CN104082038A - 液体深层发酵高纯度灵芝菌丝粉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供液体深层发酵高纯度灵芝菌丝粉的制备方法，其解决了现有灵芝菌丝固体发酵周期长、易染菌、最终产品品质不稳定、活性成分含量低等问题。其包括制备培养基、活化菌种、接种及培养、扩大发酵、浓缩、均质、喷雾干燥步骤。制备培养基的步骤包括：A.斜面培养基的制备；B.摇瓶培养基的制备；C.种子罐培养基的制备；D.发酵罐培养基的制备。本发明广泛用于食品工业中灵芝菌丝粉的加工中。
Description
技术领域
本发明涉及一种健康食品的制备方法，具体涉及液体深层发酵高纯度灵芝菌丝粉的制备方法。
背景技术
灵芝具有良好的药用和保健价值，在中国，它的药用历史已近2000多年。现代研究更是表明灵芝菌丝体中含有多糖、多种氨基酸、活性肽、三萜类、硬脂酸、多种微量元素以及生物碱等多种生物活性物质，其具有抗肿瘤、抗衰老、防辐射、提高免疫力等多种保健价值；且菌丝体有富集作用，能将环境中稀有元素如硒、锗、碘的无机形式转化为有机形式，有利于人体吸收，这更增强了灵芝菌丝体的功效及价值；随着灵芝选育和栽培技术的发展，灵芝制品也日趋多元化。现阶段常见的灵芝相关制品主要有灵芝子实体制品、灵芝孢子粉制品和灵芝菌丝粉制品三种；而灵芝菌丝粉因其采用生物工程技术(液体深层发酵法)进行工业化生产，具有生产周期短，占地少，产量高，品质稳定，且菌丝体中的粗多糖及多糖含量均高于子实体，分别为子实体的2.26倍和3.5倍等特点，使得产品在市场上占有率最高。
灵芝菌丝粉是将优质灵芝菌种深层发酵培养得到的灵芝菌丝液，经浓缩、均质和喷雾干燥后得到的活性灵芝菌丝干燥粉。其主要工艺流程为：斜面菌种→一级摇瓶种子→二级种子罐菌种→发酵罐扩大培养→外循环蒸发器浓缩→浓缩液均质→高速离心喷雾干燥机干燥→灵芝菌丝体干粉→成品。
发明内容
本发明为了解决现有灵芝菌丝固体发酵周期长、易染菌、最终产品品质不稳定、活性成分含量低等问题，而采用液体深层培养的方法来获取一种灵芝菌丝体和灵芝多糖混合液，并且经浓缩、均质、喷雾干燥后形成一种成食用方便、营养全面的灵芝菌丝速溶冲调粉，其方法包括以下步骤：
A：斜面培养基的制备
按照质量百分比葡萄糖6~8%、黄豆粉15~17%、玉米粉10~12%、小麦粉10~13%、磷酸二氢钾0.1~0.3%、硫酸镁0.08~0.12%、琼脂3~5%、蛋白胨3~7%、余为红薯提取液的比例配置，PH调至7.0，分装至试管中，混匀后高温灭菌，灭菌条件：121~123℃，30~40min；灭菌结束10~15min后取出试管，摆成斜面，将斜面培养基转至28~36℃培养箱中恒温培养18~20h，无菌落长出方可取出备用；
B：摇瓶培养基的制备
按照质量百分比葡萄糖6~8%、黄豆粉15~17%、玉米粉10~12%、小麦粉10~13%、磷酸二氢钾0.1~0.3%、硫酸镁0.08~0.12% 、蛋白胨3~7%、余为红薯提取液的比例配置，PH调至6.8~7.2，混匀后高温灭菌，灭菌条件：121~123℃，30~40min，冷却后放入无菌接种室待接种用；
C：种子罐培养基的制备
按照质量百分比葡萄糖1~1.5%、黄豆粉3~5%、玉米粉3~5%、小麦粉2~4%、磷酸二氢钾0.1~0.3%、硫酸镁0.08~0.12% ，加水至100L，然后进行高温灭菌，灭菌条件：121~123℃，30~40min；灭菌结束后，待培养基温度降至27~35℃时，放入无菌接种室待接种用；
D:发酵罐培养基的制备
