CN107951011A - 一种基于酶酵耦合技术生产蛹虫草酵素的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种酶酵耦合生产蛹虫草酵素的方法，该生产技术是以两种主要联合酶制剂耦合微生物发酵生产蛹虫草酵素为代谢基础，采用优化的条件和合理的工艺，使得蛹虫草的细胞壁解离、转化，有效成分充分释放，耦合微生物共同发酵，产生高活性的酵素和特定的生理活性物质，特别是改善了蛹虫草的口味和易消化性，形成高品质的蛹虫草酵素。该技术发明是通过将蛹虫草经食用级复合酶进行细胞壁生物降解，耦合食用级植物乳杆菌二期发酵、分离而获得液体蛹虫草酵素，该蛹虫草酵素可以用于食品、饮料、调味品及化妆品和烟、酒用料的添加。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于酶酵耦合技术生产蛹虫草酵素的方法，属于酵素制备技术领域。
背景技术
蛹虫草为子囊菌门，肉座目，麦角菌科、虫草属的模式种。学名为Cordyceps militaris，又名北虫草；蛹虫草作为新资源食品富含虫草素、虫草多糖、虫草酸和大量核苷类、氨基酸类物质等具有良好的生物学活性；蛹虫草是真菌（fungus；eumycetes），是具有细胞核和细胞壁的异养生物。蛹虫草的细胞壁中最具特征性的是富含甲壳质(chitin）、纤维素，这种细胞壁结构均不能被人体降解，使得蛹虫草的胞内成分难以释放而被吸收。
已有的相关技术CN201710297263.7公开了一种蛹虫草酵素的制备方法，涉及酵素制备技术领域，该发明在发酵前，先将蛹虫草中的虫草酸和虫草素提取出来，加以利用，然后将提取后的残留物烘干后再进行发酵，避免了发酵过程中，虫草酸和虫草素被分解利用所导致的营养浪费的问题；专利CN201710294936.3公开了一种蛹虫草酵素二次发酵方法，涉及酵素制备技术领域，本发明在二次发酵的过程中添加了酵母膏、葡萄糖、椰子汁、炼乳和马铃薯，这几种物质是酵母菌和乳酸菌喜食的物质，酵母菌和乳酸菌在发酵过程中主动选择酵母膏、葡萄糖、椰子汁、炼乳和马铃薯，而避免了因吸收发酵液中的酵素或者其他原料中的酵素的问题。专利CN201710019529.1公开了一种蛹虫草酵素酸奶及其制备方法，蛹虫草酵素酸奶由蛹虫草子实体、蛹虫草基质、牛奶、白砂糖和水组成；制备方法包括：制备料液一，制备料液二，制备料液三，料液三中接入乳酸菌粉固体菌种，发酵，转入低温钝化，保温，均质机均质处理，灌装。该发明将酵素和酸奶有机整合，再加上蛹虫草的保健功能，开发了一种具有保健功能的蛹虫草酵素酸奶；实现了蛹虫草生产过程废物再利用的问题；通过对工艺的筛选，制备的蛹虫草酵素酸奶产品，口感细腻、营养丰富，更利于人体消化吸收。专利CN201610547922.3涉及一种新会柑虫草酵素的生产方法以及发酵罐。当发酵液的PH值达到3.6时将蛹虫草子实体鲜品用胶体磨研磨成400目的糊状液体加入10-20%使发酵液的PH值稀释至5左右，蛹虫草中的糖分、淀粉等被微生物分解，将大分子变成小分子，同时产生了许多生物酶及代谢物，使药物的因子更加容易被人体吸收，该发明具有清热解毒、清肝利胆，抗癌、抗病毒、之功效，不但有药物成分同时也有保健的作用，酵素中的营养物又能提高人体的免疫力，消除了新会柑核的不良气味。
本发明是通过是基于特异性酶解-发酵作用的水解发酵耦合，基础双酶（壳聚糖酶、纤维素复合酶）将蛹虫草破壁使得虫草素和虫草胞内多糖得以释放，同时产生壳寡糖、纤维二糖等为主的益生元，使得乳酸菌生长代谢，产生菌体和有机酸；优选不能代谢虫草素和虫草多糖的植物乳杆菌，达到了释放和保留了虫草特征活性成分的目的，将蛹虫草发酵成为蛹虫草酵素。与现有技术相比，本发明的关键是酶解破壁，使得有效物质充分释放，产生的寡糖素促进益生菌生长，完成酶解-发酵耦合生产活性虫草酵素的过程。已有技术不具备本发明所述的酶酵耦合技术生产蛹虫草酵素技术的优势。
发明内容
本发明的目的是通过一种酶酵耦合生产蛹虫草酵素的方法获得的蛹虫草的高品质产品，应用于食品、饮品、调味品、化妆品、烟酒产品等的开发。
本发明提供了一种酶酵耦合生产蛹虫草酵素的方法，该生产技术是以两种主要联合酶制剂耦合微生物发酵生产蛹虫草酵素为代谢基础，采用优化的条件和合理的工艺，使得蛹虫草的细胞壁解离、转化，有效成分充分释放，耦合微生物发酵，产生高活性的酵素和特定的生理活性物质，特别是改善了蛹虫草的口味、口感和易吸收性，形成高品质的蛹虫草酵素。该技术发明是将蛹虫草经食用级复合酶进行细胞壁生物降解，耦合食用级植物乳杆菌二期发酵、分离而获得液体蛹虫草酵素，该蛹虫草酵素可以用于食品、饮料、调味品及化妆品和烟、酒用料的添加。具体通过以下步骤实施：
