CN115812950A - 一种蝉花虫草酵素及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于虫草酵素加工技术领域，具体涉及一种蝉花虫草酵素，并进一步公开其制备方法。本发明所述蝉花虫草酵素基于蝉花虫草为功能原料，并添加水果和蔬菜成分，整个发酵过程遵循古法发酵，有效保留了水果或蔬菜的各种营养成分和功效，与蝉花虫草的功效相辅相成，有效提高了酵素产品的功效和营养价值。本发明所述蝉花虫草酵素基于优化栽培的富含虫草多糖和腺苷的蝉花虫草子实体为原料，促进整个酵素产品的营养价值更高。
Description
技术领域
本发明属于虫草酵素加工技术领域，具体涉及一种蝉花虫草酵素，并进一步公开其制备方法。
背景技术
蝉花是我国传统的名贵中药材之一，又名金蝉花、蝉花虫草，由麦角菌科虫草属真菌蝉拟青霉寄生于蝉类若虫的干燥复合体。现有研究结果表明，蝉花与多种虫草中的主要成分氨基酸种类相似，具有不同程度的补益作用。目前已报道的蝉花虫草中含有的生物活性物质包括核苷类、蛋白类、糖类、生物碱类、甾醇等。研究发现，蝉花虫草多糖具有抗肿瘤、抑制免疫、增强免疫、抗氧化、抗衰老、护肝、降血压等药理作用。虫草腺苷是虫草的重要成分之一，也是虫草的指标性物质之一，虫草腺苷本身具有多种生物活性，诸如保护心脑血管系统、保护中枢神经系统以及调节脂肪分解等，在治疗多种人类常见疾病中都有很广泛的应用。
微生物酵素以一种或多种新鲜蔬菜、水果、菌菇、中草药等为原料，经多种有益菌发酵而产生的，含有丰富的维生素、酶、矿物质和次生代谢产物等营养成分的功能性微生物发酵产品。微生物通过其自身的物质代谢，使发酵原料分解产生很多复杂的中间代谢产物或交叉代谢产物，实现代谢物质之间的代谢转化，产生新的具有生理活性的物质和百余种新的生物酶。微生物酵素中不仅保存了发酵原料中原有的营养物质，而且发酵代谢过程还产生了一些新的生物活性成分。研究发现，微生物酵素中含有多种对人体有益的营养保健成分，包括多酚类(黄酮醇、类黄酮、花青素、儿茶素类、酚酸、苯乙烯、香豆素、木质素、丹宁酸等)，有机酸(没食子酸、唬拍酸、丙酮酸、苹果酸等)，多种糖类和多种生物活性成分等。
因此，基于营养丰富的蝉花虫草开发对应的酵素产品，对于蝉花虫草产品的开发及推广，具有积极的意义。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种蝉花虫草酵素；
本发明所要解决的第二个技术问题在于提供上述蝉花虫草酵素的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明所述的一种蝉花虫草酵素的制备方法，包括如下步骤：
(1)取蝉花虫草子实体进行粉碎得到虫草粉末，备用；
(2)取水果、蔬菜、糖和水混合，并加入所述虫草粉末混匀，得到发酵基料；
(3)向所述发酵基料中加入益生菌剂进行密封恒温发酵，收集发酵产物进行固液分离，收集滤液，即得。
具体的，所述步骤(1)中，所述虫草粉末、水果、蔬菜、糖和水的质量比为10-15：10-20：8-15：5-12：100。
具体的，所述水果包括苹果、香蕉、菠萝、梨、葡萄、芒果、哈密瓜、柑橘或柠檬中的一种或几种的混合物。
具体的，所述蔬菜包括所述蔬菜包括胡萝卜、黄瓜、土豆或南瓜中的一种或几种的混合物。
具体的，所述糖包括白砂糖。
具体的，所述益生菌剂包括植物乳杆菌或干酪乳杆菌。
具体的，所述益生菌基于所述发酵基料的接种量为0.3-0.5wt％。
具体的，所述密封恒温发酵步骤的温度为28-35℃、发酵时间为20-25天。
具体的，所述蝉花虫草子实体为富含虫草多糖和腺苷的子实体。
具体的，本发明所述富含虫草多糖和腺苷的蝉花虫草子实体按照如下方法栽培获得，具体的，所述蝉花虫草子实体的栽培方法，包括在液体培养基中进行液体菌种培养以及在固体培养基中进行子实体培养的步骤；
所述固体培养基包括质量比为1：1-1.5的固体基质和营养液；
所述固体基质包括如下重量份的组分：小麦10-20重量份、玉米渣20-30重量份、燕麦麸皮12-20重量份、葛根渣8-15重量份、蝉蛹粉10-20重量份、以及食用菌渣生物炭；