按照质量百分比葡萄糖1~1.5%、黄豆粉3~5%、玉米粉3~5%、小麦粉2~4%、磷酸二氢钾0.1~0.3%、硫酸镁0.08~0.12% ，加水至1000L，对反应罐进行加热，温度升至100~105℃时进行一次排气，继续升温至121~123℃时，关闭呼吸器进出口开关，使混合培养基在121~123℃、0.15~0.17MPa环境中灭菌30~40min，灭菌完毕，关闭加热系统使混合培养基降温至25~28℃保温待用放入无菌接种室待接种用；
红薯提取液的制备步骤包括：将红薯洗净去皮。放到蒸煮锅中用水煮，红薯煮至糜烂，用纱布过滤，取其滤液，即为红薯提取液；
活化菌种步骤包括：
（1）选用多孔菌科真菌赤芝，接种到斜面培养基进行培养，培养条件为：26~30℃，2~3天，待斜面菌丝长满，即作为大量生产的母种a；
（2）选根霉，接种到斜面培养基进行培养，培养条件为：28~30℃，1~2天，待斜面菌丝长满，即作为大量生产的母种b；
（3）选子囊菌科酵母菌，接种到斜面培养基进行培养，培养条件为：28~30℃，1~2天，待斜面菌丝长满，即作为大量生产的母种c；
（4）取上述母种a、b、c菌块按质量比1：2：1.5的比例接种至摇瓶培养基，26~30℃培养至菌块长成圆形后置于摇床，恒温28~30℃培养60~70h，至有菌丝球形成后即得液体培养菌种。
种子罐培养步骤中，将液体培养菌种按10%接种到已制备好的种子罐培养基中，在通风量为0.3～0.5(m3/m3·s)，搅拌转速为120r/min，温度为28~30℃的条件下避光培养2d，发酵后二级种子罐的种子无杂菌，培养基的菌丝体气味清香，菌丝体球多，稍粘稠；
发酵罐扩大培养步骤中，将种子罐培养的菌种按8%接种已制备好的发酵罐培养基中，在通风量为0.3～0.5(m3/m3·s)，搅拌转速为120r/min，温度为28~30℃的条件下避光培养6d；
外循环蒸发器浓缩步骤中，其蒸发温度为70℃，在真空度为0.08MPa 以上的条件下，使浓缩后的溶液固形物在25%左右；
均质步骤中，将浓缩后的液体经压力150MPa的条件下通过均质机进行均质，使溶液中的固形物达到更加细化，更加均匀的混合；
喷雾干燥步骤中，在进风温度为150℃，出风温度为 80～90℃的条件下对浓缩、均质后的灵芝菌丝液进行干燥，使得最终干粉的含水量少于 9% 以下。
本发明的优点在于：
1、采用生物工程技术(液体深层发酵法)进行工业化生产灵芝菌丝粉，具有生产周期短，占地少，产量高，多糖收率高等特点。
2、通过液体深层发酵生产的灵芝菌丝体， 产品苦味小，营养价值高，更具食用价值。
3、采用低温真空浓缩及高压均质对发酵菌丝液进行后处理，使菌丝液更加均一、稳定且保留了发酵产物的活性。
4、采用喷雾干燥制灵芝菌丝粉，使产品的均匀度、溶解性和流动性较好且活性成分纯度高；另外，使生产过程简化，操作易控制，更易于在食品工业中进行大规模生产。
具体实施方式
以下实例中的菌种来源如下：多孔菌株赤芝（Ganoderma luncidum），山东省鱼台县微生物食用菌研究所制造；
选根霉（甜酒曲），（安琪酵母股份有限公司制造）；
子囊菌科酵母菌（啤酒酵母，）（安琪酵母股份有限公司制造）；
实施例1
1、制备培养基
A：斜面培养基的制备
按照质量百分比葡萄糖6%、黄豆粉15%、玉米粉10%、小麦粉10%、磷酸二氢钾0.1%、硫酸镁0.08%、琼脂3%、蛋白胨3%、余为红薯提取液的比例配置，PH调至7.0，分装至试管中，混匀后高温灭菌，灭菌条件：121~123℃，30~40min；灭菌结束10~15min后取出试管，摆成斜面，将斜面培养基转至28~36℃培养箱中恒温培养18~20h，无菌落长出方可取出备用；
B：摇瓶培养基的制备
