液體深層發酵高純度靈芝菌絲粉的製備方法
2023-04-30 18:34:36
液體深層發酵高純度靈芝菌絲粉的製備方法
【專利摘要】本發明提供液體深層發酵高純度靈芝菌絲粉的製備方法，其解決了現有靈芝菌絲固體發酵周期長、易染菌、最終產品品質不穩定、活性成分含量低等問題。其包括製備培養基、活化菌種、接種及培養、擴大發酵、濃縮、均質、噴霧乾燥步驟。製備培養基的步驟包括：A.斜面培養基的製備；B.搖瓶培養基的製備；C.種子罐培養基的製備；D.發酵罐培養基的製備。本發明廣泛用於食品工業中靈芝菌絲粉的加工中。
【專利說明】液體深層發酵高純度靈芝菌絲粉的製備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種健康食品的製備方法，具體涉及液體深層發酵高純度靈芝菌絲粉 的製備方法。
【背景技術】
[0002] 靈芝具有良好的藥用和保健價值，在中國，它的藥用歷史已近2000多年。現代研 究更是表明靈芝菌絲體中含有多糖、多種胺基酸、活性肽、三萜類、硬脂酸、多種微量元素以 及生物鹼等多種生物活性物質，其具有抗腫瘤、抗衰老、防輻射、提高免疫力等多種保健價 值；且菌絲體有富集作用，能將環境中稀有元素如硒、鍺、碘的無機形式轉化為有機形式，有 利於人體吸收，這更增強了靈芝菌絲體的功效及價值；隨著靈芝選育和栽培技術的發展，靈 芝製品也日趨多元化。現階段常見的靈芝相關製品主要有靈芝子實體製品、靈芝孢子粉制 品和靈芝菌絲粉製品三種；而靈芝菌絲粉因其採用生物工程技術（液體深層發酵法）進行 工業化生產，具有生產周期短，佔地少，產量高，品質穩定，且菌絲體中的粗多糖及多糖含量 均高於子實體，分別為子實體的2. 26倍和3. 5倍等特點，使得產品在市場上佔有率最高。
[0003] 靈芝菌絲粉是將優質靈芝菌種深層發酵培養得到的靈芝菌絲液，經濃縮、均質和 噴霧乾燥後得到的活性靈芝菌絲乾燥粉。其主要工藝流程為：斜面菌種一一級搖瓶種子一 二級種子罐菌種一發酵罐擴大培養一外循環蒸發器濃縮一濃縮液均質一高速離心噴霧幹 燥機乾燥一靈芝菌絲體乾粉一成品。
【發明內容】
[0004] 本發明為了解決現有靈芝菌絲固體發酵周期長、易染菌、最終產品品質不穩定、活 性成分含量低等問題，而採用液體深層培養的方法來獲取一種靈芝菌絲體和靈芝多糖混合 液，並且經濃縮、均質、噴霧乾燥後形成一種成食用方便、營養全面的靈芝菌絲速溶衝調粉， 其方法包括以下步驟： A :斜面培養基的製備 按照質量百分比葡萄糖6?8%、黃豆粉15?17%、玉米粉1(Γ12%、小麥粉1(Γ13%、磷酸二 氫鉀0. 1?0. 3%、硫酸鎂0. 08、. 12%、瓊脂：Γ5%、蛋白腖3?7%、餘為紅薯提取液的比例配置， ΡΗ調至7. 0,分裝至試管中，混勻後高溫滅菌，滅菌條件：121?123°C，3(T40min ;滅菌結束 l(Tl5min後取出試管，擺成斜面，將斜面培養基轉至28~36°C培養箱中恆溫培養18~20h，無 菌落長出方可取出備用； B :搖瓶培養基的製備 按照質量百分比葡萄糖6?8%、黃豆粉15?17%、玉米粉1(Γ12%、小麥粉1(Γ13%、磷酸二 氫鉀0. 1、. 3%、硫酸鎂0. 08、. 12%、蛋白腖3~7%、餘為紅薯提取液的比例配置，ΡΗ調至 6. 8?7. 2,混勻後高溫滅菌，滅菌條件：121?123°C，3(T40min，冷卻後放入無菌接種室待接種 用； C :種子罐培養基的製備 按照質量百分比葡萄糖1?1. 