CN102379908A - 一种鲜活灵芝孢子的破壁方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种鲜活灵芝孢子破壁的方法。该方法利用成熟灵芝子实体弹射的未干燥的新鲜孢子或已干燥贮藏但经过复水适温培养的孢子作原料，经膨化设备的变温、压差膨化、干燥，再利用气流超微粉碎机直接对膨化后的灵芝孢子进行破壁，使破壁率达到99％以上。而且，该工艺具有使灵芝水溶性多糖抗氧化活性增加，生产成本低，易于规模化生产、质量控制及常温贮藏期长的特点。

Description

一种鲜活灵芝孢子的破壁方法

技术领域

本发明涉及一种鲜活灵芝孢子的破壁方法，属于灵芝孢子加工技术领域。

背景技术

灵芝(Ganoderma lucidum)，俗称仙草、瑞草、灵芝草，在我国是一种名贵的药用真菌，已有2000多年的应用历史。民间自古以来就有吃了灵芝草，健康长寿人不老的传说。《本草纲目》记载：灵芝有增强心脏功能，增强活力以及驻颜养生的效果。灵芝服之长生，服之神仙，服之地仙，服食可仙，久食轻身不老，延年神仙。《中华人民共和国药典》2010年版一部记载灵芝的功能与主治：补气安神，止咳平喘。用于心神不宁，失眠心悸，肺虚咳喘，虚劳短气，不思饮食。大量的研究表明：灵芝多糖是灵芝的主要功效成分之一，具有增强免疫力、改善睡眠、抗肿瘤、抗氧化、抗病毒、降血糖等药理作用。

灵芝孢子是灵芝成熟时弹射出的生殖细胞，俗称灵芝种子，含有丰富的蛋白质、多糖、三萜等生物活性物质，其中多糖、三萜成分及功效研究是我国生物学、医学、营养学等学科近十年来的热门研究课题之一。据现代科学研究证明：灵芝孢子的多糖含量是灵芝子实体的75倍；在预防治疗糖尿病、冠心病、高血压、肿瘤、失眠、肝炎等疾病方面优于灵芝子实体。

灵芝孢子的细胞壁有几丁质、葡聚糖和木质素等成分组成，非常坚韧，利用一般的物理、化学方法很难将其打破。而灵芝多糖主要存在灵芝孢子细胞壁的内层中，如果不破壁，其灵芝孢子有效成份人体无法完全将其消化吸收利用。实验证明，未破壁的灵芝孢子有效成分人体消化利用率仅为12％；而破壁的灵芝孢子有效成分人体消化吸收率达95％以上。因此，破壁是利用灵芝孢子有效成分的首要前提。

目前国内外常用的灵芝孢子破壁方法有：

1.生物酶解法：采用纤维素酶、半纤维素酶、蛋白酶、果胶酶、溶菌酶、几丁质酶等多种溶壁酶混合，在水中将灵芝孢子壁溶解掉。缺点是时间过短，壁破不了，而时间长，壁溶解了，其有效溶解物也溶解了，而且去除产品中存在的多种残余溶壁酶也十分困难。由于溶壁酶的活性受温度、湿度等外界因子的影响较大，适宜的溶壁时间很难掌握。

2.微波真空法法：微波加热速度快，在对灵芝孢子加热时，灵芝孢子内部气体温度急剧上升，由于灵芝孢子壁导热慢，受热气体处于高度受压状态，而呈现破壁的趋势。微波加热过程再加以抽真空降低压强，当达到一定的压强时，灵芝孢子壁就会破裂，达到破壁效果。该工艺的缺点是耗能大，破壁率不高。

