CN103169067A - 灵芝的创新加工技术 - Google Patents

Abstract

灵芝是一种具有真核的大型真菌，根据颜色和保健营养效果可分为六大类，每类久食均可延年益寿。灵芝深加工有2大难题，一是细胞壁坚硬很难破壁，营养保健物质未释放出来，人食后很难消化吸收。二是灵芝中的四大保健营养物质都具有很强的生理活性，如何保护它们的生理活性不被破坏难度很大。本发明采用超高速强力机械作用与生物复合酶水解细胞壁相结合，既达到破壁的效果，又可全部回收灵芝的六大保健营养物质，无一浪费。整个加工过程在40℃以下的温度下进行，可保护灵芝四大保健营养物质的生理活性。加工中不添加食品添加剂，所得产品为纯灵芝干粉。由于灵芝高分子物质和低分子物质的保健营养功能不同，本发明将它们分离成2种产品，消费者可根据需要选用。

Description

灵芝的创新加工技术

一、背景

1.1灵芝

灵芝不是草，是一种真菌，为多孔菌科植物，归属于菌物界，灵芝属，属于菌中的菇类。

灵芝别名很多，如菌灵芝、木灵芝、灵芝菇、紫兰等。根据我国最早的药学著作《神农本草经》和以后的《本草刚目》著作，将灵芝分为六大类：赤芝(丹芝)、黑芝(玄芝)、青芝(龙芝)、白芝(玉芝)、黄芝(金芝)、紫芝(木芝)。六类灵芝有不同的保健营养效果，但久食均可轻身不老。

灵芝有野生的、人工栽培的，还有采用工业发酵得到的灵芝菌丝体。灵芝由灵芝孢子和灵芝子实体构成。灵芝孢子是灵芝子实体的种子，当灵芝成熟后才产生。灵芝孢子是一个微小的生物体，在显微镜下才能见到。

灵芝是具有真核的大型真菌，主要特征为具有双层细胞壁的担孢子，担孢子呈卵圆形，外层细胞壁较薄且透明，内层细胞壁较厚呈黄色并有“疣状凸起”。

灵芝品种多样，分布广泛，我国大部分省份均有灵芝，特别是热带、亚热带杂木林。海南地处亚热带，野生灵芝有赤芝、薄盖灵芝(薄树芝)或密纹薄灵芝。

1.2灵芝的营养保健功能

1.2.1灵芝多糖

灵芝多糖有200多种，其中大部分为β-葡聚糖，少数为α-葡聚糖，多糖链由三股单糖链构成，为一种螺旋体立体构形物，其构形与DNA、RNA相似。螺旋层之间主要以氢键固定，分子量从几百到几十万，分子量越大营养保健功能越好。高分子多糖可增强人体免疫系统，具有扶正固本的作用，是灵芝中最有效的成分之一，灵芝多糖分子量大于10000时具有强抑制肿瘤活性。灵芝多糖还能提高机体耐缺氧能力，消除自由基，抗放射，提高肝脏、骨髓、血液DNA、RNA和蛋白质的能力，从而延长寿命。

1.2.2灵芝酸

灵芝酸是一种三萜类物质，是一类有机化合物，多达100多种，一般味苦的灵芝酸含量高，生长成熟度越高酸含量越高。灵芝酸集中在子实体的外周部位。灵芝酸具有强烈的药理活性，有止痛、镇静、抑制组织胺释放、解毒、保肝、毒杀肿瘤细胞等功效，是灵芝的主要成分之一。

1.2.3腺苷

腺苷是以核苷和嘌呤为基本构造的活性物质，灵芝含有多种腺苷衍生物，都有较强的药理活性，能降低血液粘度、抑制体内血小板聚集，能提高血红蛋白2，3——二磷酸甘油的含量，能提高血液供氧能力和加速血液微循环，提高血液对心、脑的供氧能力。灵芝腺苷是一种活性很强的物质，是灵芝的主要有效成分之一。

1.2.4灵芝麦角甾醇

灵芝含麦角甾醇(C28H440)0.3％～0.4％，灵芝甾醇具有很重要的生理活性，能保护心血管系统和皮肤，抗炎和阻断致癌物诱发癌变。

1.2.5稀有元素“锗”

