专利名称：香菇营养剂的制造方法
技术领域：
本发明提出一种以香菇菌丝发酵醪液为基础的保健食品的制造方法。
香菇(Lentinus edodes)，因其卓越的食用和药用价值，历来被视为珍品。近代研究证明该菌有保肝、降血脂、抗癌、抗病菌等功效，并发现在治疗艾滋病方面很有希望，致使国内外自70年代以来竞相开发香菇保健产品。以往这类制品多以子实体为原料或从固体发酵培养的菌丝中提取，生产周期长，易受环境影响和污染。深层发酵技术的应用实现了香菇菌丝的大规模工业化培养，使生产过程处于严格的质量控制之下;并能通过改变培养基成分和工艺条件使产品化学组成更符合人类保健的需要。但迄今报道的香菇深层发酵产品是通过菌丝的分离、干燥或提取等工艺制造的，在分离菌丝的滤液中含有大量胞外物质和尚未被利用的培养基，菌丝经过提取后也残留着一定量不溶解的有效成分，均被当作废液废渣被排放了。
本发明的目的是通过优选食品级成分组成培养基配方，并控制发酵条件提高香菇深层发酵的菌丝浓度和粗多糖含量，并对全部发酵胶液进行加工处理，制成含菌丝体固形物的乳液型营养剂或进一步干燥成含胞外成分和残留培养基的香菇发酵菌丝全粉，达到发酵产物的全利用。
本发明涉及的菌种为香菇Lentinus edodes，L531-1的孢子分离菌株。
本发明设计的发酵培养基每升中含麦芽汁16Brix，100～300毫升(或葡萄糖、蔗糖、饴糖、乳糖等10～80克)、淀粉(或玉米粉、马铃薯粉、甘薯粉)5～50克，脱脂大豆粉(或脱脂花生粉)5～75克，小麦胚芽粉、燕麦粉、芝麻粉)3～25克，磷酸二氢钾(食品级)0.3～1克，硫酸镁(食品级)0.1～1克，碳酸钙(或贝母、珍珠粉)(食品级)0.1～1克，乳酸亚铁(或葡萄糖的亚铁、硫酸亚铁)(食品级)5～50微克，乳酸锌(或葡萄糖酸锌、氯化锌)(食品级)0～20微克，硫酸锰0～12微克，硫酸钼0～2微克，亚硒酸钠0～6微克，维生素B11～5微克，加水至一升。
按照本发明，发酵培养步骤如下用保存菌种在PDA斜面培养基上接种后，在20～30℃温度下培养10～18天，得到斜面菌种，按前述配方配制摇瓶培养基，分装在500毫升三角瓶内，每瓶装量50～200毫升，10～15磅/厘米2压力灭菌20～30分钟后，每瓶装量1～2升，15磅/厘米2压力灭菌30分钟，按5～10%接种量接入二级摇瓶菌种，置于旋转式摇瓶机上，在20～30℃温度下，转速150～200rpm培养2～5天，得到三级摇瓶菌种。
用50～200立升通用搅拌式不锈钢发酵罐，进行一级种子罐发酵，按上述配方50～70%装置投料。以1公斤/厘米2蒸汽灭菌40分钟，待罐内温度冷却到32℃以下时，按3～20%接种量接种三级摇瓶菌种，罐压保持在0.3～0.5公斤/厘米2，温度20～30℃，搅拌速度100～300rpm，通气量1∶0.5～1.2，培养2～5天，得到一级种子液。
本发明采用摇瓶或深层发酵进行香菇菌丝培养，培养条件一般在20～30℃温度下，培养2～8天。在摇瓶培养的情况下，培养基装置25～40%接种量1～20%，旋转式摇瓶机，转速140～200rpm;在深层发酵情况下，采用不锈钢通用搅拌式发酵罐，培养基装量50～70%，接种量3～20%，通气量1∶0.5～1.2，搅拌速度前期0～40小时，100～200rpm，后期40小时以后200～300rpm。
发酵培养的菌种一般采用二、三级摇瓶和一、二级种子罐逐级扩大培养。
本发明采用以下方法将发酵原液加工为本发明产品。
