CN113616681B - 一种高腺苷高麦角甾醇的发酵虫草菌粉及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高腺苷高麦角甾醇的发酵虫草菌粉及其生产方法，涉及发酵虫草菌粉技术领域，包括：将符合要求的发酵液泵入原料贮罐中，控制、罐压料温和存放时间；然后过滤，过滤前后pH变化≤1.0，菌丝体与滤液分离，除去发酵母液；泵入浓缩缓冲贮罐，控制贮存真空度、温度和存放时间，然后进行浓缩，浓缩前后pH变化≤1，出料；将出料经135～180℃的超高温灭菌器4～7秒后输入带干缓冲贮罐中，控制真空度和存放时间，最后进行干燥、粉碎等得到成品。本发明的有益效果是通过控制放罐标准、过滤、浓缩、干燥等工艺条件，提高了产品质量，成品含水量1.0～7.0％，腺苷含量≥0.32％，麦角甾醇含量≥0.4％。
Description
技术领域
本发明属于发酵虫草菌粉生产技术领域，具体涉及一种高腺苷高麦角甾醇的发酵虫草菌粉及其生产方法。
背景技术
冬虫夏草是我国的名贵强壮滋补类中药材，研究表明冬虫夏草含有多种药理活性物质，具有多种药理作用，在双向调节免疫力、辅助抗肿瘤、抗氧化、防衰老、抗疲劳、抗肝损伤、抗糖尿病、降血脂、补肺益肾、止血化痰以及秘精益气等诸多方面均有显著效果，临床用量日益增大。然而，冬虫夏草由于其生境特殊，自然资源极其有限，加上人为过度采挖，野生冬虫夏草资源逐年减少。为了解决该问题，研发人员采用从天然虫草中分离的菌株经发酵生产而制得一种发酵虫草菌粉，该发酵虫草菌粉经毒理、药理、化学研究，均与原分离株天然虫草化学组成、药理作用基本一致，可替代天然虫草生产虫草制品，以弥补自然资源的短缺。
目前，国内发酵虫草菌粉生产工艺一般包括：1)过滤：将达到放罐标准的虫草发酵液泵入板框过滤机中，控制过滤压力≤0.35MPa，将菌丝体与滤液分离，过滤完后用空气吹干1～2h，空气吹干压力≤0.2MPa，得到含固量≥35％滤饼；2)浓缩：将含固量≥35％的湿菌丝体从双锥加料口加入双锥干燥机内，盖好罐盖，开启搅拌，开启螺旋板冷凝器进、出冷却水，开启真空阀门。双锥干燥机夹层、轴套放尽蒸汽冷凝水后关闭旁通阀，开启自动压力控制***进入蒸汽，开启真空及蒸汽阀门进行真空干燥，夹套压力≤0.25MPa，搅拌轴压力≤0.2Mpa，真空度≤-0.04Mpa，温度40～110℃，浓缩时间为12～30h，得到含水量≤60％的湿物料；3)干燥：将含水量≤60％的湿物料机制成直径1～3cm的药丸，药丸均匀装入已清洁的不锈钢托盘中，控制不锈钢托盘中药丸厚度为2～3层，放入40～110℃真空烘箱进行干燥，加热方式为夹套加热，夹套内加热介质温度95～120℃，真空度≤-0.03～0.06Mpa，干燥时间18～30h；4)粉碎、过筛、包装：干燥品经粉碎、过筛、包装即得发酵虫草菌粉成品。此工艺在生产中一直沿用至今，存在难以适应新版GMP要求，过程控制精度低，偏差调节手段少，导致成品中腺苷及麦角甾醇含量总体水平波动较大，且生产工艺耗时耗力，生产成本较高。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种高腺苷高麦角甾醇的发酵虫草菌粉及其生产方法，以提高产品的质量和稳定性，从而使制得的发酵虫草菌粉成品的含水量介于1.0～7.0％之间，腺苷含量≥0.320％，麦角甾醇含量≥0.400％。
本发明的技术解决方案如下：
一种高腺苷高麦角甾醇的发酵虫草菌粉的生产方法，包括以下步骤：
S1、过滤：将菌龄≥50h，菌体浓度≥14ml/100ml，pH为4.0～6.0，原基分化良好、料色发白、无杂菌污染且符合生产规范的虫草发酵液泵入原料贮罐中贮存，通入无菌空气控制罐压≤0.05MPa，保持料温9～30℃，存放时间≤24h；然后将虫草发酵液泵入膜过滤机中进行过滤，过滤前后虫草发酵液pH变化≤1.0，将菌丝体与滤液分离，除去30～70％的发酵母液，得到含固量≥6％的虫草膜浓缩液；
S2、浓缩：将步骤S1得到的含固量≥6％的虫草膜浓缩液泵入浓缩缓冲贮罐中贮存，控制浓缩缓冲贮罐的真空度为-0.08±0.005MPa，加热夹套热水进温度50～100℃，热水出温度40～90℃，存放时间≤10h；然后将虫草膜浓缩液泵入蒸发器中进行浓缩，控制浓缩前后虫草膜浓缩液pH变化≤1.0，出料含固量15～30％，进出料方式连进连出/间断式出料，得到浓缩液；