3.振动磨超微粉碎法：利用介质振动时的碾压、挤压、剪切力，破坏灵芝孢子壁，缺点是产品中难以完全去除介质的碎屑及杂质。

4.气流破壁法：利用超音速灵芝孢子流相互对撞使灵芝孢子壁破裂，缺点是灵芝孢子变形的多，破壁的少。

5.生物酶解后超微粉碎破壁：使用多种技术破坏灵芝孢子壁，缺点是工艺路线长，投资多，成本高。

中国专利文件CN1403151公开了一种灵芝孢子的破壁方法，虽然能使灵芝孢子的破壁效率达100％，但是其工艺中采用了二氧化碳和蒸汽双气体介质对灵芝孢子进行高温、高压处理，且蒸汽与灵芝孢子直接接触，后续还对灵芝孢子进行烘干操作，因此该专利的不足为：1)步骤繁琐，高温高压设备投资大，技术参数难以调控；2)在破壁时，蒸汽与灵芝孢子直接接触，瞬间降温的蒸汽形成大量的冷凝水，使破壁后的灵芝孢子粉潮湿，需再烘干干制；3)利用瞬时的变温、变压对灵芝孢子进行破壁，蒸汽和二氧化碳直接与灵芝孢子接触，不利于破壁气体与灵芝孢子的分离，破壁气体与灵芝孢子分离的瞬间带走30％左右的破壁灵芝孢子；4)高温、高压破壁改变了部分灵芝孢子的天然成分。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种鲜活灵芝孢子破壁的方法。该方法利用成熟灵芝子实体弹射的未干燥的新鲜孢子或已干燥贮藏但经过复水适温培养的孢子作原料，经膨化设备的变温、压差膨化、干燥，再利用气流超微粉碎机直接对膨化后的灵芝孢子进行破壁，使破壁率达到99％以上。而且，该工艺具有使灵芝水溶性多糖抗氧化活性增加，生产成本低，易于规模化生产、质量控制及常温贮藏期长的特点。

术语解释：

新鲜的灵芝孢子：为成熟灵芝子实体弹射的灵芝孢子或自然干燥贮藏经复水培养后的灵芝孢子，当采用干燥贮藏灵芝孢子时，控制灵芝孢子复水后含水量为20％-80％、培养温度为20-30℃、培养2-24h后制得本发明所述新鲜的灵芝孢子。所述的复水是指：重新吸收水分，恢复原状，为干燥的逆过程。复水采用达到饮用水标准的水。

千戈瑞(KGY)：为辐射吸收单位。

本发明的技术方案在于：

一种鲜活灵芝孢子破壁的方法，方法步骤如下：

1)将新鲜的灵芝孢子放入膨化设备的压力罐中，灵芝孢子的放入量以体积比计是压力罐容积的5％-20％，密封压力罐；

优选的，所述灵芝孢子是泰山赤灵芝孢子、韩国赤灵芝孢子、日本赤灵芝孢子(Ganodermalucidum)之一；

优选的，所述灵芝孢子的放入量以体积比计是压力罐容积的15％；

2)对压力罐内的灵芝孢子进行加热增压处理5-30min：所述灵芝孢子的温度为70-100℃；所述压力罐中的压力为0.02-0.07MPa；

所述的加热增压处理是通过向压力罐的夹层中通入蒸汽对压力罐内的灵芝孢子进行加热，随着温度的增加，压力罐中的压力上升。

优选的，所述压力罐中，使灵芝孢子温度为90℃，压力为0.02MPa，保持20min；

3)对膨化设备的真空罐抽真空，压力≤0.1MPa，打开压力罐与真空罐之间的阀门进行瞬间泄压：利用瞬间的变温、压差将灵芝孢子膨化、干燥；

优选的，所述压力罐进行瞬间泄压的时间小于1s；

4)当压力罐内的灵芝孢子含水量大于9wt％时，重复步骤2)、3)，继续对灵芝孢子进行膨化、干燥；当压力罐内的灵芝孢子含水量小于或等于9wt％时，膨化、干燥完成，将已膨化、干燥的灵芝孢子进行超微粉碎；

优选的，对灵芝孢子进行超微粉碎是用气流超微粉碎机进行的，所述送入超微粉碎的膨化、干燥的灵芝孢子量为10-15公斤/小时；在气流超微粉碎机内，灵芝孢子与超音速气流汇合，产生剧烈的碰撞、摩擦、剪切，最终实现对灵芝孢子进行破壁，破壁率和超微粉碎时间无关，只与进料量有关。

优选的，当压力罐内的灵芝孢子含水量为7wt％时，膨化、干燥完成。

5)将经超微粉碎的灵芝孢子分装在食用级的包装瓶或包装袋中，采用辐照消毒后，即得可食用的破壁灵芝孢子；

优选的，所述食用级包装瓶为PET聚酯瓶；所述包装袋为聚乙烯袋；

优选的，所述辐照消毒为采用钴60辐照，辐照吸收剂量是6-9KGY。

经分析检测对比发现，采用本发明所述方法所制得的破壁灵芝孢子水溶性多糖以葡萄糖计为3.5％左右。

经扫描电镜观察发现，灵芝孢子细胞壁在破壁前表面光滑，结构完整；而在采用本法明方法破壁后，其表面粗糙，部分细胞壁结构不完整，对灵芝孢子的破壁率达99％以上。

本发明的优点在于：

1.本发明采用高压蒸汽对装有灵芝孢子粉的压力罐进行间接加热，避免高压蒸汽与灵芝孢子粉直接接触，确保灵芝孢子的原有品质。

2.本发明通过瞬间变温、变压实现对灵芝孢子进行膨化，灵芝孢子无损失，无需干燥步骤，最终直接利用气流超微粉碎机对灵芝孢子进行破壁。

3.对灵芝孢子破壁时，不采用高压、高温，使温度压力参数简单易控，适合大规模推广使用。

4.膨化灵芝孢子粉过程中使坚韧、弹性强得灵芝孢子壁变为酥脆、弹性差，但是，并未破壁，所以膨化灵芝孢子粉的多糖溶出率与未破壁灵芝孢子粉多糖溶出率相近，无明显变化。将上述膨化后的灵芝孢子粉经气流粉碎机破壁后，其多糖溶出率高于未破壁灵芝孢子粉多糖溶出率达3倍以上。