发酵培养终止后，发酵醪液经胶体磨将菌丝球打碎，再用高压匀浆泵在200～600MPa压力下进行均质处理，均质后的原液添加0～6%(重量比)的蔗糖(和/或葡萄糖、果葡糖浆)或0～0.2%的阿斯巴糖(Aspartame)，0.01～0.15%的柠檬酸(和/或乳酸、醋酸、磷酸)和0.2～0.6%的羧甲基纤维素(和/或海藻酸钠、琼脂、果胶等)。混匀后分装于玻璃瓶中，封口后在0.5～1.5公斤/厘米2压力下灭菌20～40分钟，即为乳液型香菇营养剂。
上述均质后的原液在＜65℃温度下，经真空浓缩3～5倍后，喷雾干燥，喷粉入口温度160～200℃，出口温度100～120℃，或浓缩后在60～80℃，1.5MPa真空度下真空干燥，即得到发酵香菇全粉。该全粉可以作为营养剂直接食用，也可以作为加工食品、药品的原料。
本发明具有以下特点1.发酵培养基完全采用天然食物和食品级成分，特别是以淀粉或含淀粉的食物成份的碳源，以脱脂大豆、脱脂花生和富含维生素E的小麦胚芽，玉米胚芽、燕麦、芝麻等为氮源。不但促进菌丝增殖，而且使产品含有普通香菇制品所缺乏的维生素E。
2.发酵培养采用先慢后快变化的搅拌速度，提高发酵菌丝浓度和粗多糖含量。
3.发酵胶液经过调配、均质或浓缩、干燥等加工处理，全部利用，无三废产生，避免了资源浪费，使产品中有效成分更全面、更丰富。
4.按本发明制法得到的产品具有明显的香菇特有的滋味。
实施例1按以下组成配制500毫升培养基蔗糖 15克玉米淀粉 10克脱脂大豆粉 10克碳酸钙 0.25克硫酸镁 0.25克磷酸二氢钾 0.5克硫酸亚铁 5毫克加水至1升，PH为5.5以上培养基分装于500毫升三角瓶中，每瓶100毫升。按常规高压灭菌后，每瓶接种香菇LS531-1，斜面菌种1～15厘米3，置于150rpm旋转摇瓶机上，在24±1℃温度下振荡培养7天，得到一级摇瓶种子液;用500毫升三角瓶，上述同样培养基每瓶接种一级摇瓶菌种15毫升，在同样条件下培养4天，得到二级摇瓶种子液;按以下配比配制5升培养基蔗糖 150克玉米淀粉 100克脱脂大豆粉 100克碳酸钙 2.5克硫酸镁 2.5克磷酸二氢钾 5克硫酸亚铁 50毫克加水至5升 调PH为5.5以上培养基分装于5升三角瓶，每瓶5升，常规高压灭菌后，每瓶接种二级摇瓶菌种100毫升，置于140rpm旋转摇瓶机上，在24±1℃温度下振荡培养3天，得到三级摇瓶种子液。
100立升不锈钢通用搅拌式发酵罐，分两次用不同的培养基，在同样条件下发酵培养，培养基装量50升，接种量三级摇瓶种子液5升，搅拌速度200rpm，通风量1∶1，培养时间96小时。
第一次按以下配比配制50升培养基蔗糖 1.5公斤玉米淀粉 0.75公斤脱脂大豆粉 0.5公斤碳酸钙 25克硫酸镁 25克磷酸二氢钾 50克硫酸亚铁 0.5克加水至50升，PH调至5.5第二次，以0.25公斤脱脂大豆粉加0.25公斤 小麦胚芽粉代替第一次发酵培养基中0.5公斤脱脂大豆粉作为氮源，其他成分与第一次相同。
两次发酵终了时，取样测定醪液中菌丝浓度，结果如下试验次数 氮源 菌丝浓度克干重/100ml 液1 1%脱脂大豆粉 1.52 0.5%脱脂大豆粉 2.0+0.5%小麦胚芽粉在达到发酵终点后，放罐，经胶体磨和高压匀浆泵进行均质处理后，再经真空浓缩锅在≤60℃的温度下浓缩3～5倍后喷雾干燥(入口温度180℃，出口温度100℃)，粉碎，过80目筛，即得到发酵香菇全粉。
