CN104940248B - 一种灵芝孢子粉的破壁方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到一种灵芝孢子粉的破壁方法，其特征在于包括以下步骤：1)100份灵芝孢子粉，与100～2000份淀粉混合均匀后装填至密闭容器内；2)加入0～0.4份破壁酶、0～0.1份抗氧化剂和pH值为4～7的100～4000份水，在20～50℃下浸泡0～3小时；所述破壁酶选自几丁质酶、纤维素酶、多酚氧化酶和漆酶中的至少一种；3)将容器密封，在1～10分钟内升温至60～100℃，恒温加热1～30分钟；4)将步骤3)得到的物料取出，用碱中和至pH值为6～8，然后进行干燥、粉碎和辐照消毒，得到由糊化淀粉致密保护的灵芝破壁孢子粉。本发明利用淀粉的糊化特性完成破壁，不仅工艺简单而且制得的灵芝破壁孢子粉具有优异的稳定性。

Description

一种灵芝孢子粉的破壁方法

技术领域

本发明涉及到一种灵芝孢子粉的破壁方法。

背景技术

灵芝孢子粉是灵芝在生长成熟期，从灵芝菌褶中弹射出来的极其微小的卵形生殖细胞，即灵芝的种子，其凝聚了灵芝的精华，具有灵芝的全部遗传物质和保健作用。它有双层坚硬的壁壳，外被坚硬的几丁质和纤维素所包围，人体很难充分吸收，只有打开这双层壁壳，其有效成分才能被人体利用吸收。科学实验证实，服用未破壁的孢子，只有10％～20％的有效成分能被人体吸收，而破壁之后有效成分吸收率在90％以上。

现有的灵芝孢子粉破壁技术主要有如下几种：

1、物理法，主要使用低温、冷冻(脆化)、超声波、微波等物理作用破坏灵芝孢子壁。这类方法难以达到完全破壁，并且很多设备投资很大，且灵芝孢子粉在高能量破壁过程中会部分破坏其有效成分。

2、生物法，主要通过酶或细菌对灵芝孢子的细胞壁进行处理。这类方法的优点是能量消耗小和破壁效果好，但通常需要作用很长时间才能达到完全破壁，且灵芝孢子粉的有效成分在长时间的破壁过程中容易氧化降解。

3、机械法，通过碾压、挤压、喷射粉碎、气流粉碎、撞击等机械作用破坏灵芝孢子壁。机械法是目前使用最多的方法，但所用到的机械设备投资大且运行成本高，同时破壁过程中灵芝孢子粉的有效成分同样会被破坏。

4、化学法，包括溶剂浸泡、酸降解、碱降解等方法。这种方法往往导致有效成分快速变性，同时产品中的溶剂残留较高且难以去除。

5、多种技术联合破壁，需要使用特制设备，且破壁过程中同样存在光、氧、酸、温度等因素对灵芝有效物的破坏现象。

6、膨化法，物料在加热、加压情况下突然减压使之膨胀。通过膨化处理使灵芝孢子粉细胞壁破碎疏松后呈蜂窝状结构，比表面积大增，尽管这对后续破壁及提取处理有利，但这个过程使灵芝孢子粉组织结构完全被破坏，其中的有效成分与空气等环境因素直接接触，极不利于灵芝破壁孢子粉的稳定储存。

综上所述，虽然目前已有多种技术能够完成对灵芝孢子粉的破壁处理，但是由于灵芝孢子粉所含的三萜类灵芝酸化学性质不稳定，如何在完成破壁的同时最大限度地保证灵芝有效成分在破壁过程中不被破坏，且完成破壁后又能稳定存在，目前仍旧是一个没有解决的技术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种破壁方法简单、设备成本低且能够有效保护破壁及破壁后贮存过程中灵芝的有效成分不被破坏的灵芝孢子粉的破壁方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该灵芝孢子粉的破壁方法，其特征在于包括以下步骤：