灵芝中含丰富的稀有元素锗，可使人体血液吸收氧的能力增加1.5倍，对促进新陈代谢，延缓老化有很好作用。

1.2.6蛋白质

灵芝孢子蛋白质含量18％，含人体必须的8种氨基酸，其中异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、胱氨酸、苯丙氨酸含量非常丰富，均高达10克/千克。

结论：灵芝中的主要营养保健物质有六大类，其中灵芝多糖、灵芝酸、腺苷、麦角甾醇四种都具有很强的生理活性，是构成传说中灵芝可起死回生的主要成分。

二、已有灵芝加工方法的缺陷

2.1灵芝胶囊

将灵芝子实体磨细后，直接装入胶囊，直接服用。这种加工方法很粗糙落后，由于灵芝细胞壁又厚又硬，因此，很难用普通的磨粉机，将细胞壁破碎，结果含于细胞内的营养保健物质出不来，人食用后不能消化吸收而排出体外。

2.2灵芝酒

用切片后的灵芝泡酒，同样存在灵芝胶囊的缺陷，效果还更差。

2.3灵芝口服液

如用普通方法加工灵芝，所制成的口服液存在2大缺陷，一是灵芝细胞未破，营养保健物质未释放出来，二是加入大量的水。使灵芝营养保健效果降低很多。

2.4灵芝现有高新深加工技术的缺陷

目前国内采用超声波膨化国家专利技术和采用超音速气流技术粉碎孢子细胞壁。虽然可实现无污染低温破壁的目的，实现去壳去油的目的。但两种技术都存在一个共同的缺点：一、将干物质大于细胞总重量30％的细胞壁去除，是有效成分的极大浪费。灵芝真菌的细胞壁是几丁质，为结构同多糖，由β-D葡聚糖组成，三螺旋体，细胞壁坚硬，人的消化系统又不产生水解β-糖苷键的酶，因此，不能被人体消化吸收。灵芝多糖是灵芝营养保健功能的最重要成分，因此，这部分多糖绝对不能浪费，必需回收。二、含于灵芝孢子油中的麦角甾醇，是灵芝细胞膜的重要组成，是灵芝众多化学组分中含量较高的化合物，其含量高达3‰～4‰。将灵芝孢子油去掉，就是去除了这种保健营养功能极其有效的物质。三、灵芝全身是宝，可上2种创新加工技术都只要灵芝多糖和灵芝三萜类物质，而去掉众多保健营养物质，如灵芝麦角甾醇、灵芝腺苷、稀有元素锗、人体必需的氨基酸等，因此，这2种创新技术都不可取。

三、灵芝的创新加工技术

3.1灵芝加工的最大难题

3.1.1破细胞壁

无论是灵芝胶囊，还是灵芝口服液、灵芝酒，灵芝细胞壁如何破碎是必需解决的第一个难题。否则营养保健物质释放不出来，效果大减。

3.1.2保护生理活性

灵芝多糖、灵芝酸、灵芝腺苷和灵芝麦角甾醇都具有很强的生理活性，是构成这四类物质营养保健功能高的关键。如它们的生理活性被破坏，加工产品大打折扣，功能大降，为低劣产品。因此，保护四类物质的生理活性是加工中的第二大难题。

3.2灵芝的创新加工技术

3.2.1将干灵芝粉碎后加水用2次连续高速胶体磨磨细。

3.2.2生物复合酶水解灵芝细胞壁：

生物酶是活细胞产生的蛋白质，是具有高性能的生物催化剂，它具有高效性、专一性、反应温和平稳、使用量极少等特点。它可代替强酸、强碱加快反应速度。它可破坏植物细胞壁，使其中营养物质释放出来。

灵芝的细胞壁主要是由多糖组成的，是由特定的单糖和寡糖残基聚合形成的。灵芝细胞壁是含有高百分比的结构同多糖几丁质，几丁质中的葡萄糖残基是通过β-糖苷键连接，具有很大的强度和刚性，细胞壁坚硬，不溶于水。

破灵芝细胞壁实质就是分解几丁质。由于灵芝多糖是一种螺旋立体构形物，结构复杂。选用一种酶很难快速达到目的，必须选用多种酶协同作用。因此，选那几种酶，酶与酶之间的分配及酶解条件等，是本发明需要解决的最大难题。