按照质量百分比葡萄糖6%、黄豆粉15%、玉米粉10%、小麦粉10%、磷酸二氢钾0.1%、硫酸镁0.08% 、蛋白胨3%、余为红薯提取液的比例配置，PH调至6.8~7.2，混匀后高温灭菌，灭菌条件：121~123℃，30~40min，冷却后放入无菌接种室待接种用；
C：种子罐培养基的制备
按照质量称取葡萄糖1kg、黄豆粉3kg、玉米粉3kg%、小麦粉2kg、磷酸二氢钾0.1kg、硫酸镁0.08kg，加水至100L，然后进行高温灭菌，灭菌条件：121~123℃，30~40min；灭菌结束后，待培养基温度降至27~35℃时，放入无菌接种室待接种用；
D:发酵罐培养基的制备
按照质量称取葡萄糖10kg、黄豆粉30kg、玉米粉30kg、小麦粉20kg、磷酸二氢钾1kg、硫酸镁0.8kg，加水至1000L，对反应罐进行加热，温度升至100~105℃时进行一次排气，继续升温至121~123℃时，关闭呼吸器进出口开关，使混合培养基在121~123℃、0.15~0.17MPa环境中灭菌30~40min，灭菌完毕，关闭加热系统使混合培养基降温至25~28℃保温待用放入无菌接种室待接种用；
红薯提取液的制备步骤包括：将红薯洗净去皮。放到蒸煮锅中用水煮，红薯煮至糜烂，用纱布过滤，取其滤液，即为红薯提取液；
2、菌种的活化
（1）选用多孔菌科真菌赤芝，接种到斜面培养基进行培养，培养条件为：26~30℃，2~3天，待斜面菌丝长满，即作为大量生产的母种a；
（2）选根霉，接种到斜面培养基进行培养，培养条件为：28~30℃，1~2天，待斜面菌丝长满，即作为大量生产的母种b；
（3）选子囊菌科酵母菌，接种到斜面培养基进行培养，培养条件为：28~30℃，1~2天，待斜面菌丝长满，即作为大量生产的母种c；
（4）取上述母种a、b、c菌块按质量比1：2：1.5的比例接种至摇瓶培养基，26~30℃培养至菌块长成圆形后置于摇床，恒温28~30℃培养60~70h，至有菌丝球形成后即得液体培养菌种。
3、接种及扩大发酵培养
种子罐培养步骤中，将液体培养菌种按10%接种到已制备好的种子罐培养基中，在通风量为0.3～0.5(m3/m3·s)，搅拌转速为120r/min，温度为28~30℃的条件下避光培养2d，发酵后二级种子罐的种子无杂菌，培养基的菌丝体气味清香，菌丝体球多，稍粘稠；
发酵罐扩大培养步骤中，将种子罐培养的菌种按8%接种已制备好的发酵罐培养基中，在通风量为0.3～0.5(m3/m3·s)，搅拌转速为120r/min，温度为28~30℃的条件下避光培养6d；
4、浓缩
外循环蒸发器浓缩步骤中，其蒸发温度为70℃，在真空度为0.08MPa 以上的条件下，使浓缩后的溶液固形物在25%左右；
5、均质
均质步骤中，将浓缩后的液体经压力150MPa的条件下通过均质机进行均质，使溶液中的固形物达到更加细化，更加均匀的混合；
6、喷雾干燥
喷雾干燥步骤中，在进风温度为150℃，出风温度为 80～90℃的条件下对浓缩、均质后的灵芝菌丝液进行干燥，使得最终干粉的含水量少于 9% 以下，即得成品。
实施例2
1、制备培养基
A：斜面培养基的制备
按照质量百分比葡萄糖7%、黄豆粉16%、玉米粉11%、小麦粉12%、磷酸二氢钾0.2%、硫酸镁0.1%、琼脂4%、蛋白胨5%、余为红薯提取液的比例配置，PH调至7.0，分装至试管中，混匀后高温灭菌，灭菌条件：121~123℃，30~40min；灭菌结束10~15min后取出试管，摆成斜面，将斜面培养基转至28~36℃培养箱中恒温培养18~20h，无菌落长出方可取出备用；
B：摇瓶培养基的制备
按照质量百分比葡萄糖7%、黄豆粉16%、玉米粉11%、小麦粉12%、磷酸二氢钾0.2%、硫酸镁0.1% 、蛋白胨5%、余为红薯提取液的比例配置，PH调至6.8~7.2，混匀后高温灭菌，灭菌条件：121~123℃，30~40min，冷却后放入无菌接种室待接种用；
