CN110973618A - 一种富有机硒蛹虫草咖啡豆的培养方法 - Google Patents
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Abstract
一种富有机硒蛹虫草咖啡豆的培养方法，属于功能咖啡豆的培植技术领域，包括1）利用富硒培养基将蛹虫草菌种培养成富硒蛹虫草子实体；2）将所述富硒蛹虫草子实体进行超微粉碎，用水搅匀，获得富含硒甲基硒代半胱氨基酸的富硒蛹虫草水溶液；3）以生咖啡豆为蛹虫草培养基、富硒蛹虫草水溶液为营养液，灭菌后接种蛹虫草菌种；4）经菌丝萌发至蛹虫草原基形成，获得富有机硒蛹虫草咖啡豆。本发明以富硒蛹虫草转化的硒甲基硒代半胱氨基酸为培养富硒蛹虫草咖啡豆的硒源，非直接添加无机硒(亚硒酸钠或硒酸钠），增加咖啡豆中的有机硒、虫草素和腺苷含量，降低了咖啡因和绿原酸含量，使咖啡豆具有了更好的养生保健功效和口感。
Description
技术领域
本发明属于功能咖啡豆的培植技术领域，具体涉及一种富有机硒蛹虫草咖啡豆的培养方法。
背景技术
咖啡作为世界三大植物饮料之首，现已成为我国都市年轻人的嗜好饮品之一，并带来国内咖啡消费市场爆发式增长，其中80％为速溶咖啡，20％为焙烤咖啡。近年来，生活节奏加快、工作压力增大带来的生活不规律，使人们愈加关注如何强身健体。基于此，人们对保健型咖啡需求日益加深，预计未来几年我国保健型咖啡的消费将呈现强劲势头。
咖啡豆含有糖类、蛋白质、脂肪、盐碱酸、钾、粗纤维、水分等营养成分，蛋白质含量20%左右，组成蛋白质的氨基酸种类丰富。咖啡豆中含有较高的咖啡因和绿原酸，摄取过多会导致咖啡因中毒，同时绿原酸含量过高，会使咖啡喝起来涩味过重。
蛹虫草为子囊菌门，肉座目，麦角菌科、虫草属的模式种。蛹虫草世界性分布，天然资源数量很少。1950年，德国科学家Cunningham观察到被蛹虫草寄生的昆虫组织不易腐烂，进而从中分离出一种抗菌性物质，3'～脱氧腺苷，定名为虫草素。由子座(即草部分，又称子实体）与菌核(即昆虫的尸体部分）两部分组成的复合体。多感染鳞翅目昆虫的蛹。中医认为，虫草酸(甘露醇）入肺肾二经，既能补肺阴，又能补肾阳，主治肾虚，阳痿遗精，腰膝酸痛，病后虚弱，久咳虚弱，劳咳痰血，自汗盗汗等，是唯一的一种能同时平衡、调节阴阳的中药。
硒是一种动物体必需的营养元素，硒在人体内无法合成，所以要满足人体对硒的需求，就需要每天补充硒。按世界卫生组织要求，人体膳食中每日最低需求量为50微克硒，而营养补充在50～250微克硒为宜。WST 578.3～2017摄入量，中国居民膳食营养素参考摄入量第3部分：微量元素中，针对不同年龄及生理状态，规定了推荐每日的硒摄入量。科学考察表明，硒还可以与其他的一些重金属元素有拮抗作用，所以食用富硒食品既可以增强体质，达到预防疾病的目的，还可以预防人体重金属元素中毒。
硒在自然界的存在方式分为两种：无机硒和植物活性硒。无机硒一般指亚硒酸钠和硒酸钠，从金属矿藏的副产品中获得；无机硒有较大的毒性，且不易被吸收，不适合人和动物使用。植物活性硒是硒通过生物转化与氨基酸结合而成，一般以硒代蛋氨酸的形式存在。目前，得到公认得是植物活性硒是人类和动物允许使用的硒源。
“一种功能咖啡”，CN201310566271.9，包括速溶咖啡粉、植脂末、奶粉、精制白砂糖、虫草粉、酪朊酸钠、食盐，通过加入了虫草粉以及酪朊酸钠等组分，从而突破传统咖啡的主要提神的单一功能，获得一种具有提神以及保健、美容等多重功能的全新功能咖啡。
