CN103689550A - 一种灵芝功能性食品及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种灵芝功能性食品及其制备方法。该工艺涉及生物工程技术领域，以玉米和小麦为主要原料采用菌种液体深层培养和固体发酵技术制备灵芝功能性食品。玉米和小麦浸泡，使含水率达到40～80%，灭菌后接入5～30%灵芝种子液，用保鲜膜密封发酵，发酵物经过烘干和粉碎、即为灵芝功能性食品。该制品灵芝三萜含量0.8～3.9mg/g，蛋白质0.9～8mg/g，可溶性糖<50mg/g，多糖1~15mg/g。该产品中由于含灵芝三萜，和灵芝多糖等活性成分，因而具有抑制肿瘤细胞繁殖、降低体内氧化压力和保护肝脏之功效。
Description
技术领域
本发明涉及生物工程技术领域，特指利用灵芝采用液体发酵技术扩大灵芝菌种培养，然后通过固体发酵技术转化生产灵芝功能性食品的方法和该食品的用途。
背景技术
灵芝（Ganoderma lucidum），又称红芝、木灵芝、灵芝草，在分类学上属于真菌界、担子菌亚门、多孔菌目、多孔菌科、灵芝属。灵芝是一种非常珍贵的药用真菌，是中国医药宝库中的精品。灵芝自古以来就有“仙草”之称，不但可以治疗多种疾病，而且具有滋补强体、扶正固本、有利于机体保持或恢复稳态等功效，备受人们青睐。灵芝菌盖木栓质，肾形，红褐、红紫、或者暗紫色，具有漆状光泽，有换装棱纹和辐射状皱纹，大小和形态变化很大。菌柄侧生，极少偏生，长于菌盖直径，红褐色，有光泽。灵芝喜高温高湿，强散射光，通气良好的环境，多生长在阔叶树的木桩旁、枯树根和倒木上，夏秋雨季后生长旺盛。灵芝性温，味甘，具有益精气，强筋骨等药用功能。人工培植的灵芝约50～60天子实体成熟。公元前300年左右的《礼记》，记载有“食所加庶，羞有芝柄”。公元前239年《吕氏春秋》有这样的记载“和之美者，越骆之菌”。可见我国的祖先很早就开始服食灵芝。关于灵芝，很多古代文献也提及它可以作为一种食品服用。陶弘景曾指出：“凡得芝草，便正尔食之，无余节度，故皆不云服法也。”李时珍亦指出：“昔四酷采芝，群仙服食，则芝亦菌属可食者，故移入菜部”。这些都是在我国历史上灵芝药食两用的记载。
灵芝具有生理活性的成分主要有生物碱类、多糖类、氨基酸、三萜类、有机锗微量元素及核苷酸类。灵芝能治疗神经衰弱、支气管哮喘、头晕、失眠和心悸等疾病，对肾盂肾炎、胃病、十二指肠溃疡、高血压、慢性肝炎、冠心病、白血球减少、高血清胆固醇以及癌症有不同程度的疗效，且无副作用。
灵芝的主要活性成分是灵芝三萜和灵芝多糖，含灵芝三萜和灵芝多糖的功能性食品主要来源有液体深层培养和提取。如姚文兵等公布了用水提取与氯仿－正丁醇脱色的方法从赤灵芝中提取灵芝多糖，而且证明该灵芝多糖具有抑制肿瘤生长的功效（专利号03113450.5）；钟建江和 方庆华介绍了利用液体深层培养的方法同时获得灵芝三萜和灵芝多糖的方法，使用该方法灵芝三萜和胞内和胞外灵芝多糖得率分别为２．８毫克／１００毫升和２．３４克／升（专利号00111953.2）；刘高强等公布了补加蜣螂的***提取物提高灵芝发酵液中赤芝酮C和提取、分离和纯化灵芝发酵液中赤芝酮C的技术（专利号200910305177.1）， 高益槐;等发现在减压条件下低温蒸煮、浓缩、烘干提取高活性的灵芝多糖的方法，使用该方法灵芝三萜活性提高了3－5倍，得率提高了40%（专利号96116559.6）；然而由于生产条件的限制环境保护意识的增强，从子实体提取灵芝多糖和灵芝三萜、液体发酵等都受到了限制。
