CN111109405A - 一种食用菌多糖普洱茶的组合发酵工艺 - Google Patents

Abstract

一种食用菌多糖普洱茶的组合发酵工艺，采用组合发酵装置，所述组合发酵装置包括主发酵罐、食用菌发酵罐、普洱茶菌种发酵罐、载物花篮、料液分布筛、循环泵、板式换热器、液位计、蒸汽阀和进气阀等构件，其工艺是在食用菌发酵罐制备食用菌菌丝体发酵液，在普洱茶菌种发酵罐制备普洱茶菌种发酵液，在主发酵罐的载物花篮中装好茶叶并放入罐中进行杀菌，加无菌水并循环冷却后，将两种发酵液加入到主发酵罐进行发酵，发酵完成后对发酵液进行加热杀菌和提取，过滤净化、浓缩干燥，包装后即得食用菌多糖普洱茶。本发明将食用菌多糖发酵与普洱茶液态发酵结合在一个系统中，实现了组合发酵，具有发酵周期短、卫生状况好的优点。

Description

一种食用菌多糖普洱茶的组合发酵工艺

技术领域

本发明涉及发酵工业和食品工业领域，具体是一种食用菌多糖普洱茶的组合发酵工艺。

背景技术

多糖，即多聚糖（polysaccharide），是指由多个（一般情况下为10～20个）相同或不相同的单糖单元通过糖苷键结合而成的高分子聚合物。上世纪70年代，香菇多糖的抗肿瘤活性被日本学者千原羽田率先证实。大量的医学药理研究表明，多糖类化合物具有较强的抑制肿瘤细胞的作用，在抗衰老、抗氧化、抗病毒、增强机体免疫力等多方面也显示出了十分重要的功能。多糖作为一种独特的生物效应调节剂，对正常的细胞没有毒副作用，早已应用于肿瘤等疾病的临床辅助治疗和食疗。

多糖的种类较多，依据多糖来源的不同可分为：真菌多糖、植物多糖、动物多糖、藻类地衣多糖和微生物多糖。真菌多糖即来源于高等真菌的多糖，其中食用菌多糖是真菌多糖家族中非常有价值的一类。

真菌多糖来源于真菌子实体或菌丝体发酵。真菌多糖最先在真菌子实体中分离得到，但现代生产上以子实体为原料来提取多糖的方法其原料成本太高，对于能够分离得到真菌菌丝且菌丝生长能力较强的品种，则可以用菌丝体发酵的方法来工业化批量生产多糖。

速溶普洱茶属于固态速溶茶，因成型方法与干燥方法不同，呈块状或晶体状的产品又称为茶膏。速溶普洱茶是以普洱茶为原料，经水提取、过滤、浓缩、干燥而制得的固态速溶茶，具有携带轻便、冲泡饮用方便、卫生指标好、口感协调、品质稳定等优点。

普洱茶的发酵有一个专门的技术术语“渥堆”，“渥堆”是近现代普洱茶加工的基本方式。渥堆是将晒青毛茶喷洒一定量的水分，茶叶吸水受潮，以利于微生物生长和酶发挥作用；然后堆成一定厚度（一般80公分高，长宽则视场地面积而定）的茶堆，盖上塑料薄膜，插上温度计（以测定温度），茶叶即开始自然发酵；发酵过程中定期翻堆以补充氧气和散热，保证其发酵充分。发酵后干燥 ，蒸压成型，再干燥，包装即是普洱饼茶（术语称为紧压茶）。

普洱茶生产的“渥堆”技术众所周知，该方法的缺陷是茶叶中存在着许多天然的微生物，一些微生物对茶叶的发酵成熟是有益的，如黑曲霉、米曲霉、根霉、青霉、酵母菌等，科学研究表明，这些是普洱茶发酵的主要微生物，是有益菌；而有些微生物是有害的，如大肠菌群和致病菌。因此，人们在研究如何进行普洱茶的人工接种发酵，以避免杂菌的危害。

