專利名稱：香菇營養(yǎng)劑的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提出一種以香菇菌絲發(fā)酵醪液為基礎(chǔ)的保健食品的制造方法。
香菇(Lentinus edodes)，因其卓越的食用和藥用價(jià)值，歷來被視為珍品。近代研究證明該菌有保肝、降血脂、抗癌、抗病菌等功效，并發(fā)現(xiàn)在治療艾滋病方面很有希望，致使國內(nèi)外自70年代以來競相開發(fā)香菇保健產(chǎn)品。以往這類制品多以子實(shí)體為原料或從固體發(fā)酵培養(yǎng)的菌絲中提取，生產(chǎn)周期長，易受環(huán)境影響和污染。深層發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了香菇菌絲的大規(guī)模工業(yè)化培養(yǎng)，使生產(chǎn)過程處于嚴(yán)格的質(zhì)量控制之下;并能通過改變培養(yǎng)基成分和工藝條件使產(chǎn)品化學(xué)組成更符合人類保健的需要。但迄今報(bào)道的香菇深層發(fā)酵產(chǎn)品是通過菌絲的分離、干燥或提取等工藝制造的，在分離菌絲的濾液中含有大量胞外物質(zhì)和尚未被利用的培養(yǎng)基，菌絲經(jīng)過提取后也殘留著一定量不溶解的有效成分，均被當(dāng)作廢液廢渣被排放了。
本發(fā)明的目的是通過優(yōu)選食品級(jí)成分組成培養(yǎng)基配方，并控制發(fā)酵條件提高香菇深層發(fā)酵的菌絲濃度和粗多糖含量，并對(duì)全部發(fā)酵膠液進(jìn)行加工處理，制成含菌絲體固形物的乳液型營養(yǎng)劑或進(jìn)一步干燥成含胞外成分和殘留培養(yǎng)基的香菇發(fā)酵菌絲全粉，達(dá)到發(fā)酵產(chǎn)物的全利用。
本發(fā)明涉及的菌種為香菇Lentinus edodes，L531-1的孢子分離菌株。
本發(fā)明設(shè)計(jì)的發(fā)酵培養(yǎng)基每升中含麥芽汁16Brix，100～300毫升(或葡萄糖、蔗糖、飴糖、乳糖等10～80克)、淀粉(或玉米粉、馬鈴薯粉、甘薯粉)5～50克，脫脂大豆粉(或脫脂花生粉)5～75克，小麥胚芽粉、燕麥粉、芝麻粉)3～25克，磷酸二氫鉀(食品級(jí))0.3～1克，硫酸鎂(食品級(jí))0.1～1克，碳酸鈣(或貝母、珍珠粉)(食品級(jí))0.1～1克，乳酸亞鐵(或葡萄糖的亞鐵、硫酸亞鐵)(食品級(jí))5～50微克，乳酸鋅(或葡萄糖酸鋅、氯化鋅)(食品級(jí))0～20微克，硫酸錳0～12微克，硫酸鉬0～2微克，亞硒酸鈉0～6微克，維生素B11～5微克，加水至一升。
按照本發(fā)明，發(fā)酵培養(yǎng)步驟如下用保存菌種在PDA斜面培養(yǎng)基上接種后，在20～30℃溫度下培養(yǎng)10～18天，得到斜面菌種，按前述配方配制搖瓶培養(yǎng)基，分裝在500毫升三角瓶內(nèi)，每瓶裝量50～200毫升，10～15磅/厘米2壓力滅菌20～30分鐘后，每瓶裝量1～2升，15磅/厘米2壓力滅菌30分鐘，按5～10%接種量接入二級(jí)搖瓶菌種，置于旋轉(zhuǎn)式搖瓶機(jī)上，在20～30℃溫度下，轉(zhuǎn)速150～200rpm培養(yǎng)2～5天，得到三級(jí)搖瓶菌種。
