CN101869303B - 一种生物活性钙的生产方法 - Google Patents

Abstract

一种生物活性钙的生产方法，涉及生物活性钙领域，特别是涉及药用真菌单菌株及多菌株对多样性基质发酵领域。本发明是以畜骨为主要基质，以灵芝、冬虫夏草、茯苓等单菌株和多菌株作发酵菌株，采用多样性配方，添加元素硒、锌，经发酵转化畜骨及微量元素。同时采用微波灭菌、发酵基质自然后熟、菌絲体自融、醇沉分离有机硒和无机硒等工艺设备，提取其有效成份。产品具有生物活性钙的补钙作用和药用真菌及硒、锌元素保健药用功效。

Description

一种生物活性钙的生产方法

技术领域

本发明涉及生物活性钙领域，特别是涉及大型药用真菌单菌株及多菌株对添加人体必需微量元素的多样性基质发酵领域。

背景技术

畜骨含钙丰富，而且与人骨相似，人体骨骼细胞对相同组织细胞有较强的亲和力，因而利用率极高，钙磷比例合理，吸收率在90％以上。畜骨含有各种营养成分，主要为蛋白质、脂肪和矿物盐等。蛋白质含量较高，脂肪相对较低，属典型的高营养低热能食品。畜骨骨粉中的矿物质含量显著高于其他食品，这也是发挥其补钙作用的原因。

近年来，随着畜牧产业的发展和社会对肉类食品消费量的增多，畜骨大量的增加。全国肉类总产量已达5500多万t，产生的骨头就有1500多万t。而一般骨头销路不佳，加上骨头价格低，储存不便，因而往往废弃，造成畜骨资源的浪费和对环境的污染。畜骨加工成骨粉添加到饲料中，社会经济效益低下。

灵芝，《中国药典》2005年版一部-130。本品为多孔菌科真菌赤芝Ganodermalucidum(Leyss.exFr)Karst或紫芝GanodermasinenseZhao，XuetZhang的干燥子实体。【性味与归经】甘，平。归心、肺、肝、肾经。【功能与主治】补气安神，止咳平喘。用于眩晕不眠，心悸气短，虚劳咳喘。

茯苓，《中国药典》2005年版一部-166，本品为多孔菌科真菌茯苓Poriacocos(Schw)Wolf的干燥菌核。【性味与归经】甘、淡，平。归心、肺、脾、肾经。【功能与主治】利水渗湿，健脾宁心。用于水肿尿少，痰饮眩悸，脾虚食少，便塘泄泻，心神不安，惊悸失眠。

冬虫夏草，《中国药典》2005年版一部-75-76，本品为麦角菌科真菌冬虫夏草菌Cordycepssinensis(Berk)Sacc.寄生在蝙蝠娥科昆虫幼虫上的子座及幼虫尸体的复合体。【性味与归经】甘，平。归肺、肾经。【功能与主治】补肺益肾，止血，化痰。用于久咳虚喘，劳嗽咯血，阳痿遗精，腰膝酸痛。

徐承水，微量元素硒的生物学特性及抗衰老机理，微量元素与健康研究，2000，17卷2期，72-73，对微量元素硒的生物学特性及抗衰老机理做了全面的阐述。段述梅，国外医学医学地理分布，1999年6月第20卷2期，52-54，从硒在体内代谢及硒抗癌作用的生化机理进行概述。刘学东，龚书明，硒性白内障研究现状，微量元素与健康研究，2000，17卷1期，68-69，对硒性白内障模型的产生，组织病理学，生物化学及影响因素进行了阐述。刘琼，徐辉碧，从HIV-1中新发现编码含硒蛋白的基因探讨艾滋病化疗新方法，生命的化学，1995年15卷4期，报道了HIV-1含硒蛋白的结构与功能，从硒的作用探讨化学治疗AIDS新方法。汤传忠，新型微量元素锌硒宝的基础研究，微量元素与健康研究，1999，16卷4期，1-2，对锌、硒、碘复合物的研究试验证明锌硒宝无毒，具有增强体液免疫和细胞免疫功能的作用。

游明乐2007年34(2)微生物学通报，中国食(药)用真菌发酵工程研究进展。通过回顾食(药)用真菌生产工艺的研究历史，阐述了现代食(药)用真菌发酵工程包括液体发酵和固体发酵的研究状况。着重指出新型与多样性固体发酵工程的创建和发展可为人类提供传统生产工艺难以获得的目的产物。