S3、干燥：将步骤S2得到的浓缩液经控制温度为135～180℃的超高温灭菌器4～7秒后输入带干缓冲贮罐中贮存，控制带干缓冲贮罐的真空度为-0.05±0.01MPa，加热夹套热水进温度50～100℃，热水出温度40～90℃，存放时间≤10h，得到含固量为15～30％的浓缩液，然后将浓缩液进行干燥，得到干燥品；
S4、将干燥品经粉碎、过筛、混合、包装，得到发酵虫草菌粉成品。
本发明的一种具体实施方式中，所述步骤S1中，将虫草发酵液泵入膜过滤机中进行过滤，控制进压力：0.4±0.05MPa，中压力：0.3±0.05MPa，出压力：0.15±0.05MPa，温度为9～50℃。
本发明的一种具体实施方式中，所述步骤S1中，所述步骤S1中，启动输料泵，将达到放罐标准的虫草发酵液泵入原料贮罐中贮存，通入无菌空气控制罐压0.02～0.05MPa，采用9℃水夹套冷却，保持料温9～30℃。
本发明的一种具体实施方式中，所述步骤S1中，虫草发酵液在原料贮罐贮存过程中，确保虫草发酵液pH变化≤1.0，对于pH变化≤1.0的虫草发酵液，泵入膜过滤机中过滤，对于pH变化＞1.0的虫草发酵液，泵入浓缩缓冲贮罐中贮存。
本发明的一种具体实施方式中，所述步骤S2中，然后将虫草膜浓缩液泵入真空旋转薄膜蒸发器中进行浓缩，控制真空旋转薄膜蒸发器的真空度为-0.08±0.01MPa，搅拌频率50±5HZ，加热夹套热水进温度60～100℃，热水出温度50～90℃。
本发明的一种具体实施方式中，所述步骤S2中，所述步骤S2中，虫草膜浓缩液在浓缩缓冲贮罐中贮存过程中，确保虫草膜浓缩液pH变化≤1.0，对于pH变化≤1.0的虫草膜浓缩液，泵入真空旋转薄膜蒸发器浓缩，对于pH变化＞1.0的虫草膜浓缩液，泵入带干缓冲贮罐中贮存。
本发明的一种具体实施方式中，所述步骤S3中，将浓缩液泵入真空带式液体连续干燥机进行连续干燥，真空带式液体连续干燥机采用冷冻干燥或加热干燥，控制真空度为-0.09～-0.10MPa；进料泵频率为8～25Hz；履带速度为8～26Hz。
本发明的一种具体实施方式中，所述步骤S3中，真空带式液体连续干燥机采用冷冻干燥时，油/水箱温度分别为：Ⅰ区-90～-100℃，Ⅱ区-70～-90℃，Ⅲ区100～120℃；回油/水箱温度分别为：Ⅰ区-95～-98℃，Ⅱ区-65～-87℃，Ⅲ区95～117℃；物料温度分别为：Ⅰ区-50～-70℃，Ⅱ区-55～-60℃，Ⅲ区30～108℃。
本发明的一种具体实施方式中，所述步骤S3中，真空带式液体连续干燥机采用加热干燥时，油/水箱温度分别为：Ⅰ区100～180℃，Ⅱ区100～180℃，Ⅲ区100～180℃；回油/水箱温度分别为：Ⅰ区110～180℃，Ⅱ区110～180℃，Ⅲ区95～117℃；物料温度分别为：Ⅰ区35～148℃，Ⅱ区60～108℃，Ⅲ区60～108℃。
一种采用上述的方法得到的高腺苷高麦角甾醇的发酵虫草菌粉，发酵虫草菌粉成品的含水量介于1.0～7.0％之间，腺苷含量≥0.320％，麦角甾醇含量≥0.400％。
本发明中，申请人经过研究发现，虫草发酵液的放罐标准会影响成品的质量，在现有技术的工艺条件下，少数发酵质量不佳的放罐发酵液在生产过程中会造成成品质量下降，当联调联试验证生产批次的生产时间需达到24h时，有些批次初始取样成品质量和最终取样成品质量降幅甚至超过50％。因此，申请人通过对发酵液放罐标准及过滤过程关键控制参数进行了追踪验证，结果表明：培养过程符合江西国药有限责任公司生产规范，菌龄≥50h，菌体浓度≥14ml/100ml，pH：4.0～6.0，原基分化良好，料色发白，无杂菌等微生物污染的虫草发酵液可以在保持料温≤30℃，贮存时间≤24h的条件下，在采用本发明的膜过滤过程关键控制参数条件下，仍可生产出质量稳定的产品；并且，申请人发现到过滤过程也会严重影响成品质量，同时，质量波动幅度大的产品，生产过程中pH变化也较大，且含固量差异也会影响母液除去率，最终确定膜过滤前后pH变化≤1.0，除去30～70％的母液，得到含固量≥6％的虫草膜浓缩液，可以得到质量稳定的产品。