“一种营养保健咖啡及其制备方法”，CN201510962813.3，包括以下重量百分比的原料：核桃分心木微粉18-30％，核桃仁微粉15-25％，蛹虫草粉2-5％，苁蓉提取物2-5％，咖啡豆粉末30-40％，脱脂奶粉10-15％。
上述各种咖啡的不足之处在于添加了较多的保健成分，弱化了咖啡特有的风味。
“虫草咖啡生产技术”，CN201410010634.5，将粉碎到120目的蛹虫草粉和咖啡豆及其他辅料混合一起粉碎而成。该工艺只是在咖啡中物理添加了蛹虫草的成分，未能使蛹虫草和咖啡豆更有机的结合起来，咖啡豆中的咖啡因、绿原酸成分含量高的问题，未发生改变。
“一种蛹虫草咖啡及其加工方法”，CN201811071279.7，按重量份计，由以下原料制成：蛹虫草提取物0.5-1份，咖啡超微粉3-5份，植脂末3-6份，蔗糖2-4份。该工艺只是在咖啡中物理添加了蛹虫草的成分，未能使蛹虫草和咖啡豆更有机的结合起来，咖啡豆中的咖啡因、绿原酸成分含量高的问题，未发生改变。
“一种蛹虫草咖啡的制备方法及所得产品”，CN106720814A，将咖啡料清洗后，放入蛹虫草发酵液中，在温度为30～35℃的条件下，发酵24～48小时，经过滤、清洗后，干燥至水分含量在12％以下，筛选分级后即得咖啡产品。该咖啡料在蛹虫草发酵液中发酵，属于蛹虫草的菌丝体发酵，淹没在发酵液中的菌丝体难以得到充足的光照，虫草素含量很低，保健功效还有待提高。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，提供一种富硒蛹虫草咖啡豆的培养方法，以富硒蛹虫草转化的硒代蛋氨酸为培养富硒蛹虫草咖啡豆的硒源，用蛹虫草菌种发酵富硒培养基（咖啡豆），增加咖啡豆中的有机硒、虫草素和腺苷含量，降低咖啡因和绿原酸含量，使咖啡豆具有了更好的养生保健功效和口感。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种富有机硒蛹虫草咖啡豆的培养方法，包括以下步骤：
步骤一 利用富硒培养基将蛹虫草菌种培养成富硒蛹虫草子实体；
所述富硒培养基包括以下重量组份的原料：富硒蛋白5份、大米30 份、黄豆粉（豆面）3份、营养液50份。营养液配方为水1 000份（pH值6～7）、葡萄糖25份、蛋白胨10份、磷酸二氢钾1.5 份、硫酸镁1份、柠檬酸铵1 份；
所述培养条件包括：暗培和光培养，暗培温度18～20℃，周期15～20天，光培养的光暗比为18h:6h，光强为500～1000lux，温度19～23℃，培养50～60天；
步骤二 将所述富硒蛹虫草子实体进行超微粉碎，用水搅匀，获得富含硒甲基硒代半胱氨基酸的富硒蛹虫草水溶液；
步骤三 以生咖啡豆为蛹虫草培养基、富硒蛹虫草水溶液为营养液，灭菌后接种蛹虫草菌种；
所述蛹虫草培养基、营养液包括以下重量组份的原料：富硒蛹虫草水溶液16份、生咖啡豆10份；
所述灭菌条件包括：常压灭菌，当温度升至100 ℃时，再改小火维持8～10 h即可，焖锅一夜，次日早出锅接种；
所述接种条件包括：在接种箱中进行无菌操作，点燃酒精灯，在靠近酒精灯的安全区打开液体菌种瓶，用吸液管吸取液体菌种，均匀喷注到培养基上；