用50～200立升通用攪拌式不銹鋼發(fā)酵罐，進(jìn)行一級(jí)種子罐發(fā)酵，按上述配方50～70%裝置投料。以1公斤/厘米2蒸汽滅菌40分鐘，待罐內(nèi)溫度冷卻到32℃以下時(shí)，按3～20%接種量接種三級(jí)搖瓶菌種，罐壓保持在0.3～0.5公斤/厘米2，溫度20～30℃，攪拌速度100～300rpm，通氣量1∶0.5～1.2，培養(yǎng)2～5天，得到一級(jí)種子液。
本發(fā)明采用搖瓶或深層發(fā)酵進(jìn)行香菇菌絲培養(yǎng)，培養(yǎng)條件一般在20～30℃溫度下，培養(yǎng)2～8天。在搖瓶培養(yǎng)的情況下，培養(yǎng)基裝置25～40%接種量1～20%，旋轉(zhuǎn)式搖瓶機(jī)，轉(zhuǎn)速140～200rpm;在深層發(fā)酵情況下，采用不銹鋼通用攪拌式發(fā)酵罐，培養(yǎng)基裝量50～70%，接種量3～20%，通氣量1∶0.5～1.2，攪拌速度前期0～40小時(shí)，100～200rpm，后期40小時(shí)以后200～300rpm。
發(fā)酵培養(yǎng)的菌種一般采用二、三級(jí)搖瓶和一、二級(jí)種子罐逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)。
本發(fā)明采用以下方法將發(fā)酵原液加工為本發(fā)明產(chǎn)品。
發(fā)酵培養(yǎng)終止后，發(fā)酵醪液經(jīng)膠體磨將菌絲球打碎，再用高壓勻漿泵在200～600MPa壓力下進(jìn)行均質(zhì)處理，均質(zhì)后的原液添加0～6%(重量比)的蔗糖(和/或葡萄糖、果葡糖漿)或0～0.2%的阿斯巴糖(Aspartame)，0.01～0.15%的檸檬酸(和/或乳酸、醋酸、磷酸)和0.2～0.6%的羧甲基纖維素(和/或海藻酸鈉、瓊脂、果膠等)。混勻后分裝于玻璃瓶中，封口后在0.5～1.5公斤/厘米2壓力下滅菌20～40分鐘，即為乳液型香菇營養(yǎng)劑。
上述均質(zhì)后的原液在＜65℃溫度下，經(jīng)真空濃縮3～5倍后，噴霧干燥，噴粉入口溫度160～200℃，出口溫度100～120℃，或濃縮后在60～80℃，1.5MPa真空度下真空干燥，即得到發(fā)酵香菇全粉。該全粉可以作為營養(yǎng)劑直接食用，也可以作為加工食品、藥品的原料。
本發(fā)明具有以下特點(diǎn)1.發(fā)酵培養(yǎng)基完全采用天然食物和食品級(jí)成分，特別是以淀粉或含淀粉的食物成份的碳源，以脫脂大豆、脫脂花生和富含維生素E的小麥胚芽，玉米胚芽、燕麥、芝麻等為氮源。不但促進(jìn)菌絲增殖，而且使產(chǎn)品含有普通香菇制品所缺乏的維生素E。
2.發(fā)酵培養(yǎng)采用先慢后快變化的攪拌速度，提高發(fā)酵菌絲濃度和粗多糖含量。
3.發(fā)酵膠液經(jīng)過調(diào)配、均質(zhì)或濃縮、干燥等加工處理，全部利用，無三廢產(chǎn)生，避免了資源浪費(fèi)，使產(chǎn)品中有效成分更全面、更豐富。
4.按本發(fā)明制法得到的產(chǎn)品具有明顯的香菇特有的滋味。
實(shí)施例1按以下組成配制500毫升培養(yǎng)基蔗糖 15克玉米淀粉 10克脫脂大豆粉 10克碳酸鈣 0.25克硫酸鎂 0.25克磷酸二氫鉀 0.5克硫酸亞鐵 5毫克加水至1升，PH為5.5以上培養(yǎng)基分裝于500毫升三角瓶中，每瓶100毫升。