所述营养液包括食用菌渣碳化液，并加入碳源5-12g/L、氮源3-8g/L、无机盐1-3g/L，加水定容至1L，自然pH；
其中，所述食用菌渣生物炭和所述食用菌渣碳化液分别为取5-15重量份食用菌渣经水热碳化反应后固液分离得到的固体和液体产物。
具体的，所述蝉花虫草子实体的栽培方法，所述食用菌渣包括木耳菌渣和/或香菇菌渣。
具体的，所述蝉花虫草子实体的栽培方法，所述方法还包括制备所述食用菌渣生物炭和食用菌渣碳化液的步骤，包括如下步骤：
(1)取食用菌渣经干燥及粉碎处理，备用；
(2)将处理后的食用菌渣加入去离子水混合，置于不锈钢高压反应釜中进行水热炭化反应；
(3)收集反应产物过滤，收集固体部分经干燥得到食用菌渣生物炭，收集液体部分即为所需食用菌渣碳化液。
具体的，所述步骤(2)中，所述食用菌渣与去离子水的质量比为1：0.5-0.8。
具体的，所述步骤(2)中，所述水热炭化反应的温度为150-250℃，压力1.5-2.0MPa，反应时间5-12h。
具体的，所述蝉花虫草子实体的栽培方法，所述子实体培养步骤包括发菌步骤、转色步骤以及子实体管理步骤；
所述发菌步骤的控制条件包括：控制培养温度15-18℃、湿度60-80％，进行避光培养；
所述转色步骤的控制条件包括：控制光照条件为300-400lux，控制光周期光暗比为L16：D8，培养温度15-18℃，湿度60-80％；
所述子实体管理步骤的控制条件包括：控制光照条件为300-400lux，控制光周期光暗比为L16：D8，培养温度20-25℃，湿度60-80％。
具体的，所述蝉花虫草子实体的栽培方法，所述营养液中：
所述碳源包括葡萄糖；
所述氮源包括蛋白胨；
所述无机盐包括磷酸二氢钾和/或磷酸氢二钾。
具体的，所述蝉花虫草子实体的栽培方法，所述液体培养基包括如下质量含量的组分：葡萄糖1-2％、酵母提取物0.2-0.4％、蛋白胨0.3-0.5％、K2HPO4 0.01-0.03％、KH2PO40.01-0.03％，自然pH。
具体的，所述蝉花虫草子实体的栽培方法，所述液体菌种培养的条件包括：控制发酵温度20-25℃，搅拌转速150-180rpm。
具体的，所述蝉花虫草子实体的栽培方法，所述方法还包括在所述液体菌种培养步骤前将所述菌株进行常规活化的步骤。
本发明还公开了由所述方法制备得到的蝉花虫草酵素。
本发明所述蝉花虫草酵素基于蝉花虫草为功能原料，并添加水果和蔬菜成分，整个发酵过程遵循古法发酵，有效保留了水果或蔬菜的各种营养成分和功效，与蝉花虫草的功效相辅相成，有效提高了酵素产品的功效和营养价值。本发明所述蝉花虫草酵素基于优化栽培的富含虫草多糖和腺苷的蝉花虫草子实体为原料，促进整个酵素产品的营养价值更高。
本发明所述蝉花虫草酵素中选用的蝉花虫草子实体的栽培方法，在传统的蝉花虫草子实体栽培工艺的基础上，利用常规食用菌栽培后产生的食用菌渣为原料，并通过将食用菌渣进行水热碳化的方式，分离得到食用菌生物炭及食用菌碳化液，并分别将所述食用菌生物炭及食用菌碳化液作为子实体培养的固态基质及营养液。所述食用菌渣在整个水热碳化的过程中，其内部营养成分发生了优化性的匹配及协同增效的过程，相比于直接将食用菌渣作为基质的应用方式，可以诱导蝉花虫草的固体发酵过程中，虫草多糖和腺苷得到有效的累积，有效提高了蝉花虫草子实体中虫草多糖及腺苷的含量，提高了蝉花虫草的营养价值。
具体实施方式
实施例1
液体菌种培养
配制液体培养基，包括如下质量含量的组分：葡萄糖2％、酵母提取物0.3％、蛋白胨0.4％、K2HPO4 0.02％、KH2PO4 0.02％，自然pH，121℃灭菌20min，自然冷却至室温。
于无菌条件下，将保存的蝉花虫草试管母种(蝉拟青霉母种)接种至上述液体培养基中，控制发酵温度22℃，搅拌转速160rpm进行摇瓶培养48h，获得种子液。
子实体培养
取木耳菌渣经干燥处理，粉碎并过40目筛，取10重量份所述木耳菌渣并加入8重量份的去离子水充分混合，置于不锈钢高压反应釜中，控制温度200℃、压力1.5MPa进行水热碳化反应8h；反应结束后，收集反应产物并过滤，收集固体部分经干燥得到食用菌渣生物炭，收集液体部分即为所需食用菌渣碳化液。