步骤四 菌丝培养至蛹虫草原基形成，获得富有机硒蛹虫草咖啡豆；
所述菌丝培养条件包括：控光，黑暗环境下；控温，培养室内温度控制在15～18 ℃；控湿，室内空气相对湿度控制在60%左右；经过8～10天时间培养，培养器皿里菌丝满整个料面；菌丝布满料面后，将温度提高至20～23 ℃，再继续培养15 d左右，菌丝就可吃透整瓶培养基，至此菌丝就完成营养生长阶段，开始进入生殖生长时期；进行全天24 h光照刺激，持续5d左右，促进菌丝体转色，培养基表面出现米粒大小原基。
进一步地，所述步骤一具体包括如下步骤：
1）配制富硒培养基包括以下重量组份的原料：富硒蛋白5份、大米30 份、黄豆粉（豆面）3 份、营养液50份；营养液配方为水1 000份（pH值6～7）、葡萄糖25份、蛋白胨10份、磷酸二氢钾1.5 份、硫酸镁1份、柠檬酸铵1 份；
2）灭菌富硒培养基：常压灭菌，当温度升至100 ℃时，再改小火维持8～10 h；
3）接种与培养：蛹虫草菌种接于富硒培养基上，在温度18～20℃下暗培18～20天，转为在光暗比为18h:6h，光强500～1000lux，温度19～23℃下光培50～60天；
4）采收：采收离培养基5～10cm左右的蛹虫草子实体，即得富有机硒蛹虫草子实体。
进一步地，所述步骤二具体包括如下步骤：
1）超微粉碎：采用超微粉碎机将步骤一所述富硒蛹虫草子实体，进行超微粉碎，细度600目；
2加水搅匀：将细度为600目的富硒蛹虫草粉，按富硒蛹虫草粉10份、生活饮用水1600份的比例，搅拌均匀，获得富含硒甲基硒代半胱氨基酸的富硒蛹虫草水溶液。
进一步地，所述步骤三具体包括如下步骤：
1）配制包括以下重量组份的原料的蛹虫草培养基、富硒营养液：富硒原液16份、生咖啡豆10份；
2） 培养基灭菌：常压灭菌，当温度升至100 ℃时，再改小火维持8～10 h即可，焖锅一夜；
3） 蛹虫草菌种接种：在接种箱中进行无菌操作，点燃酒精灯，在靠近酒精灯的安全区打开液体菌种瓶，用吸液管吸取液体菌种，均匀喷注到培养基上。
进一步地，所述步骤四具体包括如下步骤：
1）菌丝培养：黑暗环境下，培养室内温度控制在15～18 ℃，室内空气相对湿度控制在60%左右；经过8～10天时间培养，培养器皿里菌丝满整个料面；菌丝布满料面后，将温度提高至20～23 ℃，再继续培养15 d左右，菌丝就完成营养生长阶段，开始进入生殖生长时期；
2）诱发原基：持续5d左右，进行全天24 h光照刺激，促进菌丝体转色，培养基表面米粒大小原基；
3）采收干燥：采收富有机硒蛹虫草咖啡豆培养基，在50℃的烘箱中烘干，即得富有机硒蛹虫草咖啡豆干品。
进一步地，所述培养富硒蛹虫草的富硒培养基，包括以下重量组份的原料：富硒蛋白5～10份、大米30～40 份、黄豆粉（豆面）3～5 份、营养液50～80份。营养液配方为水1000～1100份（pH值6～7）、葡萄糖25～30份、蛋白胨10～15份、磷酸二氢钾1.5～3份、硫酸镁1～3份、柠檬酸铵1～3份；
优选地，所述富硒培养基，包括以下重量组份的原料：富硒蛋白5份、大米30份、黄豆粉（豆面）3份、营养液50份。营养液配方为水1000份（pH值6～7）、葡萄糖25份、蛋白胨10份、磷酸二氢钾1.5 份、硫酸镁1份、柠檬酸铵1 份；
所述培养条件包括：暗培和光培养，暗培温度18～20℃，周期15～20天，光培养的光暗比为18h:6h，光强为500～1000lux，温度19～23℃，培养50～60天；