固态发酵是微生物在没有或基本没有游离水的固态基质上的发酵方式，固态基质中气、液、固三相并存，即多孔性的固态基质中含有水和水不溶性物质同。水分活度低，基质水不溶性高，微生物易生长，酶活力高，酶系丰富；由于发酵过程中没有或有少量的自由水，因此基质抑制或者产物抑制现象很少发生，因此代谢产物浓度较高；发酵过程粗放，不需严格无菌条件；设备构造简单、投资少、能耗低、易操作；后处理简便、污染少，基本无废水排放。目前固态发酵的应用主要在饲料工业和酶制剂工业，而应用在灵芝发酵上的相关专利仅有少量专利。如专利201110055431.4介绍了在发酵容器（池、缸、袋、瓶）灵芝固态发酵大米，使用该种方法，发酵过程中杂菌很难控制，另外通气状况也不是太理想；专利201110252463.3介绍了小米经过浸泡、装瓶、灭菌、接种和培养等固态发酵工艺利用鹿角灵芝生产小米粉面条的工艺，但是使用该工艺生产工作量大，而且生产周期长；专利CN200810020887.5介绍了以麦秸为主要原料通过固态发酵生产灵芝三萜饲料的方法，该方法尽管可以获得灵芝三萜，但是只能作为饲料，如果提取获得灵芝三萜，成本高污染重。
发明内容
本发明提供的是一种灵芝功能性食品的生产工艺，以玉米和小麦为主要原料，灵芝为菌种，采用固体好氧发酵技术，获得灵芝功能性食品，该工艺操作简单，劳动强度较小，产品可以直接作为功能性食品使用。
灵芝功能性食品，其特征在于该食品灵芝三萜含量0.8—3.9 mg/g，蛋白质0.9—8 mg/g，可溶性糖<50mg/g，多糖1—15mg/g。
本发明的目的在于提供一种灵芝功能性食品的制备方法，其特征在于灵芝功能性食品按下述步骤制备得到：
（1）液体摇瓶菌种的制备：蔗糖20～100克，黄豆饼粉10～50克，玉米浆10～50克，麸皮10～60克，磷酸二氢钾0.06～0.6克，硫酸镁0.05～0.5克，水1000mL，分装250mL三角瓶，每瓶40～150mL，100～130℃灭菌10～60分钟，冷却后接入灵芝试管斜面菌种，在转速60～180转/分钟，温度22～33℃培养5～10天，制得灵芝液体摇瓶菌种；
（2）液体扩大培养菌种的制备：根据种子罐体积，按下述比例称取蔗糖20～100克，黄豆饼粉10～50克，玉米浆10～50克，麸皮10～60克，磷酸二氢钾0.06～0.6克，硫酸镁0.05～0.5克，豆油2～7克，水1000mL；液体深层培养培养基按罐体积50～80%转入种子罐，经过100～120℃灭菌，冷却至室温，以3～10％（体积比）接种量接入灵芝的液体摇瓶菌种，在温度22～33℃，罐压0.03～0.08兆帕，搅拌转速60～250转/分，通风量1：0.3～1：1.2（v/v/m）培养3～8天，制得灵芝液体深层培养菌种；
（3）灵芝固态发酵：玉米和小麦按照1：0.5～4（重量/重量）的比例混合均匀，用水浸泡使含水率达到40～80%（重量百分含量），110～150℃灭菌10～60分钟，冷却到室温后，以5～20％（体积比重量）接种量接入灵芝的液体深层培养的菌种，覆盖保鲜膜，在温度22～33℃，湿度55~90%培养5～20天获得灵芝发酵物；该发酵物经过烘干、粉碎即为灵芝功能性食品。
许多研究都已研究证明灵芝三萜具有保护肝脏功能（Su CH, Lain MN, Chan MH. Hepato-protective trit erpenoids from Ganoderma Tsugae Murrill. Mushroom Biology and Mushroom Products. Hongkong: The Chinese University Press, 1993, 275~ 283；王明宇, 林志彬: 灵芝三萜类成分在体内外对小鼠免疫性肝损伤的影响. 中国药学杂志2000, 35(12), 809-812），灵芝多糖能够抗氧化(张志军; 李淑芳; 魏雪生; 陈晓明. 灵芝多糖体外抗氧化活性的研究; 杨红梅; 王黎; 陈洁; 李宜培; 裴瑞;. 灵芝多糖肽对Alzheimer样大鼠海马超微结构和抗氧化能力的影响.中国老年学杂志, 2009, 29(18):2351-2353)，因此本发明提供的灵芝功能性食品具有保护肝脏和抗氧化等功效。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步阐述：