1)100份灵芝孢子粉，与100～2000份淀粉混合均匀后装填至密闭容器内；

2)加入0～0.4份破壁酶、0～0.1份抗氧化剂和pH值为4～7的100～4000份水，在20～50℃下浸泡0～3小时；

所述破壁酶选自几丁质酶、纤维素酶、多酚氧化酶和漆酶中的至少一种；

3)将容器密封，在1～10分钟内升温至60～100℃，恒温加热1～30分钟，使淀粉粒快速糊化膨胀，挤压灵芝孢子粉破壁，破壁的同时破壁酶灭酶；

4)将步骤3)得到的物料取出，用碱中和至pH值为6～8，然后进行干燥、粉碎和辐照消毒，得到由糊化淀粉致密保护的灵芝破壁孢子粉；

各组分用量均为质量份数。

较好的，所述水使用前可以先经高纯氮气鼓泡1～60min处理，以除去或部分除去水中的溶解氧，进一步保证破壁及储存过程中孢子粉有效成分不被氧化。

上述各方案中的所述抗氧化剂可以选自茶多酚、维生素E、抗坏血酸、抗坏血酸钠、抗坏血酸钙、抗坏血酸棕榈酸酯、磷脂、丁基羟基茴香醚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和特丁基对苯二酚中的至少一种。

较好的，所述破壁酶的用量可以为0.01～0.2份，所述抗氧化剂的用量可以为0.01～0.05份。

所述破壁酶的酶活可以为1～50万U/g。

中和用所述碱可以为质量浓度为1％～50％氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液。

上述各方案中的淀粉可以为天然淀粉，例如马铃薯淀粉、玉米淀粉、糯玉米淀粉、豌豆淀粉、红薯淀粉、小麦淀粉、籽粒苋淀粉等常见的天然淀粉或它们的混合物，以及以天然淀粉为原料未改变淀粉晶体结构的食品级变性淀粉，如醋酸淀粉酯、磷酸淀粉酯、辛烯基琥珀酸淀粉酯或它们的混合物；也可以是天然淀粉和食品级变性淀粉的混合物。

与现有技术相比较，本发明所提供的灵芝孢子粉的破壁方法引入了淀粉这一常见食物作为灵芝孢子粉的载体，利用在一定温度和湿度下淀粉溶胀、体积膨大而形成均匀糊状物的淀粉糊化现象，使灵芝孢子粉受淀粉粒糊化挤压而完成破壁，并且淀粉在灵芝孢子粉表面形成致密的淀粉凝胶保护膜，能够在破壁过程中和产品成型后的储存过程中将灵芝孢子粉的有效成分与外界隔离，对其实现有效保护，保证了灵芝孢子粉有效成分的稳定性；且本发明工艺简单，破壁所用辅料均为常规物质，取材容易，尤其是破壁用设备可根据实际情况选用常规的能密闭的容器即可，大大降低了设备成本；本发明破壁率大于90％。

附图说明

图1为本发明实施例和对比例稳定性测试测试中时间和样品中有效成分含量的关系图；其中A线为实施例1，B线为实施例2，C线为市售机械破壁灵芝孢子粉。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

1)筛选成熟饱满的100g灵芝孢子粉，与2000g玉米淀粉和500g糯玉米淀粉混合均匀后装填至密闭容器；

2)加入由0.1g几丁质酶(酶活为10万U/g)和0.3g纤维素酶(酶活为20万U/g)组成的破壁酶、0.1g由抗坏血酸和维生素E组成(抗坏血酸：维生素E的质量比为1：1)的抗氧化剂、pH值为5的2400g水，水预先以氮气鼓泡1小时，去除水中的溶解氧；

将上述混合物在40℃下浸泡0.5小时，使孢子壁软化但不破壁；

3)将容器密封，在5分钟内升温至60℃，恒温加热8分钟，使淀粉粒快速糊化膨胀，导致灵芝孢子粉破壁，破壁的同时几丁质酶和纤维素酶灭酶；

4)将步骤3)得到的物料取出，用质量浓度为1％的氢氧化钠溶液中和至pH值为6，然后进行干燥、粉碎和辐照消毒，得到由糊化淀粉致密保护的灵芝破壁孢子粉。测定破壁率为99％。