C：种子罐培养基的制备
按照质量称取葡萄糖1.2kg、黄豆粉4kg、玉米粉4kg、小麦粉3kg、磷酸二氢钾0.2kg、硫酸镁0.1kg，加水至100L，然后进行高温灭菌，灭菌条件：121~123℃，30~40min；灭菌结束后，待培养基温度降至27~35℃时，放入无菌接种室待接种用；
D:发酵罐培养基的制备
按照质量称取葡萄糖12kg、黄豆粉40kg、玉米粉40kg、小麦粉30kg、磷酸二氢钾2kg、硫酸镁1kg，加水至1000L，对反应罐进行加热，温度升至100~105℃时进行一次排气，继续升温至121~123℃时，关闭呼吸器进出口开关，使混合培养基在121~123℃、0.15~0.17MPa环境中灭菌30~40min，灭菌完毕，关闭加热系统使混合培养基降温至25~28℃保温待用放入无菌接种室待接种用；
红薯提取液的制备步骤包括：将红薯洗净去皮。放到蒸煮锅中用水煮，红薯煮至糜烂，用纱布过滤，取其滤液，即为红薯提取液；
2、菌种的活化
（1）选用多孔菌科真菌赤芝，接种到斜面培养基进行培养，培养条件为：26~30℃，2~3天，待斜面菌丝长满，即作为大量生产的母种a；
（2）选根霉，接种到斜面培养基进行培养，培养条件为：28~30℃，1~2天，待斜面菌丝长满，即作为大量生产的母种b；
（3）选子囊菌科酵母菌，接种到斜面培养基进行培养，培养条件为：28~30℃，1~2天，待斜面菌丝长满，即作为大量生产的母种c；
（4）取上述母种a、b、c菌块按质量比1：2：1.5的比例接种至摇瓶培养基，26~30℃培养至菌块长成圆形后置于摇床，恒温28~30℃培养60~70h，至有菌丝球形成后即得液体培养菌种。
3、接种及扩大发酵培养
种子罐培养步骤中，将液体培养菌种按10%接种到已制备好的种子罐培养基中，在通风量为0.3～0.5(m3/m3·s)，搅拌转速为120r/min，温度为28~30℃的条件下避光培养2d，发酵后二级种子罐的种子无杂菌，培养基的菌丝体气味清香，菌丝体球多，稍粘稠；
发酵罐扩大培养步骤中，将种子罐培养的菌种按8%接种已制备好的发酵罐培养基中，在通风量为0.3～0.5(m3/m3·s)，搅拌转速为120r/min，温度为28~30℃的条件下避光培养6d；
4、浓缩
外循环蒸发器浓缩步骤中，其蒸发温度为70℃，在真空度为0.08MPa 以上的条件下，使浓缩后的溶液固形物在25%左右；
5、均质
均质步骤中，将浓缩后的液体经压力150MPa的条件下通过均质机进行均质，使溶液中的固形物达到更加细化，更加均匀的混合；
喷雾干燥
喷雾干燥步骤中，在进风温度为150℃，出风温度为 80～90℃的条件下对浓缩、均质后的灵芝菌丝液进行干燥，使得最终干粉的含水量少于 9% 以下，即得成品。
实施例3
1、制备培养基
A：斜面培养基的制备
按照质量百分比葡萄糖8%、黄豆粉17%、玉米粉12%、小麦粉13%、磷酸二氢钾0.3%、硫酸镁0.12%、琼脂5%、蛋白胨7%、余为红薯提取液的比例配置，PH调至7.0，分装至试管中，混匀后高温灭菌，灭菌条件：121~123℃，30~40min；灭菌结束10~15min后取出试管，摆成斜面，将斜面培养基转至28~36℃培养箱中恒温培养18~20h，无菌落长出方可取出备用；
B：摇瓶培养基的制备
按照质量百分比葡萄糖8%、黄豆粉17%、玉米粉12%、小麦粉13%、磷酸二氢钾0.3%、硫酸镁0.12% 、蛋白胨7%、余为红薯提取液的比例配置，PH调至6.8~7.2，混匀后高温灭菌，灭菌条件：121~123℃，30~40min，冷却后放入无菌接种室待接种用；