其中所述的灵芝功能性食品中功能性成分按下列方法测定：
蛋白质含量测定采用考马斯亮蓝（陈建勋、王晓峰：植物生理学实验指导.实验19：考马斯亮蓝G-250法测定蛋白质含量.华南理工大学出版社p54～55）；灵芝三萜测定采用紫外分光光度法（王翔飞,潘旭东,刘雯霞,等.黄花瓦松中总三萜成分的含量的测定.中国民族民间医药,2009,18(10):11）。多糖含量的测定采用硫酸－苯酚法（赵阳楠,常继东.苯酚硫酸法和间接碘量法测定灵芝多糖含量比较[J].食用菌, 2007,(3): 58-61.），还原糖含量测定采用3，5－二硝基水杨酸法。
本发明中实施例1～3中所使用的灵芝菌种为可以购买到的任意一种灵芝菌种，包括：赤芝、紫芝、树舌等多种灵芝菌种。玉米浆为市售任意厂家生产，但是其蛋白质含量不低于37%。所采用的酒曲为黄酒酒曲或白酒酒曲的任意一种酒曲；灵芝斜面菌种采用PDA培养基制备。1000mLPDA培养基含 200g马铃薯提取液（去皮马铃薯切成碎片、1000mL蒸馏水煮沸30分钟，八层纱布过滤，滤液定容至1000mL，滤液即为马铃薯提取液）加入蔗糖20g、琼脂20g，煮沸待琼脂完全溶化后分装试管，塞上棉塞，121℃灭菌，制成斜面。无菌接种灵芝菌种，30℃培养7天，4℃冷藏待用。
实施例1
液体摇瓶菌种的制备：蔗糖20克，黄豆饼粉50克，玉米浆50克，麸皮60克，磷酸二氢钾0.6克，硫酸镁0.5克，水1000mL，分装250mL三角瓶，每瓶40mL，100℃灭菌60分钟，冷却后接入灵芝试管斜面菌种（Ganoderma lucidum），在转速60转/分钟，温度22℃培养10天，制得灵芝液体摇瓶菌种；
液体扩大培养菌种的制备：根据种子罐体积，按下述比例称取蔗糖100克，黄豆饼粉10克，玉米浆10克，麸皮10克，磷酸二氢钾0.6克，硫酸镁0.5克，豆油7克，水1000mL；液体深层培养培养基按罐体积50%转入种子罐，经过100℃灭菌，冷却至室温，以10％（体积比）接种量接入灵芝的液体摇瓶菌种，在温度22℃，罐压0.03兆帕，搅拌转速70转/分，通风量1：0.3v/v/m培养8天，制得灵芝液体深层培养菌种；
灵芝固态发酵：玉米与小麦按1：0.5（重量比）混合均匀，用水浸泡使含水率达到45%，110℃灭菌60分钟，冷却到室温后，以20％（体积比重量）接种量接入灵芝的液体深层培养的菌种，覆盖保鲜膜，在温度32℃，湿度90%培养20天获得灵芝发酵发酵物；该发酵物经过烘干、粉碎即为灵芝功能性食品。
实施例2
液体摇瓶菌种的制备：蔗糖60克，黄豆饼粉30克，玉米浆30克，麸皮30克，磷酸二氢钾0.3克，硫酸镁0.3克，水1000mL，分装250mL三角瓶，每瓶80mL，115℃灭菌40分钟，冷却后接入灵芝试管斜面菌种（Ganoderma lucidum），在转速120转/分钟，温度28℃培养7天，制得灵芝液体摇瓶菌种；
液体扩大培养菌种的制备：根据种子罐体积，按下述比例称取蔗糖60克，黄豆饼粉25克，玉米浆31克，麸皮30克，磷酸二氢钾0.25克，硫酸镁0.25克，豆油4.1克，水1000mL；液体深层培养培养基按罐体积60%转入种子罐，经过115℃灭菌，冷却至室温，以6％（体积比）接种量接入灵芝的液体摇瓶菌种，在温度27℃，罐压0.05兆帕，搅拌转速120转/分，通风量1：0.8v/v/m培养5天，制得灵芝液体深层培养菌种；
