CN109381494A - 一种灵芝孢子破壁方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种灵芝孢子破壁方法，该方法包括：粉碎、振荡、酶解、超声波处理、干燥、超微粉碎、冷冻干燥、超声波处理过程。本方法中酶解过程、超声波处理过程、超微粉碎过程、冷冻过程均对破壁率产生很大的影响，而加入破壁酶后的振荡过程也细胞壁初步的分解有很大影响，才能使后期的步骤发挥最大的作用，只有通过本发明中各个步骤的结合，才能有效提高破壁率，使破壁率达到99.8％，同时减少了有效成分的流失。

Description

一种灵芝孢子破壁方法
技术领域
本发明属于灵芝孢子加工技术领域，具体涉及一种灵芝孢子破壁方法。
背景技术
现有的灵芝孢子的破壁方法有生物酶解法、化学法、物理法等，但由于灵芝孢子粉的有效成分稳定性差，现有的破壁技术为了最大程度的保证灵芝孢子粉的有效成分不受破坏，而存在破壁率较低，且很难完全破壁，灵芝孢子中有效成分流失严重等问题。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种灵芝孢子破壁方法，可有效解决现有的破壁方法存在的破壁率较低，且灵芝孢子中有效成分流失严重的问题。
为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种灵芝孢子破壁方法，包括以下步骤：
(1)粉碎：将灵芝孢子粉碎，过60-80目筛，得灵芝孢子粉；
(2)振荡：将灵芝孢子粉、蒸馏水和溶壁酶按重量比为1:2-4:0.01-0.02混合，在25-35℃振荡反应1-2h，得振荡混合液；
(3)酶解：将振荡混合液和混合酶液按质量比为1:0.3-0.8混匀后进行酶解，酶解温度为40-50℃，酶解时间为3-4h，得酶解液；其中混合酶液包括纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶，纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶的浓度分别为0.5-0.8g/L、0.3-0.6g/L、0.4-0.7g/L；
(4)超声波处理：将酶解液过滤，除去滤液，将所得固体与纤维素酶溶液按重量比为1:5-8混匀，然后进行超声波处理，超声波的功率为250-350W，频率为20-25KHz，处理时间为30-40min，得超声波处理液；其中，纤维素酶溶液的浓度为0.6-0.8g/L；
(5)干燥：将超声波处理液，过滤，除去滤液，将所得固体进行真空干燥，干燥温度为45-60℃，干燥1-2h；
(6)超微粉碎：将步骤(5)所得干燥物、粉状纤维素和山嵛酸甘油酯混合，超微粉碎至平均粒径到2μm以下；其中，干燥物、粉状纤维素和山嵛酸甘油酯的质量比为100-200:0.3-0.5:0.1-0.2；
(7)冷冻干燥：将超微粉碎后的物质在-20～-30℃条件下保持20-30min，然后在5min内将温度升至10-20℃保持10-20min，再在5min内将温度升至30-40℃保持10-20min；
(8)超声波处理：将冷冻干燥后的物质在40-60℃超声处理30-40min，制得破壁的灵芝孢子粉。
进一步地，步骤(2)中将灵芝孢子粉、蒸馏水和溶壁酶按重量比为1:3:0.015混合，在30℃振荡反应2h。
进一步地，步骤(3)中振荡混合液和混合酶液的质量比为1:0.5，酶解温度为45℃，酶解时间为4h。
进一步地，步骤(3)中纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶的浓度分别为0.6g/L、0.5g/L、0.6g/L。
进一步地，步骤(4)中将所得固体与纤维素酶溶液按重量比为1:6混匀，然后进行超声波处理，超声波的功率为300W，频率为22KHz，处理时间为30min。
