CN105901585A - 一种调节血糖、血脂和提高免疫力的红曲芋头功能性食品 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种调节血糖、血脂和提高免疫力的红曲芋头功能性食品，是以芋头为主要原料，接入红曲霉作为发酵菌种，经发酵过程而得。制备步骤包括发酵培养基制备、红曲菌液态菌种制备、接种、混菌发酵培养和成品制备。所制得的红曲芋头功能性食品兼有芋头和红曲多种保健功能，富含芋头多糖、莫纳可林K、γ‑氨基丁酸和红曲色素，且桔霉素含量低，不仅具有芋头的提高机体免疫力、抗氧化和防治心脑血管病等作用，还具有红曲的降血脂、降血糖、预防动脉粥样硬化等功效。本发明将红曲霉菌株接种于芋头固态培养基进行发酵，得到的芋头功能性发酵食品口味更丰富、对人们的健康有更多的保健作用、更能满足众人的需求。
Description
技术领域
本发明属于涉及微生物发酵及生物医药领域，具体涉及一种调节血糖、血脂和提高免疫力的红曲芋头功能性食品。
背景技术
随着我国经济的发展、人民生活水平的提高以及人们饮食结构的变化，尤其是高脂膳食摄入的增多，高血糖、高血脂和高血压等“三高”疾病的发病率逐年上升。“三高”疾病已成为影响国民身体健康的头号大敌，每年因“三高”疾病死亡的人数居各种疾病死亡人数的首位。控制和预防“三高”，西药虽然效果较好 , 但因副作用大、价格相对较高，并非每个病人都能接受，因此幵发疗效更好、副作用更小的药品及保健食品有着良好的发展前景。
红曲菌（Monasucs spp.）是我国最早应用于食品加工的有益真菌之一。关于红曲的药用价值，明代李时珍在《本草纲目》中记述：“红曲气温味甘，无毒。主消食、活血、健脾、燥胃，治赤白痢，下水谷。”《本草经解要卷四》记述：“红曲以白饭蒸署成红色，与营血有同气相求之理；能升血而健脾，脾健，则为胃行其律液而胃燥矣。治赤白痢者，以有活血消食之功也；下水谷者，气温达肝味甘益脾之力也……”。现代医学研究表明红曲菌发酵过程中产生多种次级代谢产物，具有抗氧化、降血脂、降胆固醇、防治心血管疾病等多种生理活性功能。
芋头（英文名：taro；拉丁名：Colocasia esculenta；别名宇魁、青竿、土芝、毛芋）俗称芋外，属天術星科草本植物。芋头含有丰富的粘液物质，其主要组分为粘多糖，可增强机体的免疫力，提高机体的抵抗能力。而且研究表明芋头多糖具有良好的抗氧化作用。现代药理分析表明芋头还具有降血压、降血脂等作用，对于防治心脑血管病有益。如果能够把红曲菌和乳酸菌的生理功效和芋头的营养功效有机地结合在一起，使发酵产物富含多种功效成分，将会使芋头功能性发酵产物具有很高的食用和医用价值。目前，有关红曲霉发酵生产红曲色素、红曲菌丝体、MonacolinK 及降低桔霉素含量等的研究报道较多。然而，至今尚未见利用红曲菌（Monascus spp.）发酵芋头制备具有多重功效的芋头功能性发酵食品的报道。
发明内容
本发明提供了一种利用红曲菌发酵芋头制备功能性发酵食品的方法。一方面利用芋头富含的淀粉作为培养基，可以大量生产具有降血糖、降血脂、抗动脉粥样硬化等作用的代谢产物（洛伐他汀和红曲色素等）；另一方面芋头被红曲菌发酵后改变其淀粉特性，赋予芋头发酵产品良好的消化性和独特风味。由此生产的芋头红曲菌发酵产物可以用于生产具有调节血糖、血脂和提高机体免疫力等多重功效的功能性食品。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种调节血糖、血脂和提高免疫力的红曲芋头功能性食品的原料组成为：按重量份数计，红曲芋头发酵物细粉20-40份，葛根粉10-20份，菌菇粉10-20份，茯苓粉5-15份，莲子芯粉5-15份，壳聚糖3-8份，葡萄籽提取物1-3份；所述红曲芋头发酵物细粉的制备方法为：以去皮芋头为固态发酵培养基中的固态发酵基质，通过红曲菌发酵得到发酵物，经红外、冷冻或热风干燥至恒重后，经超微粉碎制得红曲芋头发酵物细粉。