5%、黃豆粉3?5%、玉米粉3?5%、小麥粉2?4%、磷酸二氫鉀 0. 1、. 3%、硫酸鎂0. 08、. 12%，加水至100L，然後進行高溫滅菌，滅菌條件：12fl23°C， 3(T40min ;滅菌結束後，待培養基溫度降至27~35°C時，放入無菌接種室待接種用； D:發酵罐培養基的製備 按照質量百分比葡萄糖1?1. 5%、黃豆粉3?5%、玉米粉3?5%、小麥粉2?4%、磷酸二氫鉀 0. 1?0. 3%、硫酸鎂0. 08?0. 12%，加水至1000L，對反應罐進行加熱，溫度升至10(Tl05°C 時進行一次排氣，繼續升溫至121~123°C時，關閉呼吸器進出口開關，使混合培養基在 12f 123°C、0. 15?0. 17MPa環境中滅菌3(T40min，滅菌完畢，關閉加熱系統使混合培養基降 溫至25~28°C保溫待用放入無菌接種室待接種用； 紅薯提取液的製備步驟包括：將紅薯洗淨去皮。放到蒸煮鍋中用水煮，紅薯煮至糜爛， 用紗布過濾，取其濾液，即為紅薯提取液； 活化菌種步驟包括： (1) 選用多孔菌科真菌赤芝，接種到斜面培養基進行培養，培養條件為：26~30°C，2~3 天，待斜面菌絲長滿，即作為大量生產的母種a ; (2) 選根黴，接種到斜面培養基進行培養，培養條件為：28~30°C，1~2天，待斜面菌絲長 滿，即作為大量生產的母種b; (3) 選子囊菌科酵母菌，接種到斜面培養基進行培養，培養條件為：28~30°C，Γ2天，待 斜面菌絲長滿，即作為大量生產的母種c ; (4) 取上述母種a、b、c菌塊按質量比1 :2 :1. 5的比例接種至搖瓶培養基，26?30°C培養 至菌塊長成圓形後置於搖床，恆溫28~30°C培養6(T70h，至有菌絲球形成後即得液體培養 菌種。
[0005] 種子罐培養步驟中，將液體培養菌種按10%接種到已製備好的種子罐培養基中， 在通風量為〇. 3?0. 5(m3/m3 · s)，攪拌轉速為120r/min，溫度為28~30°C的條件下避光培 養2d，發酵後二級種子罐的種子無雜菌，培養基的菌絲體氣味清香，菌絲體球多，稍粘稠； 發酵罐擴大培養步驟中，將種子罐培養的菌種按8%接種已製備好的發酵罐培養基中， 在通風量為〇. 3?0. 5(m3/m3 · s)，攪拌轉速為120r/min，溫度為28~30°C的條件下避光培 養6d ; 外循環蒸發器濃縮步驟中，其蒸發溫度為70°C，在真空度為0. 08MPa以上的條件下， 使濃縮後的溶液固形物在25%左右； 均質步驟中，將濃縮後的液體經壓力150MPa的條件下通過均質機進行均質，使溶液中 的固形物達到更加細化，更加均勻的混合； 噴霧乾燥步驟中，在進風溫度為150°C，出風溫度為80?90°C的條件下對濃縮、均質 後的靈芝菌絲液進行乾燥，使得最終乾粉的含水量少於9%以下。
[0006] 本發明的優點在於： 1、採用生物工程技術（液體深層發酵法）進行工業化生產靈芝菌絲粉，具有生產周期 短，佔地少，產量高,多糖收率高等特點。
[0007] 2、通過液體深層發酵生產的靈芝菌絲體，產品苦味小，營養價值高，更具食用價 值。
[0008] 3、採用低溫真空濃縮及高壓均質對發酵菌絲液進行後處理，使菌絲液更加均一、 穩定且保留了發酵產物的活性。
[0009] 4、採用噴霧乾燥制靈芝菌絲粉，使產品的均勻度、溶解性和流動性較好且活性成 分純度高；另外，使生產過程簡化，操作易控制，更易於在食品工業中進行大規模生產。