为了进行人工接种发酵，就必须对原料茶叶进行杀菌处理，再接种发酵微生物。目前，公开报道的杀菌方法有γ射线灭菌、高温高压杀菌等。高温高压杀菌破坏了茶叶的形态等品质，没有商品价值；而γ射线灭菌的安全性是不确定的。众所周知，γ射线常用于医疗器具的灭菌（如一次性输液材料，手术材料等），但在食品生产中的应用受到严格控制，原因是γ射线处理后可能产生危害。因此，茶叶的纯种发酵在实际生产中难以实现。

面对上述缺陷，普洱茶的人工接种固态发酵实际上难以实现，采用传统方法“渥堆”法生产的普洱茶为原料来生产的普洱茶茶膏也就难以避免杂菌所产生的危害。

发明内容

本发明的目的首先在于提供一种食用菌多糖普洱茶的组合发酵工艺，该工艺采用纯种液态发酵普洱茶，并与食用菌液体发酵联合起来，生产含有食用菌多糖的速溶普洱茶，实现技术上的创新。

本发明的目的是这样实现的：

一种食用菌多糖普洱茶的组合发酵工艺，其特征在于采用组合发酵装置，所述组合发酵装置包括主发酵罐及可与罐身本体密封锁紧的罐盖、载物花篮、料液分布筛、循环泵、板式换热器、安装在主发酵罐罐体中下部用以指示液面的液位计、安装在主发酵罐罐体下部的温度控制器接口、安装在主发酵罐罐体上部的气体检测仪接口、安装在主发酵罐罐体底部的排空阀、安装在主发酵罐罐体下部的蒸汽阀和安装在发酵罐罐体上部用于向罐内输送氧气或其它气体的进气阀，安装在罐盖上的安全阀、呼吸罩、压力表和放气阀，无菌水罐、提供食用菌菌丝体发酵液的食用菌发酵罐及提供普洱茶发酵液的普洱茶菌种发酵罐通过安装有进料阀的连接管道连通到发酵罐上部；

发酵步骤如下：

步骤1：按照传统工艺在食用菌发酵罐中采用食用菌菌种，制备食用菌菌丝体发酵液；

所述食用菌菌种选择性能优良的云芝、羊肚菌、金耳、灵芝和蜜环菌中的一种或数种，制备得到用于生产的食用菌菌丝体发酵液；

步骤2：按照传统工艺在普洱茶菌种发酵罐中选用普洱茶发酵菌种，制备普洱茶菌种发酵液；

步骤3：清洗主发酵罐和连接管道后，将装有干茶叶的载物花篮和料液分布筛从主发酵罐罐口顺序放入罐内后，密闭罐盖，并关闭与主发酵罐连接的各进出口管道，打开蒸汽阀通入蒸汽，打开顶部的放气阀让蒸汽将罐内的空气排出，空气排出后关闭放气阀，继续通过蒸汽阀通入蒸汽至罐内温度达到75-85℃，保持12-16分钟对茶叶进行巴氏杀菌后关闭蒸汽阀；

步骤4：打开无菌水罐底部出口阀门和进料阀，常温下无菌水加入主发酵罐，当主发酵罐内水的液面距离进水口下沿5cm，以液位计指示的液面为准，则关闭无菌水罐底部出口阀门，停止加水，打开位于主发酵罐底部的出料阀门和位于上部的加料阀门，并从板式换热器的冷热水进口加入冷水，启动循环泵，使主发酵罐内的水液通过换热器与冷水进行热交换，循环过程中逐步使液体及主发酵罐降温，至水温度降至发酵所需的温度20～32℃，同时通过调整进入换热器的冷热水温度，使循环进行中液体保持在发酵所需的温度；