优选地，所述培养条件包括：暗培和光培养，暗培温度19℃，周期20天，光培养的光暗比为18h:6h，光强为800lux，温度20℃，培养60天。
进一步地，所述培养用蛹虫草培养基、富硒营养液包括以下重量组份的原料：蛹虫草培养基（生咖啡豆）1000～1500份，富硒蛹虫草水溶液1600～2000份；
优选地，包括以下重量组份的原料：蛹虫草培养基、富硒营养液包括以下重量组组份的原料：蛹虫草培养基（生咖啡豆）1000份，富硒蛹虫草水溶液1600份；
富有机硒蛹虫草咖啡豆培养条件包括：黑暗环境下，培养室内温度控制在15～18 ℃，室内空气相对湿度控制在60%～70%左右，经过8～10天时间培养；将温度提高至20～23 ℃，再继续培养15 d～20d左右；5 d～10d左右，进行全天24 h光照刺激，出现米粒大小原基；
优选地，驯化培养条件包括：黑暗环境下，培养室内温度控制在15 ℃，室内空气相对湿度控制在60%左右，经过10天时间培养；将温度提高至20 ℃，再继续培养15 d左右；进行全天24 h光照刺激，继续培养5d。
本发明还包括上述蛹虫草富硒培养基或上述富硒蛹虫草营养液在富有机硒蛹虫草咖啡豆培养方法上的应用。
本发明中所用原料均可从市场中采购而得。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明利用富硒蛹虫草中的植物活性硒而获得的硒甲基硒代半胱氨基酸作为培养富有机硒蛹虫草咖啡豆的硒源，为培养富有机硒蛹虫草咖啡豆提供更安全的硒源，还为富有机硒蛹虫草咖啡豆的生长提供丰富的营养。通过营养和光质的协同诱导，提高蛹虫草培养基（咖啡豆）对硒甲基硒代半胱氨基酸的利用率，增加蛹虫草培养基（咖啡豆）中有机硒、虫草素、腺苷含量，而获得富有机硒蛹虫草咖啡豆，有效地提高富有机硒蛹虫草咖啡豆的食用安全性、养生保健功效、改善口感。
本发明的优势：
1、培养富有机硒蛹虫草咖啡豆的硒源是富硒蛋白和富硒蛹虫草两次转化的间接硒源；
2、培养富有机硒蛹虫草咖啡豆的硒源来源于超微粉粹的富硒蛹虫草子实体；
3、黑暗、24小时光照环境下的发酵作用，提高蛹虫草培养基（咖啡豆）对硒代氨基酸的利用率，富硒环境促进了蛹虫草培养基（咖啡豆）中有机硒、虫草素、腺苷含量提高，最终获得富有机硒蛹虫草咖啡豆。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
富有机硒蛹虫草咖啡豆的培养
一种富有机硒蛹虫草咖啡豆的培养方法，具体步骤如下：
步骤一：利用富硒培养基将蛹虫草菌种培养成富硒蛹虫草子实体，具体包括如下步骤：
1）配制富硒培养基包括以下重量组份的原料：富硒蛋白5份、大米30 份、黄豆粉（豆面）3份、营养液50份；营养液配方为水1 000份（pH值6～7）、葡萄糖25份、蛋白胨10份、磷酸二氢钾1.5 份、硫酸镁1份、柠檬酸铵1 份；
2）灭菌富硒培养基：常压灭菌，当温度升至100 ℃时，再改小火维持8～10 h；
3）接种与培养：蛹虫草菌种接于富硒培养基上，在温度18～20℃下暗培18～20天，转为在光暗比为18h:6h，光强500～1000lux，温度19～23℃下光培50～60天；
4）采收：采收离培养基5～10cm左右的蛹虫草子实体，即得富有机硒蛹虫草子实体。