按常規(guī)高壓滅菌后，每瓶接種香菇LS531-1，斜面菌種1～15厘米3，置于150rpm旋轉(zhuǎn)搖瓶機(jī)上，在24±1℃溫度下振蕩培養(yǎng)7天，得到一級(jí)搖瓶種子液;用500毫升三角瓶，上述同樣培養(yǎng)基每瓶接種一級(jí)搖瓶菌種15毫升，在同樣條件下培養(yǎng)4天，得到二級(jí)搖瓶種子液;按以下配比配制5升培養(yǎng)基蔗糖 150克玉米淀粉 100克脫脂大豆粉 100克碳酸鈣 2.5克硫酸鎂 2.5克磷酸二氫鉀 5克硫酸亞鐵 50毫克加水至5升 調(diào)PH為5.5以上培養(yǎng)基分裝于5升三角瓶，每瓶5升，常規(guī)高壓滅菌后，每瓶接種二級(jí)搖瓶菌種100毫升，置于140rpm旋轉(zhuǎn)搖瓶機(jī)上，在24±1℃溫度下振蕩培養(yǎng)3天，得到三級(jí)搖瓶種子液。
100立升不銹鋼通用攪拌式發(fā)酵罐，分兩次用不同的培養(yǎng)基，在同樣條件下發(fā)酵培養(yǎng)，培養(yǎng)基裝量50升，接種量三級(jí)搖瓶種子液5升，攪拌速度200rpm，通風(fēng)量1∶1，培養(yǎng)時(shí)間96小時(shí)。
第一次按以下配比配制50升培養(yǎng)基蔗糖 1.5公斤玉米淀粉 0.75公斤脫脂大豆粉 0.5公斤碳酸鈣 25克硫酸鎂 25克磷酸二氫鉀 50克硫酸亞鐵 0.5克加水至50升，PH調(diào)至5.5第二次，以0.25公斤脫脂大豆粉加0.25公斤 小麥胚芽粉代替第一次發(fā)酵培養(yǎng)基中0.5公斤脫脂大豆粉作為氮源，其他成分與第一次相同。
兩次發(fā)酵終了時(shí)，取樣測定醪液中菌絲濃度，結(jié)果如下試驗(yàn)次數(shù) 氮源 菌絲濃度克干重/100ml 液1 1%脫脂大豆粉 1.52 0.5%脫脂大豆粉 2.0+0.5%小麥胚芽粉在達(dá)到發(fā)酵終點(diǎn)后，放罐，經(jīng)膠體磨和高壓勻漿泵進(jìn)行均質(zhì)處理后，再經(jīng)真空濃縮鍋在≤60℃的溫度下濃縮3～5倍后噴霧干燥(入口溫度180℃，出口溫度100℃)，粉碎，過80目篩，即得到發(fā)酵香菇全粉。
該全粉為棕色，有香菇特有的香味及滋味。其化學(xué)成分如下粗蛋白質(zhì)8.51%，粗脂肪2.71%，膳食纖維5.13%，鈣394ppm，磷2321ppm，鐵521ppm，鋅79.7ppm，錳54.1ppm，鉬8.6ppm，硒8.37ppm，維生素B14.28ppm，B219.94ppm，E64.1ppm，尼克酸81.17ppm。
實(shí)施例2用100立升不銹鋼攪拌式發(fā)酵罐，按以下配比配制培養(yǎng)基麥芽汁16Brix 12升玉米淀粉 1.2公斤脫脂大豆粉 0.6公斤碳酸鈣 30克硫酸鎂 30克磷酸二氫鉀 60克硫酸亞鐵 1.2克硫酸錳 0.8克氯化鋅 0.5克硫酸鈉 0.12克加水至60升 PH為5.5搖瓶種子液按例1同樣方法培養(yǎng)，接種量5升，發(fā)酵溫度24±2℃，通風(fēng)量1∶1，發(fā)酵時(shí)間96小時(shí)。
按上述培養(yǎng)基和發(fā)酵條件，在不同攪拌速度下進(jìn)行兩次發(fā)酵培養(yǎng)。第一次，攪拌速度一般控制在100rpm，僅46～68小時(shí)之間為150rpm;第二次，0～40小時(shí)，攪拌速度為130rpm，40小時(shí)以后為200rpm，發(fā)酵96小時(shí)后，測得醪液中菌絲濃度和粗多糖含量結(jié)果如下表培養(yǎng)次數(shù) 攪拌速度 菌絲濃度 粗多糖含量rpm (克干重/100ml液) (%)1 100～150 1.9 0.132 130～200 2.5 0.21實(shí)施例3按例1同樣方法經(jīng)三級(jí)搖瓶擴(kuò)大培養(yǎng)搖瓶種子液。