步骤5：将食用菌发酵罐中制备的食用菌菌丝体发酵液和普洱茶菌种发酵罐中制备的普洱茶菌种发酵液，通过装有进料阀的管道依次加入到主发酵罐中，关闭进料阀，在循环泵作用下含有菌种的料液连续循环喷淋在茶叶上实现连续发酵，打开进气阀通入氧气使主发酵罐内气体的氧气含量达到40%～50%，发酵2～6天，然后通过进气阀通入无菌空气对罐内气体进行置换至罐内气体成分保持与空气成分一致，再发酵2～6天，以上发酵过程中控制发酵温度20～32℃并保持循环泵的运行，以保持料液的循环，发酵结束后，在换热器的冷热水进口加入90～100℃的热水，在循环状态下对料液进行杀菌20～30分钟，同时在该温度下循环的料液有利于促进茶叶中的成分及食用菌菌丝体发酵液中的多糖更好地溶于热的料液中，起到热提取的作用，杀菌后关闭加料阀门并打开排料阀将料液输送到下一工序的储液罐中，通过过滤净化、浓缩及干燥、包装后即得食用菌多糖普洱茶。

优选的，所述主发酵罐的罐盖与罐身本体的密封锁紧采用开闭方便的自锁楔块啮合型式。

优选的，所述主发酵罐内部放置一个或数个载物花篮，载物花篮底面通过与主发酵罐罐体内壁连接的支撑耳支承。

优选的，载物花篮和料液分布筛均采用不锈钢孔板，各孔板制有液体通孔。

优选的，步骤3所述干茶叶为晒青茶叶。

本发明选择产功能多糖的食用菌菌种（云芝、羊肚菌、金耳、灵芝、蜜环菌等）、普洱茶发酵菌种（黑曲霉、米曲霉、青霉、根霉、酵母等）以及晒青茶为原料，将先制备的食用菌菌种发酵液和普洱茶菌种发酵液存储于相应罐中，将晒青茶叶置于主发酵罐中，先对发酵罐系统和茶叶进行巴氏杀菌，通过循环泵将含有菌种的菌液连续循环喷淋在茶叶上实现连续发酵，控制温度20-32℃，通入氧气使罐内气体的氧气含量达到40%～50%，发酵2～6天，然后通入无菌空气置换罐内气体，使罐内气体成分保持与空气成分一致，再发酵2～6天，发酵完成后，通过板式换热器将发酵液加热到90～100℃并循环20～30分钟，以起到杀菌和高温提取多糖的作用，食用菌菌丝在发酵过程中产生多糖，黏附在茶叶上的菌种对茶叶产生发酵作用，同时溶于水中的茶叶成分也在进行发酵，发酵完成后，将发酵液杀菌，再按常规方法进行过滤、浓缩与干燥，包装后即得含有食用菌多糖的多糖普洱茶。

本发明将食用菌多糖发酵与茶叶茶汤的纯种发酵结合起来，通过组合发酵装置加工食用菌多糖普洱茶，其技术方案具备创新性。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

（1）采用本发明食用菌多糖普洱茶的发酵装置与工艺技术，将食用菌多糖发酵与普洱茶液态发酵结合在一个系统中，无需单独进行食用菌多糖的发酵提取，也无需以渥堆的熟茶为原料，实现了组合发酵，具有发酵周期短、卫生程度高、发酵并同时提取的优点，生产技术符合现代食品卫生规范且系统集成度高。

（2）所生产的食用菌多糖普洱茶含有食用菌多糖成分及普洱茶的功能成分，产品具有多糖的抑制肿瘤功能，又具有普洱茶降脂、抗氧化的功能，得到符合功能产品。

（3）采用本发明食用菌多糖普洱茶的发酵装置与工艺技术，可以方便地调整发酵温度、发酵时间、含氧量等工艺参数，参数控制准确。

（4）发酵过程中茶叶受到发酵液的连续喷淋，茶叶中的可溶性物质逐步进入到发酵液中，相当于发酵与提取同时完成。

（5）通过技术创新，开发了食用菌多糖普洱茶的发酵生产装置与工艺技术，具有明显的技术创新性。

（6）生产装置易于制造，工艺过程易于控制，易于实现大规模生产，具有明显的实用性和经济性。

附图说明：

图1是本发明实施例的发酵装置与工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。其中，无菌水罐、食用菌发酵罐、普洱茶菌种发酵罐、板式换热器、液位计、温度检测控制仪和气体检测仪的生产销售商为浙江国运轻工机械厂，均为商业途径得到。

