CN108888638A - 一种破壁灵芝孢子粉的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供提供一种破壁灵芝孢子粉的加工工艺，涉及生物制药技术领域，该提取方法包括预处理、超声波处理、酶处理、冷冻、破壁和杀菌。该方法采用超声波、冷冻、酶处理和破壁处理协同作用，通过去离子水洗涤、粗碎、超声波处理和酶处理，有效的去除了灵芝孢子粉中的杂质，溶壁酶的加入有效的降低了溶解难度，采用超低温冷冻和气流破壁双重技术完成对灵芝孢子粉的破壁，工艺操作简单，制备成本低，有效的解决了现有灵芝孢子粉破壁不完全，灵芝孢子粉营养成分保留不完全，且易对其营养成分造成破坏的问题。
Description
技术领域
本发明涉及生物制药技术领域，具体涉及一种一种破壁灵芝孢子粉的加工工艺。
背景技术
灵芝为多孔菌科真菌赤芝或紫芝的干燥子实体。灵芝是一种珍贵的药用真菌，属于担子菌纲多孔菌科灵芝属，在我国有两千多年的药用史。灵芝首载于《神农本草经》，历代医家都认为灵芝能治疗多种疾病，是滋补强壮扶正固本的珍贵药物。
灵芝孢子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。它凝聚了灵芝的精华，富含灵芝多糖、三萜类、蛋白质、多肽、氨基酸、核苷类化合物、有机锗、微量元素和维生素等多种生物活性物质，具有增强免疫力、抗辐射、清除自由基等多种功能，且药性温和，无副作用，但其表面被坚硬的几丁质纤维素所包围，人体很难充分吸收。目前市面上破壁灵芝孢子粉多通过机械破碎方法获得，人体吸收依旧存在一定困难；另外，破壁灵芝孢子粉中含有大量的几丁质纤维素等，导致破壁灵芝孢子粉中真正的有效成分，如粗多糖、总三萜含量等含量低、吸收难。
研究表明，未破壁的孢子只有约12％的有效成分能被人体吸收，而破壁后其吸收率可达95％以上，其抗肿瘤、抗氧化和免疫调节作用更加显著。目前灵芝孢子粉破壁技术有生物酶解法、化学法、物理法等。物理法操作简单易行，破壁率较高，但其破壁时间长、能耗高，破壁过程中大量产热，会导致部分热敏物质失活，同时破壁产品容易混入机械杂质，易造成重金属污染等。与机械破壁法相比，生物破壁法能耗低，破壁过程不产热，能最大程度地保留灵芝孢子中的活性成分，但是酶解时间较长，破壁率较低。化学法破壁造成灵芝孢子粉的营养成分流失。因此有必要开发一种破壁率高的灵芝孢子破壁方法，既保留所有天然活性物质，又能减少有害物质的残留，从而提高质量和效率。
发明内容
本发明的发明目的是，针对上述问题，提供一种破壁灵芝孢子粉的加工工艺，同时采用机械破碎法对经萌发酶解处理后的灵芝孢子粉进行物理破壁处理，最终获得破壁率高、活性损失小、生产周期短、重金属污染小、无外源酶污染的破壁灵芝孢子粉。本发明所采用的复合破壁处理方法在不破坏灵芝孢子粉活性成分的前提下，不仅可以缩短破壁处理时间，有效保持活性成分含量，避免外源酶污染，减小重金属污染，还可使灵芝孢子破壁率提高到90％以上。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种破壁灵芝孢子粉的加工工艺，包括以下步骤，
S1、预处理：将收集的灵芝孢子粉用去离子水清洗2～3次，将清洗后的灵芝孢子粉干燥、粗碎并加入3～6倍的水在50～70℃下浸泡1～3h，得到预处理液。
S2、超声波处理：将所述预处理液利用超声波处理30～40min，处理温度为40～45℃，得混合液。
S3、酶处理：向所述混合液中加入灵芝孢子粉质量的3～8％的溶壁酶在温度为25～35℃、压力为250～550mpa的环境下，反应1～3h，然后灭酶得酶解液。
S4、冷冻：将酶解液置于3～5℃下预冻1～2h，再降温至-25～-18℃度下冷冻1～3h；然后升温到5～10℃，解冻后再降温至-50～-40℃度下冷冻2～5h，得到冷冻液。
S5、破壁：将所述冷冻液解冻并过滤、干燥，然后-15～-10℃下进行气流粉碎10～30min，然后过筛，得到灵芝孢子粉。
S6、杀菌：将所述灵芝孢子粉放入蒸汽灭菌箱中灭菌处理30～90min，得到破壁灵芝孢子粉。
优选的，步骤S1中，粗碎为100～150目。
优选的，步骤S2中，超声波功率为200～300W。
优选的，步骤S3中，先将混合液调节pH到4～6，然后再加入溶壁酶。
优选的，步骤S4中，降温速率为5～15℃/min；升温速率为2～7℃/min。
优选的，步骤S5中，所述气流破碎的压力为1～2MPa。