进一步地，步骤(4)中纤维素酶溶液的浓度为0.6g/L。
进一步地，步骤(5)中干燥温度为50℃，干燥1h。
进一步地，步骤(6)中干燥物、粉状纤维素和山嵛酸甘油酯的质量比为150:0.35:0.15。
进一步地，步骤(7)中将超微粉碎后的物质在-25℃条件下保持30min，然后在5min内将温度升至20℃保持15min，再在5min内将温度升至40℃保持10min。
进一步地，步骤(8)中将冷冻干燥后的物质在50℃超声处理30min。
本发明提供的灵芝孢子破壁方法，具有以下有益效果：
本发明首先用溶壁酶分解灵芝孢子细胞壁中的成分，从而降低了细胞壁的溶解难度，再结合纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶对细胞壁进行酶解，可破坏细胞壁的结构，使其产生局部的坍塌、溶解、疏松，提高其破壁率。
酶解结束后，灵芝孢子细胞壁已产生部分坍塌，当用超声波处理，可进一步加快细胞壁的瓦解，尤其是在超声波处理时结合酶处理，破壁效果更佳，使得灵芝孢子细胞壁中的分子结构更松散，孔径更大，更有利于后期完全破壁处理，且不会导致灵芝孢子中有效成分的流失。
当经过酶辅助超声波对灵芝孢子细胞壁处理后，再将处理后的物质进行超微粉碎，粉碎过程中可对灵芝孢子细胞壁产生外力，可破坏灵芝孢子细胞壁的分子结构，当加入纤维素和山嵛酸甘油酯后，可以显著改善粉碎效率，细胞壁的破壁率大大提高，当结合低温冷冻处理，这样更进一步地提升了破壁率，同时还有效的保留了灵芝孢子粉的营养成分，同时采用特定的升温方式，使得后期再次进行超声波处理时，破壁率再次提高，也提高了破壁效率。
本发明中各步骤环环相扣，才使得破壁率高，且不会导致灵芝孢子中有效成分的流失。
具体实施方式
实施例1
一种灵芝孢子破壁方法，包括以下步骤：
(1)粉碎：将灵芝孢子粉碎，过60-80目筛，得灵芝孢子粉；
(2)振荡：将灵芝孢子粉、蒸馏水和溶壁酶按重量比为1:2:0.01混合，在25℃振荡反应2h，得振荡混合液；
(3)酶解：将振荡混合液和混合酶液按质量比为1:0.3混匀后进行酶解，酶解温度为40℃，酶解时间为4h，得酶解液；其中混合酶液包括纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶，纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶的浓度分别为0.5g/L、0.3g/L、0.4g/L；
(4)超声波处理：将酶解液过滤，除去滤液，将所得固体与纤维素酶溶液按重量比为1:5混匀，然后进行超声波处理，超声波的功率为250W，频率为20KHz，处理时间为40min，得超声波处理液；其中，纤维素酶溶液的浓度为0.6g/L；
(5)干燥：将超声波处理液，过滤，除去滤液，将所得固体进行真空干燥，干燥温度为45℃，干燥2h；
(6)超微粉碎：将步骤(5)所得干燥物、粉状纤维素和山嵛酸甘油酯混合，超微粉碎至平均粒径到2μm以下；其中，干燥物、粉状纤维素和山嵛酸甘油酯的质量比为100:0.3:0.1；
(7)冷冻干燥：将超微粉碎后的物质在-20℃条件下保持25min，然后在5min内将温度升至10℃保持20min，再在5min内将温度升至30℃保持20min；
(8)超声波处理：将冷冻干燥后的物质在40℃超声处理40min，制得破壁的灵芝孢子粉。
实施例2
一种灵芝孢子破壁方法，包括以下步骤：
(1)粉碎：将灵芝孢子粉碎，过60-80目筛，得灵芝孢子粉；
(2)振荡：将灵芝孢子粉、蒸馏水和溶壁酶按重量比为1:4:0.02混合，在35℃振荡反应1h，得振荡混合液；
(3)酶解：将振荡混合液和混合酶液按质量比为1:0.8混匀后进行酶解，酶解温度为50℃，酶解时间为3h，得酶解液；其中混合酶液包括纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶，纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶的浓度分别为0.8g/L、0.6g/L、0.7g/L；