C：种子罐培养基的制备
按照质量称取葡萄糖1.5kg、黄豆粉5kg、玉米粉5kg、小麦粉4kg、磷酸二氢钾0.3kg、硫酸镁0.12kg，加水至100L，然后进行高温灭菌，灭菌条件：121~123℃，30~40min；灭菌结束后，待培养基温度降至27~35℃时，放入无菌接种室待接种用；
D:发酵罐培养基的制备
按照质量称取葡萄糖15kg、黄豆粉50kg、玉米粉50kg、小麦粉40kg、磷酸二氢钾3、、硫酸镁1.2kg，加水至1000L，对反应罐进行加热，温度升至100~105℃时进行一次排气，继续升温至121~123℃时，关闭呼吸器进出口开关，使混合培养基在121~123℃、0.15~0.17MPa环境中灭菌30~40min，灭菌完毕，关闭加热系统使混合培养基降温至25~28℃保温待用放入无菌接种室待接种用；
红薯提取液的制备步骤包括：将红薯洗净去皮。放到蒸煮锅中用水煮，红薯煮至糜烂，用纱布过滤，取其滤液，即为红薯提取液；
2、菌种的活化
（1）选用多孔菌科真菌赤芝，接种到斜面培养基进行培养，培养条件为：26~30℃，2~3天，待斜面菌丝长满，即作为大量生产的母种a；
（2）选根霉，接种到斜面培养基进行培养，培养条件为：28~30℃，1~2天，待斜面菌丝长满，即作为大量生产的母种b；
（3）选子囊菌科酵母菌，接种到斜面培养基进行培养，培养条件为：28~30℃，1~2天，待斜面菌丝长满，即作为大量生产的母种c；
（4）取上述母种a、b、c菌块按质量比1：2：1.5的比例接种至摇瓶培养基，26~30℃培养至菌块长成圆形后置于摇床，恒温28~30℃培养60~70h，至有菌丝球形成后即得液体培养菌种。
3、接种及扩大发酵培养
种子罐培养步骤中，将液体培养菌种按10%接种到已制备好的种子罐培养基中，在通风量为0.3～0.5(m3/m3·s)，搅拌转速为120r/min，温度为28~30℃的条件下避光培养2d，发酵后二级种子罐的种子无杂菌，培养基的菌丝体气味清香，菌丝体球多，稍粘稠；
发酵罐扩大培养步骤中，将种子罐培养的菌种按8%接种已制备好的发酵罐培养基中，在通风量为0.3～0.5(m3/m3·s)，搅拌转速为120r/min，温度为28~30℃的条件下避光培养6d；
4、浓缩
外循环蒸发器浓缩步骤中，其蒸发温度为70℃，在真空度为0.08MPa 以上的条件下，使浓缩后的溶液固形物在25%左右；
5、均质
均质步骤中，将浓缩后的液体经压力150MPa的条件下通过均质机进行均质，使溶液中的固形物达到更加细化，更加均匀的混合；
6、喷雾干燥
喷雾干燥步骤中，在进风温度为150℃，出风温度为 80～90℃的条件下对浓缩、均质后的灵芝菌丝液进行干燥，使得最终干粉的含水量少于 9% 以下，即得成品。
Claims (5)
1.液体深层发酵高纯度灵芝菌丝粉的制备方法，其包括以下步骤：制备培养基、活化菌种、接种及培养、扩大发酵、浓缩、均质、喷雾干燥成粉，其特征在于，所述制备培养基的步骤包括：
A：斜面培养基的制备
按照质量百分比葡萄糖6~8%、黄豆粉15~17%、玉米粉10~12%、小麦粉10~13%、磷酸二氢钾0.1~0.3%、硫酸镁0.08~0.12%、琼脂3~5%、蛋白胨3~7%、余为红薯提取液的比例配置，PH调至7.0，分装至试管中，混匀后高温灭菌，灭菌条件：121~123℃，30~40min；灭菌结束10~15min后取出试管，摆成斜面，将斜面培养基转至28~36℃培养箱中恒温培养18~20h，无菌落长出方可取出备用；
B：摇瓶培养基的制备