【具體實施方式】
[0010] 以下實例中的菌種來源如下：多孔菌株赤芝（Ganoderma luncidum)，山東省魚臺 縣微生物食用菌研究所製造； 選根黴(甜酒麴），（安琪酵母股份有限公司製造）； 子囊菌科酵母菌(啤酒酵母，）（安琪酵母股份有限公司製造）； 實施例1 1、 製備培養基 A :斜面培養基的製備 按照質量百分比葡萄糖6%、黃豆粉15%、玉米粉10%、小麥粉10%、磷酸二氫鉀0. 1%、硫 酸鎂0. 08%、瓊脂3%、蛋白腖3%、餘為紅薯提取液的比例配置，PH調至7. 0,分裝至試管中， 混勻後高溫滅菌，滅菌條件：121?123°C，3(T40min ;滅菌結束l(Tl5min後取出試管，擺成斜 面，將斜面培養基轉至28~36°C培養箱中恆溫培養18~20h，無菌落長出方可取出備用； B :搖瓶培養基的製備 按照質量百分比葡萄糖6%、黃豆粉15%、玉米粉10%、小麥粉10%、磷酸二氫鉀0. 1%、硫酸 鎂0. 08%、蛋白腖3%、餘為紅薯提取液的比例配置，PH調至6. 8~7. 2,混勻後高溫滅菌，滅菌 條件：121?123°C，3(T40min，冷卻後放入無菌接種室待接種用； C :種子罐培養基的製備 按照質量稱取葡萄糖lkg、黃豆粉3kg、玉米粉3kg%、小麥粉2kg、磷酸二氫鉀0. lkg、硫 酸鎂0.081^，加水至10(^，然後進行高溫滅菌，滅菌條件：121?1231：，30?401^11;滅菌結束 後，待培養基溫度降至27~35°C時，放入無菌接種室待接種用； D:發酵罐培養基的製備 按照質量稱取葡萄糖l〇kg、黃豆粉30kg、玉米粉30kg、小麥粉20kg、磷酸二氫鉀lkg、硫 酸鎂0. 8kg，加水至1000L，對反應罐進行加熱，溫度升至KKTl05°C時進行一次排氣，繼續 升溫至121?123°C時，關閉呼吸器進出口開關，使混合培養基在121?123°C、0. 15?0. 17MPa 環境中滅菌3(T40min，滅菌完畢，關閉加熱系統使混合培養基降溫至25~28°C保溫待用放 入無囷接種室待接種用； 紅薯提取液的製備步驟包括：將紅薯洗淨去皮。放到蒸煮鍋中用水煮，紅薯煮至糜爛， 用紗布過濾，取其濾液，即為紅薯提取液； 2、 菌種的活化 (1) 選用多孔菌科真菌赤芝，接種到斜面培養基進行培養，培養條件為：26~30°C，2~3 天，待斜面菌絲長滿，即作為大量生產的母種a ; (2) 選根黴，接種到斜面培養基進行培養，培養條件為：28~30°C，1~2天，待斜面菌絲長 滿，即作為大量生產的母種b; (3) 選子囊菌科酵母菌，接種到斜面培養基進行培養，培養條件為：28~30°C，Γ2天，待 斜面菌絲長滿，即作為大量生產的母種c ; (4)取上述母種a、b、c菌塊按質量比1 :2 :1. 5的比例接種至搖瓶培養基，26~30°C培養 至菌塊長成圓形後置於搖床，恆溫28~30°C培養6(T70h，至有菌絲球形成後即得液體培養 菌種。