现有中国专利，如：采用固体发酵提取灵芝多糖的方法(中国，公开号CN1664109A，公开时间2005年9月7日)，其培养基是采用传统的以玉米粉为主要成份。生物活性钙的生产方法(中国，公开号CN1223118A，公开时间1999年7月21日)是以贝类壳锻烧、粉碎加乳酸综合。一种可用于制药和食品添加剂的生物活性钙及其制备方法(中国，公开号CN1660137A，公开时间2005年8月31日)是用新鲜鸡，鸭、鹅等禽蛋壳经变温，干燥，粉碎制成。这些专利的缺陷在于固体培养基质属于传统简单的配方，或者都是采用某种生物原生高含钙物，用机械或物理的加工技术，其钙的活性和人体的吸收率低。游明乐着重指出新型与多样性固体发酵工程的创建和发展可为人类提供传统生产工艺难以获得的目的产物，但未报道本发明多样性药用真药发酵及产物。

发明内容

本发明是以畜骨(含牛、羊、马、猪、鸡等)营养源为主要基质，以大型药用真菌灵芝、冬虫夏草、茯苓等单菌株和多菌株作发酵菌株，采用新型全性基质配方，添加人体必需微量元素硒、锌，经过发酵富集转化畜骨及微量元素。同时采用微波灭菌、发酵基质自然后熟、菌絲体自融、热回流超声波抽提浓缩、系列沸腾(一步)制粒机，醇沉分离无机硒等先进工艺及设备，发酵并提取其有效成份，形成一种生物活性钙。产品既具有生物活性钙的补钙作用，同时具备灵芝、冬虫夏草、茯苓、生物硒、锌的保健和药用功效。

本发明的目的是这样实现的：

1.0、药用真菌基质发酵：

1.1药用真菌菌株生产种：

名称及品种：灵芝，川紫6号；冬虫夏草，北虫草；茯苓，四川万源地方品种。

引种来源：灵芝，冬虫夏草四川省农科院土肥所菌种室提供。茯苓四川天予植物药业公司提供。

1.2基质配方：

配方一(用于灵芝发酵基质)：

骨粉60kg，玉米粉17kg，稻谷壳20kg，石膏2kg，亚硒酸钠50g，硫酸锌500g，水100kg。

配方二(用于冬虫夏草发酵基质)：

骨粉72kg，玉米粉10kg，稻谷壳15kg，石膏2kg，亚硒酸钠50g，硫酸锌500g，水100kg配方三(用于茯苓发酵基质)：

骨粉52kg，松木屑35kg，玉米粉10kg，石膏2kg，亚硒酸钠50g，硫酸锌500g，水100kg

配方四(用于灵芝、冬虫夏草、茯苓混合发酵全性基质)：

骨粉65kg，玉米粉12kg，松木屑20kg，石膏2kg，亚硒酸钠50g，硫酸锌500g，水100kg

1.3基质发酵培养：

1.3.1配料：按上述不同的基质配方，充分搅拌均匀，待用。

1.3.2装袋：使用耐高温的聚乙烯袋，其规格为350X200mm，装料松紧适度。每袋均匀的横插10根130XΦ20mm的接种棒。

1.3.3微波灭菌：微波功率10KW，微波频率2450MHz，使用温度35-40℃，灭菌时间3分钟。设备生产企业：南京博友微波科技开发有限公司，型号：BY-10S型微波机。

1.3.4无菌接种：采用洁净工作台接种。接种量：固体生产种与发酵基质之间的比例为1∶20，多菌株生产种混合使用的比例是灵芝：冬虫夏草：茯苓一2∶3∶1。接种在洁净工作台内操作，每抽出一根按种棒，将孔填满生产种，再盖上同型号的专用泡沫盖。洁净工作台设各生产企业：苏州佳宝净化工程设各有限公司，型号：JB-CJ-1FX单人单面垂直流洁净工作台。

1.3.5温室培养：培养温度，灵芝菌株25-30℃，虫草、茯苓菌株22-25℃，灵芝、冬虫夏草、茯苓混合培养24-28℃。培养时间：22-28天。温室避光。每天必须用换风扇抽换空气一次。培养10天之后，每2天检查一次，除去感杂和发育不良的袋子。

1.3.6发酵基质自然后熟：待基质发酵至整袋纯白色，即将其置于常温条件下，存放7-10天，以促进发酵基质的后熟。后熟的发酵基质待用。

2.0培养物的提取：

2.1菌絲体自融，温水浸提：按后熟的发酵基质5倍量加无菌温水，恒温50-60℃浸提2小时。过滤，滤渣待用。滤液浓缩，蒸汽压力0.09MPa，真空度-0.08MPa，蒸发温度40-50℃，浓缩液比重1.2，待用。浓缩设备生产企业：温州市利宏轻工机械有限公司，型号：ZN-200真空减压浓缩罐。