按照质量百分比葡萄糖6~8%、黄豆粉15~17%、玉米粉10~12%、小麦粉10~13%、磷酸二氢钾0.1~0.3%、硫酸镁0.08~0.12% 、蛋白胨3~7%、余为红薯提取液的比例配置，PH调至6.8~7.2，混匀后高温灭菌，灭菌条件：121~123℃，30~40min，冷却后放入无菌接种室待接种用；
C：种子罐培养基的制备
按照质量百分比葡萄糖1~1.5%、黄豆粉3~5%、玉米粉3~5%、小麦粉2~4%、磷酸二氢钾0.1~0.3%、硫酸镁0.08~0.12% ，加水至100L，然后进行高温灭菌，灭菌条件：121~123℃，30~40min；灭菌结束后，待培养基温度降至27~35℃时，放入无菌接种室待接种用；
D:发酵罐培养基的制备
按照质量百分比葡萄糖1~1.5%、黄豆粉3~5%、玉米粉3~5%、小麦粉2~4%、磷酸二氢钾0.1~0.3%、硫酸镁0.08~0.12% ，加水至1000L，对反应罐进行加热，温度升至100~105℃时进行一次排气，继续升温至121~123℃时，关闭呼吸器进出口开关，使混合培养基在121~123℃、0.15~0.17MPa环境中灭菌30~40min，灭菌完毕，关闭加热系统使混合培养基降温至25~28℃保温待用放入无菌接种室待接种用；
所述红薯提取液的制备步骤包括：将红薯洗净去皮；
放到蒸煮锅中用水煮，红薯煮至糜烂，用纱布过滤，取其滤液，即为红薯提取液；
所述活化菌种步骤包括：
（1）选用多孔菌科真菌赤芝，接种到斜面培养基进行培养，培养条件为：26~30℃，2~3天，待斜面菌丝长满，即作为大量生产的母种a；
（2）选根霉，接种到斜面培养基进行培养，培养条件为：28~30℃，1~2天，待斜面菌丝长满，即作为大量生产的母种b；
（3）选子囊菌科酵母菌，接种到斜面培养基进行培养，培养条件为：28~30℃，1~2天，待斜面菌丝长满，即作为大量生产的母种c；
（4）取上述母种a、b、c菌块按质量比1：2：1.5的比例接种至摇瓶培养基，26~30℃培养至菌块长成圆形后置于摇床，恒温28~30℃培养60~70h，至有菌丝球形成后即得液体培养菌种；
所述种子罐培养步骤中，将液体培养菌种按10%接种到已制备好的种子罐培养基中，在通风量为0.3～0.5(m3/m3·s)，搅拌转速为120r/min，温度为28~30℃的条件下避光培养2d，发酵后二级种子罐的种子无杂菌，培养基的菌丝体气味清香，菌丝体球多，稍粘稠；
所述发酵罐扩大培养步骤中，将种子罐培养的菌种按8%接种已制备好的发酵罐培养基中，在通风量为0.3～0.5(m3/m3·s)，搅拌转速为120r/min，温度为28~30℃的条件下避光培养6d；
所述浓缩步骤中，其使用外循环蒸发器，蒸发温度为70℃，在真空度为0.08MPa 以上的条件下，使浓缩后的溶液固形物在25%左右；
所述均质步骤中，将浓缩后的液体经压力150MPa的条件下通过均质机进行均质，使溶液中的固形物达到更加细化，更加均匀的混合；
所述喷雾干燥步骤中，在进风温度为150℃，出风温度为 80～90℃的条件下对浓缩、均质后的灵芝菌丝液进行干燥成粉，使得最终干粉的含水量少于 9% 以下，即得成品。
2.根据权利要求1所述的灵芝菌丝粉的制备方法，其特征在于，所述活化菌种步骤中使用三种菌按一定比例接种至摇瓶中。
3.根据权利要求1所述的灵芝菌丝粉的制备方法，其特征在于，所述浓缩步骤中使用外循环蒸发器低温真空浓缩。
4.根据权利要求1所述的灵芝菌丝粉的制备方法，其特征在于，所述均质步骤中使用高压均质细化菌丝液。
5.根据权利要求1所述的灵芝菌丝粉的制备方法，其特征在于，所述干燥步骤中使用喷雾干燥。
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