(4)超声波处理：将酶解液过滤，除去滤液，将所得固体与纤维素酶溶液按重量比为1:8混匀，然后进行超声波处理，超声波的功率为350W，频率为25KHz，处理时间为30min，得超声波处理液；其中，纤维素酶溶液的浓度为0.8g/L；
(5)干燥：将超声波处理液，过滤，除去滤液，将所得固体进行真空干燥，干燥温度为60℃，干燥1h；
(6)超微粉碎：将步骤(5)所得干燥物、粉状纤维素和山嵛酸甘油酯混合，超微粉碎至平均粒径到2μm以下；其中，干燥物、粉状纤维素和山嵛酸甘油酯的质量比为200:0.5:0.2；
(7)冷冻干燥：将超微粉碎后的物质在-30℃条件下保持20min，然后在5min内将温度升至10℃保持20min，再在5min内将温度升至30℃保持20min；
(8)超声波处理：将冷冻干燥后的物质在60℃超声处理30min，制得破壁的灵芝孢子粉。
实施例3
一种灵芝孢子破壁方法，包括以下步骤：
(1)粉碎：将灵芝孢子粉碎，过60-80目筛，得灵芝孢子粉；
(2)振荡：将灵芝孢子粉、蒸馏水和溶壁酶按重量比为1:3:0.15混合，在30℃振荡反应2h，得振荡混合液；
(3)酶解：将振荡混合液和混合酶液按质量比为1:0.5混匀后进行酶解，酶解温度为45℃，酶解时间为4h，得酶解液；其中混合酶液包括纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶，纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶的浓度分别为0.6g/L、0.5g/L、0.6g/L；
(4)超声波处理：将酶解液过滤，除去滤液，将所得固体与纤维素酶溶液按重量比为1:6混匀，然后进行超声波处理，超声波的功率为300W，频率为22KHz，处理时间为30min，得超声波处理液；其中，纤维素酶溶液的浓度为0.6g/L；
(5)干燥：将超声波处理液，过滤，除去滤液，将所得固体进行真空干燥，干燥温度为50℃，干燥1h；
(6)超微粉碎：将步骤(5)所得干燥物、粉状纤维素和山嵛酸甘油酯混合，超微粉碎至平均粒径到2μm以下；其中，干燥物、粉状纤维素和山嵛酸甘油酯的质量比为150:0.35:0.15；
(7)冷冻干燥：将超微粉碎后的物质在-25℃条件下保持30min，然后在5min内将温度升至20℃保持15min，再在5min内将温度升至40℃保持10min；
(8)超声波处理：将冷冻干燥后的物质在50℃超声处理30min，制得破壁的灵芝孢子粉。
对比例1
对比例1与实施例3相比，区别之处为：缺失步骤(2)，直接将粉碎后的灵芝孢子粉与混合酶液混合进行酶解，其余与实施例3相同。
对比例2
对比例2与实施例3相比，区别之处为：缺少步骤(3)，直接将振荡混合液过滤进行超声波处理，其余与实施例3相同。
对比例3
对比例3与实施例3相比，区别之处为：缺少步骤(4)，其余与实施例3相同。
对比例4
对比例4与实施例3相比，区别之处为：缺少步骤(6)，其余与实施例3相同。
对比例5
对比例5与实施例3相比，区别之处为：缺少步骤(7)，其余与实施例3相同。
对比例6
对比例6与实施例3相比，区别之处为：缺少步骤(3)和步骤(4)，其余与实施例3相同。
对比例7
对比例7与实施例3相比，区别之处为：缺少步骤(4)和步骤(6)，其余与实施例3相同。
取10份等量的灵芝孢子分别通过实施例1-3及对比例1-7方法进行破壁处理，对破壁率，破壁后的灵芝孢子粉中氨基酸、脂肪酸进行检测，检测结果如表1所示。
表1各实施例的破壁率及氨基酸、脂肪酸含量