所述的菌菇粉为灰树花粉、猴头菇粉、姬松茸粉、鹿角灵芝粉和牛樟芝粉中的一种或几种。
所述红曲芋头发酵物细粉的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）固体发酵培养基制备：每100
kg去皮芋头中添加氯化铵0.01-0.4 kg，麦芽糖0.01-1.0 kg，硫酸镁0.001-0.1
kg，磷酸氢二钾0.001-0.1 kg，水50-150 L；
（2）红曲菌液态菌种制备：红曲菌菌株经麦芽汁琼脂斜面培养基活化培养5天后，接入液体摇瓶培养基进行液态发酵培养制备红曲菌液态菌种；
（3）红曲芋头发酵物细粉的制备：以步骤（1）所述的固体发酵培养基的重量为基准，按质量百分比计，加入1%-10％红曲菌液态菌种（即1wt%~10wt%的红曲菌液态菌种），在温度20℃-35℃条件下发酵培养5天-15天，制得红曲芋头发酵物，经红外、冷冻或热风干燥至恒重，经超微粉碎制得红曲芋头发酵物细粉，所得红曲芋头发酵物细粉的粒度在1-20μm。
所述去皮芋头是切成片状或碎块状的新鲜芋头。
所述的红曲菌为红色红曲菌（Monascus ruber）、紫色红曲菌（Monascus purpureus）、丛毛红曲菌（Monascus pilosus）、安卡红曲菌（Monascus anka）、高粱红曲菌（Monascus
kaoliang）或橙色红曲菌（Monascusaurantiacus）中的任意一种或几种。
所述的步骤（2）中液体摇瓶培养基由如下重量百分比的组分组成：芋头粉1-5％，麦芽糖1-10％，蛋白胨0.5-6.0％，氯化铵0.01-0.5％，硫酸镁0.01-0.2%，磷酸氢二钾0.01-0.2%，余量为蒸馏水，控制pH为6.0-6.8。
所述的步骤（2）中液态发酵培养条件为：发酵温度20℃-35℃，装瓶量50-100mL/500mL三角瓶，转速150转/分钟，发酵时间5天。
所述的斜面培养基、液体摇瓶培养基和固体发酵培养基是经过121℃灭菌20-40min。
作为优选的技术方案，所述方法如下：
一种调节血糖、血脂和提高免疫力的红曲芋头功能性食品的原料组成为：按重量份数计，红曲芋头发酵物细粉40份，葛根粉10份，鹿角灵芝粉10份，茯苓粉5份，莲子芯粉5份，壳聚糖5份，葡萄籽提取物2份；所述红曲芋头发酵物细粉的制备方法为：以去皮芋头为固态发酵培养基中的固态发酵基质，通过红曲菌发酵得到发酵物，经红外、冷冻或热风干燥至恒重后，经超微粉碎制得红曲芋头发酵物细粉。
所述红曲芋头发酵物细粉的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）固体发酵培养基制备：每100
kg去皮芋头中添加氯化铵0.05 kg，麦芽糖1.0
kg，硫酸镁0.05 kg，磷酸氢二钾0.05
kg，水100 L；
（2）红曲菌液态菌种制备：红曲菌菌株经麦芽汁琼脂斜面培养基活化培养5天后，接入液体摇瓶培养基进行液态发酵培养制备红曲菌液态菌种；