步骤二：将所述富硒蛹虫草子实体进行超微粉碎，用水搅匀，获得富含硒甲基硒代半胱氨基酸的富硒蛹虫草水溶液，具体包括如下步骤：
1）超微粉碎：采用超微粉碎机将步骤一所述富硒蛹虫草子实体，进行超微粉碎，细度600目；
2）加水搅匀：将细度为600目的富硒蛹虫草粉，按富硒蛹虫草粉10份、生活饮用水1600份的比例，搅拌均匀，获得富含硒甲基硒代半胱氨基酸的富硒蛹虫草水溶液。
步骤三：以生咖啡豆为蛹虫草培养基、富硒蛹虫草水溶液为营养液，灭菌后接种蛹虫草菌种。
具体包括如下步骤：
1）配制包括以下重量组份的原料的蛹虫草培养基、富硒营养液：富硒原液16份、生咖啡豆10份；
2）培养基灭菌：常压灭菌，当温度升至100℃时，再改小火维持8～10 h即可，焖锅一夜；
3）蛹虫草菌种接种：在接种箱中进行无菌操作，点燃酒精灯，在靠近酒精灯的安全区打开液体菌种瓶，用吸液管吸取液体菌种，均匀喷注到培养基上。
步骤四：菌丝培养至蛹虫草原基形成，获得富有机硒蛹虫草咖啡豆，具体包括如下步骤；
1）菌丝培养：黑暗环境下，培养室内温度控制在15～18 ℃，室内空气相对湿度控制在60%左右；经过8～10天时间培养，培养器皿里菌丝满整个料面；菌丝布满料面后，将温度提高至20～23℃，再继续培养15 d左右，菌丝就完成营养生长阶段，开始进入生殖生长时期；
2）诱发原基：持续5d左右，进行全天24 h光照刺激，促进菌丝体转色，培养基表面出现米粒大小原基；
3）采收干燥：采收富有机硒蛹虫草咖啡豆培养基，在50℃的烘箱中烘干，即得富有机硒蛹虫草咖啡豆干品。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其它实施方式。
Claims (10)
1.一种富有机硒蛹虫草咖啡豆的培养方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：利用富硒培养基将蛹虫草菌种培养成富硒蛹虫草子实体；
步骤二：将所述富硒蛹虫草子实体进行超微粉碎，用水搅匀，获得富含硒甲基硒代半胱氨基酸的富硒蛹虫草水溶液；
步骤三：以生咖啡豆为蛹虫草培养基、富硒蛹虫草水溶液为营养液，灭菌后接种蛹虫草菌种；
步骤四：菌丝培养至蛹虫草原基形成，获得富有机硒蛹虫草咖啡豆。
2.根据权利要求1所述的一种富有机硒蛹虫草咖啡豆的培养方法，其特征在于：所述步骤一中的富硒培养基包括以下重量组份的原料：富硒蛋白5～10份、大米30～40 份、黄豆粉3～5 份、营养液50～80份，所述营养液配方为水1 000～1100份、葡萄糖25～30份、蛋白胨10～15份、磷酸二氢钾1.5～3份、硫酸镁1～3份、柠檬酸铵1～3份。
3.根据权利要求2所述的一种富有机硒蛹虫草咖啡豆的培养方法，其特征在于：所述步骤一中的富硒培养基包括以下重量组份的原料：富硒蛋白5份、大米30 份、黄豆粉3 份、营养液50份，所述营养液配方为水1 000份、葡萄糖25份、蛋白胨10份、磷酸二氢钾1.5 份、硫酸镁1份、柠檬酸铵1 份。
4.根据权利要求1所述的一种富有机硒蛹虫草咖啡豆的培养方法，其特征在于：所述步骤一的培养条件包括：暗培和光培养，暗培温度18～20℃，周期15～20天，光培养的光暗比为18h:6h，光强为500～1000lux，温度19～23℃，培养50～60天。