同时，现有技术中，虫草膜浓缩液在浓缩缓冲贮罐中的贮存时间≤3h，由于贮存时间过短，大生产条件下浓缩设备利用率不高，且易造成固定资产投资过高，因此，申请人通过实验发现，通过采用步骤S1的发酵液放罐标准及过滤工艺后，以及控制步骤S2中浓缩缓冲贮罐的真空度-0.08±0.005MPa，加热夹套热水进温度≥50℃，热水出温度≥40℃条件下，存放10h对产品质量影响不大，延长了虫草膜浓缩液存放时间，满足浓缩设备利用率及固定资产投资要求。现有技术中，虫草膜浓缩液在浓缩缓冲贮罐中的贮存时间≤3h，由于贮存时间过短，大生产条件下浓缩设备利用率不高，且易造成固定资产投资过高。申请人经过研究发现，如果在步骤S3新浓缩工艺条件下，单纯延长贮存时间，仍存在产品质量波动大及微生物限度超标的风险。申请人经实验验证：将达到标准的浓缩液出料经控制温度为135～180℃的超高温灭菌器(UHT)4～7秒后，在控制真空度-0.05±0.01MPa，加热夹套热水进温度≥50℃，热水出温度≥40℃的带干缓冲贮罐贮存10h对产品质量影响不大，同时，满足浓缩设备利用率及固定资产投资要求。
本发明至少具有以下有益效果之一：
本发明通过控制虫草发酵液放罐标准，选取符合生产规范，菌龄≥50h，菌体浓度≥14ml/100ml，pH：4.0～6.0，原基分化良好，料色发白，无杂菌等微生物污染的虫草发酵液作为放罐标准，并通过严格的控制过滤、浓缩、干燥等工艺条件，使得了生产的发酵虫草菌粉成品的质量得到了提高，质量更加稳定，其中含有的腺苷及麦角甾醇含量更加稳定，并提高了生产效率和设备利用率。本发明的发酵虫草菌粉成品的含水量介于1.0～7.0％之间，腺苷含量≥0.320％，麦角甾醇含量≥0.400％。
附图说明
图1为本发明的草菌粉生产工艺流程图。
具体实施方式
一种高腺苷高麦角甾醇的发酵虫草菌粉生产方法，步骤如下：
S1、过滤：启动输料泵，将达到放罐标准的虫草发酵液泵入原料贮罐中贮存，通入无菌空气控制罐压≤0.05MPa，更优选地，控制罐压0.02～0.05MPa，9℃水夹套冷却，保持料温9～30℃，存放时间≤24h；启动输料泵，将虫草发酵液泵入膜过滤机中，控制进压力：0.4±0.05MPa，中压力：0.3±0.05MPa，出压力：0.15±0.05MPa，温度9～50℃；膜过滤前后虫草发酵液pH变化≤1.0，将菌丝体与滤液分离；除去30～70％的发酵母液，得到含固量≥6％的虫草膜浓缩液；
其中，达到放罐标准的虫草发酵液的要求是：培养过程符合江西国药有限责任公司生产规范，菌龄≥50h，菌体浓度≥14ml/100ml，pH为4.0～6.0，原基分化良好(原基分化率≥75％)，料色发白，无杂菌等微生物污染。申请人经过研究发现，虫草发酵液的放罐标准会影响成品的质量，现有工艺条件下，少数发酵质量不佳的放罐发酵液在生产过程中会造成成品质量下降，当联调联试验证生产批次的生产时间需达到24h时，有些批次初始取样成品质量和最终取样成品质量降幅甚至超过50％。因此，申请人通过对发酵液放罐标准及过滤过程关键控制参数进行了追踪验证，结果表明：培养过程符合江西国药有限责任公司生产规范，菌龄≥50h，菌体浓度≥14ml/100ml，pH：4.0～6.0，原基分化良好，料色发白，无杂菌等微生物污染的虫草发酵液可以在保持料温9～30℃℃，贮存时间≤24h的条件下，在采用本发明的膜过滤过程关键控制参数条件下，仍可生产出质量稳定的产品；并且，申请人发现到过滤过程也会严重影响成品质量，同时，质量波动幅度大的产品，生产过程中pH变化也较大，且含固量差异也会影响母液除去率，最终确定膜过滤前后pH变化≤1.0，除去30～70％的母液，得到含固量≥6％的虫草膜浓缩液，可以得到质量稳定的产品。
其中，膜过滤机由多根膜管串并联组成，虫草发酵液进口处的压力为进压力，中间串联接口的压力为中压力，出口处的压力为出压力。所述膜过滤机的膜材质可为有机膜、金属膜、金属氧化物膜或陶瓷膜，膜过滤孔径：100～600nm，操作压力≤0.5MPa，操作温度≤100℃，配备自动仪表，能实现自动控制。
其中，所述虫草发酵液在原料贮罐中贮存过程中，确保虫草发酵液pH变化≤1.0，对pH变化超限物料，可直接泵入浓缩缓冲贮罐中贮存，禁止泵入膜过滤机过滤。