3.2.3再用2次均质，使物料在超高压下被撞击、剪切，变得更细。

3.2.4由于复合酶水解作用和超高压均质作用的互动叠加效应，可确保彻底破掉灵芝细胞壁。

3.2.5将打得很细的物料进行分离，截留得高分子物料，被滤出的低分子物料和水，再浓缩除去大部分水。

3.2.6高分子物料和浓缩后的低分子物料，分别冷冻、干燥、使物料在低温下运行。

3.2.7根据灵芝中高分子物质和低分子物质不同的保健营养功效，将其分离作成2个产品，是本发明的最大特点。

3.2.8灵芝的整个加工过程都在40℃以下的常温和低温下进行，可保存灵芝多糖、灵芝酸、腺苷、灵芝麦角甾醇的生物活性。

3.2.9整个加工过程除添加万分之几的生物复合酶外，不加任何食品添加剂，为纯灵芝高功能产品，是本发明的另一最大特点。

四、生产工艺流程

生产工艺流程见说明书附图

4.1取干燥无病害的优质灵芝。

4.2用普通干料粉碎机将灵芝打成细粉。

4.3灵芝粉加入无菌水和生物复合酶，调成流体。

4.4将灵芝流体送入高速胶体磨混合磨两遍。

4.5再用超高压均质机研细后将灵芝液送入酶解罐酶解。

4.6将酶解后的灵芝液体再送入超高压均质机均质。均质后又再返回酶解罐酶解。

4.7酶解后的灵芝液送入分离机，将高分子物料截留下来，得被滤出的低分子物料和水。

4.8将低分子物料送入浓缩机，除去大部分水。

4.9将高分子物料和浓缩后的低分子物料分别装盘送入冷冻机冷冻。

4.10将冷冻后的物料送入干燥室干燥。

4.11将干燥后的干粉分别装入胶囊。

4.12分别得到高分子产品和低分子产品。

五、实施例

每小时加工干灵芝20公斤，每日10小时加工干灵芝200公斤，生产185公斤左右冷冻灵芝干粉的制造过程。

5.1取干燥无病害的优质灵芝20公斤/时。

5.2用普通不循环干料磨粉机将灵芝磨成细粉。

53.3灵芝粉加入无菌水100公斤-300公斤，再加入生物复合酶，三者一起调成混合液。

生物复合酶根据灵芝干粉量按比例加入：纤维素酶0.0025％-0.025％、真菌性β-葡聚糖酶0.0025％-0.025％、半纤维素酶0.001％-0.01％、纤维二糖酶0.001％-0.01％。

5.4将灵芝混合液送入3000转/分-6000转/分的小型胶体磨，用最小间隙磨2遍。

5.5再用150Mpa-200Mpa的超高压均质机均质，均质后的灵芝液送入酶解罐，在30℃-40℃下酶解5小时-11小时。

5.6将酶解后的灵芝混合液再送入150Mpa-200Mpa超高压均质机均质，均质后的灵芝液又返回酶解罐在30℃-40℃下酶解5小时-11小时。

5.7酶解后的灵芝混合液用≥0.4Mpa压力泵压入1000纳米-10000纳米的膜分离机，将高分子物料截留下来，得被滤出的低分子物料和水。实现常温下高分子物质和低分子物质的分离。

5.8将低分子物料用≥0.4Mpa压力泵压入反渗透器，除去20％-90％的水，实现常温浓缩。

5.9将高分子物料和浓缩后的低分子物料分别装入不锈钢盘后送入速冻机，在-25℃-35℃下速冻2小时-4小时。

5.10将速冻后的物料立即送入冷冻干燥机进行升华干燥，得灵芝干粉185公斤左右。要求灵芝干粉含水量≤3％。

5.11将干燥后的灵芝干粉送入包装室，按高分子粉和低分子粉分别装入胶囊，进行热合封口。包装室相对湿度不得大于15％，无菌操作。

5.12最后分别得到高分子灵芝胶囊和低分子灵芝胶囊热合板两种产品。

Claims (11)

1.如权利要求1所述，在制作灵芝干粉产品时，将干灵芝磨粉后需加入灵芝粉5-15倍的无菌水，将灵芝调成流体。力水有2个目的，一是有利于生物复合酶的水解作用；二是有利于超高压均质机的研磨破壁作用。加水少阻力大，物料提速难。加水多，设备容量太大、耗能多。