2.2热回流超声波抽提浓缩：温水浸提后的滤渣，将提取，过滤，浓缩过程合并为热回流超声波抽提浓缩器独立完成。工艺参数：罐内设定压力0.09MPa，夹层压力0.3MPa，压缩空气压力0.6-0.7MPa，提取温度50-60℃，提取时间5-6小时/批。所获取的浓缩液比重1.2，待用。设备生产企业：成都永泰制药化工机械厂，型号，RH热回流抽提浓缩器。

2.3乙醇分离有机硒及无机硒：温水浸提及热回流超声波抽提浓缩液混合，按浓缩液体积的5倍加75％的乙醇，温度30-40℃，浸泡4小时。醇沉液过滤，过滤密度10目，清液乙醇回流，蒸汽压力0.09MPa，真空度-0.08MPa，蒸发温度40-50℃，浓缩液比重1.2，待用。多功能酒精回收浓缩器设备生产企业：温州市利宏轻工机械有限公司，型号：JN-1000型。

2.5混合、制粒、干燥：综合混合、制粒、干燥工艺，采用系列沸腾(一步)制粒机完成。其工艺参数是：蒸气压力0.4-0.6MPa，作业温度60-65℃，产物水份5％，物料收率99％。所制颗粒待用。系列沸腾(一步)制粒机设备生产企业：成都永泰制药化工机械厂，型号：FL-300型。

2.6包装。采用铝箔复合袋，每10g/袋的规格装小袋后，手工10gX40的规格装盒，得成品。颗粒包装机设备生产企业：锦州万通医药机械设备有限公司，型号：DXDK900型。

2.7成品：为灵芝、冬虫夏草、茯苓单菌株生物活性钙颗粒冲剂和灵芝、冬虫夏草、茯苓多菌株生物活性钙颗粒冲剂。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果：

1本发明系畜骨及人体必需微量元素硒、锌经大型药用真菌单菌株和多菌株对多样性基质发酵并富集转化。较之于现有的生物活性钙、食用菌单株发酵产出物，本发明可提供灵芝、冬虫夏草、茯苓和微量元素硒、锌的多种生物活性钙的系列保健品和中药真菌生物药物，为畜骨综合利用和研制中药一类新药提供了新途经。

2本发明的四个基质配方，改变传统的由小麦、玉米、锯木屑、棉籽壳等农副产品为基质的配方结构，添加骨粉的比例提高到26-36％，充分利用了畜骨资源和其富含天然活性钙、蛋白质、矿物质，与人体骨骼细胞亲和力强，利用率高等营养特征。

3本发明单株大型药用菌株与含有微量元素硒、锌的全性基质发酵产出物，分别具有灵芝、冬虫夏草、茯苓生物活性钙药性及功用。而按灵芝∶冬虫夏草∶茯苓＝2∶3∶1比例混合使用的多菌株发酵，既发挥了灵芝特有的药性和功能，又兼顾了冬虫夏草菌絲体对动物骨专有的吸收转化功能，其产出物具有生物活性钙及灵芝、冬虫夏草、茯苓和微量元素硒、锌的多种营养与药性。

4发酵基质自然后熟：这一工艺过程是依据大型药用真菌在其菌絲体营养生长完成之后，紧接着转入生殖生长的特殊阶段，其菌絲体发育充分，有效成分含量高，较之于未完成后熟作用的发酵物的提取，有效成分提取率高。

5菌絲体自融，温水浸提：经基质发酵充分成熟的真菌菌絲体，含有丰富的酶，这些酶(比如蛋白酶、核酸酶等)，其酶解的温度在30-60℃之间。如果采用常规的热工艺提取，将破坏其热敏感物质而造成有效成分的损耗。如果人为地添加酶制剂进行提取，必然使发酵基质的活性成份发生复杂的生化反应或产出物成分不明。利用本发明温和的作用条件(恒温50-60℃)实现菌絲体自融，节省能耗，简化工艺，提高活性成分的产出率。

6乙醇分离有机硒与无机硒：其原因是亚硒酸钠不溶于乙醇，易溶于水。由此可将菌丝体转化的有机硒溶于乙醇，亚硒酸钠保留在过滤后的滤渣之中，从而使无机硒与有机硒分离。这在本行业内使用了最简捷的工艺解决有机硒与无机硒分离的工艺难题。