S2、浓缩：启动输料泵，将达到标准的虫草膜浓缩液泵入浓缩缓冲贮罐中贮存，控制浓缩缓冲贮罐真空度为-0.08±0.005MPa，加热夹套热水进温度50～100℃，热水出温度40～90℃，存放时间≤10h，控制虫草膜浓缩液在浓缩缓冲贮罐贮存前后pH变化≤1.0；然后启动输料泵，将虫草膜浓缩液泵入真空旋转薄膜蒸发器中，控制真空度-0.08±0.01MPa，搅拌频率50±5HZ，加热夹套热水进温度60～100℃，热水出温度50～90℃，浓缩前后虫草膜浓缩液pH变化≤1.0，出料含固量15～30％，进出料方式连进连出/间断式出料；
其中，所述真空旋转薄膜蒸发器可为升膜式、降膜式或刮膜式，操作真空度≤-1.0MPa，操作温度≤100℃，配备自动仪表，能实现自动控制。
其中，所述膜浓缩液在浓缩缓冲贮罐中贮存过程中，确保虫草膜浓缩液pH变化≤1.0，对pH变化超限物料，可直接泵入带干缓冲贮罐中贮存，禁止泵入真空旋转薄膜蒸发器浓缩。
现有技术中，虫草膜浓缩液在浓缩缓冲贮罐中的贮存时间≤3h，由于贮存时间过短，大生产条件下浓缩设备利用率不高，且易造成固定资产投资过高，因此，申请人通过实验发现，通过采用步骤S1的发酵液放罐标准及过滤工艺后，以及控制步骤S2中浓缩缓冲贮罐的真空度-0.08±0.005MPa，加热夹套热水进温度≥50℃，热水出温度≥40℃条件下，存放10h对产品质量影响不大，延长了虫草膜浓缩液存放时间，满足浓缩设备利用率及固定资产投资要求。
S3、干燥：启动输料泵，将达到标准的浓缩液出料经控制温度为135～180℃的超高温灭菌器(UHT)4～7秒后，输入带干缓冲贮罐中贮存，控制真空度-0.05±0.01MPa，加热夹套热水进温度50～100℃，热水出温度40～90℃，存放时间0.5～10h，确保各项指标稳定可控，浓缩液的含固量达到15～30％；然后启动螺杆泵，将含固量达到15～30％的浓缩液泵入真空带式液体连续干燥机连续干燥，控制真空度为-0.09～-0.10MPa；进料泵频率为：8～25Hz；履带速度为：8～26Hz，得到干燥品；
现有技术中，虫草膜浓缩液在浓缩缓冲贮罐中的贮存时间≤3h，由于贮存时间过短，大生产条件下浓缩设备利用率不高，且易造成固定资产投资过高。申请人经过研究发现，如果在步骤S3新浓缩工艺条件下，单纯延长贮存时间，仍存在产品质量波动大及微生物限度超标的风险。申请人经实验验证：将达到标准的浓缩液出料经控制温度为135～180℃的超高温灭菌器(UHT)4～7秒后，在控制真空度-0.05±0.01MPa，加热夹套热水进温度50～100℃，热水出温度40～90℃的带干缓冲贮罐贮存10h对产品质量影响不大，同时，满足浓缩设备利用率及固定资产投资要求。
所述真空带式液体连续干燥机可以是加热干燥，也可以是冷冻干燥；换热媒介可以是导热油、过热水、蒸汽、热水、电加热、冷冻盐水、液氮等；操作真空度≤-0.1MPa，操作温度≤200℃，具体温度范围如下：
加热干燥时，油/水箱温度分别为：Ⅰ区100～180℃，Ⅱ区100～180℃，Ⅲ区100～180℃；回油/水箱温度分别为：Ⅰ区110～180℃，Ⅱ区110～180℃，Ⅲ区95～117℃；物料温度分别为：Ⅰ区35～148℃，Ⅱ区60～108℃，Ⅲ区60～108℃；
冷冻干燥时，油/水箱温度分别为：Ⅰ区-90～-100℃，Ⅱ区-70～-90℃，Ⅲ区100～120℃；回油/水箱温度分别为：Ⅰ区-95～-98℃，Ⅱ区-65～-87℃，Ⅲ区95～117℃；物料温度分别为：Ⅰ区-50～-70℃，Ⅱ区-55～-60℃，Ⅲ区30～108℃。本发明首次实现冷冻干燥条件下生产出合格成品。
本发明的真空带式液体连续干燥机具有真空状态下长期连续进出料、多元分段控温、在线非接触式近红外水分检测、自动真空度调节能力，外型为一固定的卧式圆筒，其内部有若干条可加热的不粘式干燥履带，待干燥的料液通过摆动式输送机构直接布于干燥机内的履带上，由电机驱动特制的胶辊带动干燥带以设定的速度沿干燥机筒体方向运动，配备自动仪表，能实现自动控制。
S4、将干燥品经万能粉碎机粉碎、过筛，经双锥混合机混合完毕后，用粉料包装机按每袋25Kg装入包装桶内即得发酵虫草菌粉成品。
全***置于洁净区内，其中，膜过滤和浓缩设备为封闭式，不与外界联通，设备内部符合洁净要求，在设备停产清洗后，持续以无菌空气吹扫设备及管路≥2h，控制气压≤0.05MPa，定期或不定期以过氧化氢、二氧化氯等消毒剂对设备、管路、生产空间进行消毒，保持设备及管路生产前处于无菌状态，能够降低微生物限度风险，对于全***环境卫生明确标明，从而有助于提高产品质量。
