CN110054708B - 一种食用菌浸提液浓缩干燥一体化技术 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种食用菌浸提液浓缩干燥一体化技术，目的在于提取食用菌中的多糖成分等活性物质，本发明通过原料粉碎、二次浸提、浓缩干燥、电热烘干四个步骤提取食用菌中的多糖成分，提取物的获得率高，尽可能地保留了食用菌多糖等活性物质，同时降低了提取时间和提取成本，具有广泛的应用价值。

Description

一种食用菌浸提液浓缩干燥一体化技术

技术领域

本发明涉及食用菌多糖提取技术，具体涉及一种食用菌浸提液浓缩干燥一体化技术。

背景技术

食用菌中营养成分十分丰富，含有多糖、腺嘌呤核酸、麦角固醇、超氧化物歧化酶等。在国际上，食用菌多糖被称为称为“生物反应调节物”，简称“BRM”，经研究表明，多糖具有生物反应调节物的特征，可做为免疫增强剂和免疫激活剂，这些活性多糖具有一个的结构，即主链由β－D(1－73)连接的葡萄糖基组成，沿主链随机分布着同β－D(1－73)边接的葡萄糖基呈梳状结构，生物的大小随多糖的精细结构和构象不同而变化。

按研究表明，食用菌的活性多糖成份β－D(1－73)葡萄糖对异源的、同源的甚至遗传性的肿瘤都有变化。此外，它还具有抗细菌、抗病毒和抗凝聚的作用，提高肝功能和解毒力，提高动物耐缺氧能力和氧的利用率，降低血液的粘稠度，增加心肌收缩力，改善心律，降血糖、镇静、镇痛、平喘、止咳、化痰的功效。因此，提取食用菌多糖具有良好的市场开发前景和经济价值。

食用菌多糖的提取需要经过浸提、浓缩以及干燥环节，由于多糖粘稠度很高，属于难以干燥的物料，因此，其干燥技术已经成为食用菌多糖加工领域中的一个重大的难题。

目前主要有常压热风干燥、低温冷冻干燥、微波干燥三种方法。

采用常压热风干燥方法，是将浓缩好的滤液装盘放入烘箱中，温度60℃，烘烤12h后第一次加糊精搅拌均匀后放入烘箱继续烘烤，之后每次4h加少量糊精搅，至浓缩液不粘手，将其压成薄片，继续烘烤直至薄片能清脆的掰成两瓣后用粉碎机进行粉碎。为降低粘度，烘干过程还需进行多次少量添加麦芽糊精，并经常进行搅拌翻动，其热量和质量传递都十分缓慢，干燥时间长，能耗高、效率低、卫生差，多糖等活性成分的损失大。

如采用低温冷冻干燥，虽然对食用菌浓缩液的多糖等物质活性破坏较小，但是一般要求粘稠性物料固形物含量小于30％，浓溶液必需稀释，否则由于升华气体的扩散阻力极大，干燥极其困难，所以冷冻干燥食用菌浓缩液的成本极高。

微波干燥技术一般先用不同功率的微波分2～3个阶段，将浓缩液烘干至含水量约10％，500克的浓缩液大约需要1个小时的干燥时间，然后改用电热真空干燥，干燥温度55～60℃，干燥时间3小时。该技术微波真空干燥是一种新的干燥技术,具有快速、低温和高效等特点，但是对烘干物料的厚度有限制，适合实验室少量试验，不适合批量生产任务，而且需要相应的微波设备。

鉴于此，本案的发明人发明了一种食用菌浸提液浓缩干燥一体化技术，便于高效提取多糖等成分。

发明内容

为解决以上问题，本发明通过以下技术方案实现：

一种食用菌浸提液浓缩干燥一体化技术，其特征在于包括以下步骤：

步骤(1)原料粉碎；将烘干好的食用菌放入粉碎机中粉碎至80目粗细，装进纱布袋中，每个布袋装料量约为布袋容量的三分之一。

步骤(2)二次浸提；将装好食用菌粉的纱布袋放入提取罐中，加入食用菌重量10～15倍的水，加热，在真空下初次浸提1～2h，将浸提液抽至存储罐备用；随后，往提取罐再次添加食用菌重量10～15倍的水，继续加热并在真空下再次浸提1～2h，期间每半小时取样检测可溶性固形物一次，当两次浓度值相差小于0.2％时，结束浸提，将浸提液抽到存储罐，与初次浸提液合并。