优选的，步骤S5中，所述过筛为过350～500目筛。
优选的，步骤S6中，蒸汽灭菌箱的气压为-50～-70Pa，蒸汽温度为80～120℃。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
1.本发明的破壁灵芝孢子粉的加工工艺，采用超声波、冷冻、酶处理和破壁处理协同作用，通过去离子水洗涤、粗碎、超声波处理和酶处理，有效的去除了灵芝孢子粉中的杂质，溶壁酶的加入有效的降低了溶解难度，采用超低温冷冻和气流破壁双重技术完成对灵芝孢子粉的破壁，工艺操作简单，制备成本低，有效的解决了现有灵芝孢子粉破壁不完全，灵芝孢子粉营养成分保留不完全，且易对其营养成分造成破坏的问题。
2.本发明的破壁灵芝孢子粉的加工工艺，采用超低温破壁技术，在大大提升破壁率的同时，有效的保留了灵芝孢子粉的营养成分，采用超低温破壁技术，不会对灵芝孢子粉的有效成分造成破坏。由于生产过程中采用了低温冻干，灵芝孢子在完全干燥后充分被水浸泡，再经过多次超低温冷冻和解冻，如此反复冻融后，灵芝孢子核壁木质纤维部分断裂，再次经过高温高压过程，核壁纤维完全断裂，核破裂，其内容物释放出来。从而灵芝孢子及芝灵芝的活性成分不被破坏，功效更佳。
3.本发明的破壁灵芝孢子粉的加工工艺，制备方法科学、环保，可操作性强，精制效率高，实现了孢子粉无效成分(壁壳)的分离和有效成分(多糖及三萜等)的富集，产出的精制灵芝孢子粉有效成分含量显著提高，药效明显增强，且不积聚重金属，提高了灵芝孢子粉产品的品质及附加值。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种破壁灵芝孢子粉的加工工艺，包括以下步骤，
S1、预处理：将收集的灵芝孢子粉用去离子水清洗3次，将清洗后的灵芝孢子粉干燥、粗碎为150目，然后加入4倍的水在60℃下浸泡2h，得到预处理液。
S2、超声波处理：将所述预处理液利用超声波处理35min，处理温度为45℃，功率为250W，得混合液。
S3、酶处理：先将混合液调节pH到5，再向所述混合液中加入灵芝孢子粉质量的5％的溶壁酶在温度为30℃、压力为400mpa的环境下，反应2h，然后灭酶得酶解液。
S4、冷冻：将酶解液置于4℃下预冻1.5h，再降温至-20℃度下冷冻2h，降温速率为10℃/min；然后升温到8℃，升温速率为4℃/min，解冻后再降温至-45℃度下冷冻4h，降温速率为10℃/min，得到冷冻液。
S5、破壁：将所述冷冻液解冻并过滤、干燥，然后-12℃下进行气流粉碎20min，气流破碎的压力为1.5MPa，然后过450目筛，得到灵芝孢子粉。
S6、杀菌：将所述灵芝孢子粉放入蒸汽灭菌箱中灭菌处理60min，得到破壁灵芝孢子粉。蒸汽灭菌箱的气压为-60Pa蒸汽温度为100℃。
实施例2
一种破壁灵芝孢子粉的加工工艺，包括以下步骤，
S1、预处理：将收集的灵芝孢子粉用去离子水清洗2次，将清洗后的灵芝孢子粉干燥、粗碎为150目，然后加入3倍的水在70℃下浸泡1h，得到预处理液。
S2、超声波处理：将所述预处理液利用超声波处理40min，处理温度为40℃，功率为300W，得混合液。
S3、酶处理：先将混合液调节pH到4，再向所述混合液中加入灵芝孢子粉质量的3％的溶壁酶在温度为35℃、压力为550mpa的环境下，反应1h，然后灭酶得酶解液。
S4、冷冻：将酶解液置于5℃下预冻2h，再降温至-25℃度下冷冻1h，降温速率为5℃/min；然后升温到5℃，升温速率为3℃/min，解冻后再降温至-40℃度下冷冻2h，降温速率为5℃/min，得到冷冻液。
S5、破壁：将所述冷冻液解冻并过滤、干燥，然后-10℃下进行气流粉碎30min，气流破碎的压力为1MPa，然后过350目筛，得到灵芝孢子粉。
S6、杀菌：将所述灵芝孢子粉放入蒸汽灭菌箱中灭菌处理90min，得到破壁灵芝孢子粉。蒸汽灭菌箱的气压为-50PaPa蒸汽温度为80℃。
实施例3
一种破壁灵芝孢子粉的加工工艺，包括以下步骤，
S1、预处理：将收集的灵芝孢子粉用去离子水清洗3次，将清洗后的灵芝孢子粉干燥、粗碎为100目，然后加入6倍的水在50℃下浸泡3h，得到预处理液。
S2、超声波处理：将所述预处理液利用超声波处理30min，处理温度为45℃，功率为200W，得混合液。
S3、酶处理：先将混合液调节pH到6，再向所述混合液中加入灵芝孢子粉质量的8％的溶壁酶在温度为25℃、压力为250mpa的环境下，反应3h，然后灭酶得酶解液。