本发明所用工艺公用***均由江西国药有限责任公司提供。
采用本发明制得的发酵虫草菌粉成品的含水量介于1.0～7.0％(质量含量)之间，腺苷(折干)含量≥0.320％(质量含量)，麦角甾醇(折干)含量≥0.400％(质量含量)。
下面用具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不仅局限于以下具体实施例。
以下实施例和对比例所采用的虫草发酵液均由江西国药有限责任公司提供。
实施例1
S1、启动输料泵，将30吨菌龄55h，菌体浓度24ml/100ml，含固量4.59％，PH为4.13，原基分化良好，料色发白，无杂菌等微生物污染的达到放罐标准的虫草发酵液泵入原料贮罐中贮存，通入无菌空气控制罐压0.02MPa，9℃水夹套冷却，保持料温30℃，存放时间15h。启动输料泵，将虫草发酵液泵入膜孔径为100nm的陶瓷膜过滤机中，控制进压力为0.4±0.05MPa，中压力为0.3±0.05MPa，出压力为0.15±0.05MPa，温度50℃，膜后pH：4.89，将菌丝体与滤液分离，除去31.2％的母液，得到含固量6.53％的虫草陶瓷膜浓缩液。
S2、启动输料泵，将达到标准的虫草陶瓷膜浓缩液泵入浓缩缓冲贮罐中贮存，控制真空度-0.08±0.005MPa，加热夹套热水进温度100℃，热水出温度90℃，存放时间5.5h。启动输料泵，将陶瓷膜浓缩液泵入升膜式真空旋转薄膜蒸发器中，控制真空度-0.08±0.01MPa，搅拌频率50±5HZ，加热夹套热水进温度100℃，热水出温度90℃，浓缩后pH为5.32，出料含固量15％，进出料方式连进连出。
S3、启动输料泵，将达到标准的浓缩液出料经控制温度为135±1℃的超高温灭菌器(UHT)6秒后输入带干缓冲贮罐中贮存，控制真空度-0.05±0.01MPa，加热夹套热水进温度100℃，热水出温度90℃，存放时间7.5h。启动螺杆泵，将浓缩液泵入真空带式液体连续干燥机连续干燥。控制真空度为-0.09～-0.10MPa；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区油/水箱温度分别为：Ⅰ区180±1℃，Ⅱ区180±1℃，Ⅲ区180±1℃；回油/水箱温度分别为：Ⅰ区178±1℃，Ⅱ区178±1℃，Ⅲ区178±1℃；物料温度分别为：Ⅰ区60±5℃，Ⅱ区80±5℃，Ⅲ区90±5C；进料泵频率为25Hz；履带速度为26Hz。
S4、干燥品经万能粉碎机粉碎、过筛、双锥混合机混合完毕后，用粉料包装机按每袋25Kg装入包装桶内即得发酵虫草菌粉成品。
实施例2
S1、启动输料泵，将30吨菌龄65h，菌体浓度28ml/100ml，含固量：3.97％，pH为5.29，原基分化良好，料色发白，无杂菌等微生物污染。达到放罐标准的虫草发酵液泵入原料贮罐中贮存，通入无菌空气控制罐压0.04Mpa，9℃水夹套冷却，保持料温20℃，存放时间20h。启动输料泵，将虫草发酵液泵入膜孔径为200nm的TiO2金属氧化物膜过滤机中，控制进压力为0.4±0.05Mpa，中压力0.3±0.05Mpa，出压力0.15±0.05Mpa，温度40℃，膜后PH为5.62，将菌丝体与滤液分离。除去52.4％的母液，得到含固量8.13％的虫草TiO2金属氧化物膜浓缩液。
S2、启动输料泵，将达到标准的虫草TiO2金属氧化物膜浓缩液泵入浓缩缓冲贮罐中贮存，控制真空度-0.08±0.005Mpa，加热夹套热水进温度75℃，热水出温度65℃，存放时间8.3h。启动输料泵，将TiO2金属氧化物膜浓缩液泵入降膜式真空旋转薄膜蒸发器中，控制真空度-0.08±0.01Mpa，搅拌频率50±5HZ，加热夹套热水进温度80℃，热水出温度70℃，浓缩后pH为5.88，出料含固量21.5％，进出料方式间断式出料。