2.如权利要求2所述，在制作灵芝干粉产品时，为了水解灵芝细胞壁应根据灵芝干粉量按比例加入：纤维素酶0.0025％-0.025％、真菌性β-葡聚糖酶0.0025％-0.025％、半纤维素酶0.001％-0.01％、纤维二糖酶0.001％-0.01％。

几种生物酶酶量的变化，决定于温度高低、酶解时间等因素。

3.如权利要求3所述，在制作灵芝干粉产品时，生物复合酶的酶解温度为30℃-40℃。最高酶解温度控制在40℃，目的是为了确保四大保健营养物质的活性不被破坏。

4.如权利要求4所述，在制作灵芝干粉产品时，灵芝粉加入无菌水和生物复合酶后，用150Mpa——200Mpa的超高压均质机均质一次，超高压使物料在瞬时达到400米/秒以上(超音速)，对物料进行高压撞击、剪切和研磨十分有利，目的之一是部分破细胞壁；目的之二是加大生物复合酶与灵芝粉的接触表面积，充分发挥生物复合酶的水解作用，达到部分水解细胞壁。

5.如权利要5所述，在制作灵芝干粉产品时，将酶解后的灵芝混合液再送入150Mpa——200Mpa超高压均质机再均质1次，目的是利用超高压撞击和剪切作用，使灵芝粉变得更细，达到全部破灵芝细胞壁的目的。灵芝细胞壁撞击得非常细，单位超微粒数量急剧增加，当人食用后与消化道的接触面积大增，粘附作用加强，在肠胃中停留时间大增，可大大提高人体的消化吸收能力。

6.如权利要求6所述，在制作灵芝干粉产品时，经过第2次超高压均质机均质后的灵芝混合液又返回酶解罐进行第二次酶解，目的是对破壁后的细胞壁进行更完全更彻底的水解。

7.如权利要求7所述，在制作灵芝干粉产品时，经过第一次超高压均质后的酶解时间为5小时-11小时，只能达部分破细胞壁，部分水解细胞壁的目的。采用第二次超高压均质后又酶解5小时-11小时的目的是利用超高压均质和复合酶水解的二次重复，但又不是简单的叠加，而是更深层的互动效应，起到在酶解温度不太高的40℃温度下，达到大大加快水解细胞壁，实现全部水解细胞壁的目的。

超高压均质与生物复合酶水解相结合的这种加工方法是本发明独特创举，处国内领先地位。

整个加工过程的加工温度低于40℃，实现了保护四大保健营养物质活性的目的，是本发明的第一大特点。

8.如权利要求8所述，在制作灵芝粉干粉产品时，均质后的灵芝混合液用≥0.4Mpa的压力泵压入纳米器，在常温下用1000纳米-10000的纳米的膜孔将高分子物料截留下来，经冷冻干燥后即得高分子灵芝干粉产品。

9.如权利要求9所述，在制作灵芝干粉产品时，被1000纳米-10000纳米膜孔滤出的低分子物质，用≥0.4Mpa压力泵压入反渗透器，在常温下水被滤出，将大于水的低分子物质截留下来，经冷冻干燥后即为低分子灵芝干粉产品。

10.如权利要求10所述，在制作灵芝干粉产品时，经冷冻干燥后的高分子物质和低分子物资，应立即送入无菌包装间，包装间相对湿度≤15％，以避免灵芝干粉吸潮和受细菌侵袭。

11.如权利要求11所述，在制作灵芝干粉产品时，经1000纳米-10000纳米过滤获得的高分子物质，绝大多数为灵芝多糖，其分子量大于1000，最大到几十万。而经反渗透去除水后获得的低分子物质，是分子量大于水的所有物质。如分子量为520.71的灵芝酸，分子量为396.66的灵芝麦鱼甾醇，分子量为267.24的灵芝腺苷，以及稀有元素锗、人体必须的氨基酸等对人体非常有用的物质。

灵芝干粉的整过加工过程中，除水外无任何物质排出浪费，实现了全部利用灵芝有用物质的目的。其次，除添加干灵芝万分之几的生物复合酶外，不再加其它食品添加剂，所制得的灵芝胶囊为纯天然产品。以上2点是本发明的第二大特点。

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