步骤(3)浓缩干燥；首先将存储罐中的食用菌浸提液抽至提取罐中，在真空条件下进行浓缩，在浓缩过程中应始终保持浸提液呈微沸状态；当浓缩液色泽变深，呈胶质状，可溶性固形物达40～50％时，进入真空干燥过程；直至浓缩液由膏状物变成晶状体，呈焦糖色时，停止干燥，打开提取罐，将提取物收集备用。

步骤(4)电热烘干；将浓缩干燥好的提取物进行烘干。

进一步优选的包括下述步骤：

步骤(1)原料粉碎；将4～5kg烘干好的食用菌放入粉碎机中粉碎至80目粗细，装进纱布袋中，每个布袋装料量约为布袋容量的三分之一。

步骤(2)二次浸提；将装好食用菌粉的纱布袋放入提取罐中，加入食用菌重量10～15倍的水，加热，保持水温65～85℃，真空度-0.04～-0.06Mpa，初次浸提1～2h，将浸提液抽至存储罐备用；随后，往提取罐再次添加食用菌重量10～15倍的水，保持水温65℃～85℃、真空度-0.05～-0.06Mpa下再次浸提1～2h，期间每半小时取样检测可溶性固形物一次，当两次浓度值相差小于0.2％时，结束浸提，将浸提液抽到存储罐，与初次浸提液合并，合并后可溶性固形物约为1.8％左右；打开提取罐，取出布袋。

步骤(3)浓缩干燥；首先将存储罐中的食用菌浸提液抽至提取罐中，保持罐内温度55～62℃，真空度-0.06～-0.07Mpa条件下进行浓缩，在浓缩过程中应始终保持浸提液呈微沸状态；当浓缩液色泽变深，呈胶质状，可溶性固形物达40～50％时，降低罐内温度至52～57℃，提高真空度至-0.07～-0.08Mpa，开始进入真空干燥过程；待浓缩液变成粘稠、不可流动的膏状物，伴随空气的排出而呈现气孔，此时将罐内温度调整至50～55℃，提高真空度至-0.08～-0.09Mpa，继续真空干燥直至浓缩液由膏状物变成晶状体，呈焦糖色时，停止干燥，打开提取罐，将提取物收集备用。

步骤(4)电热烘干；将浓缩干燥好的提取物平铺在托盘上，置于电热恒温箱烘干，在50～52℃下进行烘干。

优选的，步骤(2)中两次浸提加入的水均为食用菌重量的10倍。

有益效果：

采用本发明不需要另外购置微波、冻干机等专门的烘干设备，不仅解决了食用菌浓缩液烘干的难题，而且克服了常规热风烘干时间长、能耗高、卫生差、多糖等活性物质损失大的缺点，以及低温干燥和微波干燥对干燥设备要求高、投资大、干燥容量有限、难以批量化应用的问题，极大提高了提取物的获得率，尽可能地保留了食用菌多糖等活性物质，具有非常广泛的应用价值。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，应当理解，本发明的结构并不仅限于以下实施例：

实施例一、步骤1：将4kg烘干好的香菇放入粉碎机中粉碎至80目粗细约0.18mm，然后将菇粉装进纱布袋中，每个布袋装料量约为布袋容量的三分之一。

步骤2：首先将装好菇粉的纱布袋放入提取罐中，加入食用菌重量40kg的水，加热，保持水温65℃，真空度-0.05Mpa，初次浸提1h，将浸提液抽至存储罐备用；其次往提取罐再次添加食用菌重量40kg的水，保持水温65℃、真空度-0.06Mpa下再次浸提1h，期间每半小时取样检测可溶性固形物一次，当两次浓度值相差小于0.2％时，即可结束浸提，将浸提液抽到存储罐，与初次浸提液合并，合并后可溶性固形物约为1.8％左右；打开提取罐，取出布袋，将提取罐清洗干净。