5.根据权利要求1所述的一种富有机硒蛹虫草咖啡豆的培养方法，其特征在于：所述步骤三中蛹虫草培养基、营养液按以下重量组份：富硒蛹虫草水溶液16份、生咖啡豆10份；
所述灭菌条件包括：常压灭菌，当温度升至100 ℃时，再改小火维持8～10 h即可，焖锅一夜，次日早出锅接种；
所述接种条件包括：在接种箱中进行无菌操作，点燃酒精灯，在靠近酒精灯的安全区打开液体菌种瓶，用吸液管吸取液体菌种，均匀喷注到培养基上。
6.根据权利要求1所述的一种富有机硒蛹虫草咖啡豆的培养方法，其特征在于：所述步骤四中菌丝培养条件包括：控光，黑暗环境下；控温，培养室内温度控制在15～18 ℃；控湿，室内空气相对湿度控制在60%～70%；经过8～10天时间培养，培养器皿里菌丝满整个料面；菌丝布满料面后，将温度提高至20～23 ℃，再继续培养15 d～20d，菌丝就完成营养生长阶段，开始进入生殖生长时期；进行全天24 h光照刺激，促进菌丝体转色，持续5d-8d，促进菌丝体转色，培养基表面出现米粒大小原基。
7.根据权利要求1所述的一种富有机硒蛹虫草咖啡豆的培养方法，其特征在于：所述步骤一的具体方法如下：
1）配制富硒培养基，包括以下重量组份的原料：富硒蛋白5份、大米30 份、黄豆粉3 份、营养液50份；营养液配方为水1 000份、葡萄糖25份、蛋白胨10份、磷酸二氢钾1.5 份、硫酸镁1份、柠檬酸铵1 份；
2）灭菌富硒培养基：常压灭菌，当温度升至100 ℃时，再改小火维持8～10 h；
3）接种与培养：蛹虫草菌种接于富硒培养基上，在温度18～20℃下暗培18～20天，转为在光暗比为18h:6h，光强500～1000lux，温度19～23℃下光培50～60天；
4）采收：采收离培养基5～10cm的蛹虫草子实体，即得富有机硒蛹虫草子实体。
8.根据权利要求1所述的一种富有机硒蛹虫草咖啡豆的培养方法，其特征在于：所述步骤二具体包括如下步骤：
1）超微粉碎：采用超微粉碎机将步骤一所述富硒蛹虫草子实体，进行超微粉碎，细度600目；
2）加水搅匀：将细度为600目的富硒蛹虫草粉，按富硒蛹虫草粉10份、生活饮用水1600份的比例，搅拌均匀，获得富含硒甲基硒代半胱氨基酸的富硒蛹虫草水溶液。
9.根据权利要求1所述的一种富有机硒蛹虫草咖啡豆的培养方法，其特征在于：所述步骤三具体包括如下步骤：
1）配制包括以下重量组份的原料的蛹虫草培养基、富硒营养液：富硒原液16份、生咖啡豆10份；
2）培养基灭菌：常压灭菌，当温度升至100 ℃时，再改小火维持8～10 h，焖锅一夜；
3）蛹虫草菌种接种：在接种箱中进行无菌操作，点燃酒精灯，在靠近酒精灯的安全区打开液体菌种瓶，用吸液管吸取液体菌种，均匀喷注到培养基上。
10.根据权利要求1所述的一种富有机硒蛹虫草咖啡豆的培养方法，其特征在于：所述步骤四具体包括如下步骤：
1）菌丝培养：黑暗环境下，培养室内温度控制在15～18 ℃，室内空气相对湿度控制在60%～70%；经过8～10天时间培养，培养器皿里菌丝满整个料面；菌丝布满料面后，将温度提高至20～23 ℃，再继续培养15 d～20d；
2）诱发原基：进行全天24 h光照刺激，持续5-8d，促进菌丝体转色，培养基表面出现米粒大小原基；
3）采收干燥：采收富有机硒蛹虫草咖啡豆培养基，在50℃的烘箱中烘干，即得富有机硒蛹虫草咖啡豆干品。
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