破壁率的测试方法为：向待检测灵芝孢子粉内加入淀粉酶使淀粉完全酶解，然后将剩余的灵芝破壁孢子粉置于显微镜下，以血球计数板法计算破壁率。此为破壁率的常规检测方法。

上述干燥、粉碎和辐照消毒的步骤为孢子粉常规的破壁后处理方法。下述实施例中相同。

实施例2

1)筛选成熟饱满的100kg灵芝孢子粉，与100kg马铃薯淀粉混合均匀后装填至密闭容器；

2)将100kg水pH值调节至7后加入到容器内；

3)水加完后立即将容器密封，在1分钟内升温至100℃，恒温加热30分钟，使淀粉粒快速糊化膨胀，导致灵芝孢子粉破壁；

4)最后将步骤3)得到的物料取出，用质量浓度为50％的氢氧化钾溶液中和至pH值为8，然后进行干燥、粉碎和辐照消毒，得到由糊化淀粉致密保护的灵芝破壁孢子粉，经测定破壁率为90％。

实施例3

1)筛选成熟饱满的100g灵芝孢子粉，与1000g食品级醋酸糯玉米淀粉酯混合均匀后装填至密闭容器；

2)加入0.01g几丁质酶(酶活为1万U/g)、0.01g抗坏血酸棕榈酸酯、pH值为4的500g水，50℃下浸泡3小时，使孢子壁软化但不破壁；

3)将容器密封，在10分钟内升温至80℃，恒温加热25分钟，使淀粉粒快速糊化膨胀，导致灵芝孢子粉破壁，破壁的同时几丁质酶灭酶；

4)将步骤3)得到的物料取出，用质量浓度为30％的氢氧化钠溶液中和至pH值为7，然后进行干燥、粉碎和辐照消毒，得到由糊化淀粉致密保护且破壁率为92％的灵芝破壁孢子粉。

实施例4

1)100g灵芝孢子粉，500g籽粒苋淀粉和200g食品级辛烯基琥珀酸豌豆淀粉酯混合均匀后装填至密闭容器内；

2)加入0.05g由多酚氧化酶(酶活为50万U/g)和漆酶(酶活为30万U/g)按1：1比例构成的破壁酶、0.05g由磷脂和茶多酚组成(磷脂：茶多酚的质量比为2：1)的抗氧化剂和pH值为6的4000g水，水预先以氮气鼓泡1分钟，部分去除水中的溶解氧；

将上述混合物在20℃下浸泡1.5小时，使孢子壁软化但不破壁；

3)将容器密封，在8分钟内升温至90℃，恒温加热1分钟，使淀粉粒快速糊化膨胀，导致灵芝孢子粉破壁，破壁的同时多酚氧化酶和漆酶灭酶；

4)将步骤3)得到的物料取出，用质量浓度为10％的氢氧化钾溶液中和至pH值为7，然后进行干燥、粉碎和辐照消毒，得到由糊化淀粉致密保护的灵芝破壁孢子粉且破壁率为96％的灵芝破壁孢子粉。

实施例5

1)100g灵芝孢子粉，与1000g小麦淀粉和600g磷酸玉米淀粉酯混合均匀后装填至密闭容器内；

2)加入0.2g多酚氧化酶(酶活为40万U/g)、0.01g抗坏血酸钠、0.01g丁基羟基茴香醚、0.03g特丁基对苯二酚和pH值为7的3000g水，在40℃下浸泡1小时；

3)将容器密封，在10分钟内升温至60℃，恒温加热25分钟，使淀粉粒快速糊化膨胀，导致灵芝孢子粉破壁，破壁的同时多酚氧化酶灭酶；

4)将步骤3)得到的物料取出，用质量浓度为15％的氢氧化钠溶液中和至pH值为6，然后进行干燥、粉碎和辐照消毒，得到由糊化淀粉致密保护的灵芝破壁孢子粉且破壁率为91％的灵芝破壁孢子粉。