灵芝固态发酵：玉米与小麦按1：2（重量比）混合均匀，用水浸泡使含水率达到60%，130℃灭菌30分钟，冷却到室温后，以10％（体积比重量）接种量接入灵芝的液体深层培养的菌种，覆盖保鲜膜，在温度60℃，湿度85%培养10天获得灵芝发酵发酵物；该发酵物经过烘干、粉碎即为灵芝功能性食品。
实施例3
液体摇瓶菌种的制备：蔗糖100克，黄豆饼粉10克，玉米浆10克，麸皮10克，磷酸二氢钾0.06克，硫酸镁0.05克，水1000mL，分装250mL三角瓶，每瓶140mL，128℃灭菌55分钟，冷却后接入灵芝试管斜面菌种（Ganoderma lucidum），在转速180转/分钟，温度33℃培养5天，制得灵芝液体摇瓶菌种；
` 液体扩大培养菌种的制备：根据种子罐体积，按下述比例称取蔗糖20克，黄豆饼粉45克，玉米浆45克，麸皮60克，磷酸二氢钾0.06克，硫酸镁0.05克，豆油2克，水1000mL；液体深层培养培养基按罐体积80%转入种子罐，经过120℃灭菌，冷却至室温，以3％（体积比）接种量接入灵芝的液体摇瓶菌种，在温度33℃，罐压0.08兆帕，搅拌转速250转/分，通风量1：1.1v/v/m培养8天，制得灵芝液体深层培养菌种；
灵芝固态发酵：玉米与小麦按1：3.5（重量比）混合均匀，用水浸泡使含水率达到75%，150℃灭菌10分钟，冷却到室温后，以5％（体积比重量）接种量接入灵芝的液体深层培养的菌种，覆盖保鲜膜，在温度22℃，湿度60%培养5天获得灵芝发酵物；该发酵物经过烘干、粉碎即为灵芝功能性食品。
实施例1、实施例2和实施例3的测定结果显示在表1
表1:实施例1-3成分分析表
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 灵芝三萜(mg/g) | 0.9 | 2.3 | 3.9 |
| 蛋白质(mg/g) | 1.0 | 4.5 | 7.8 |
| 还原糖（mg/g） | 18 | 17 | 19 |
| 灵芝多糖（mg/g） | 1.2 | 9.6 | 14.5 |
Claims (2)
1.灵芝功能性食品，其特征在于该食品灵芝三萜含量0.8—3.9 mg/g，蛋白质0.9—8 mg/g，可溶性糖<50mg/g，多糖1—15mg/g。
2. 权利要求1所述的灵芝功能性食品的制备方法，其特征在于按下述步骤制备得到：
（1）液体摇瓶菌种的制备：蔗糖20～100克，黄豆饼粉10～50克，玉米浆10～50克，麸皮10～60克，磷酸二氢钾0.06～0.6克，硫酸镁0.05～0.5克，水1000mL，按照体积比16～60％分装三角瓶，100～130℃灭菌10～60分钟，冷却后接入灵芝试管斜面菌种，在转速60～180转/分钟，温度22～33℃培养5～10天，制得灵芝液体摇瓶菌种；
（2）液体扩大培养菌种的制备：根据种子罐体积，按下述比例称取蔗糖20～100克，黄豆饼粉10～50克，玉米浆10～50克，麸皮10～60克，磷酸二氢钾0.06～0.6克，硫酸镁0.05～0.5克，豆油2～7克，水1000mL；液体深层培养培养基按罐体积50～80%转入种子罐，经过100～120℃灭菌，冷却至室温，以体积比3～10％接种量接入灵芝的液体摇瓶菌种，在温度22～33℃，罐压0.03～0.08兆帕，搅拌转速60～250转/分，通风量1：0.3～1：1.2（v/v/m）培养3～8天，制得灵芝液体深层培养菌种；
（3）灵芝固态发酵：玉米和小麦按照重量比1：0.5～4的比例混合均匀，用水浸泡使含水率达到重量百分含量40～80%，110～150℃灭菌10～60分钟，冷却到室温后，以体积与重量比5～20％接种量接入灵芝的液体深层培养的菌种，覆盖保鲜膜，在温度22～33℃，湿度55~90%培养5～20天获得灵芝发酵物；该发酵物经过烘干、粉碎即为灵芝功能性食品。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140402 |