CN1303905C - 一种微生物发酵块茎类农副产品残渣生产膳食纤维的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微生物发酵块茎类农副产品残渣生产膳食纤维的方法，该方法为利用食、药用菌自块茎类初加工后残渣生产微生物降解转化型活性膳食纤维的微生物深加工技术。将块茎类初加工后残渣加入水和辅料制备成发酵培养基，利用食、药用菌进行固体或液体发酵，通过生物降解与转化过程产生活性膳食纤维产品来实现块茎类残渣的生物技术深加工。该技术补充与完善了块茎类加工链。可形成无污染、无浪费的块茎类生态加工产业。有效地解决了目前块茎类初加工后残渣的深加工技术难点及环境污染问题，具有显著的经济与社会效益。

Description

一种微生物发酵块茎类农副产品残渣生产膳食纤维的方法

【技术领域】

本发明涉及一种生产膳食纤维的方法，具体地说，涉及一种微生物发酵块茎类农副产品残渣生产膳食纤维的方法。

【背景技术】

块茎类物质为植物膨大的根与茎，是植物固定太阳能的重要的物质形态，块茎类植物多为薯类或传统中草药，薯类植物占绝大多数。这类植物通过地下块茎储藏营养，因此，块茎类农产品中淀粉是其重要的成分。块茎类物质除了淀粉为其重要的成分外，依据品种的差异还含有不同的有效成分，在实际应用中作为保健品或者粮食作物的补充。

在块茎类初加工中，尤其是在淀粉加工过程中，只是提取了块茎类农副产品中的部分淀粉，却产生了大量块茎类残渣，作为低等饲料出售或废弃。块茎类农副产品或者中药材加工后的残渣中所含有的淀粉、膳食纤维及对人体具有保健作用的有效成分，均没有得到很好的利用。近年来有一些利用物理化学技术对加工后的残渣深加工研究，尚未出现相对成熟的技术与产品。大量的块茎类初加工残渣依然被废弃于环境空间导致环境污染及资源浪费。

膳食纤维(Dietary Eier，简称DF)是指在人体内难以被酶解消化吸收的物质的总称，其主要成分为***半乳聚糖、***聚糖、半乳聚糖、***木聚糖、纤维素与木质素等。

医学研究表明：DF可作为预防大肠癌、冠心病、糖尿病等疾病的主要食品。我国肥胖症、糖尿病、动脉硬化、冠心病和恶性肿瘤的发病率有所上升。这些疾病不仅在老年人群中很常见，在中青年人群中也在增加，虽然造成的原因是多方面的，但膳食纤维摄入量不足是其中的一个重要原因。膳食纤维因此被确定为继碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生素、水、矿物质六大营养素之外的人体第七营养素。

不同来源的膳食纤维的功能有明显的差别，如通过物理挤压方式获得的膳食纤维其人体吸收性和应用在食品中的工艺特性都较差。如何通过生物技术改变天然膳食纤维中部分组成聚合物的化学结构与相对含量，使原有的膳食纤维新增或强化原先没有或很微弱的功能特性如包括有益于人体健康的生理功能和应用在食品中的工艺特性等，日益成为膳食纤维研究的热点。

【发明内容】

本发明需要解决的技术问题是在于提供一种自块茎类残渣生产活性膳食纤维的方法，它利用食用菌的生物降解与转化，对于块茎类残渣进行深加工，形成含有丰富原有保健成分的微生物转化型膳食纤维。实现块茎类加工的生态产业链，解决块茎类残渣造成的环境污染及资源浪费问题。

为解决上述技术问题，本发明方法为：将块茎类农副产品淀粉加工后残渣加入水和辅料，制备成发酵培养基，利用食、药用菌对残渣进行固体或液体发酵。

本发明所述型块茎类农副产品包括：红薯、马铃薯、芭蕉、木薯、葛根、莲藕、荸荠、魔芋、山药、橡子。

本发明所述辅料为麸皮、饼粕，所述液体培养基配方为：块茎类农副产品淀粉加工后残渣干重100～150g，麸皮干重5～8g，水1L。

本发明所述固体培养基配方为：块茎类农副产品淀粉加工后残渣干重100～150g，麸皮和饼粕干重5～8g，水150-250ml。

本发明所述食、药用菌为云芝、灵芝、香菇、平菇、茶树菇、双孢蘑菇、草菇。

本发明所述液体发酵条件为：温度25-30℃，接种量按体积分数v/v为5～15％，培养时间3-5天，通气量按体积分数v/v/h为1∶0.8-1∶1，转速100-150转/分。