实施例6

1)100g灵芝孢子粉，与800g食品级磷酸红薯淀粉酯混合均匀后装填至密闭容器内；

2)加入0.1g纤维素酶(酶活为30万U/g)、0.1g漆酶(酶活为20万U/g)、0.1g多酚氧化酶(酶活为5万U/g)、0.04g抗坏血酸钙、0.02g 2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和pH值为6.5的4000g水，在40℃下浸泡1小时；

3)将容器密封，在1分钟内升温至100℃，恒温加热15分钟，使淀粉粒快速糊化膨胀，导致灵芝孢子粉破壁，破壁的同时纤维素酶、多酚氧化酶和漆酶灭酶；

4)将步骤3)得到的物料取出，用质量浓度为25％的氢氧化钠溶液中和至pH值为6，然后进行干燥、粉碎和辐照消毒，得到由糊化淀粉致密保护的灵芝破壁孢子粉且破壁率为95％的灵芝破壁孢子粉。

性能测试：

取各实施例中制得的淀粉保护的破壁灵芝孢子粉和市售机械破壁孢子粉，分别在90℃下恒温加热7天后进行测试。加入淀粉酶将淀粉完全酶解，以避免淀粉保护层对乙醇提取的干扰。

灵芝及其产品中含有多100种灵芝三萜，用乙醇有效提取后，采用齐墩果酸作为对照品，经香草醛-高氯酸溶液显色后作全波长测定，以紫外分光光度法样品中三萜含量。

由图1可知，实施例1制得的灵芝破壁孢子粉(A)经90℃加热7天后，灵芝三萜含量仍保留了90％左右；实施例2制得的灵芝破壁孢子粉(B)经90℃加热7天后，；但作为对照的常规机械破壁的灵芝破壁孢子粉(C)，其经90℃加热7天后，灵芝三萜含量已低于50％。

图1中示出了实施例1、实施例2和对比例的变化曲线，实施例3至实施例6所制备的孢子粉同样条件在90℃恒温加热7天后，灵芝三萜含量保留率均超过85％。

由图1及其它实施例的测试结果可知，本发明制得的灵芝破壁孢子粉在产品成型后具有优异的稳定性。

Claims (5)

1.一种灵芝孢子粉的破壁方法，其特征在于包括以下步骤：

1)100份灵芝孢子粉，与100～2000份淀粉混合均匀后装填至密闭容器内；

2)加入0～0.4份破壁酶、0～0.1份抗氧化剂和pH值为4～7的100～4000份水，在20～50℃下浸泡0～3小时；

所述破壁酶选自几丁质酶、纤维素酶、多酚氧化酶和漆酶中的至少一种；

3)将容器密封，在1～10分钟内升温至60～100℃，恒温加热1～30分钟，使淀粉粒快速糊化膨胀，挤压灵芝孢子粉破壁，破壁的同时破壁酶灭酶；

4)将步骤3)得到的物料取出，用碱中和至pH值为6～8，然后进行干燥、粉碎和辐照消毒，得到由糊化淀粉致密保护的灵芝破壁孢子粉；

各组分用量均为质量份数；

所述淀粉为天然淀粉和未改变淀粉晶体结构的食品级变性淀粉中的至少一种；

所述水使用前先经高纯氮气鼓泡1～60min处理。

2.根据权利要求1所述的灵芝孢子粉的破壁方法，其特征在于所述抗氧化剂选自茶多酚、维生素E、抗坏血酸、抗坏血酸钠、抗坏血酸钙、抗坏血酸棕榈酸酯、磷脂、丁基羟基茴香醚BHA、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和特丁基对苯二酚中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的灵芝孢子粉的破壁方法，其特征在于所述破壁酶的用量为0.01～0.2份，所述抗氧化剂的用量为0.01～0.05份。

4.根据权利要求1所述的灵芝孢子粉的破壁方法，其特征在于所述破壁酶的酶活为1～50万U/g。

5.根据权利要求1所述的灵芝孢子粉的破壁方法，其特征在于所述碱为质量浓度为1％～50％氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液。