破壁孢子粉取出。缓慢的升温过程保证孢子内的水分会被完全驱走，而不对产品中的活性物质的活性有影响。
本发明的工艺适用于包括灵芝孢子粉在内的其它孢子细胞的破壁。
以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员，在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
Claims (2)
1.一种灵芝孢子粉细胞破壁工艺方法，其特征在于：在高压条件下加热孢子粉，将孢子的细胞壁上的微孔打开，然后将灵芝孢子粉在水或0～50％乙醇水溶液中进行加压浸泡，使得灵芝孢子的细胞内吸入足够多的水分子(乙醇分子)，然后进行低温低速冷冻结晶预处理，利用水和乙醇分子在相变过程中在微观环境中的体积变化原理，将细胞壁撑破，最后再将冷冻的孢子粉在高真空和加热环境中进行低温而迅速的闪蒸干燥，从而将细胞壁彻底破坏打开。
2.根据权利要求1所述的灵芝孢子粉细胞破壁工艺方法，其特征在于：其操作为：
将孢子粉在真空条件下加热去除细胞内的空气和水分；
孢子粉在加压条件下在水溶液中浸泡；
混合物被慢速冷冻，对孢子粉进行破壁；
冷冻的混合物被迅速在真空条件下加热干燥破壁；
低温干燥。
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