配制固体基质：包括如下重量份的组分：小麦15重量份、玉米渣25重量份、燕麦麸皮16重量份、葛根渣12重量份、蝉蛹粉15重量份以及上述收集的食用菌渣生物炭。
配制营养液：取上述收集的所述食用菌渣碳化液，并加入葡萄糖8g/L、蛋白胨5g/L、磷酸二氢钾1g/L、磷酸氢二钾1g/L，加去离子水定容至1L，自然pH。
按照1：1的质量比将上述固体基质和营养液相混匀，将配制好的固体培养基封口，置于高压湿热灭菌锅中，121℃常规灭菌40min。
于室温及无菌条件下，按照8wt％的接种量将上述种子液接种入所述固体培养基中，随后将接种后的培养基置于栽培室内培养，控制温度17℃，湿度70％，进行避光培养3-5天，至发菌完全。
随后调整光照条件，控制光照条件为300lux下，控制光周期光暗比为L16：D8，继续控制培养温度17℃、湿度70％，继续培养5-8天完成转色并可形成子座芽。
随后保持上述光照条件，继续控制光照条件为300lux下，控制光周期光暗比为L16：D8，控制培养温度22℃、湿度70％，继续培养15-20天，采收成熟的子实体，烘干，即得。
实施例2
液体菌种培养
配制液体培养基，包括如下质量含量的组分：葡萄糖2％、酵母提取物0.3％、蛋白胨0.4％、K2HPO4 0.02％、KH2PO4 0.02％，自然pH，121℃灭菌20min，自然冷却至室温。
于无菌条件下，将保存的蝉花虫草试管母种接种至上述液体培养基中，控制发酵温度22℃，搅拌转速160rpm进行摇瓶培养48h，获得种子液。
子实体培养
取木耳菌渣经干燥处理，粉碎并过40目筛，取5重量份所述木耳菌渣并加入4重量份的去离子水充分混合，置于不锈钢高压反应釜中，控制温度200℃、压力1.5MPa进行水热碳化反应8h；反应结束后，收集反应产物并过滤，收集固体部分经干燥得到食用菌渣生物炭，收集液体部分即为所需食用菌渣碳化液。
配制固体基质：包括如下重量份的组分：小麦10重量份、玉米渣20重量份、燕麦麸皮12重量份、葛根渣15重量份、蝉蛹粉20重量份以及上述收集的食用菌渣生物炭。
配制营养液：取上述收集的所述食用菌渣碳化液，并加入葡萄糖5g/L、蛋白胨8g/L、磷酸二氢钾0.5g/L、磷酸氢二钾0.5g/L，加去离子水定容至1L，自然pH。
按照1：1的质量比将上述固体基质和营养液相混匀，将配制好的固体培养基封口，置于高压湿热灭菌锅中，121℃常规灭菌40min。
于室温及无菌条件下，按照8wt％的接种量将上述种子液接种入所述固体培养基中，随后将接种后的培养基置于栽培室内培养，控制温度17℃，湿度70％，进行避光培养3-5天，至发菌完全。
随后调整光照条件，控制光照条件为300lux下，控制光周期光暗比为L16：D8，继续控制培养温度17℃、湿度70％，继续培养5-8天完成转色并可形成子座芽。
随后保持上述光照条件，继续控制光照条件为300lux下，控制光周期光暗比为L16：D8，控制培养温度22℃、湿度70％，继续培养15-20天，采收成熟的子实体，烘干，即得。
实施例3
液体菌种培养
配制液体培养基，包括如下质量含量的组分：葡萄糖2％、酵母提取物0.3％、蛋白胨0.4％、K2HPO4 0.02％、KH2PO4 0.02％，自然pH，121℃灭菌20min，自然冷却至室温。
于无菌条件下，将保存的蝉花虫草试管母种接种至上述液体培养基中，控制发酵温度22℃，搅拌转速160rpm进行摇瓶培养48h，获得种子液。
子实体培养
取香菇菌渣经干燥处理，粉碎并过40目筛，取15重量份所述木耳菌渣并加入12重量份的去离子水充分混合，置于不锈钢高压反应釜中，控制温度200℃、压力1.5MPa进行水热碳化反应8h；反应结束后，收集反应产物并过滤，收集固体部分经干燥得到食用菌渣生物炭，收集液体部分即为所需食用菌渣碳化液。
配制固体基质：包括如下重量份的组分：小麦20重量份、玉米渣20重量份、燕麦麸皮20重量份、葛根渣8重量份、蝉蛹粉10重量份以及上述收集的食用菌渣生物炭。
配制营养液：取上述收集的所述食用菌渣碳化液，并加入葡萄糖12g/L、蛋白胨3g/L、磷酸二氢钾1.5g/L、磷酸氢二钾1.5g/L，加去离子水定容至1L，自然pH。