（3）红曲芋头发酵物细粉的制备：以步骤（1）所述的固体发酵培养基的重量为基准，按重量百分比计加入步骤（2）所述的红曲菌液态菌种5％，在温度30℃条件下发酵培养10天，得到的红曲芋头发酵物经红外干燥至恒重，经超微粉碎制得红曲芋头发酵物细粉，所得红曲芋头发酵物细粉的粒度在1-10μm。。
所述的步骤（2）中使用的红曲菌是紫色红曲菌（Monascus purpureus）、安卡红曲菌（Monascus anka）或高粱红曲菌（Monascus
kaoliang）中的任意一种。
所述的步骤（2）中液态摇瓶培养基由如下重量百分比的组分组成是：芋头粉5％，麦芽糖5％，蛋白胨1％，氯化铵0.01％，硫酸镁0.01%，磷酸氢二钾0.01%，余量为蒸馏水，控制pH为6.5。
所述的步骤（2）中液态摇瓶发酵条件最好为：发酵温度30℃，装瓶量50mL/500mL三角瓶，转速150转/分钟，发酵时间5天。
所述的斜面培养基、液体摇瓶培养基和固体发酵培养基最好是经过121℃灭菌20min。
所述的调节血糖、血脂和提高免疫力的红曲芋头功能性食品的制备最好是做成胶囊产品。
本发明的有益效果在于：本发明提供的芋头功能性发酵食品，其兼有芋头和红曲多种保健功能，不仅具有芋头的提高机体免疫力、抗氧化作用和防治心脑血管病等作用，还具有红曲的降血脂、降血糖、预防动脉粥样硬化等功效。本发明将红曲霉菌株接种于芋头固态培养基进行发酵，得到的芋头功能性发酵食品口味更丰富、对人们的健康有更多的保健作用、更能满足众人的需求。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不仅仅限于这些实施例。
实施例
1
本实施例提供的红曲芋头功能性食品的制备方法，其由如下步骤制备而成：
（1）固体发酵培养基制备：将芋头去皮后洗净，切成碎块状，每100
kg芋头中添加氯化铵0.05 kg，麦芽糖1.0
kg，硫酸镁0.05 kg，磷酸氢二钾0.05
kg，水100 L；
（2）红曲菌液态菌种制备：紫色红曲菌（CICC
40937）菌株经麦芽汁琼脂斜面培养基活化培养5天后，接入液体摇瓶培养基进行液态发酵培养制备红曲菌液态菌种；
（3）红曲芋头发酵物细粉的制备：以步骤（1）所述的固体发酵培养基的重量为基准，按重量百分比计加入步骤（2）所述的红曲菌液态菌种5％，在温度30℃条件下发酵培养10天，得到的红曲芋头发酵物经红外干燥至恒重，经超微粉碎制得红曲芋头发酵物细粉，所得红曲芋头发酵物细粉的粒度为1-10μm；
（4）红曲芋头功能性食品的制备：以红曲芋头发酵物细粉为主要原料制备具有调节血糖、血脂和提高免疫力的红曲芋头功能性食品，其原料组成为：按重量份数计，红曲芋头发酵物细粉40份，葛根粉10份，鹿角灵芝粉10份，茯苓粉5份，莲子芯粉5份，壳聚糖3份，葡萄籽提取物1份。
所述的步骤（2）中液态摇瓶培养基由如下重量百分比的组分组成：芋头粉5％、麦芽糖5％、蛋白胨1％、氯化铵0.01％、硫酸镁0.01%，磷酸氢二钾0.01%，余量为蒸馏水，控制pH为6.5。
所述的步骤（2）中液态摇瓶发酵条件为：发酵温度30℃，装瓶量50mL/500mL三角瓶，转速150转/分钟，发酵时间5天。
所述的斜面培养基、液体摇瓶培养基和固体发酵培养基是经过121℃灭菌20
min。
实施例
2
本实施例提供的红曲芋头功能性食品的制备方法，与实施例1基本相同，由如下步骤制备而成：
（1）固体发酵培养基制备：将芋头去皮后洗净，切成碎块状，每100
kg芋头中添加氯化铵0.02 kg，麦芽糖0.5
kg，硫酸镁0.05 kg，磷酸氢二钾0.01
kg，水100 L；