（1）原料处理：蛹虫草原料指蛹虫草液体发酵菌体和菌粉，蛹虫草鲜品和干品，加工时选择一种或一种以上上述原料，鲜蛹虫草（原料1份，水5-10份）或干品蛹虫草（原料1份，水10-20份）或蛹虫草发酵菌体发酵液，在胶体磨中研磨成浆，移入发酵罐，121℃,0.5小时灭菌，降温至40-50℃备用；
（2）复合酶配制：将食用级壳聚糖酶制剂和纤维素酶制剂按活力单位1:1-10配置成复合酶制剂备用；
（3）联合酶解：将杀菌好的原料基质控制在40-50℃保温状态下，加入0.5-2%的复合酶制剂搅拌反应，40～50℃反应2小时，降温至35℃，停止搅拌；
（4）耦合发酵：上述反应后，将温度控制在30-35℃，按接种量1～2%无菌接入配制好的植物乳杆菌悬液，搅拌5分钟，停止搅拌，静置培养12-48小时，pH<5.3时，降温至低于10℃，终止发酵。
（5）后期处理：将发酵好的蛹虫草酵素通过固液分离获得液体酵素，亦可进一步将液体酵素通过喷雾干燥制成可溶性酵素干粉；
本发明的优势在于采用由壳聚糖酶和纤维素复合酶制成的混合酶进行破壁工艺，使得虫草素和虫草胞内多糖等蛹虫草有效物质充分释放，并产生壳寡糖、纤维二糖等为主的益生元，促进益生菌生长。
本发明优选不能代谢虫草素和虫草多糖的植物乳杆菌，达到了释放和保留了虫草特征活性成分的目的。
本发明将特异性酶解-发酵作用耦合生产活性虫草酵素的过程，无需添加额外营养素，保持了蛹虫草酵素的纯净性，实现蛹虫草的全质利用。
具体实施方式
包括以下步骤：
1、蛹虫草原料处理：蛹虫草原料指蛹虫草液体发酵菌丝体和菌粉，蛹虫草鲜品和干品，原料处理包含以下方法，鲜蛹虫草按重量1:5的比例（100公斤鲜蛹虫草加500公斤的水）加水进入胶体磨研磨后移入发酵罐，通过121℃,0.5小时灭菌后，降温至48±2℃备用；干虫草按重量1:10的比例（100公斤干蛹虫草加1000公斤的水）加水进入胶体磨研磨后移入发酵罐，通过121℃,0.5小时灭菌后，降温至48±2℃备用；蛹虫草液体发酵菌体1000升，通过121℃,0.5小时灭菌后，降温至48±2℃备用；蛹虫草发酵菌粉按着50公斤菌粉加入800公斤水，通过121℃,0.5小时灭菌后备用。
2、准备酶制剂：上述每种原料均按着下面比例称取酶量混合备用，其中食用级壳聚糖酶(10000U/g).0.5公斤，食用级纤维素酶（5000U/g）1公斤。
3、联合酶解：将灭菌好的上述备好的原料基质控制在40±2℃保温状态下，加入上述准备好的酶制剂，搅拌， 40℃反应2小时；
4、耦合发酵：上述反应到2时间后，将温度控制在35℃准备接种，接种前用无菌生理盐水配制成10%的菌悬液，植物乳杆菌干粉菌剂（109CFU/g），按接种量1%无菌接入配制好的植物乳杆菌悬液，搅拌5分钟，停止搅拌，静置培养24小时，此时Ph< 5.0，冷水降温至低于10℃，发酵结束；
5、后期处理：将发酵好的蛹虫草酵素通过离心或者过滤进行固液分离获得液体酵素，亦可进一步将液体酵素通过喷雾干燥制成可溶性酵素干粉。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式 上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以 上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方 案的范围内。
Claims (3)
1.在一种基于酶酵耦合技术生产蛹虫草酵素的方法，其特征是利用酶解与发酵耦合技术生产蛹虫草酵素；具体采取如下步骤：
（1）原料处理：蛹虫草原料指蛹虫草液体发酵菌丝体和菌粉，蛹虫草鲜品和干品按着料水比1:1-100，在胶体磨中研磨成浆，移入发酵罐，121℃，0.5小时灭菌，降温至40-50℃备用；
（2）复合酶配制：将食用级壳聚糖酶制剂和纤维素酶制剂配置成复合酶制剂备用；
（3）联合酶解：将杀菌好的原料基质控制在40～50℃保温状态下，加入0.5-2%的酶制剂搅拌反应，40～50℃反应2小时，降温至35℃，停止搅拌；
（4）耦合发酵：上述反应后，将温度控制在30-35℃，无菌接入配制好的菌悬液，搅拌5分钟，停止搅拌，静置培养12-48小时，pH<5.0时，降温至低于10℃，终止发酵；
（5）液体蛹虫草酵素制备：将发酵好的蛹虫草酵素通过固液分离获得液体酵素；
（6）固体蛹虫草酵素制备：将步骤（5）所述的液体酵素通过喷雾干燥制成可溶性酵素干粉。
2.在权利要求1所述一种基于酶酵耦合技术生产蛹虫草酵素的方法，其特征是酶解过程采用壳聚糖酶与纤维素酶联合使用达到解壁溶解的作用，壳聚糖酶制剂和纤维素酶制剂按活力单位1:1-10配置成复合酶制剂。
3.权利要求1所述一种基于酶酵耦合技术生产蛹虫草酵素的方法，其特征是将酶解过程产生的壳寡糖、纤维二糖等为主的益生元，作为植物乳杆菌发酵生长因子进行耦合发酵，达到快速发酵的目的。
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