按照1：1的质量比将上述固体基质和营养液相混匀，将配制好的固体培养基封口，置于高压湿热灭菌锅中，121℃常规灭菌40min。
于室温及无菌条件下，按照8wt％的接种量将上述种子液接种入所述固体培养基中，随后将接种后的培养基置于栽培室内培养，控制温度17℃，湿度70％，进行避光培养3-5天，至发菌完全。
随后调整光照条件，控制光照条件为300lux下，控制光周期光暗比为L16：D8，继续控制培养温度17℃、湿度70％，继续培养5-8天完成转色并可形成子座芽。
随后保持上述光照条件，继续控制光照条件为300lux下，控制光周期光暗比为L16：D8，控制培养温度22℃、湿度70％，继续培养15-20天，采收成熟的子实体，烘干，即得。
对比例1
本对比例所述蝉花虫草的栽培方法同实施例1，其区别仅在于，所述固态基质中直接加入所述木耳菌渣，而营养液则加入等量的去离子水进行配置。
对比例2
本对比例所述蝉花虫草的栽培方法同实施例1，其区别仅在于，所述食用菌渣加去离子水混合后进行常温常压浸渍8h，并过滤分别收集固体和液体部分分别用于配置固态基质和营养液。
对比例3
本对比例所述蝉花虫草的栽培方法同实施例1，其区别仅在于，不加入所述食用菌渣，并以去离子水配置营养液。
分别收集上述实施例1及对比例1-3中采收所得子实体进行虫草多糖和腺苷含量的测定，检测结果见下表1。
腺苷的含量测定依据《中国药典》的冬虫夏草质量标准进行测定，具体方法为：以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂(C18)，以磷酸盐缓冲液(pH6.5，取0.01mol/L磷酸二氢钠68.5ml与0.01mol/L磷酸氢二钠315mL混合)-甲醇(85:15)为流动相；检测波长为260nm；精密称取腺苷对照品，并加入90％甲醇制成每1mL含20μg的溶液，即得到对照品溶液；分别取待测的子实体各0.5g，精密称定，置具塞锥形瓶中，精密加入90％甲醇10mL，密塞，摇匀，称定重量，加热回流30min，放冷，再补重，摇匀，过滤，取续滤液，即得各样品溶液；分别吸取对照品溶液和样品溶液各10μl，注入液相色谱仪，通过浓度比等于峰面积比，计算出各样品腺苷含量。
粗多糖的测定利用超声波辅助-热水浸提法：分别准确称取上述子实体粉末1g，用蒸馏水定容至100ml，装入具塞试管中，进行超声波提取1h，每隔20min反复颠倒混匀；转入恒温水浴锅，于80℃提取4h，冷却至室温，将提取液于14000rpm离心5min，收集上清液即为粗多糖溶液。采用浓硫酸-苯酚法测定粗多糖的含量(详见中国专利CN113330984A记载方法)。
表1蝉花虫草子实体多糖及腺苷含量mg/g
| 编号 | 粗多糖mg/g子实体 | 腺苷％子实体 |
| 实施例1 | 172.1 | 0.263 |
| 对比例1 | 145.6 | 0.219 |
| 对比例2 | 149.2 | 0.225 |
| 对比例3 | 107.8 | 0.191 |
可见，本发明通过对子实体培养基体系的优化，可同时提高蝉花虫草子实体中粗多糖及腺苷的含量，所述蝉花虫草更适宜于酵素产品的开发。
实施例4
本实施例所述蝉花虫草酵素的制备方法，包括如下步骤：
(1)取按照实施例1中方法栽培的蝉花虫草子实体进行粉碎得到虫草粉末，备用；
(2)取水果、蔬菜、白砂糖和水混合，并加入所述虫草粉末混匀，得到发酵基料；
控制所述虫草粉末、水果、蔬菜、糖和水的质量比为10：20：8：12：100；
所述水果包括苹果、香蕉和梨的混合物，所述蔬菜包括胡萝卜和黄瓜的混合物；
(3)向所述发酵基料中加入科汉森植物乳杆菌UALp-05TM冻干粉为益生菌，所述冻干粉浓度为109-1010CFU/g，将保存的冻干粉按照占所述发酵基料量0.5wt％的接种量直接投入所述发酵基料混匀，于28-30℃进行恒温发酵20-25天，中途适时进行翻动搅拌即可，收集发酵产物进行固液分离，收集滤液，即得。
实施例5
本实施例所述蝉花虫草酵素的制备方法，包括如下步骤：
(1)取按照实施例1中方法栽培的蝉花虫草子实体进行粉碎得到虫草粉末，备用；