由表1可知，酶解过程、超声波处理过程、超微粉碎过程、冷冻过程均对破壁率产生很大的影响，而加入破壁酶后的振荡过程也细胞壁初步的分解有很大影响，才能使后期的步骤发挥最大的作用，只有通过本发明中各个步骤的结合，才能有效提高破壁率，使破壁率达到99.8％，同时减少了有效成分的流失。

Claims (10)

1.一种灵芝孢子破壁方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)粉碎：将灵芝孢子粉碎，过60-80目筛，得灵芝孢子粉；
(2)振荡：将灵芝孢子粉、蒸馏水和溶壁酶按重量比为1:2-4:0.01-0.02混合，在25-35℃振荡反应1-2h，得振荡混合液；
(3)酶解：将振荡混合液和混合酶液按质量比为1:0.3-0.8混匀后进行酶解，酶解温度为40-50℃，酶解时间为3-4h，得酶解液；其中混合酶液包括纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶，纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶的浓度分别为0.5-0.8g/L、0.3-0.6g/L、0.4-0.7g/L；
(4)超声波处理：将酶解液过滤，除去滤液，将所得固体与纤维素酶溶液按重量比为1:5-8混匀，然后进行超声波处理，超声波的功率为250-350W，频率为20-25KHz，处理时间为30-40min，得超声波处理液；其中，纤维素酶溶液的浓度为0.6-0.8g/L；
(5)干燥：将超声波处理液，过滤，除去滤液，将所得固体进行真空干燥，干燥温度为45-60℃，干燥1-2h；
(6)超微粉碎：将步骤(5)所得干燥物、粉状纤维素和山嵛酸甘油酯混合，超微粉碎至平均粒径到2μm以下；其中，干燥物、粉状纤维素和山嵛酸甘油酯的质量比为100-200:0.3-0.5:0.1-0.2；
(7)冷冻干燥：将超微粉碎后的物质在-20～-30℃条件下保持20-30min，然后在5min内将温度升至10-20℃保持10-20min，再在5min内将温度升至30-40℃保持10-20min；
(8)超声波处理：将冷冻干燥后的物质在40-60℃超声处理30-40min，制得破壁的灵芝孢子粉。
2.根据权利要求1所述的灵芝孢子破壁方法，其特征在于，步骤(2)中将灵芝孢子粉、蒸馏水和溶壁酶按重量比为1:3:0.015混合，在30℃振荡反应2h。
3.根据权利要求1所述的灵芝孢子破壁方法，其特征在于，步骤(3)中振荡混合液和混合酶液的质量比为1:0.5，酶解温度为45℃，酶解时间为4h。
4.根据权利要求1所述的灵芝孢子破壁方法，其特征在于，步骤(3)中纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶的浓度分别为0.6g/L、0.5g/L、0.6g/L。
5.根据权利要求1所述的灵芝孢子破壁方法，其特征在于，步骤(4)中将所得固体与纤维素酶溶液按重量比为1:6混匀，然后进行超声波处理，超声波的功率为300W，频率为22KHz，处理时间为30min。
6.根据权利要求1所述的灵芝孢子破壁方法，其特征在于，步骤(4)中纤维素酶溶液的浓度为0.6g/L。
7.根据权利要求1所述的灵芝孢子破壁方法，其特征在于，步骤(5)中干燥温度为50℃，干燥1h。
8.根据权利要求1所述的灵芝孢子破壁方法，其特征在于，步骤(6)中干燥物、粉状纤维素和山嵛酸甘油酯的质量比为150:0.35:0.15。
9.根据权利要求1所述的灵芝孢子破壁方法，其特征在于，步骤(7)中将超微粉碎后的物质在-25℃条件下保持30min，然后在5min内将温度升至20℃保持15min，再在5min内将温度升至40℃保持10min。
10.根据权利要求1所述的灵芝孢子破壁方法，其特征在于，步骤(8)中将冷冻干燥后的物质在50℃超声处理30min。
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