5.本发明使灵芝水溶性多糖抗氧化活性增加，生产成本低，易于规模化生产、质量控制及常温贮藏期长的特点。

附图说明

图1是未破壁的灵芝孢子电镜照片，检测对照用；

图2是采用本发明所述方法破壁后的灵芝孢子电镜照片；

图3是本发明所使用的膨化设备的示意图，其中：1、压力罐；2、压力罐夹层；3、蒸汽发生器；4、真空罐；5、阀门。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本发明做详细的说明，但不限于此。

实施例1-3所使用的气流超微粉碎机为AB03型气流粉碎机；所使用的膨化设备包括压力罐1、蒸汽发生器3和真空罐4，所述压力罐1的外壁上设置有夹层2，所述蒸汽发生器3通过阀门5与压力罐夹层2相连通，所述真空罐4与压力罐1通过阀门5相连通。该膨化设备由天津市勤德新材料科技有限公司生产销售的，型号为：QDPH1000-4。

实施例1、

一种鲜活灵芝孢子破壁的方法，方法步骤如下：

1)将新鲜的泰山赤灵芝孢子放入膨化设备中的压力罐中，灵芝孢子的放入量以体积比计是压力罐容积的10％，密封压力罐；

2)开启膨化设备中的蒸汽发生器，产生蒸汽；当蒸汽发生器内的压力达到0.35MPa时，打开蒸汽发生器与压力罐之间的阀门，向压力罐夹层中通入蒸汽对压力罐中的灵芝孢子进行加热：使灵芝孢子温度为80℃且压力罐中压力为0.02MPa，保持20min；

3)对膨化设备的真空罐抽真空，压力≤0.1MPa，开启膨化设备中的真空罐与压力罐之间的阀门进行瞬间泄压，利用瞬间的变温、压差将灵芝孢子膨化、干燥；所述开启压力罐与真空罐之间阀门的时间小于1s；

4)当压力罐内的灵芝孢子含水量大于9wt％时，关闭真空罐与压力罐之间的阀门，重复步骤2)、3)，继续对灵芝孢子进行膨化、干燥；当压力罐内的灵芝孢子含水量小于或等于9wt％时，膨化、干燥完成，将已膨化、干燥的灵芝孢子送入气流超微粉碎机进行超微粉碎，送入量为10公斤/小时；

5)将经超微粉碎的灵芝孢子分装在食用级的包装瓶，即PET聚酯瓶中，采用钴60辐照消毒后，即得可食用的破壁灵芝孢子，辐照吸收剂量为8KGY。

经分析检测对比发现，采用本实施例所述方法所制得的破壁灵芝孢子水溶性多糖(以葡萄糖计)为3.52％。

实施例2、

1)将新鲜的韩国赤灵芝孢子放入膨化设备中的压力罐中，灵芝孢子的放入量以体积比计是压力罐容积的15％，密封压力罐；

2)开启膨化设备中的蒸汽发生器，产生蒸汽；当蒸汽发生器内的压力达到0.4MPa时，打开蒸汽发生器与压力罐之间的阀门，向压力罐夹层中通入蒸汽对压力罐中的灵芝孢子进行加热：使灵芝孢子温度为90℃且压力罐中压力为0.02MPa，保持15min；

3)对膨化设备的真空罐抽真空，压力≤0.1MPa，开启膨化设备中的真空罐与压力罐之间的阀门进行瞬间泄压，利用瞬间的变温、压差将灵芝孢子膨化、干燥；所述开启压力罐与真空罐之间阀门的时间小于1s；

4)当压力罐内的灵芝孢子含水量大于9wt％时，关闭真空罐与压力罐之间的阀门，重复步骤2)、3)，继续对灵芝孢子进行膨化、干燥；当压力罐内的灵芝孢子含水量为7wt％时，膨化、干燥完成，将已膨化、干燥的灵芝孢子送入气流超微粉碎机进行超微粉碎，送入量为12公斤/小时；