实施例1

如图1所示的普洱茶组合发酵装置，具体包括主发酵罐1、载物花篮2、料液分布筛3、中间阀门4、循环泵5、板式换热器6、加液阀门7、液位计8、连接温度检测仪的接口9、连接气体检测仪的接口10、排空阀11、蒸汽阀12、进气阀13、安全阀14、呼吸罩15、压力表16、放气阀17、支撑耳18、出料阀19、进料阀20、无菌水罐21、食用菌发酵罐22、普洱茶菌种发酵罐23、连接管道及仪器仪表。主发酵罐1的罐盖与罐身本体的密封锁紧型式是采用自锁楔块啮合方法，开启方便，主发酵罐内部可放置一个或数个载物花篮，载物花篮由支撑耳支承，进料阀20位于发酵罐上部，无菌水罐21、食用菌发酵罐22以及普洱茶菌种发酵罐23的底部均安装有阀门，并通过安装有进料阀20的管道与主发酵罐上部连通，食用菌发酵罐22用于制备主发酵罐需要的食用菌液体菌种，普洱茶菌种发酵罐23用于制备用于主发酵罐生产所用的普洱茶发酵液体菌种，主发酵罐底部中心通过管道连接排空阀11，主发酵罐中下部安装有液位计8用以指示液面，发酵液通过安装中间阀门4的管道连接至循环泵5，输入到板式换热器6进行间接换热以实现加热或冷却，再经过加液阀门7回到主发酵罐上部，进入料液分布筛3，自料液分布筛的筛孔下落到载物花篮2中的茶叶上并逐步扩散最后落到罐体下部，载物花篮和料液分布筛均采用不锈钢孔板制成以提供液体通道，通过蒸汽阀门12可通入蒸汽对发酵罐及载物花篮中的物料进行杀。主发酵罐罐体上部安装用于向罐内输送氧气或其它气体的进气阀13，罐盖上安装有安全阀14、呼吸罩15、压力表16和放气阀17，放气阀门用于排气，罐内温度通过安装在温度控制器接口9上的温度控制器指示，连接在气体检测仪接口10上的气体检测仪可适时显示罐内气体的成分。发酵成熟的料液经过板式换热器6加热杀菌后由出料阀19输出到后续工序。主发酵罐上部通过安装了进料阀20的管道与无菌水罐21、食用菌发酵罐22以及普洱茶菌种发酵罐23连接，无菌水罐21、食用菌发酵罐22以及普洱茶菌种发酵罐23的底部均安装有阀门进行单独控制，打开其中某一个罐体底部的阀门再打开进料阀20，即可将其中的物料（无菌水、用于生产的食用菌液体菌种或用于普洱茶发酵的液体菌种输入到主发酵罐1内。

发酵装置准备就绪之后，按以下工艺步骤进行操作：

步骤1：选择性能优良的云芝菌种，制备用于生产的菌种液。

步骤2：选用普洱茶发酵菌种，制备用于生产的菌种液。

步骤3：清洗主发酵罐系统和管道，打开主发酵罐罐盖，将装有干茶叶的载物花篮2放入主发酵罐内，再放入料液分布筛3，盖好罐盖并密闭，关闭中间阀门4、加液阀门7、排空阀11、蒸汽阀12、进气阀13、放气阀17、出料阀19和进料阀20。打开蒸汽阀12通入蒸汽，打开放气阀17从顶部排除罐内空气，排气后关闭放气阀17，继续通过蒸汽阀12通入蒸汽至罐内温度达到75℃，保温15分钟进行巴氏杀菌，关闭蒸汽；

步骤4：打开无菌水罐出口底阀和进料阀20输入常温下的无菌水，主发酵罐罐内水的液面距离进料管口下沿5cm（由液位计指示），关闭无菌水罐出口阀门停止加水，打开中间阀门4和加液阀门7，从板式换热器6的冷热水入口加入冷水，启动循环泵5进行循环，使主发酵罐内的液体（料液）通过板式换热器6与冷却水进行间接换热，逐步冷却液体及主发酵罐内温度，循环至发酵所需的温度20℃；通过调整进入换热器冷热水的温度使循环料液保持在发酵所需的温度，保持料液循环；