（2）红曲菌液态菌种制备：高粱红曲菌（CBS
302.78）菌株经麦芽汁琼脂斜面培养基活化培养5天后，接入液体摇瓶培养基进行液态发酵培养制备红曲菌液态菌种；
（3）红曲芋头发酵物细粉的制备：以步骤（1）所述的固体发酵培养基的重量为基准，按重量百分比计加入步骤（2）所述的红曲菌液态菌种5％，在温度30℃条件下发酵培养10天，得到的红曲芋头发酵物经红外干燥至恒重，经超微粉碎制得红曲芋头发酵物细粉，所得红曲芋头发酵物细粉的粒度为1-10μm；
（4）红曲芋头功能性食品的制备：以红曲芋头发酵物细粉为主要原料制备具有调节血糖、血脂和提高免疫力的红曲芋头功能性食品，其原料配方为：红曲芋头发酵物细粉20份，葛根粉20份，鹿角灵芝粉15份，茯苓细粉10份，莲子芯粉10份，壳聚糖3份，葡萄籽提取物1份。
所述的步骤（2）中液态摇瓶培养基由如下重量百分比的组分组成：芋头粉5％，麦芽糖5％，蛋白胨1％，氯化铵0.01％，硫酸镁0.01%，磷酸氢二钾0.01%，余量为蒸馏水，控制pH为6.5。
所述的步骤（2）中液态摇瓶发酵条件为：发酵温度28℃，装瓶量100mL/500mL三角瓶，转速150转/分钟，发酵时间96小时。
所述的斜面培养基、液体摇瓶培养基和固体发酵培养基是经过121℃灭菌30
min。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
实施例
3
本实施例提供的红曲芋头功能性食品的制备方法，其由如下步骤制备而成：
（1）固体发酵培养基制备：将芋头去皮后洗净，切成碎块状，每100
kg芋头中添加氯化铵0.01 kg，麦芽糖0.01
kg，硫酸镁0.001 kg，磷酸氢二钾0.001
kg，水50 L；
（2）红曲菌液态菌种制备：红色红曲菌（CICC
41183）菌株经麦芽汁琼脂斜面培养基活化培养5天后，接入液体摇瓶培养基进行液态发酵培养制备红曲菌液态菌种；
（3）红曲芋头发酵物细粉的制备：以步骤（1）所述的固体发酵培养基的重量为基准，按重量百分比计加入步骤（2）所述的红曲菌液态菌种1％，在温度20℃条件下发酵培养15天，得到的红曲芋头发酵物经红外干燥至恒重，经超微粉碎制得红曲芋头发酵物细粉，所得红曲芋头发酵物细粉的粒度为10-20μm；
（4）红曲芋头功能性食品的制备：以红曲芋头发酵物细粉为主要原料制备具有调节血糖、血脂和提高免疫力的红曲芋头功能性食品，其原料组成为：按重量份数计，红曲芋头发酵物细粉20份，葛根粉10份，菌菇粉10份（猴头菇粉与牛樟芝粉按质量比1:1混合），茯苓粉15份，莲子芯粉15份，壳聚糖8份，葡萄籽提取物3份。
所述的步骤（2）中液态摇瓶培养基由如下重量百分比的组分组成：芋头粉5％、麦芽糖5％、蛋白胨1％、氯化铵0.01％、硫酸镁0.01%，磷酸氢二钾0.01%，余量为蒸馏水，控制pH为6.5。
所述的步骤（2）中液态摇瓶发酵条件为：发酵温度30℃，装瓶量50mL/500mL三角瓶，转速150转/分钟，发酵时间5天。
所述的斜面培养基、液体摇瓶培养基和固体发酵培养基是经过121℃灭菌20
min。
实施例
4
本实施例提供的红曲芋头功能性食品的制备方法，与实施例1基本相同，由如下步骤制备而成：
（1）固体发酵培养基制备：将芋头去皮后洗净，切成碎块状，每100
kg芋头中添加氯化铵0.05 kg，麦芽糖1.0
kg，硫酸镁0.05 kg，磷酸氢二钾0.05
kg，水100 L；
（2）红曲菌液态菌种制备：安卡红曲菌（CICC
40704）菌株经麦芽汁琼脂斜面培养基活化培养5天后，接入液体摇瓶培养基进行液态发酵培养制备红曲菌液态菌种；