[0011] 3、接種及擴大發酵培養 種子罐培養步驟中，將液體培養菌種按10%接種到已製備好的種子罐培養基中，在通 風量為0. 3?0. 5(m3/m3 *s)，攪拌轉速為120r/min，溫度為28?30°C的條件下避光培養2d， 發酵後二級種子罐的種子無雜菌，培養基的菌絲體氣味清香，菌絲體球多，稍粘稠； 發酵罐擴大培養步驟中，將種子罐培養的菌種按8%接種已製備好的發酵罐培養基中， 在通風量為〇. 3?0. 5(m3/m3 · s)，攪拌轉速為120r/min，溫度為28~30°C的條件下避光培 養6d ; 4、 濃縮 外循環蒸發器濃縮步驟中，其蒸發溫度為70°C，在真空度為0. 08MPa以上的條件下， 使濃縮後的溶液固形物在25%左右； 5、 均質 均質步驟中，將濃縮後的液體經壓力150MPa的條件下通過均質機進行均質，使溶液中 的固形物達到更加細化，更加均勻的混合； 6、 噴霧乾燥 噴霧乾燥步驟中，在進風溫度為150°C，出風溫度為80?90°C的條件下對濃縮、均質 後的靈芝菌絲液進行乾燥，使得最終乾粉的含水量少於9%以下，即得成品。
[0012] 實施例2 1、製備培養基 A :斜面培養基的製備 按照質量百分比葡萄糖7%、黃豆粉16%、玉米粉11%、小麥粉12%、磷酸二氫鉀0. 2%、硫酸 鎂0. 1%、瓊脂4%、蛋白腖5%、餘為紅薯提取液的比例配置，PH調至7. 0,分裝至試管中，混勻 後高溫滅菌，滅菌條件：121?123°C，3(T40min ;滅菌結束l(Tl5min後取出試管，擺成斜面， 將斜面培養基轉至28~36°C培養箱中恆溫培養18~20h，無菌落長出方可取出備用； B :搖瓶培養基的製備 按照質量百分比葡萄糖7%、黃豆粉16%、玉米粉11%、小麥粉12%、磷酸二氫鉀0. 2%、硫酸 鎂〇. 1%、蛋白腖5%、餘為紅薯提取液的比例配置，PH調至6.8~7.2,混勻後高溫滅菌，滅菌 條件：121?123°C，3(T40min，冷卻後放入無菌接種室待接種用； C :種子罐培養基的製備 按照質量稱取葡萄糖1. 2kg、黃豆粉4kg、玉米粉4kg、小麥粉3kg、磷酸二氫鉀0. 2kg、 硫酸鎂0. lkg，加水至100L，然後進行高溫滅菌，滅菌條件：121?123°C，3(T40min ;滅菌結束 後，待培養基溫度降至27~35°C時，放入無菌接種室待接種用； D:發酵罐培養基的製備 按照質量稱取葡萄糖12kg、黃豆粉40kg、玉米粉40kg、小麥粉30kg、磷酸二氫鉀2kg、硫 酸鎂lkg，加水至1000L，對反應罐進行加熱，溫度升至KKTl05°C時進行一次排氣，繼續升 溫至121?123°C時，關閉呼吸器進出口開關，使混合培養基在121?123°C、0. 15?0. 17MPa環 境中滅菌3(T40min，滅菌完畢，關閉加熱系統使混合培養基降溫至25~28°C保溫待用放入 無囷接種室待接種用； 紅薯提取液的製備步驟包括：將紅薯洗淨去皮。放到蒸煮鍋中用水煮，紅薯煮至糜爛， 用紗布過濾，取其濾液，即為紅薯提取液； 2、菌種的活化 (1) 選用多孔菌科真菌赤芝，接種到斜面培養基進行培養，培養條件為：26~30°C，2~3 天，待斜面菌絲長滿，即作為大量生產的母種a ; (2) 選根黴，接種到斜面培養基進行培養，培養條件為：28~30°C，1~2天，待斜面菌絲長 滿，即作為大量生產的母種b; (3) 選子囊菌科酵母菌，接種到斜面培養基進行培養，培養條件為：28~30°C，Γ2天，待 斜面菌絲長滿，即作為大量生產的母種c ; (4) 取上述母種a、b、c菌塊按質量比1 :2 :1. 5的比例接種至搖瓶培養基，26~30°C培養 至菌塊長成圓形後置於搖床，恆溫28~30°C培養6(T70h，至有菌絲球形成後即得液體培養 菌種。