S3、启动输料泵，将达到标准的浓缩液出料经控制温度为150±1℃的超高温灭菌器(UHT)5秒后输入带干缓冲贮罐中贮存，控制真空度为-0.05±0.01Mpa，加热夹套热水进温度75℃，热水出温度65℃，存放时间7.5h。启动螺杆泵，将浓缩液泵入真空带式液体连续干燥机连续干燥。控制真空度为-0.09～-0.10Mpa；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区油/水箱温度分别为：Ⅰ区-98±1℃，Ⅱ区-88±1℃，Ⅲ区105±1℃；回油/水箱温度分别为：Ⅰ区-95±1℃，Ⅱ区-80±1℃，Ⅲ区98±1℃；物料温度分别为：Ⅰ区-55±5℃，Ⅱ区-50±5℃，Ⅲ区75±5℃；进料泵频率为：16Hz；履带速度为：18Hz。
S4、干燥品经万能粉碎机粉碎、过筛、双锥混合机混合完毕后，用粉料包装机按每袋25Kg装入包装桶内即得发酵虫草菌粉成品。
实施例3
S1、启动输料泵，将30吨菌龄75h，菌体浓度32ml/100ml，含固量：3.10％，PH：5.65，原基分化良好，料色发白，无杂菌等微生物污染。达到放罐标准的虫草发酵液泵入原料贮罐中贮存，通入无菌空气控制罐压0.05Mpa，9℃水夹套冷却，保持料温10℃，存放时间24h。启动输料泵，将虫草发酵液泵入膜孔径为600nm的聚氟聚合物有机膜过滤机中，控制进压力：0.4±0.05Mpa，中压力：0.3±0.05Mpa，出压力：0.15±0.05Mpa，温度30℃，膜后pH：5.93，将菌丝体与滤液分离。除去68.5％的母液，得到含固量9.36％的虫草聚氟聚合物有机膜浓缩液。
S2、启动输料泵，将达到标准的虫草聚氟聚合物有机膜浓缩液泵入浓缩缓冲贮罐中贮存，控制真空度-0.08±0.005Mpa，加热夹套热水进温度55℃，热水出温度40℃，存放时间10h。启动输料泵，将聚氟聚合物有机膜浓缩液泵入升膜式真空旋转薄膜蒸发器中，控制真空度-0.08±0.01Mpa，搅拌频率50±5HZ，加热夹套热水进温度60℃，热水出温度50℃，浓缩后pH为6.38，出料含固量29.7％，进出料方式间断式出料。
S3、启动输料泵，将达到标准的浓缩液出料经控制温度为180±1℃的超高温灭菌器(UHT)4秒后输入带干缓冲贮罐中贮存，控制真空度-0.05±0.01Mpa，加热夹套热水进温度50℃，热水出温度40℃，存放时间9.5h。启动螺杆泵，将浓缩液泵入真空带式液体连续干燥机连续干燥。控制真空度为-0.09～-0.10Mpa；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区油/水箱温度分别为：Ⅰ为100±1℃，Ⅱ为100±1℃，Ⅲ为100±1℃；回油/水箱温度分别为：Ⅰ为100±1℃，Ⅱ为100±1℃，Ⅲ为100±1℃；物料温度分别为：Ⅰ为45±5℃，Ⅱ为90±5℃，Ⅲ为90±5℃；进料泵频率为8Hz；履带速度为8Hz。
S4、干燥品经万能粉碎机粉碎、过筛、双锥混合机混合完毕后，用粉料包装机按每袋25Kg装入包装桶内即得发酵虫草菌粉成品。
为了考察发酵虫草菌粉的最佳生产工艺方法，将本发明的生产工艺方法与现有工艺进行了对比实验。
对比例1
步骤S1采用传统的板框过滤工艺；
步骤S2采用传统的双锥浓缩工艺；
步骤S3采用传统的真空烘箱干燥；
步骤S4同实施例1。
对比例2
步骤S1采用传统的板框过滤工艺；
步骤S2采用传统的双锥浓缩工艺；
步骤S3采用传统的常压烘箱干燥；
步骤S4同实施例1。
对比例3
步骤S1采用传统的板框过滤工艺；
步骤S2采用传统的双锥浓缩工艺；
步骤S3采用传统的微波干燥；
步骤S4同实施例1。
对比例4
步骤S1采用传统的板框过滤工艺；
步骤S2采用传统的双锥浓缩工艺；
步骤S3采用传统的远红外干燥；
步骤S4同实施例1。
对比例5
步骤S1采用传统的板框过滤工艺；
步骤S2不进行浓缩，即经步骤S1板框过滤后，加水稀化后直接进行步骤S3冷冻干燥；
步骤S3采用传统的冷冻干燥；
步骤S4同实施例1。
对比例6
与实施例1的区别在于：步骤S1中，将30吨菌龄40h，菌体浓度8ml/100ml，含固量4.59％，PH为3，原基分化良好，料色发白，无杂菌等微生物污染的虫草发酵液泵入原料贮罐中贮存，虫草发酵液在原料贮罐中贮存过程中，pH变化为1.2，其他同实施例1。
对比例7