步骤5：将食用菌发酵罐22中制备好的食用菌菌丝体发酵液加入到主发酵罐1中，再将普洱茶菌种发酵罐23中制备的普洱茶菌种发酵液加入到主发酵罐1中，关闭进料阀20，打开进气阀13通入氧气使罐内气体的氧气含量达到50%，发酵6天，然后通过进气阀13输入无菌空气置换罐内气体，使罐内气体成分保持与空气成分一致，再发酵2天，以上过程控制发酵温度20℃并保持循环泵5始终运行以保持发酵液的循环，发酵结束后，在换热器6的冷热水入口通入95℃高温热水，在循环状态下将发酵液加热到90℃进行杀菌，同时在该温度下循环20分钟起到热提取的作用，以促进茶叶中的成分以及食用菌菌丝中的多糖更好地溶于热的发酵液中，提取后关闭加液阀门7并打开出料阀19将发酵提取液输送到下一工序的储液罐中；将发酵提取液过滤净化，浓缩，干燥，包装后即得食用菌多糖普洱茶。

实施例2

按照实施例1发酵装置。

其具体工艺操作步骤有如下不同于实施例1：

步骤3：继续通过蒸汽阀12通入蒸汽至罐内温度达到80℃，保温15分钟进行巴氏杀菌，关闭蒸汽；

步骤4：冷却循环至发酵所需的温度26℃，通过调整进入换热器冷热水的温度使循环料液保持在发酵所需的温度，保持料液循环；

步骤5：打开进气阀13通入氧气使罐内气体的氧气含量达到45%，发酵4天，然后通过进气阀13输入无菌空气置换罐内气体，使罐内气体成分保持与空气成分一致，再发酵4天，以上过程控制发酵温度26℃并保持循环泵始终运行以保持发酵液的循环，发酵结束后，在板式换热器的冷热水入口通入100℃高温热水，在循环状态下将发酵液加热到95℃进行杀菌，同时在该温度下循环25分钟起到热提取的作用，以促进茶叶中的成分以及食用菌菌丝中的多糖更好地溶于热的发酵液中。

实施例3

按照实施例1的发酵装置。其具体工艺操作步骤有如下不同于实施例1

步骤3：继续通过蒸汽阀12通入蒸汽至罐内温度达到85℃，保温15分钟进行巴氏杀菌，关闭蒸汽；

步骤4：冷却循环至发酵所需的温度32℃，通过调整进入换热器冷热水的温度使循环料液保持在发酵所需的温度，保持料液循环；

步骤5：打开进气阀13通入氧气使罐内气体的氧气含量达到40%，发酵2天，然后通过进气阀输入无菌空气置换罐内气体，使罐内气体成分保持与空气成分一致，再发酵6天，以上过程控制发酵温度32℃并保持循环泵始终运行以保持发酵液的循环，发酵结束后，在换热器的冷热水入口通入100℃高温热水进行杀菌，同时在该温度下循环30分钟起到热提取的作用，以促进茶叶中的成分以及食用菌菌丝中的多糖更好地溶于热的发酵液中。

以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1.一种食用菌多糖普洱茶的组合发酵工艺，其特征在于采用组合发酵装置，所述组合发酵装置包括主发酵罐（1）及可与罐身本体密封锁紧的罐盖、载物花篮（2）、料液分布筛（3）、循环泵（5）、板式换热器（6）、安装在主发酵罐罐体中下部用以指示液面的液位计（8）、安装在主发酵罐罐体下部的温度控制器接口（9）、安装在主发酵罐罐体上部的气体检测仪接口（10）、安装在主发酵罐罐体底部的排空阀（11）、安装在主发酵罐罐体下部的蒸汽阀（12）和安装在发酵罐罐体上部用于向罐内输送氧气或其它气体的进气阀（13），安装在罐盖上的安全阀（14）、呼吸罩（15）、压力表（16）和放气阀（17），无菌水罐（21）、提供食用菌菌丝体发酵液的食用菌发酵罐（22）及提供普洱茶发酵液的普洱茶菌种发酵罐（23）通过安装有进料阀（20）的连接管道连通到发酵罐上部；