(2)取水果、蔬菜、白砂糖和水混合，并加入所述虫草粉末混匀，得到发酵基料；
控制所述虫草粉末、水果、蔬菜、糖和水的质量比为15：10：15：5：100；
所述水果包括苹果、葡萄和柑橘的混合物，所述蔬菜包括胡萝卜；
(3)向所述发酵基料中加入科汉森植物乳杆菌UALp-05TM冻干粉为益生菌，所述冻干粉浓度为109-1010CFU/g，将保存的冻干粉按照占所述发酵基料量0.5wt％的接种量直接投入所述发酵基料混匀，于28-30℃进行恒温发酵20-25天，中途适时进行翻动搅拌即可，收集发酵产物进行固液分离，收集滤液，即得。
实施例6
本实施例所述蝉花虫草酵素的制备方法，包括如下步骤：
(1)取按照实施例1中方法栽培的蝉花虫草子实体进行粉碎得到虫草粉末，备用；
(2)取水果、蔬菜、白砂糖和水混合，并加入所述虫草粉末混匀，得到发酵基料；
控制所述虫草粉末、水果、蔬菜、糖和水的质量比为12：15：12：8：100；
所述水果包括苹果、菠萝、梨和柠檬中的混合物，所述蔬菜包括胡萝卜和土豆的混合物；
(3)向所述发酵基料中加入科汉森植物乳杆菌UALp-05TM冻干粉为益生菌，所述冻干粉浓度为109-1010CFU/g，将保存的冻干粉按照占所述发酵基料量0.5wt％的接种量直接投入所述发酵基料混匀，于28-30℃进行恒温发酵20-25天，中途适时进行翻动搅拌即可，收集发酵产物进行固液分离，收集滤液，即得。
应当理解的是，本申请中所述实施例仅用以说明本申请实施例的原则。其他的变形也可能属于本申请的范围。因此，作为示例而非限制，本申请实施例的替代配置可视为与本申请的教导一致。相应地，本申请的实施例不仅限于本申请明确介绍和描述的实施例。
Claims (10)
1.一种蝉花虫草酵素的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)取蝉花虫草子实体进行粉碎得到虫草粉末，备用；
(2)取水果、蔬菜、糖和水混合，并加入所述虫草粉末混匀，得到发酵基料；
(3)向所述发酵基料中加入益生菌剂进行密封恒温发酵，收集发酵产物进行固液分离，收集滤液，即得。
2.根据权利要求1所述蝉花虫草酵素的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述虫草粉末、水果、蔬菜、糖和水的质量比为10-15：10-20：8-15：5-12：100。
3.根据权利要求1或2所述蝉花虫草酵素的制备方法，其特征在于，所述水果包括苹果、香蕉、菠萝、梨、葡萄、芒果、哈密瓜、柑橘或柠檬中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1-3任一项所述蝉花虫草酵素的制备方法，其特征在于，所述蔬菜包括所述蔬菜包括胡萝卜、黄瓜、土豆或南瓜中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1-4任一项所述蝉花虫草酵素的制备方法，其特征在于，所述糖包括白砂糖。
6.根据权利要求1-5任一项所述蝉花虫草酵素的制备方法，其特征在于，所述益生菌剂包括植物乳杆菌或干酪乳杆菌。
7.根据权利要求1-6任一项所述蝉花虫草酵素的制备方法，其特征在于，所述益生菌基于所述发酵基料的接种量为0.3-0.5wt％。
8.根据权利要求1-7任一项所述蝉花虫草酵素的制备方法，其特征在于，所述密封恒温发酵步骤的温度为28-35℃、发酵时间为20-25天。
9.根据权利要求1-8任一项所述蝉花虫草酵素的制备方法，其特征在于，所述蝉花虫草子实体为富含虫草多糖和腺苷的子实体。
10.由权利要求1-9任一项所述方法制备得到的蝉花虫草酵素。
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| CN202211447464.8A CN115812950A (zh) | 2022-11-18 | 2022-11-18 | 一种蝉花虫草酵素及其制备方法 |
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