牛蒡功能红曲保健茶及其制备方法与流程

本发明属于饮料加工领域，具体涉及一种牛蒡功能红曲保健茶的制备方法。

背景技术：

红曲是我国古代的伟大发明，称为丹曲。明代《本草纲目》中记载：“红曲，性温、味甘，消食活血，健脾燥胃，酿酒，破血行药势。”明代以后关于红曲的记载日渐增多，红曲的应用在民间也越来越广泛，但是大多集中在传统的酿酒、制醋、着色剂等方面。直至日本远藤章从红曲发酵液中发现并分离得到一种活性物质莫纳克林k（monacolink），此类物质是hmg-coa还原酶抑制剂，能显著抑制体内胆固醇的合成，除此之外，红曲代谢产生的其他功能因子，如γ-氨基丁酸等，对降血压也能够起到显著的效果。由此，国内外的研究学者开始对天然红曲及其代谢的汀类物质给予广泛的关注，更是掀起了开发红曲保健品的热潮。

功能红曲发酵目前主要是采用固体发酵的方式，红曲霉传统发酵的基质是大米。大米作为一种主要的粮食作物，成本较高。因此，开发一种能够被红曲充分利用，并且可以进一步增加红曲发酵物营养价值的新型发酵基质成为研究热点。

牛蒡，又名：大力子、白肌人参等。是菊科牛蒡属直根系二年生大型草本植物，据《中药大辞典》记载，牛蒡性温、味甘、无毒，有清热解毒、祛湿、健脾开胃、通便、滋阴补肾、益气之功效。牛蒡根中含有菊糖、挥发油、牛蒡酸、多种多酚物质及醛类，并富含维生素，膳食纤维，其胡萝卜素的含量在蔬菜中居第二，蛋白质和钙的含量是根菜类蔬菜中最高的一种，牛蒡根的表皮也含有绿原酸、异绿原酸、咖啡酸等活性物质，以此牛蒡根还有清除氧自由基、抗氧化的活性。由此可见，牛蒡是一种较好的药食同源植物。

目前在我国的江苏省和山东省，江苏省的徐州丰县、沛县，山东省的苍山种植历史悠久，面积规模较大，总面积达到2.33万公顷，徐州丰县的种植面积就可达1万公顷，山东潍坊种植面积达到0.67万公顷，辽宁部分地区也在推广牛蒡的栽培。

牛蒡中含有大量的菊糖及水溶性膳食纤维等功能因子。菊糖又称菊粉，是一种天然水溶性的果聚糖，来源主要是菊科植物，菊糖具有不消化性及可发酵性，使机体维持正常的肠道生态，可将肠道中的有害物质稀释从而防止癌症疾病的发生，除此之外，菊糖在预防糖尿病、降胆固醇等方面具有一定的功效。因此，牛蒡茶对高血压、糖尿病、便秘等有重要的食疗效果。

因此，如果将牛蒡应用于茶饮料，功能红曲代谢产生的生物活性物质及牛蒡中含有的功能因子使茶饮料拥有了一定的药用价值，这对人体健康是极其有意义的。

技术实现要素：

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种具有多种功能活性的牛蒡功能红曲保健茶。

牛蒡功能红曲保健茶的制备方法，该保健茶以牛蒡为主要原料，采用功能红曲发酵制得，

该保健茶采用的功能红曲为实践十号航天诱变突变菌株红曲霉(monascussp.)，其微生物保藏编号是：cgmccno.13773，于2017年4月11日保藏于朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，中国普通微生物菌种保藏管理中心，红曲霉(monascussp.)处于存活状态。

将上述的保藏的功能红曲菌种红曲霉(monascussp.)接种于含有牛蒡的物料中，发酵，得牛蒡功能红曲保健茶。

本发明的牛蒡功能红曲保健茶的制备方法，包括下述的步骤：

清洗，晾干，粉碎，配料，灭菌，接种功能红曲菌种，发酵培养，得牛蒡功能红曲保健茶。

具体的，牛蒡功能红曲保健茶的制备方法，包括下述的步骤：

s1:牛蒡预处理：清洗牛蒡根，切片，晾干，粉碎，得牛蒡根粉；

s2：配料：按以下重量份数取牛蒡根粉40-80，果糖10-20，甘油1-4,蛋白胨0.2-2,麸皮5-15,调ph3-4，s2中所取牛蒡根粉为s1中所得牛蒡根粉；

s3：灭菌s2中的物料；

s4：接入液体功能红曲菌种，发酵培养，至洛伐他丁含量为2.5mg/g为止，得牛蒡功能红曲发酵物，将发酵物烘干，粉碎，得牛蒡功能红曲保健茶。

牛蒡功能红曲保健茶的制备方法，包括下述的步骤：

s1:牛蒡预处理：清洗牛蒡根，切片，自然晾干，粉碎至80-100目，得牛蒡根粉；

s2：配料：按以下重量份数取牛蒡根粉40-80，果糖10-20，甘油1-4,蛋白胨0.2-2,麸皮5-15,调ph3-4，s2中所取牛蒡根粉为s1中所得牛蒡根粉；

s3：灭菌s2中的物料；

s4：接入液体功能红曲菌种，种龄48小时，接种量5-15%，发酵培养12-25天，至洛伐他丁含量为2.5mg/g为止，得牛蒡功能红曲发酵物，将发酵物烘干，超微粉碎至600-1000目，灭菌，得牛蒡功能红曲保健茶。