[0013] 3、接種及擴大發酵培養 種子罐培養步驟中，將液體培養菌種按10%接種到已製備好的種子罐培養基中，在通 風量為0. 3?0. 5(m3/m3 ·8)，攪拌轉速為120r/min，溫度為28?30°C的條件下避光培養2d， 發酵後二級種子罐的種子無雜菌，培養基的菌絲體氣味清香，菌絲體球多，稍粘稠； 發酵罐擴大培養步驟中，將種子罐培養的菌種按8%接種已製備好的發酵罐培養基中， 在通風量為〇. 3?0. 5(m3/m3 · s)，攪拌轉速為120r/min，溫度為28~30°C的條件下避光培 養6d ; 4、 濃縮 外循環蒸發器濃縮步驟中，其蒸發溫度為70°C，在真空度為0. 08MPa以上的條件下， 使濃縮後的溶液固形物在25%左右； 5、 均質 均質步驟中，將濃縮後的液體經壓力150MPa的條件下通過均質機進行均質，使溶液中 的固形物達到更加細化，更加均勻的混合； 噴霧乾燥 噴霧乾燥步驟中，在進風溫度為150°C，出風溫度為80?90°C的條件下對濃縮、均質 後的靈芝菌絲液進行乾燥，使得最終乾粉的含水量少於9%以下，即得成品。
[0014] 實施例3 1、製備培養基 A :斜面培養基的製備 按照質量百分比葡萄糖8%、黃豆粉17%、玉米粉12%、小麥粉13%、磷酸二氫鉀0. 3%、硫 酸鎂0. 12%、瓊脂5%、蛋白腖7%、餘為紅薯提取液的比例配置，PH調至7. 0,分裝至試管中， 混勻後高溫滅菌，滅菌條件：121?123°C，3(T40min ;滅菌結束l(Tl5min後取出試管，擺成斜 面，將斜面培養基轉至28~36°C培養箱中恆溫培養18~20h，無菌落長出方可取出備用； B :搖瓶培養基的製備 按照質量百分比葡萄糖8%、黃豆粉17%、玉米粉12%、小麥粉13%、磷酸二氫鉀0. 3%、硫酸 鎂0. 12%、蛋白腖7%、餘為紅薯提取液的比例配置，PH調至6. 8~7. 2,混勻後高溫滅菌，滅菌
【權利要求】
1.液體深層發酵高純度靈芝菌絲粉的製備方法，其包括以下步驟：製備培養基、活化 菌種、接種及培養、擴大發酵、濃縮、均質、噴霧乾燥成粉，其特徵在於，所述製備培養基的步 驟包括： A :斜面培養基的製備 按照質量百分比葡萄糖6?8%、黃豆粉15?17%、玉米粉1(Γ12%、小麥粉1(Γ13%、磷酸二 氫鉀0. 1?0. 3%、硫酸鎂0. 08、. 12%、瓊脂：Γ5%、蛋白腖3?7%、餘為紅薯提取液的比例配置， ΡΗ調至7. 0,分裝至試管中，混勻後高溫滅菌，滅菌條件：121?123°C，3(T40min ;滅菌結束 l(Tl5min後取出試管，擺成斜面，將斜面培養基轉至28~36°C培養箱中恆溫培養18~20h，無 菌落長出方可取出備用； B :搖瓶培養基的製備 按照質量百分比葡萄糖6?8%、黃豆粉15?17%、玉米粉1(Γ12%、小麥粉1(Γ13%、磷酸二 氫鉀0. 1、. 3%、硫酸鎂0. 08、. 12%、蛋白腖3~7%、餘為紅薯提取液的比例配置，ΡΗ調至 6. 8?7. 2,混勻後高溫滅菌，滅菌條件：121?123°C，3(T40min，冷卻後放入無菌接種室待接種 用； C :種子罐培養基的製備 按照質量百分比葡萄糖1?1. 5%、黃豆粉3?5%、玉米粉3?5%、小麥粉2?4%、磷酸二氫鉀 0. 1、. 3%、硫酸鎂0. 08、. 12%，加水至100L，然後進行高溫滅菌，滅菌條件：12fl23°C， 3(T40min ;滅菌結束後，待培養基溫度降至27~35°C時，放入無菌接種室待接種用； D:發酵罐培養基的製備 按照質量百分比葡萄糖1?1. 