优选地，本发明所述液体发酵条件为：温度25-28℃，接种量5～10％，培养时间3～5天，通气量1∶0.8-1∶1，转速100～120转/分。

更优地，本发明所述液体发酵条件为：温度26℃，接种量8％，培养时间4天，通气量1∶1，转速120转/分。

本发明所述固体发酵条件为：温度25-28℃，接种量按体积分数v/v为10-20ml/100g，培养时间7-8天。

优选地，本发明所述固体发酵条件为：温度26℃，接种量按体积分数v/v为15ml/100g，培养时间8天。

本发明中的接种量是指单位体积的发酵培养基中加入的食、药用菌量的体积百分比。

本发明中的通气量是指单位体积的发酵培养基中每小时通入的气体量的比例。

本发明采用的微生物为现阶段人们日常食、药用的食、药用菌株，经发酵后产生富含食、药用菌膳食纤维和改性后的块茎类膳食纤维的液体、固体发酵终产物。液体发酵终产物活性膳食纤维含量为40g/l以上。固体发酵终产物活性膳食纤维总量为53％～65％。获取的活性膳食纤维的饮品及粉剂具有食、药用菌特有的营养和气味及良好的口感

膳食纤维经医学验证，主要有以下重要的生理功能：

(1)预防肠道疾病(结肠癌、便秘、腹泻)。

(2)预防糖尿病及心、脑血管疾病。

(3)降低血压、血糖及血脂的作用。

(4)维系肠道***中有益微生物群落。

(5)清除自由基及有毒物质。

本发明的优点是：

(1)利用微生物技术实现了块茎类残渣资源利用与升值。

(2)应用生物降解与转化原理实现原有膳食纤维的改性与活性增强。

(3)应用生物降解与转化作用形成微生物膳食纤维，同时将植物膳食纤维改性，生物组配成活性膳食纤维。

(4)生产成本低、生产过程无污染、无废弃。

(5)现有加工技术体系互补，可形成全新的块茎类生态加工产业链。

(6)技术控制性强，不易效仿。

【具体实施方式】

实施例1  食用菌液体菌种制备

将冰箱保藏云芝接入土豆斜面上进行活化，培养8天，待菌丝长满斜面后，取斜面块接入盛有100ml土豆培养基的250ml摇瓶中进行液体培养。转速120～150r/min，26℃下培养4天获得食用菌种子液。

实施例2  液体发酵生产活性膳食纤维

干薯渣120g，麸皮8g，加入水1L，形成发酵培养基，按体积分数v/v为9％加入实施例1制备的食用菌种子液，在温度25℃，通气量1∶1，转速120r/min条件下发酵4天，发酵产物总膳食纤维含量达60g/l以上。

实施例3  固体发酵红薯渣生产活性膳食纤维

干葛根渣100g麸皮10g，饼粕3g，加入水200ml形成发酵培养基，常规灭菌后按体积重量分数v/v为10％加入实施例1制备的食用菌种子液，在温度26℃，条件下发酵8天，发酵产物总膳食纤维含量达65％以上。

实施例4  液体发酵马铃薯渣生产活性膳食纤维

干薯渣150g，麸皮6g，加入水1L形成发酵培养基，按体积重量分数v/v为10％加入实施例1制备的食用菌种子液，在温度20℃，通气量1∶0.8，转速100r/min条件下发酵5天，发酵产物总膳食纤维含量达90g/l以上。

实施例5  液体发酵葛根渣生产活性膳食纤维

干葛根渣100g，麸皮5g，加入水1L形成发酵培养基，按体积重量分数v/v为10％加入实施例1制备的食用菌种子液，在温度30℃，通气量1∶1，转速150r/min条件下发酵5天，发酵产物总膳食纤维含量达65g/l以上。

实施例6  固体发酵葛根渣生产活性膳食纤维

干葛根渣100g，麸皮10g，饼粕3g，加入水100ml形成固体发酵培养基，常规灭菌后按体积重量分数v/v为10％加入实施例1制备的食用菌种子液，在温度26℃条件下发酵8天，发酵产物总膳食纤维含量达60％以上。

Claims (3)

1、一种微生物发酵块茎类农副产品残渣生产膳食纤维的方法，包括如下步骤：将块茎类农副产品淀粉加工后残渣干重100～150g，加麸皮干重5～8g和水1L制成液体培养基；或加麸皮和饼粕干重5～8g和水150～250ml制成固体培养基，利用食、药用菌对残渣进行液体或固体发酵，其中，

所述块茎类农副产品为红薯、马铃薯、芭蕉、木薯、葛根、莲藕、荸荠、魔芋、山药或橡子；

所述食、药用菌为云芝、灵芝、香菇、平菇、茶树菇、双孢蘑菇或草菇；

所述液体发酵条件为：温度25～30℃，接种量按体积分数v/v为5～15％，培养时间3～5天，通气量按体积分数v/v/h为1∶0.8～1∶1，转速100～150转/分；

所述固体发酵条件为：温度25～28℃，接种量为10～20ml/100g，培养时间7～8天。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述液体发酵条件为：温度26℃，接种量按体积分数v/v为8％，培养时间4天，通气量按体积分数v/v/h为1∶1，转速120转/分。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述固体发酵条件为：温度26℃，接种量为15ml/100g，培养时间8天。