5)将经超微粉碎的灵芝孢子分装在食用级的聚乙烯袋中，采用钴60辐照消毒后，即得可食用的破壁灵芝孢子，辐照吸收剂量为9KG。

经分析检测对比发现，采用本实施例所述方法所制得的破壁灵芝孢子水溶性多糖(以葡萄糖计)为3.50％。

实施例3、

1)将新鲜的日本赤灵芝孢子放入膨化设备中的压力罐中，灵芝孢子的放入量以体积比计是压力罐容积的12％，密封压力罐；

2)开启膨化设备中的蒸汽发生器，产生蒸汽；当蒸汽发生器内的压力达到0.36MPa时，打开蒸汽发生器与压力罐之间的阀门，向压力罐夹层中通入蒸汽对压力罐中的灵芝孢子进行加热：使灵芝孢子温度为90℃且压力罐中压力为0.02MPa，保持20min；

3)对膨化设备的真空罐抽真空，压力≤0.1MPa，开启膨化设备中的真空罐与压力罐之间的阀门进行瞬间泄压，利用瞬间的变温、压差将灵芝孢子膨化、干燥；所述开启压力罐与真空罐之间阀门的时间小于1s；

4)当压力罐内的灵芝孢子含水量大于9wt％时，关闭真空罐与压力罐之间的阀门，重复步骤2)、3)，继续对灵芝孢子进行膨化、干燥；当压力罐内的灵芝孢子含水量为8wt％时，膨化、干燥完成，将已膨化、干燥的灵芝孢子送入气流超微粉碎机进行超微粉碎，送入量为15公斤/小时；

5)将经超微粉碎的灵芝孢子分装在食用级的PET聚酯瓶中，采用钴60辐照消毒后，即得可食用的破壁灵芝孢子，辐照吸收剂量为10KGY。

经分析检测对比发现，采用本实施例所述方法所制得的破壁灵芝孢子水溶性多糖(以葡萄糖计)为3.48％。

Claims (10)

1.一种鲜活灵芝孢子破壁的方法，其特征在于，方法步骤如下：

1)将新鲜的灵芝孢子放入膨化设备的压力罐中，灵芝孢子的放入量以体积比计是压力罐容积的5％-20％，密封压力罐；

2)对压力罐内的灵芝孢子进行加热增压处理5-30min：所述灵芝孢子的温度为70-100℃；所述压力罐中的压力为0.02-0.07MPa；

3)对膨化设备的真空罐抽真空，压力≤0.1MPa，打开压力罐与真空罐之间的阀门进行瞬间泄压：利用瞬间的变温、压差将灵芝孢子膨化、干燥；

4)当压力罐内的灵芝孢子含水量大于9wt％时，重复步骤2)、3)，继续对灵芝孢子进行膨化、干燥；当压力罐内的灵芝孢子含水量小于或等于9wt％时，膨化、干燥完成，将已膨化、干燥的灵芝孢子进行超微粉碎；

5)将经超微粉碎的灵芝孢子分装在食用级的包装瓶或包装袋中，采用辐照消毒后，即得可食用的破壁灵芝孢子。

2.根据权利要求1所述的一种鲜活灵芝孢子破壁的方法，其特征在于，所述步骤1)向压力罐中加入灵芝孢子的量以体积比计是压力罐容积的15％。

3.根据权利要求1所述的一种鲜活灵芝孢子破壁的方法，其特征在于，步骤2)所述的加热增压处理是通过向压力罐的夹层中通入蒸汽对压力罐内的灵芝孢子进行加热，随着温度的增加，压力罐中的压力也上升。

4.根据权利要求1所述的一种鲜活灵芝孢子破壁的方法，其特征在于，步骤2)对压力罐内的灵芝孢子进行加热增压处理20min：所述灵芝孢子的温度为90℃；所述压力罐中的压力为0.02MPa。

5.根据权利要求1所述的一种鲜活灵芝孢子破壁的方法，其特征在于，步骤3)所述压力罐进行瞬间泄压的时间小于1s。

6.根据权利要求1所述的一种鲜活灵芝孢子破壁的方法，其特征在于，步骤4)所述当压力罐内的灵芝孢子含水量为7wt％时，膨化、干燥完成。

7.根据权利要求1所述的一种鲜活灵芝孢子破壁的方法，其特征在于，步骤4)所述对灵芝孢子进行超微粉碎是用气流超微粉碎机进行的，所述送入超微粉碎的膨化、干燥的灵芝孢子量为10-15公斤/小时。

8.根据权利要求1所述的一种鲜活灵芝孢子破壁的方法，其特征在于，所述灵芝孢子是泰山赤灵芝孢子、韩国赤灵芝孢子、日本赤灵芝孢子之一。

9.根据权利要求1所述的一种鲜活灵芝孢子破壁的方法，其特征在于，所述食用级包装瓶为PET聚酯瓶；所述包装袋为聚乙烯袋。

10.根据权利要求1所述的一种鲜活灵芝孢子破壁的方法，其特征在于，所述辐照消毒为采用钴60辐照，辐照吸收剂量是6-9KGY。 

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