7采用微波灭菌较之于湿热灭菌、干热灭菌、化学灭菌，工艺简便，节省能耗，无污染，省工省时。将提取、浓缩、混合，制粒，干燥等工艺流程采用热回流超声波抽提浓缩器，系列沸腾(一步)制粒机两套设备完成，缩减了工艺，降低了生产成本和生产过程的人工污染。

具体实施方式

实施例1灵芝生物活性钙颗粒冲剂生产方法

1.0、灵芝基质发酵：

1.1灵芝菌株生产种：

名称及品种：灵芝，川紫6号。

引种来源：四川省农科院土肥所菌种室。

1.2基质配方：

骨粉60kg(30％)，玉米粉17kg(8.5％)，稻谷壳20kg(10％)，石膏2kg(1％)，亚硒酸钠50g(0.0025％)，硫酸锌500g(0.025％)，水100kg(50％)。

1.3基质发酵培养：

1.3.1配料：按上述基质配方，充分搅拌均匀，待用。

1.3.2装袋：使用耐高温的聚乙烯袋，其规格为350X200mm，装料松紧适度。每袋均匀的横插10根130XΦ20mm的接种棒。

1.3.3微波灭菌：微波功率10KW，微波频率2450MHZ，使用温度35-40℃，灭菌时间3分钟。设备生产企业：南京博友微波科技开发有限公司，型号：BY-10S型微波机。

1.3.4无菌接种：采用洁净工作台接种。接种量：固体生产种与发酵基质之间的比例为1∶20。接种在洁净工作台内操作，每抽出一根按种棒，将孔填满生产种，再盖上同型号的专用泡沫盖。洁净工作台设备生产企业：苏州佳宝净化工程设备有限公司，型号：JB-CJ-1FX单人单面垂直流洁净工作台。

1.3.5温室培养：培养温度，25-30℃。培养时间，22-28天。温室避光。每天必须用换风扇抽换空气一次。培养10天之后，每2天检查一次，除去感杂和发育不良的袋子。

1.3.6发酵基质自然后熟：待基质发酵至整袋纯白色，即将其置于常温条件下，存放7-10天，以促进发酵基质的后熟。后熟的发酵基质待用。

2.0基质发酵物的提取：

2.1菌絲体自融，温水浸提：按熟化后的发酵基质5倍量加无菌温水，在提取罐中恒温50-60℃浸提2小时。过滤，滤渣待用。滤液浓缩，蒸汽压力0.09MPa，真空度-0.08MPa，蒸发温度40-50℃，浓缩液比重1.2，待用。浓缩设备生产企业：温州市利宏轻工机械有限公司，型号：ZN-200真空减压浓缩罐。

2.2热回流超声波抽提浓缩：温水浸提后的滤渣，将提取，过滤，浓缩过程合并为热回流超声波抽提浓缩器独立完成。

工艺路线：将滤渣投入提取罐内，5倍量的水。开启提取罐直通夹套蒸汽阀门，使提取液加热至20-30分钟后，用抽滤管将1/3提取液投入浓缩器。关闭提取罐直通和夹套蒸汽，开启加热器阀门使液料进行浓缩。浓缩时产生二次蒸汽，通过蒸发器上升管送入提取罐，二次蒸汽继续上升，经冷凝器冷凝成热冷凝液，回落到提取罐内作新溶剂。提取液经投入浓缩器、浓缩产生的二次蒸汽又送到提取罐作热原和新溶剂，这样形成的新溶剂大回流提取，故滤渣的溶质密度与溶剂中含溶质密度保持高梯度，滤渣中的溶液质高速溶液出，直到完全溶出(提取液无色)，此时，提取液停止抽入浓缩器，浓缩的二次蒸汽转送冷却器，浓缩继续进行，直到浓缩成1.2。提取罐内的无色液体，可放入贮藏作下批复用，药渣从出渣门排掉，开直通和夹套蒸汽，回收溶剂后，将渣排掉。

工艺参数：罐内设定压力0.09MPa，夹层压力0.3MPa，压缩空气压力0.6-0.7MPa，提取温度50-60℃，提取时间5-6小时/批。设备生产企业：成都永泰制药化工机械厂，型号，RH热回流抽提浓缩器。

2.3乙醇分离亚硒酸钠：温水浸提及热回流超声波抽提浓缩液混合，按浓缩液体积的5倍加75％的乙醇，温度30-40℃，在醇沉12小时。醇沉液过滤，过滤密度10目，清液乙醇回流，蒸汽压力0.09MPa，真空度-0.08MPa，蒸发温度40-50℃。浓缩液比重1.2，待用。设备生产企业：温州市利宏轻工机械有限公司，型号：JN-1000型多功能酒精回收浓缩器。