发酵步骤如下：

步骤1：按照传统工艺在食用菌发酵罐（22）中采用食用菌菌种，制备食用菌菌丝体发酵液；

所述食用菌菌种选择性能优良的云芝、羊肚菌、金耳、灵芝和蜜环菌中的一种或数种，制备得到用于生产的食用菌菌丝体发酵液；

步骤2：按照传统工艺在普洱茶菌种发酵罐（23）中选用普洱茶发酵菌种，制备普洱茶菌种发酵液；

步骤3：清洗主发酵罐和连接管道后，将装有干茶叶的载物花篮（2）和料液分布筛（3）从主发酵罐罐口顺序放入罐内后，密闭罐盖，并关闭与主发酵罐连接的各进出口管道，打开蒸汽阀（12）通入蒸汽，打开顶部的放气阀（17）让蒸汽将罐内的空气排出，空气排出后关闭放气阀（17），继续通过蒸汽阀（12）通入蒸汽至罐内温度达到75-85℃，保持12-16分钟对茶叶进行巴氏杀菌后关闭蒸汽阀；

步骤4：打开无菌水罐底部出口阀门和进料阀（20），常温下无菌水加入主发酵罐，当主发酵罐内水的液面距离进水口下沿5cm，以液位计（8）指示的液面为准，则关闭无菌水罐底部出口阀门，停止加水，打开位于主发酵罐底部的出料阀门（4）和位于上部的加料阀门（7），并从板式换热器（6）的冷热水进口加入冷水，启动循环泵（5），使主发酵罐内的水液通过换热器（6）与冷水进行热交换，循环过程中逐步使液体及主发酵罐降温，至水温度降至发酵所需的温度20～32℃，同时通过调整进入换热器的冷热水温度，使循环进行中液体保持在发酵所需的温度；

步骤5：将食用菌发酵罐（22）中制备的食用菌菌丝体发酵液和普洱茶菌种发酵罐（23）中制备的普洱茶菌种发酵液，通过装有进料阀（20）的管道依次加入到主发酵罐（1）中，关闭进料阀（20），在循环泵作用下含有菌种的料液连续循环喷淋在茶叶上实现连续发酵，打开进气阀（13）通入氧气使主发酵罐内气体的氧气含量达到40%～50%，发酵2～6天，然后通过进气阀（13）通入无菌空气对罐内气体进行置换至罐内气体成分保持与空气成分一致，再发酵2～6天，以上发酵过程中控制发酵温度20～32℃并保持循环泵（5）的运行，以保持料液的循环，发酵结束后，在换热器（6）的冷热水进口加入90～100℃的热水，在循环状态下对料液进行杀菌20～30分钟，同时在该温度下循环的料液有利于促进茶叶中的成分及食用菌菌丝体发酵液中的多糖更好地溶于热的料液中，起到热提取的作用，杀菌后关闭加料阀门（7）并打开排料阀（19）将料液输送到下一工序的储液罐中，通过过滤净化、浓缩及干燥、包装后即得食用菌多糖普洱茶。

2.如权利要求1所述的组合发酵工艺，其特征在于，所述主发酵罐（1）的罐盖与罐身本体的密封锁紧采用开闭方便的自锁楔块啮合型式。

3.如权利要求1所述的组合发酵工艺，其特征在于，所述主发酵罐（1）内部放置一个或数个载物花篮（2），载物花篮底面通过与主发酵罐罐体内壁连接的支撑耳（18）支承。

4.如权利要求1所述的组合发酵工艺，其特征在于，载物花篮和料液分布筛均采用不锈钢孔板，各孔板制有液体通孔。

5.如权利要求1所述的组合发酵工艺，其特征在于，步骤3所述干茶叶为晒青茶叶。

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