步骤3：首先将存储罐中的香菇浸提液抽至提取罐中，保持罐内温度62℃，真空度-0.07Mpa条件下进行浓缩，在浓缩过程中应始终保持浸提液呈微沸状态：其次，待浓缩约12h后，当浓缩液色泽变深，呈胶质状，可溶性固形物达50％时，降低罐内温度至55℃，提高真空度至-0.075Mpa，开始进入真空干燥过程；约48h后浓缩液变成粘稠、不可流动的膏状物，伴随空气的排出而呈现气孔，此时将罐内温度调节至52℃，提高真空度至-0.08Mpa，继续真空干燥约20h后，直至浓缩液由膏状物变成晶状体，呈焦糖色时，停止干燥，打开提取罐，用不锈钢刮板将提取物收集备用。

步骤4：将浓缩干燥好的提取物平铺在不锈钢托盘上，置于电热恒温箱烘干，在52℃下，烘干约2小时，之后每隔15分钟称重一次，恒重即可，获得香菇总糖提取物1650g，提取率41.25％。

实施例二、步骤1：将5㎏烘干好的灵芝放入粉碎机中粉碎至80目粗细约0.18mm，将粉碎好的灵芝干粉装进纱布袋中，每个布袋装料量约为布袋容量的三分之一。

步骤2：首先将装好灵芝干粉的纱布袋放入提取罐中，加入50㎏的水，加热，保持水温65℃，真空度-0.05Mpa，初次浸提1h，将浸提液抽至存储罐备用；其次往提取罐再次添加50kg的水，保持水温65℃、真空度-0.06Mpa下再次浸提1h，期间每半小时取样检测可溶性固形物一次，当两次浓度值相差小于0.2％时，即可结束浸提，将浸提液抽到存储罐，与初次浸提液合并，合并后可溶性固形物约为2.0％；打开提取罐，取出布袋，将提取罐清洗干净。

步骤3：首先将存储罐中的灵芝浸提液抽至提取罐中，保持罐内温度62℃，真空度-0.07Mpa条件下进行浓缩，在浓缩过程中应始终保持浸提液呈微沸状态：其次，待浓缩约12h后，当浓缩液色泽变深，呈胶质状，可溶性固形物达50％时，降低罐内温度至55℃，提高真空度至-0.075Mpa，开始进入真空干燥过程；约48h后浓缩液变成粘稠、不可流动的膏状物，伴随空气的排出而呈现气孔，此时将罐内温度调节至52℃，提高真空度至-0.08Mpa，继续真空干燥约20h后，直至浓缩液由膏状物变成晶状体，呈焦糖色时，停止干燥，打开提取罐，用不锈钢刮板将提取物收集备用。

步骤4：将浓缩干燥好的提取物平铺在不锈钢托盘上，置于电热恒温箱烘干，在50-52℃下，烘干约2小时，之后每隔15分钟称重一次，称量恒重即可，获得灵芝总糖提取物1925g，提取率38.5％。

浓缩干燥一体化技术利用提取浓缩机组进行干燥，不需要另外购置微波、冻干机等专门的烘干设备，不仅解决了食用菌浓缩液烘干的难题，而且克服了常规热风烘干时间长、能耗高、卫生差、多糖等活性物质损失大的缺点，以及低温干燥和微波干燥对干燥设备要求高、投资大、干燥容量有限、难以批量化应用的问题，极大提高了提取物的获得率，尽可能地保留了食用菌多糖等活性物质，具有非常广泛的应用价值。

实施例三、我们各取650毫升食用菌浓缩液,分别用常压热风干燥工艺和实施例一得到的浓缩液进行了对比试验，试验结果如下：

(1)采用常压热风干燥技术：650克浓度50％的浓缩液，经过恒温鼓风干燥箱(其中加热功率13kW、鼓风机功率0.75kW)65℃，热风烘干172小时，先后在加入麦芽糊精53克，最后得180g提取物干品，纯提取物获得率为：(提取物180g-麦芽糊精53g)/(浓缩液650g*浓度50％)＝33.8％；

(2)采用浓缩干燥一体化技术：650毫升浓度50％的浓缩液，经提取浓缩机组(其中、提取罐加热功率9.5kW、真空泵功率1.5kW)，保持罐内温度52℃，真空度-0.07～-0.08Mpa，进行真空干燥，14h后浓缩液变成粘稠、不可流动的膏状物，伴随空气的排出而呈现气孔，此时将罐内温度降至50℃，提高真空度至-0.085Mpa，继续真空干燥约20h，直至浓缩液由膏状物变成晶状体，呈焦糖色时，停止干燥，打开提取罐，用不锈钢刮板取下提取物；将其平铺在不锈钢托盘上，置于50℃电热恒温箱烘干(其中加热功率13kW、鼓风机功率0.75kW)，热风烘干2小时，干燥得163.5克纯提取物，纯提取物获得率为：提取物163.5g/(浓缩液650g*浓度50％)＝43.6％。

