CN101831472B - 以豆渣为原料固体发酵制备食用菌可溶性多糖的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制备食用菌可溶性多糖的方法，具体是一种以豆渣为培养料，接种食用菌进行固体发酵，从而提取发酵产物中的可溶性多糖的方法，属于利用工业废渣进行固体发酵技术领域。该方法以豆渣为培养料，接种食用菌菌种进行固体发酵，而后通过热水浸提、乙醇沉淀提取发酵产物中的可溶性多糖。本发明以豆渣为原料固体培养食用菌菌丝体，而后提取发酵产物中的可溶性多糖，获得高附加值的食用菌多糖，不仅食用菌多糖纯度高于现有的液体培养食用菌菌丝体多糖，而且加工设备简单，投资少，不易感染杂菌，产品能耗低。

Description

以豆渣为原料固体发酵制备食用菌可溶性多糖的方法

技术领域

本发明涉及一种制备食用菌可溶性多糖的方法，具体是一种以豆渣为培养料，接种食用菌进行固体发酵，从而提取发酵产物中的可溶性多糖的方法，属于利用工业废渣进行固体发酵技术领域。

背景技术

我国是一个大豆生产大国和消费大国，年加工大豆2500万吨左右。其中约1400万吨作为制油，而1000万吨用于制作豆制品或其他食品。每加工1kg的大豆生产豆制品，就会产生约0.3 ～0.4kg的豆渣，数量相当大。干豆渣中含蛋白15～25%，膳食纤维40～60%。由于大豆蛋白和纤维素结合紧密，豆渣难以被动物消化道内的酶分解，所以作为食品或饲料受到限制，通常被废弃，造成水体富营养，严重污染环境。

提取大豆可溶性多糖技术是目前开发豆渣资源的有效手段，并且在日本以及国内已经实现了产业化。但是该技术仍存在提取率低（20～40%）、产品（大豆可溶性多糖）附加值不高的问题。因此，现阶段仍迫切需要找到一种高效利用豆渣资源的新途径，而将豆渣资源转化为附加值更高的食用菌多糖是一种较好的办法。

食用菌栽培和加工是我国的优势产业，我国目前已经成为世界上最大的食用菌多糖的生产国和出口国，其销售量很大。从食用菌中提取的多糖成分具有提高免疫力和抗肿瘤等保健功效，如香菇多糖、灵芝多糖、灰树花多糖等产品目前已经广泛应用于癌症的辅助治疗。市面上的食用菌多糖含量在10～80%之间，价格在每公斤100～1500元人民币不等。食用菌具有分解利用纤维素和半纤维素所必须的各种酶系，可以较好地利用豆渣。因此，采用豆渣培养食用菌能将一部分豆渣资源转化为更高附加值的食用菌多糖。

微生物发酵通常有液体发酵和固体发酵两种方式。固体发酵(Solid State Fermentation，SSF)是指培养基呈固态，虽然含水丰富．但没有或几乎没有自由流动水的状态下进行的一种或多种微生物发酵过程．液体深层发酵（submerge fermentation, SmF）是指微生物在液态的培养基中的发酵过程。

申请号为200710144858.5的中国专利申请公开了一种的方法，该方法以豆渣为主料液体培养食用菌菌丝体，生产的食用菌菌丝体可以用于生产食用菌多糖。但是，由于液体培养基的杀菌条件（100～121℃，10～60min）几乎等同于从豆渣中提取大豆可溶性多糖的过程，这使得豆渣中的可溶性大豆多糖大量溶解到液体培养基中，大豆多糖溶出量相当于豆渣原料重量的20～30%。因此，最终液体发酵产物中提取到的多糖以大豆多糖为主，食用菌多糖含量较低。

本发明采用固体发酵方式培养菌丝体，由于固体培养基中无游离水分，因此避免了上述液体发酵杀菌阶段大豆可溶性多糖的溶出，试验表明，若以100℃热水提取杀菌（121℃-60min）后的豆渣作对照，大豆多糖溶出率仅为2.8%；所以认为固体发酵提取到的多糖中食用菌多糖含量大大高于液体发酵。采用豆渣固体培养食用菌和液体培养相比较，有提取液多糖浓度高、产品能耗低、发酵时间可以延长、不易感染杂菌，加工设备简单，投资少的优点。

发明内容

本发明的目的是提供一种以豆渣固体培养食用菌菌丝体获取高附加值的食用菌可溶性多糖的方法。

技术方案如下：

本发明以豆渣为培养料，接种食用菌菌种进行固体发酵，而后通过水提、醇沉淀提取发酵产物中的可溶性多糖。即以豆渣为原料经秀珍菇固体发酵后制备大豆和秀珍菇混合多糖，具体步骤如下：