该全粉为棕色，有香菇特有的香味及滋味。其化学成分如下粗蛋白质8.51%，粗脂肪2.71%，膳食纤维5.13%，钙394ppm，磷2321ppm，铁521ppm，锌79.7ppm，锰54.1ppm，钼8.6ppm，硒8.37ppm，维生素B14.28ppm，B219.94ppm，E64.1ppm，尼克酸81.17ppm。
实施例2用100立升不锈钢搅拌式发酵罐，按以下配比配制培养基麦芽汁16Brix 12升玉米淀粉 1.2公斤脱脂大豆粉 0.6公斤碳酸钙 30克硫酸镁 30克磷酸二氢钾 60克硫酸亚铁 1.2克硫酸锰 0.8克氯化锌 0.5克硫酸钠 0.12克加水至60升 PH为5.5摇瓶种子液按例1同样方法培养，接种量5升，发酵温度24±2℃，通风量1∶1，发酵时间96小时。
按上述培养基和发酵条件，在不同搅拌速度下进行两次发酵培养。第一次，搅拌速度一般控制在100rpm，仅46～68小时之间为150rpm;第二次，0～40小时，搅拌速度为130rpm，40小时以后为200rpm，发酵96小时后，测得醪液中菌丝浓度和粗多糖含量结果如下表培养次数 搅拌速度 菌丝浓度 粗多糖含量rpm (克干重/100ml液) (%)1 100～150 1.9 0.132 130～200 2.5 0.21实施例3按例1同样方法经三级摇瓶扩大培养摇瓶种子液。
在100立升不锈钢搅拌式发酵罐内，按以下配比投料葡萄糖 1.5公斤玉米淀粉 0.25公斤脱脂大豆粉 0.75公斤碳酸钙 25克硫酸镁 25克磷酸二氢钾 50克加水50升，灭菌后，接入三级摇瓶种子液5升，培养温度24±1℃，搅拌速度150rpm，通风量0-40小时1∶0.5，40-72小时1∶1，培养时间72小时。
在700立升不锈钢搅拌式发酵罐内，按以下配比投料葡萄糖 15公斤玉米淀粉 2.5公斤脱脂大豆粉 7.5公斤碳酸钙 0.25公斤硫酸镁 0.25公斤磷酸二氢钾 0.5公斤维生素B10.5克加水500升，灭菌后，接入上述100立升罐内约50升种子液，发酵条件同100立升种子罐，培养时间60小时。
在3吨不锈钢通用搅拌式发酵罐内，按以下配比投料葡萄糖 125公斤玉米淀粉 12.5公斤脱脂大豆粉 18公斤小麦胚芽粉 18公斤碳酸钙 1.25公斤硫酸镁 1.25公斤磷酸二氢钾 2.5公斤硫酸亚铁 25克硫酸锰 18克氯化锌 10克硫酸钼 2.5克维生素B12.5克加水至2500升左右，灭菌后，接入上述700立升罐中约500升种子液，发酵培养温度24±2℃，0～40小时，搅拌速度130rpm，通风量1∶0.5，40小时以后，搅拌速度180rpm，通风量1∶1，培养时间84小时。终止发酵时，醪液呈淡棕色，有新鲜蘑菇香味，菌丝体多呈丝状、片状和少量直径0.1-0.2厘米的菌球，PH3.5，可溶性固形物3.9，淀粉反应阴性，菌丝浓度(干基)2%。
终止发酵后，向罐内添加蔗糖150公斤、柠檬酸0.25公斤，羧甲基纤维素10公斤，升温至100℃，0.5小时并搅拌均匀。待冷却后下罐，再通过胶体磨和高压匀浆泵进行均质处理，均质压力200MPa，均质后的棕色乳液，分装到耐压玻璃瓶中，封口后在1.0kg/cm2压力下灭菌0.5小时，即得到乳液型香菇营养饮料。