S4、冷冻：将酶解液置于3℃下预冻1h，再降温至-18℃度下冷冻3h，降温速率为15℃/min；然后升温到10℃，升温速率为7℃/min，解冻后再降温至-50℃度下冷冻2h，降温速率为15℃/min，得到冷冻液。
S5、破壁：将所述冷冻液解冻并过滤、干燥，然后-15℃下进行气流粉碎10min，气流破碎的压力为2MPa，然后过500目筛，得到灵芝孢子粉。
S6、杀菌：将所述灵芝孢子粉放入蒸汽灭菌箱中灭菌处理30min，得到破壁灵芝孢子粉。蒸汽灭菌箱的气压为-70Pa蒸汽温度为120℃。
对比例1
一种破壁灵芝孢子粉的加工工艺，与实施例1相比，没有步骤S2超声波处理。
对比例2
一种破壁灵芝孢子粉的加工工艺，与实施例1相比，没有步骤S3酶处理。
对比例3
一种破壁灵芝孢子粉的加工工艺，与实施例1相比，没有步骤S4冷冻处理。
对比例4
一种破壁灵芝孢子粉的加工工艺，与实施例1相比，步骤S5中，在常温下气流粉碎处理。
取7份等量的灵芝孢子，分别通过实施例1-3和对比例1-4的方法进行破壁并制取灵芝孢子粉，对破壁率、灵芝多糖、灵芝三萜进行检测，记录如下表1所示：
表1实施例1-3和对比例1-4数据对比
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 | |
| 破壁率/％ | 99.4 | 99.1 | 98.5 | 78.5 | 65.3 | 70.2 | 81.7 |
| 灵芝多糖/％ | 4.82 | 4.67 | 4.52 | 2.76 | 2.12 | 3.21 | 3.42 |
| 灵芝三萜/％ | 2.52 | 2.45 | 2.43 | 1.56 | 1.21 | 1.82 | 1.96 |
从实施例1-3和对比例1-4可以看出，本发明的破壁灵芝孢子粉的加工工艺，科学、环保，可操作性强，精制效率高，实现了孢子粉无效成分(壁壳)的分离和有效成分(多糖及三萜等)的富集，产出的精制灵芝孢子粉有效成分含量显著提高，药效明显增强，提高了灵芝孢子粉产品的品质及附加值。
由实施例1和对比例1-3可以看出，超声波、冷冻、酶处理和破壁处理协同作用，能够提高破壁率和保留有效成分。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。
Claims (8)
1.一种破壁灵芝孢子粉的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤，
S1、预处理：将收集的灵芝孢子粉用去离子水清洗2～3次，将清洗后的灵芝孢子粉干燥、粗碎并加入3～6倍的水在50～70℃下浸泡1～3h，得到预处理液；
S2、超声波处理：将所述预处理液利用超声波处理30～40min，处理温度为40～45℃，得混合液；
S3、酶处理：向所述混合液中加入灵芝孢子粉质量的3～8％的溶壁酶在温度为25～35℃、压力为250～550mpa的环境下，反应1～3h，然后灭酶得酶解液；
S4、冷冻：将酶解液置于3～5℃下预冻1～2h，再降温至-25～-18℃度下冷冻1～3h；然后升温到5～10℃，解冻后再降温至-50～-40℃度下冷冻2～5h，得到冷冻液；
S5、破壁：将所述冷冻液解冻并过滤、干燥，然后-15～-10℃下进行气流粉碎10～30min，然后过筛，得到灵芝孢子粉；
S6、杀菌：将所述灵芝孢子粉放入蒸汽灭菌箱中灭菌处理30～90min，得到破壁灵芝孢子粉。
2.根据权利要求1所述的破壁灵芝孢子粉的加工工艺，其特征在于，步骤S1中，粗碎为100～150目。
3.根据权利要求1所述的破壁灵芝孢子粉的加工工艺，其特征在于，步骤S2中，超声波功率为200～300W。
4.根据权利要求1所述的破壁灵芝孢子粉的加工工艺，其特征在于，步骤S3中，先将混合液调节pH到4～6，然后再加入溶壁酶。
5.根据权利要求1所述的破壁灵芝孢子粉的加工工艺，其特征在于，步骤S4中，降温速率为5～15℃/min；升温速率为2～7℃/min。
6.根据权利要求1所述的破壁灵芝孢子粉的加工工艺，其特征在于，步骤S5中，所述气流破碎的压力为1～2MPa。
7.根据权利要求1所述的破壁灵芝孢子粉的加工工艺，其特征在于，步骤S5中，所述过筛为过350～500目筛。
8.根据权利要求1所述的破壁灵芝孢子粉的加工工艺，其特征在于，步骤S6中，蒸汽灭菌箱的气压为-50～-70Pa，蒸汽温度为80～120℃。
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