试验结果表明，烘干650克同样浓度的浓缩液，浓缩干燥一体化技术比常压热风干燥技术时间节省136小时，能耗节省1963kWh，获得率提高近10％，成本显著降低，降本增效明显。

	常压热风干燥技术	浓缩干燥一体化技术	对比结果
				烘干时间	172h	36h	-136h
烘干得率	33.80％	43.60％	9.8％
				烘干能耗	2365kwh	401kwh	-1964kwh
烘干成本	1655元	281元	-1374元

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本领域的技术人应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种食用菌浸提液浓缩干燥一体化技术，其特征在于包括以下步骤：

步骤（1）原料粉碎；将烘干好的食用菌放入粉碎机中粉碎至80目粗细，装进纱布袋中，每个布袋装料量约为布袋容量的三分之一；

步骤（2）二次浸提；将装好食用菌粉的纱布袋放入提取罐中，加入食用菌重量10～15倍的水，加热，在真空下初次浸提1～2h，将浸提液抽至存储罐备用；随后，往提取罐再次添加食用菌重量10～15倍的水，继续加热并在真空下再次浸提1～2h，期间每半小时取样检测可溶性固形物一次，当两次浓度值相差小于0.2%时，结束浸提，将浸提液抽到存储罐，与初次浸提液合并；

步骤（3）浓缩干燥；首先将存储罐中的食用菌浸提液抽至提取罐中，在真空条件下进行浓缩，在浓缩过程中应始终保持浸提液呈微沸状态；当浓缩液色泽变深，呈胶质状，可溶性固形物达40～50%时，进入真空干燥过程；直至浓缩液由膏状物变成晶状体，呈焦糖色时，停止干燥，打开提取罐，将提取物收集备用；

步骤（4）电热烘干；将浓缩干燥好的提取物进行烘干。

2.一种食用菌浸提液浓缩干燥一体化技术，其特征在于包括以下步骤：

步骤（1）原料粉碎；将4～5kg烘干好的食用菌放入粉碎机中粉碎至80目粗细，装进纱布袋中，每个布袋装料量约为布袋容量的三分之一；

步骤（2）二次浸提；将装好食用菌粉的纱布袋放入提取罐中，加入食用菌重量10～15倍的水，加热，保持水温65～85℃，真空度-0.04～-0.06Mpa，初次浸提1～2h，将浸提液抽至存储罐备用；随后，往提取罐再次添加食用菌重量10～15倍的水，保持水温65℃～85℃、真空度-0.05～-0.06Mpa下再次浸提1～2h，期间每半小时取样检测可溶性固形物一次，当两次浓度值相差小于0.2%时，结束浸提，将浸提液抽到存储罐，与初次浸提液合并；

步骤（3）浓缩干燥；首先将存储罐中的食用菌浸提液抽至提取罐中，保持罐内温度55～62℃，真空度-0.06～-0.07Mpa条件下进行浓缩，在浓缩过程中应始终保持浸提液呈微沸状态；当浓缩液色泽变深，呈胶质状，可溶性固形物达40～50%时，降低罐内温度至52～57℃，提高真空度至-0.07～-0.08Mpa，开始进入真空干燥过程；待浓缩液变成粘稠、不可流动的膏状物，伴随空气的排出而呈现气孔，此时将罐内温度调整至50～55℃，提高真空度至-0.08～-0.09Mpa，继续真空干燥直至浓缩液由膏状物变成晶状体，呈焦糖色时，停止干燥，打开提取罐，将提取物收集备用；

步骤（4）电热烘干；将浓缩干燥好的提取物平铺在托盘上，置于电热恒温箱烘干，在50～52℃下进行烘干。

3.根据权利要求2所述的食用菌浸提液浓缩干燥一体化技术，其特征在于步骤（2）中两次浸提加入的水均为食用菌重量的10倍。