该产品为淡棕色乳液，口味甜酸，有明显香菇特有的滋味，内含粗蛋白质0.47%，粗脂肪0.19%，其中不饱和脂肪酸占73.9%，食物纤维0.08%，钙219ppm，磷146ppm，铁18.6ppm，锌3.5ppm，锰2.9ppm，钼0.3ppm，硒0.3ppm，维生素B10.37ppm，B21.51ppm，VE0.4ppm，粗多糖0.3%，急性毒性试验径口LD50＞21.5kg/kg，急性毒性分级属无毒物质。Ames实验(鼠伤寒沙门代菌/大鼠肝微粒体酶系统检测致突变实验)为阴性反应。动物实验表明，该饮料可使小鼠肝过氧化脂质降低13.97%，心肌脂褐质降低18.83%(P＜0.01)，临床试验表明对慢性肝炎治疗有效率达80%，还可减轻癌症放化疗的毒副反应，缓解患者痛苦。
权利要求
1.一种以香菇菌丝发酵醪液为基础的香菇营养剂的制造方法，其特征在于(1)用保存菌种(香菇L531-1的孢子分离菌株)在PDA斜面培养基上接种，在20-30℃温度下培养10-18天，得到斜面菌种；(2)将得到的斜面菌种接种在按下述配方配制的培养基内，发酵培养基每升中含麦芽汁16Brix 100-300毫升或葡萄糖、或蔗糖、或饴糖、或乳糖10-80克淀粉或玉米粉、或马铃薯、或甘薯粉5-50克脱脂大豆粉或脱脂花生粉 5-25克小麦胚芽粉或玉米胚芽粉、或燕麦粉、或芝麻粉 3-25克磷酸二氢钾(食品级) 0.3-1克硫酸镁(食品级) 0.1-1克碳酸钙或贝母、或珍珠粉(食品级) 0.1-1克乳酸亚铁或葡萄糖酸亚铁、或硫酸亚铁(食品级) 5-50微克乳酸锌或葡萄糖酸锌、或氯化锌(食品级)0-20微克硫酸锰硫酸钼亚硒酸钠维生素B1培养温度 20-30℃培养时间 2-8天发酵培养菌种采用1-3级摇瓶和1-2级种子罐逐级扩大培养，摇瓶培养基装量25-40%，接种量1-20%，旋转式摇瓶机转速140-200rpm，在深层发酵罐中培养基装置50-70%，接种量3-20%，通气量1∶0.5-1.2，搅拌速度前40小时100-200rpm，40小时后200-300rpm，罐压0.3-0.5公斤/厘米2；(3)发酵培养终止后，发酵醪液经胶体磨将菌丝体打碎，再用高压匀浆泵在200-600MPa压力下进行均质处理，均质后的原液添加(重量比)蔗糖和/或葡萄糖、果葡糖浆 0-6%或阿斯巴糖 0-0.2%柠檬酸和/或乳酸、醋酸、磷酸0.01-0.15%羧甲基纤维素和/或海藻酸钠、琼脂、果胶 0.2-0.6%混匀后分装于玻璃瓶中，封口后在0.5-1.5公斤/cm2压力下灭菌20-40分钟即得到乳液型香菇营养剂。(4)将均质后的原液在＜65℃温度下，经真空浓缩3-5倍后，喷雾干燥，喷粉入口温度160-200℃，出口温度100-120℃，或浓缩后在60-80℃，1.5MPa真空度下真空干燥，即得到发酵香菇全粉。
全文摘要
本发明涉及一种以香菇菌丝发酵醪液为基础的香菇营养剂的制造方法。其特点是发酵培养基完全采用天然食物和食品成分，以淀粉或含淀粉的食物成分为碳源，以脱脂大豆、脱脂花生和富含维生素E的小麦胚芽、玉米胚芽、燕麦、芝麻等为氮源，不但促进菌丝增殖而且使产品含有普通香菇制品所缺乏的维生素E，发酵培养采用先慢后快变化的搅拌速度提高发酵菌丝浓度和粗多糖含量。发酵醪液经过调配，均质或浓缩、干燥等加工处理，全部利用，无三废产生，避免了资源的浪费，具有明显的香菇特有的滋味。
文档编号A01G1/04GK1059457SQ91109908
公开日1992年3月18日 申请日期1991年10月22日 优先权日1991年10月22日
发明者李静绮, 冯来友, 王宝华, 谷领弟 申请人:北京市营养源研究所