与实施例1的区别在于：步骤S2中，将达到标准的陶瓷膜浓缩液泵入浓缩缓冲贮罐中贮存，控制真空度-0.06±0.005MPa，加热夹套热水进温度40℃，热水出温度30℃，存放时间5.5h。启动输料泵，将陶瓷膜浓缩液泵入升膜式真空旋转薄膜蒸发器中，控制真空度-0.06±0.01MPa，搅拌频率30±5HZ，加热夹套热水进温度40℃，热水出温度30℃，浓缩后pH为4.52，出料含固量15％，进出料方式连进连出。
其他同实施例1。
对比例8
与实施例1的区别在于：步骤S3中，浓缩液不经超高温灭菌器处理直接输入带干缓冲贮罐中贮存6h。
其他同实施例1。
发酵虫草菌粉的质量测试
测试实施例1～3以及对比例1～8得到的发酵虫草菌粉的质量，结果如表1所示：
表1 发酵虫草菌粉的质量
由表1可以看出，实施例1～3得到的发酵虫草菌粉的质量符合控制标准，并且腺苷含量分别为0.355％、0.382％以及0.362％，明显大于控制标准0.140％；麦角甾醇含量分别为0.427％、0.469％以及0.443％，明显大于控制标准0.220％；总苷含量分别为1.095％、1.127％以及1.103％，明显大于控制标准0.485％。
将实施例1～3与对比例1～5比较可以看出，实施例1～3得到的发酵虫草菌粉含有的腺苷、麦角甾醇以及总苷的含量均明显大于对比例1～5，由此说明，本发明的方法相比传统的方法，使得了生产的发酵虫草菌粉成品的质量得到了提高，发酵虫草菌粉中腺苷、麦角甾醇以及总苷的含量得到明显提升。
将实施例1～3与对比例6～8比较可以看出，实施例1～3得到的发酵虫草菌粉含有的腺苷、麦角甾醇以及总苷的含量均明显大于对比例6(步骤S1虫草发酵液不在本发明的放罐标准)、对比例7(步骤S2中浓缩工艺参数不在范围内)以及对比例8(步骤S3浓缩液未经超高温灭菌器处理)，由此说明，步骤S1虫草发酵液的放罐标准、步骤S2中浓缩工艺参数以及步骤S3浓缩液是否进行超高温灭菌器处理均会影响发酵虫草菌粉成品的质量，因此，本发明是通过对步骤S1虫草发酵液放罐标准以及过滤工艺控制、步骤S2中浓缩工艺控制以及步骤S3干燥工艺控制，从而实现本发明的技术效果。
以上仅是本发明的特征实施范例，对本发明保护范围不构成任何限制。凡采用同等交换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高腺苷高麦角甾醇的发酵虫草菌粉的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、过滤：将菌龄≥50h，菌体浓度≥14ml/100ml，pH为4.0～6.0，原基分化良好、料色发白、无杂菌污染且符合生产规范的虫草发酵液泵入原料贮罐中贮存，通入无菌空气控制罐压≤0.05MPa，保持料温9～30℃，存放时间≤24h；然后将虫草发酵液泵入膜过滤机中进行过滤，过滤前后虫草发酵液pH变化≤1.0，将菌丝体与滤液分离，除去30～70％的发酵母液，得到含固量≥6％的虫草膜浓缩液；
S2、浓缩：将步骤S1得到的含固量≥6％的虫草膜浓缩液泵入浓缩缓冲贮罐中贮存，控制浓缩缓冲贮罐的真空度为-0.08±0.005MPa，加热夹套热水进温度50～100℃，热水出温度40～90℃，存放时间≤10h；然后将虫草膜浓缩液泵入蒸发器中进行浓缩，控制浓缩前后虫草膜浓缩液pH变化≤1.0，出料含固量15～30％，进出料方式连进连出/间断式出料，得到浓缩液；
S3、干燥：将步骤S2得到的浓缩液经控制温度为135～180℃的超高温灭菌器4～7秒后输入带干缓冲贮罐中贮存，控制带干缓冲贮罐的真空度为-0.05±0.01MPa，加热夹套热水进温度50～100℃，热水出温度40～90℃，存放时间≤10h，得到含固量为15～30％的浓缩液，然后将浓缩液进行干燥，得到干燥品；
S4、将干燥品经粉碎、过筛、混合、包装，得到发酵虫草菌粉成品。
2.根据权利要求1所述的一种高腺苷高麦角甾醇的发酵虫草菌粉的生产方法，其特征在于，所述步骤S1中，将虫草发酵液泵入膜过滤机中进行过滤，控制进压力：0.4±0.05MPa，中压力：0.3±0.05MPa，出压力：0.15±0.05MPa，温度为9～50℃。
3.根据权利要求2所述的一种高腺苷高麦角甾醇的发酵虫草菌粉的生产方法，其特征在于，所述步骤S1中，启动输料泵，将虫草发酵液泵入原料贮罐中贮存，通入无菌空气控制罐压0.02～0.05MPa，采用9℃水夹套冷却，保持料温9～30℃。