在100立升不銹鋼攪拌式發(fā)酵罐內(nèi)，按以下配比投料葡萄糖 1.5公斤玉米淀粉 0.25公斤脫脂大豆粉 0.75公斤碳酸鈣 25克硫酸鎂 25克磷酸二氫鉀 50克加水50升，滅菌后，接入三級(jí)搖瓶種子液5升，培養(yǎng)溫度24±1℃，攪拌速度150rpm，通風(fēng)量0-40小時(shí)1∶0.5，40-72小時(shí)1∶1，培養(yǎng)時(shí)間72小時(shí)。
在700立升不銹鋼攪拌式發(fā)酵罐內(nèi)，按以下配比投料葡萄糖 15公斤玉米淀粉 2.5公斤脫脂大豆粉 7.5公斤碳酸鈣 0.25公斤硫酸鎂 0.25公斤磷酸二氫鉀 0.5公斤維生素B10.5克加水500升，滅菌后，接入上述100立升罐內(nèi)約50升種子液，發(fā)酵條件同100立升種子罐，培養(yǎng)時(shí)間60小時(shí)。
在3噸不銹鋼通用攪拌式發(fā)酵罐內(nèi)，按以下配比投料葡萄糖 125公斤玉米淀粉 12.5公斤脫脂大豆粉 18公斤小麥胚芽粉 18公斤碳酸鈣 1.25公斤硫酸鎂 1.25公斤磷酸二氫鉀 2.5公斤硫酸亞鐵 25克硫酸錳 18克氯化鋅 10克硫酸鉬 2.5克維生素B12.5克加水至2500升左右，滅菌后，接入上述700立升罐中約500升種子液，發(fā)酵培養(yǎng)溫度24±2℃，0～40小時(shí)，攪拌速度130rpm，通風(fēng)量1∶0.5，40小時(shí)以后，攪拌速度180rpm，通風(fēng)量1∶1，培養(yǎng)時(shí)間84小時(shí)。終止發(fā)酵時(shí)，醪液呈淡棕色，有新鮮蘑菇香味，菌絲體多呈絲狀、片狀和少量直徑0.1-0.2厘米的菌球，PH3.5，可溶性固形物3.9，淀粉反應(yīng)陰性，菌絲濃度(干基)2%。
終止發(fā)酵后，向罐內(nèi)添加蔗糖150公斤、檸檬酸0.25公斤，羧甲基纖維素10公斤，升溫至100℃，0.5小時(shí)并攪拌均勻。待冷卻后下罐，再通過膠體磨和高壓勻漿泵進(jìn)行均質(zhì)處理，均質(zhì)壓力200MPa，均質(zhì)后的棕色乳液，分裝到耐壓玻璃瓶中，封口后在1.0kg/cm2壓力下滅菌0.5小時(shí)，即得到乳液型香菇營養(yǎng)飲料。
該產(chǎn)品為淡棕色乳液，口味甜酸，有明顯香菇特有的滋味，內(nèi)含粗蛋白質(zhì)0.47%，粗脂肪0.19%，其中不飽和脂肪酸占73.9%，食物纖維0.08%，鈣219ppm，磷146ppm，鐵18.6ppm，鋅3.5ppm，錳2.9ppm，鉬0.3ppm，硒0.3ppm，維生素B10.37ppm，B21.51ppm，VE0.4ppm，粗多糖0.3%，急性毒性試驗(yàn)徑口LD50＞21.5kg/kg，急性毒性分級(jí)屬無毒物質(zhì)。Ames實(shí)驗(yàn)(鼠傷寒沙門代菌/大鼠肝微粒體酶系統(tǒng)檢測致突變實(shí)驗(yàn))為陰性反應(yīng)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，該飲料可使小鼠肝過氧化脂質(zhì)降低13.97%，心肌脂褐質(zhì)降低18.83%(P＜0.01)，臨床試驗(yàn)表明對(duì)慢性肝炎治療有效率達(dá)80%，還可減輕癌癥放化療的毒副反應(yīng)，緩解患者痛苦。
權(quán)利要求