5%、黃豆粉3?5%、玉米粉3?5%、小麥粉2?4%、磷酸二氫鉀 0. 1?0. 3%、硫酸鎂0. 08?0. 12%，加水至1000L，對反應罐進行加熱，溫度升至10(Tl05°C 時進行一次排氣，繼續升溫至121~123°C時，關閉呼吸器進出口開關，使混合培養基在 12f 123°C、0. 15?0. 17MPa環境中滅菌3(T40min，滅菌完畢，關閉加熱系統使混合培養基降 溫至25~28°C保溫待用放入無菌接種室待接種用； 所述紅薯提取液的製備步驟包括：將紅薯洗淨去皮； 放到蒸煮鍋中用水煮，紅薯煮至糜爛，用紗布過濾，取其濾液，即為紅薯提取液； 所述活化菌種步驟包括： (1) 選用多孔菌科真菌赤芝，接種到斜面培養基進行培養，培養條件為：26~30°C，2~3 天，待斜面菌絲長滿，即作為大量生產的母種a ; (2) 選根黴，接種到斜面培養基進行培養，培養條件為：28~30°C，1~2天，待斜面菌絲長 滿，即作為大量生產的母種b; (3) 選子囊菌科酵母菌，接種到斜面培養基進行培養，培養條件為：28~30°C，Γ2天，待 斜面菌絲長滿，即作為大量生產的母種c ; (4) 取上述母種a、b、c菌塊按質量比1 :2 :1. 5的比例接種至搖瓶培養基，26~30°C培養 至菌塊長成圓形後置於搖床，恆溫28~30°C培養6(T70h，至有菌絲球形成後即得液體培養 菌種； 所述種子罐培養步驟中，將液體培養菌種按10%接種到已製備好的種子罐培養基中， 在通風量為〇. 3?0. 5(m3/m3 · s)，攪拌轉速為120r/min，溫度為28~30°C的條件下避光培 養2d，發酵後二級種子罐的種子無雜菌，培養基的菌絲體氣味清香，菌絲體球多，稍粘稠； 所述發酵罐擴大培養步驟中，將種子罐培養的菌種按8%接種已製備好的發酵罐培養 基中，在通風量為0. 3?0. 5(m3/m3 · s)，攪拌轉速為120r/min，溫度為28~30°C的條件下避 光培養6d ; 所述濃縮步驟中，其使用外循環蒸發器，蒸發溫度為70°C，在真空度為0. 08MPa以上 的條件下，使濃縮後的溶液固形物在25%左右； 所述均質步驟中，將濃縮後的液體經壓力150MPa的條件下通過均質機進行均質，使溶 液中的固形物達到更加細化，更加均勻的混合； 所述噴霧乾燥步驟中，在進風溫度為150°C，出風溫度為80?90°C的條件下對濃縮、 均質後的靈芝菌絲液進行乾燥成粉，使得最終乾粉的含水量少於9%以下，即得成品。
2. 根據權利要求1所述的靈芝菌絲粉的製備方法，其特徵在於，所述活化菌種步驟中 使用三種菌按一定比例接種至搖瓶中。
3. 根據權利要求1所述的靈芝菌絲粉的製備方法，其特徵在於，所述濃縮步驟中使用 外循環蒸發器低溫真空濃縮。
4. 根據權利要求1所述的靈芝菌絲粉的製備方法，其特徵在於，所述均質步驟中使用 高壓均質細化菌絲液。
5. 根據權利要求1所述的靈芝菌絲粉的製備方法，其特徵在於，所述乾燥步驟中使用 噴霧乾燥。
【文檔編號】A01G1/04GK104082038SQ201410327009
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月10日 優先權日:2014年7月10日
【發明者】張文鐠, 王溢, 劉天倫 申請人:乳山市華隆生物科技有限公司