（3）红曲芋头发酵物细粉的制备：以步骤（1）所述的固体发酵培养基的重量为基准，按重量百分比计加入步骤（2）所述的红曲菌液态菌种10％，在温度35℃条件下发酵培养5天，得到的红曲芋头发酵物经红外干燥至恒重，经超微粉碎制得红曲芋头发酵物细粉，所得红曲芋头发酵物细粉的粒度为10-20μm；
（4）红曲芋头功能性食品的制备：以红曲芋头发酵物细粉为主要原料制备具有调节血糖、血脂和提高免疫力的红曲芋头功能性食品，其原料组成为：红曲芋头发酵物细粉30份，葛根粉15份，姬松茸粉20份，茯苓细粉5份，莲子芯细粉5份，壳聚糖4份，葡萄籽提取物2份。
所述的步骤（2）中液态摇瓶培养基由如下重量百分比的组分组成最好是：芋头粉5％，麦芽糖5％，蛋白胨1％，氯化铵0.01％，硫酸镁0.01%，磷酸氢二钾0.01%，余量为蒸馏水，控制pH为6.5。
所述的步骤（2）中液态摇瓶发酵条件最好为：发酵温度30℃，装瓶量50mL/500mL三角瓶，转速150转/分钟，发酵时间5天。
所述的斜面培养基、液体摇瓶培养基和固体发酵培养基最好是经过121℃灭菌20min。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (5)
1. 一种调节血糖、血脂和提高免疫力的红曲芋头功能性食品，其特征在于：所述的功能性食品的原料组成为：按重量份数计，红曲芋头发酵物细粉20-40份，葛根粉10-20份，菌菇粉10-20份，茯苓粉5-15份，莲子芯粉5-15份，壳聚糖3-8份，葡萄籽提取物1-3份；所述红曲芋头发酵物细粉的制备方法为：以去皮芋头为固态发酵培养基中的固态发酵基质，通过红曲菌发酵得到红曲芋头发酵物，经红外、冷冻或热风干燥至恒重后，经超微粉碎制得红曲芋头发酵物细粉。
2. 根据权利要求1所述的一种调节血糖、血脂和提高免疫力的红曲芋头功能性食品，其特征在于：所述的菌菇粉为灰树花粉、猴头菇粉、姬松茸粉、鹿角灵芝粉和牛樟芝粉中的一种或几种。
3. 根据权利要求1所述的一种调节血糖、血脂和提高免疫力的红曲芋头功能性食品，其特征在于：所述红曲芋头发酵物细粉的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）固体发酵培养基制备：每100 kg去皮芋头中添加氯化铵0.01-0.4 kg，麦芽糖0.01-1.0 kg，硫酸镁0.001-0.1 kg，磷酸氢二钾0.001-0.1 kg，水50-150 L；
（2）红曲菌液态菌种制备：红曲菌菌株经麦芽汁琼脂斜面培养基活化培养5天后，接入液体摇瓶培养基进行液态发酵培养制备红曲菌液态菌种；
（3）红曲芋头发酵物细粉的制备：在步骤（1）得到的固体发酵培养基中加入1wt%-10wt％红曲菌液态菌种，在温度20℃-35℃条件下发酵培养5天-15天，制得红曲芋头发酵物，经红外、冷冻或热风干燥至恒重，经超微粉碎制得红曲芋头发酵物细粉，所得红曲芋头发酵物细粉的粒度在1-20μm。
4. 根据权利要求1或3所述的一种调节血糖、血脂和提高免疫力的红曲芋头功能性食品，其特征在于：所述去皮芋头为切成片状或碎块状的新鲜芋头。
5. 根据权利要求1或3所述的一种调节血糖、血脂和提高免疫力的红曲芋头功能性食品，其特征在于：所述的红曲菌为红色红曲菌、紫色红曲菌、丛毛红曲菌、安卡红曲菌、高粱红曲菌或橙色红曲菌中的任意一种或几种。
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