2.5混合、制粒、干燥：综合混合、制粒、干燥工艺，采用系列沸腾(一步)制粒机完成。工艺路线：按浓缩浸膏和水溶淀粉按1.2∶1的比例加进粘结剂水溶淀粉，在沸腾床内建立流态化过程；按浓缩浸膏和水溶淀粉1.2∶1的粘结剂经特制喷枪雾化喷至流化界面；物料凝聚成粒并干燥，挥发水分由风机排出。其工艺参数是：蒸气压力0.4-0.6MPa，作业温度60-65℃，产物水份5％，物料收率99％。所制颗粒待用。设备生产企业：成都永泰制药化工机械厂，型号：FL-300型。

2.6包装：采用铝箔复合袋，每10g/袋的规格装小袋后，手工10gX40的规格装盒，得成品。设备生产企业：锦州万通医药机械设备有限公司，，型号：DXDK900型颗粒包装机。

2.7成品：为灵芝生物活性钙颗粒冲剂。

实施例2冬虫夏草生物活性钙颗粒冲剂生产方法

1.0、冬虫夏草基质发酵：

1.1冬虫夏草菌株生产种：

名称及品种：冬虫夏草，北虫草。

引种来源：四川省农科院土肥所菌种室。

1.2，按本发明配方二配料。

1.3、基质发酵培养：温室培养温度，22-25℃。其它各项工艺参照实施例1。

2.0基质发酵物的提取：

2.1-2.6：各项工艺参照实施例1。

2.7成品：为冬虫夏草生物活性钙颗粒冲剂。

实施例3茯苓生物活性钙茯苓颗粒冲剂生产方法

1.0、茯苓基质发酵：

1.1茯苓菌株生产种：

名称及品种：茯苓，四川万源地方品种。

引种来源：四川天予植物药业公司提供。

1.，按本发明配方三配料。

1.3、基质发酵培养：温室培养温度，22-25℃。其它各项工艺参照实施例1。

2.0基质发酵物的提取：

2.1-2.6：各项工艺参照实施例1。

2.7成品：为茯苓生物活性钙颗粒冲剂。

实施例4灵芝、冬虫夏草、茯苓多菌株生物活性钙颗粒冲剂生产方法

1.0、灵芝、冬虫夏草、茯苓全质发酵：

1.1灵芝、冬虫夏草、茯苓菌株生产种：

名称及品种：灵芝，川紫6号；冬虫夏草，北虫草；茯苓，四川万源地方品种。

引种来源：灵芝，冬虫夏草四川省农科院土肥所菌种室提供。茯苓四川天予植物药业公司提供。

1.2，按本发明配方四配料。

1.3、基质发酵培养：接种时灵芝、虫草、茯苓单株生产种按2∶3∶1的比例混合后接种。

温室培养温度，24-28℃。其它各项工艺参照实施例1。

2.0基质发酵物的提取：

2.1-2.6：各项工艺参照实施例1。

2.7成品：为灵芝、冬虫夏草、茯苓多菌株生物活性钙颗粒冲剂。

Claims (1)

1.一种生物活性钙的生产方法，其特征在于，以畜骨营养源为主要基质，以大型药用真菌灵芝、冬虫夏草、茯苓单菌株和多菌株作发酵菌株，采用多样性基质配方，添加人体必需微量元素硒、锌，经过发酵富集转化畜骨及微量元素，同时采用微波灭菌、发酵基质自然后熟、菌丝体自融、热回流超声波抽提浓缩、醇沉分离无机硒、系列沸腾一步制粒机的先进工艺及设备，发酵并提取其有效成份，形成灵芝、冬虫夏草、茯苓单菌株生物活性钙和灵芝、冬虫夏草、茯苓多菌株生物活性钙；其培养基配方为：骨粉52-72kg，松木屑0-35kg，玉米粉10-17kg、稻谷壳0-20kg，石膏2kg，亚硒酸钠50g，硫酸锌500g，水100kg；以药用真菌多菌株作发酵菌种接种时灵芝、冬虫夏草、茯苓单株生产种按2∶3∶1的比例混合后接种；其中，微波灭菌的微波功率10KW，微波频率2450MHz，温度35-40℃，灭菌时间3分钟；发酵基质自然后熟是待基质发酵至整袋纯白色，即将其置于常温条件下，存放7-10天，以促进发酵基质的后熟；菌丝体自融：温水浸提，按熟化后的发酵基质5倍量加无菌温水，恒温50-60℃浸提2小时；醇沉分离有机硒及无机硒：按浓缩液体积的5倍加75％的乙醇，温度30-40℃，浸提4小时。