将豆渣和橄榄渣等疏松性、可食性材料以重量比1:1～2比例混合，而后加水调节成水分含量为60～80%（w/w）的培养料；将加水后的培养料装入食用菌培养瓶、培养袋或固体发酵罐等容器，瓶口或袋口塞上透气棉塞，在 121℃灭菌30分钟；冷却后接入食用菌菌种，在25℃、湿度70%下培养30～50天后从发酵容器中取出培养料，加入10～20倍重量的水，60～80℃水浴提取1～3小时，2000～4000rpm离心2～10分钟，收集上清液。在上清液中加入4倍体积的95%乙醇，2000～4000rpm离心2～10分钟，收集沉淀多糖，将沉淀多糖采用低温真空干燥或冷冻干燥，获得粉末状水溶性食用菌多糖。所述食用菌菌种包括秀珍菇。

当全部采用豆渣作为固体发酵培养料时，尽管食用菌可以在其表面较好地生长，但是豆渣吸水溶胀会使豆渣结团（豆渣具有很高的吸水率，可以吸收自身重量的5～7倍的水），会封闭培养料的透气孔，使得菌丝体无法获取生长所需的氧气，菌丝难以向豆渣培养基内部生长。因此，本发明加入富含纤维的橄榄渣等材料，能起到防止培养料结团的作用，这样既可以增加栽培料透气性，又符合食品安全的要求。

本发明的显著优点：

本发明以豆渣为原料固体培养食用菌菌丝体，而后提取发酵产物中的可溶性多糖，获得高附加值的食用菌多糖，不仅食用菌多糖纯度高于现有的液体培养食用菌菌丝体多糖，而且加工设备简单，投资少，不易感染杂菌，产品能耗低。

具体实施方式

实施例一

将豆渣和橄榄渣以重量比1:1比例混合，加水调节成培养料水分含量为70%（w/w）；将培养料装入食用菌培养瓶，瓶口塞入棉塞，121℃灭菌30分钟；冷却后在培养料中接入珍稀食用菌秀珍菇菌种，在25℃、湿度70%下培养30天，从培养瓶中取出菌丝培养料，加入10倍重量的水，80℃水浴提取1小时，然后4000rpm离心2分钟，收集上清液。往上清液加入4倍体积95%乙醇，4000rpm离心2分钟，收集沉淀多糖，将沉淀多糖采用低温真空干燥获得粉末状水溶性食用菌多糖。

依据菌丝体生物量所对应的多糖提取量对固体发酵所得多糖中的秀珍菇多糖含量进行测定，检测固体发酵所得多糖中的大豆多糖和秀珍菇多糖的组成比例。食用菌菌丝体生物量的测定是通过检测发酵产物中微生物特有的麦角甾醇含量来进行。 

经检测，固体发酵产物中秀珍菇菌丝体重量约占35.1%，秀珍菇多糖占固体发酵多糖的33.2%。与之相比较，若采用现有液体发酵技术，5%豆渣发酵7天，菌丝体生物量仅达到23.2%，秀珍菇多糖仅占固体发酵多糖的21.5%。本实例中，采用固体发酵将豆渣转化为秀珍菇菌丝体的转化效率高于液体发酵，可能是因为固体发酵的发酵时间（30天）比液体发酵时间(7天)大大延长的缘故。

实施例二

将豆渣和橄榄渣以重量比1:2比例混合，加水调节成培养料水分含量为75%（w/w）；将培养料装入食用菌培养袋，袋口塞上棉塞，121℃灭菌30分钟；冷却后在培养料中接入珍稀食用菌秀珍菇菌种，在25℃、湿度70%下培养30天，从培养袋中取出菌丝培养料，加入20倍重量的水，60℃水浴提取3小时，然后4000rpm离心10分钟，收集上清液。往上清液加入4倍体积95%乙醇，4000rpm离心10分钟，收集沉淀多糖，将沉淀多糖采用低温真空干燥获得粉末状水溶性食用菌多糖。

经检测，固体发酵产物中秀珍菇菌丝体重量约占33.1%，秀珍菇多糖占固体发酵多糖的29.8%。

Claims (2)

1.一种以豆渣为原料固体发酵制备食用菌可溶性多糖的方法，其特征在于：以豆渣为培养料，接种食用菌菌种进行固体发酵，而后通过热水浸提、乙醇沉淀提取发酵产物中的可溶性多糖；具体包括以下步骤：

（1）配制培养料：将豆渣和可增加栽培料透气性的可食性材料以重量比1:1～2比例混合，加水调节成水分含量为60～80%（w/w）；

（2）装料灭菌：将上述培养料装入食用菌培养瓶、培养袋或固体发酵罐中，瓶口或袋口塞入棉塞，或封闭发酵罐进料口，121℃灭菌30分钟；

（3）接种培养：冷却后在培养料中接入食用菌菌种，在25℃、70%相对湿度下培养30～50天；

（4）提取多糖：将菌丝培养料从发酵容器中取出，加入10～20倍重量的水，60～80℃水浴提取1～3小时，然后2000～4000rpm离心2～10分钟，收集上清液；往上清液加入4倍体积95%乙醇沉淀多糖，2000～4000rpm离心2～10分钟，收集沉淀多糖，将沉淀多糖采用低温真空干燥或冷冻干燥获得粗多糖粉末。

2.根据权利要求1所述的以豆渣为原料固体发酵制备食用菌可溶性多糖的方法，其特征在于：所述可食性材料包括橄榄渣；所述食用菌菌种包括秀珍菇。