4.根据权利要求3所述的一种高腺苷高麦角甾醇的发酵虫草菌粉的生产方法，其特征在于，所述步骤S1中，虫草发酵液在原料贮罐贮存过程中，确保虫草发酵液pH变化≤1.0，对于pH变化≤1.0的虫草发酵液，泵入膜过滤机中过滤，对于pH变化＞1.0的虫草发酵液，泵入浓缩缓冲贮罐中贮存。
5.根据权利要求1所述的一种高腺苷高麦角甾醇的发酵虫草菌粉的生产方法，其特征在于，所述步骤S2中，将虫草膜浓缩液泵入真空旋转薄膜蒸发器中进行浓缩，控制真空旋转薄膜蒸发器的真空度为-0.08±0.01MPa，搅拌频率50±5HZ，加热夹套热水进温度60～100℃，热水出温度50～90℃。
6.根据权利要求5所述的一种高腺苷高麦角甾醇的发酵虫草菌粉的生产方法，其特征在于，所述步骤S2中，虫草膜浓缩液在浓缩缓冲贮罐中贮存过程中，确保虫草膜浓缩液pH变化≤1.0，对于pH变化≤1.0的虫草膜浓缩液，泵入真空旋转薄膜蒸发器浓缩，对于pH变化＞1.0的虫草膜浓缩液，泵入带干缓冲贮罐中贮存。
7.根据权利要求1所述的一种高腺苷高麦角甾醇的发酵虫草菌粉的生产方法，其特征在于，所述步骤S3中，将浓缩液泵入真空带式液体连续干燥机进行连续干燥，真空带式液体连续干燥机采用冷冻干燥或加热干燥，控制真空度为-0.09～-0.10MPa；进料泵频率为8～25Hz；履带速度为8～26Hz。
8.根据权利要求7所述的一种高腺苷高麦角甾醇的发酵虫草菌粉的生产方法，其特征在于，所述步骤S3中，真空带式液体连续干燥机采用冷冻干燥时，油/水箱温度分别为：Ⅰ区-90～-100℃，Ⅱ区-70～-90℃，Ⅲ区100～120℃；回油/水箱温度分别为：Ⅰ区-95～-98℃，Ⅱ区-65～-87℃，Ⅲ区95～117℃；物料温度分别为：Ⅰ区-50～-70℃，Ⅱ区-55～-60℃，Ⅲ区30～108℃。
9.根据权利要求7所述的一种高腺苷高麦角甾醇的发酵虫草菌粉的生产方法，其特征在于，所述步骤S3中，真空带式液体连续干燥机采用加热干燥时，油/水箱温度分别为：Ⅰ区100～180℃，Ⅱ区100～180℃，Ⅲ区100～180℃；回油/水箱温度分别为：Ⅰ区110～180℃，Ⅱ区110～180℃，Ⅲ区95～117℃；物料温度分别为：Ⅰ区35～148℃，Ⅱ区60～108℃，Ⅲ区60～108℃。
10.一种采用权利要求1～9任一所述的方法得到的高腺苷高麦角甾醇的发酵虫草菌粉，其特征在于，发酵虫草菌粉成品的含水量介于1.0～7.0％之间，腺苷含量≥0.320％，麦角甾醇含量≥0.400％。
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Denomination of invention: A kind of fermented cordyceps powder with high adenosine and ergosterol and its production method Effective date of registration: 20221024 Granted publication date: 20220301 Pledgee: Bank of Communications Ltd. Jiangxi branch Pledgor: JIANGXI GUOYAO PHARMACEUTICAI, LLC Registration number: Y2022980019441 |
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Denomination of invention: A fermented cordyceps powder with high adenosine and high ergosterol content and its production method Effective date of registration: 20231128 Granted publication date: 20220301 Pledgee: Bank of Communications Ltd. Jiangxi branch Pledgor: JIANGXI GUOYAO PHARMACEUTICAI, LLC Registration number: Y2023980068315 |