1.一種以香菇菌絲發(fā)酵醪液為基礎(chǔ)的香菇營養(yǎng)劑的制造方法，其特征在于(1)用保存菌種(香菇L531-1的孢子分離菌株)在PDA斜面培養(yǎng)基上接種，在20-30℃溫度下培養(yǎng)10-18天，得到斜面菌種；(2)將得到的斜面菌種接種在按下述配方配制的培養(yǎng)基內(nèi)，發(fā)酵培養(yǎng)基每升中含麥芽汁16Brix 100-300毫升或葡萄糖、或蔗糖、或飴糖、或乳糖10-80克淀粉或玉米粉、或馬鈴薯、或甘薯粉5-50克脫脂大豆粉或脫脂花生粉 5-25克小麥胚芽粉或玉米胚芽粉、或燕麥粉、或芝麻粉 3-25克磷酸二氫鉀(食品級(jí)) 0.3-1克硫酸鎂(食品級(jí)) 0.1-1克碳酸鈣或貝母、或珍珠粉(食品級(jí)) 0.1-1克乳酸亞鐵或葡萄糖酸亞鐵、或硫酸亞鐵(食品級(jí)) 5-50微克乳酸鋅或葡萄糖酸鋅、或氯化鋅(食品級(jí))0-20微克硫酸錳硫酸鉬亞硒酸鈉維生素B1培養(yǎng)溫度 20-30℃培養(yǎng)時(shí)間 2-8天發(fā)酵培養(yǎng)菌種采用1-3級(jí)搖瓶和1-2級(jí)種子罐逐級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)，搖瓶培養(yǎng)基裝量25-40%，接種量1-20%，旋轉(zhuǎn)式搖瓶機(jī)轉(zhuǎn)速140-200rpm，在深層發(fā)酵罐中培養(yǎng)基裝置50-70%，接種量3-20%，通氣量1∶0.5-1.2，攪拌速度前40小時(shí)100-200rpm，40小時(shí)后200-300rpm，罐壓0.3-0.5公斤/厘米2；(3)發(fā)酵培養(yǎng)終止后，發(fā)酵醪液經(jīng)膠體磨將菌絲體打碎，再用高壓勻漿泵在200-600MPa壓力下進(jìn)行均質(zhì)處理，均質(zhì)后的原液添加(重量比)蔗糖和/或葡萄糖、果葡糖漿 0-6%或阿斯巴糖 0-0.2%檸檬酸和/或乳酸、醋酸、磷酸0.01-0.15%羧甲基纖維素和/或海藻酸鈉、瓊脂、果膠 0.2-0.6%混勻后分裝于玻璃瓶中，封口后在0.5-1.5公斤/cm2壓力下滅菌20-40分鐘即得到乳液型香菇營養(yǎng)劑。(4)將均質(zhì)后的原液在＜65℃溫度下，經(jīng)真空濃縮3-5倍后，噴霧干燥，噴粉入口溫度160-200℃，出口溫度100-120℃，或濃縮后在60-80℃，1.5MPa真空度下真空干燥，即得到發(fā)酵香菇全粉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以香菇菌絲發(fā)酵醪液為基礎(chǔ)的香菇營養(yǎng)劑的制造方法。其特點(diǎn)是發(fā)酵培養(yǎng)基完全采用天然食物和食品成分，以淀粉或含淀粉的食物成分為碳源，以脫脂大豆、脫脂花生和富含維生素E的小麥胚芽、玉米胚芽、燕麥、芝麻等為氮源，不但促進(jìn)菌絲增殖而且使產(chǎn)品含有普通香菇制品所缺乏的維生素E，發(fā)酵培養(yǎng)采用先慢后快變化的攪拌速度提高發(fā)酵菌絲濃度和粗多糖含量。發(fā)酵醪液經(jīng)過調(diào)配，均質(zhì)或濃縮、干燥等加工處理，全部利用，無三廢產(chǎn)生，避免了資源的浪費(fèi)，具有明顯的香菇特有的滋味。
文檔編號(hào)A01G1/04GK1059457SQ91109908
公開日1992年3月18日 申請(qǐng)日期1991年10月22日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月22日
發(fā)明者李靜綺, 馮來友, 王寶華, 谷領(lǐng)弟 申請(qǐng)人:北京市營養(yǎng)源研究所