优选的，s3中，灭菌步骤是在1kg/cm²、121℃下灭菌20分钟。

其中，液体功能红曲菌种的培养方法如下：

（1）将红曲霉菌种试管斜面培养，活化后制成孢子悬浮液；

（2）蒸制籼米后装入三角瓶中，灭菌；

（3）将（1）中的悬浮液接种于（2）中灭菌后的物料中，培养；

（4）挑选（3）中的米粒，通过卫星发射中心承载实践十号返回式航天器进入太空诱变；

（5）对（4）中返回的通过诱变的米粒活化后进行初筛，挑选出目标功能红曲单菌落，纯化培养分离，斜面培养至成熟，得液体功能红曲菌种。

牛蒡功能红曲保健茶的制备方法，包括下述的步骤：

（1）将红曲霉菌种试管斜面培养，活化后制成孢子悬浮液；

斜面培养基：麦芽糖1-10%，蛋白胨1-10%，琼脂粉1-5%，可溶性淀粉1-10%；

接种后的试管斜面20-35℃条件下培养5-10天，制得悬浮液；

（2）蒸制籼米后装入三角瓶中，灭菌；

（3）将（1）中的悬浮液接种于（2）中灭菌后的物料中，培养；

（4）挑选（3）中的米粒，通过卫星发射中心承载实践十号返回式航天器进入太空诱变；

（5）对（4）中返回的通过诱变的米粒研磨至粉末状，和无菌水混匀，20-50℃水浴灭杂菌1-4h，将混合液分梯度稀释，涂平板，分梯度平板培养，挑选出功能红曲单菌落；

将挑选的菌落培养后通过至少三次发酵实验验证，发酵实验培养基成分：纤维素40-85%，甘油1-10%,豆粉1-10%，蛋白胨0.1-2%,麸皮5-15%,玉米浆0.1-1%，用乳酸调整ph3-4，以上均为重量百分比；

灭菌：1kg/cm²121℃下灭菌20分钟；

接种：分别接入筛选出的各种高纤维素适应性功能曲菌种种子液，种龄28小时，接种量5-15%；

发酵培养20-30天；连续三次重复上述实验，最终确定目标功能曲菌种，用于牛蒡功能曲发酵接种。

本发明的有益效果在于：

1.本发明采用牛蒡作为主要发酵基质，将功能红曲代谢产生的生理活性物质，如莫纳克林k、γ氨基丁酸等，与牛蒡含有的丰富营养物质相结合，使本发明的产品具备了较高的营养保健价值；

2.本发明采用牛蒡及果糖为功能红曲发酵碳源，牛蒡含糖量较低，另外，果糖虽然易被人体吸收，但对血糖影响小，不依赖胰岛素，适合糖尿病患者的摄入；

3.由于牛蒡中含糖量较低，发酵过程中所提供的碳源有限，因此本发明通过航天诱变技术对功能曲菌种进行诱变，并成功筛选出一株低糖功能红曲菌种，在碳源含量较低的情况下也能够进行正常的代谢积累；

4.本发明采用超微粉碎技术对牛蒡功能红曲发酵物进行后期加工，使其更加适合人们饮用。牛蒡功能红曲保健茶具有降血脂，降血压，预防日光损伤和光老化，除尘杀菌的功效，不但体现出功能红曲的保健效果，还突出了牛蒡的营养保健价值。

附图说明

图1为实施例1的产品中洛伐他丁含量检测色谱图；

图2为实施例1中的洛伐他丁含量随时间变化图；

图3为实施例2中的洛伐他丁含量随时间变化图；

图4为实施例3中的洛伐他丁含量随时间变化图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本发明，但并不因此限制本发明。

实施例1

一种牛蒡功能红曲保健茶的制备方法，其步骤如下：

s1:牛蒡预处理：清洗牛蒡根，切片，自然晾干，粉碎至100目，得牛蒡根粉；

s2：配料：按以下重量份数取牛蒡根粉60，果糖15，甘油2,蛋白胨0.8,麸皮10,调ph3.5，s2中所取牛蒡根粉为s1中所得牛蒡根粉；

s3：灭菌s2中的物料，灭菌步骤是在1kg/cm²、121℃下灭菌20分钟；

s4：接入液体功能红曲菌种，种龄48小时，接种量10%，发酵培养15天，检测发酵物料中洛伐他丁含量为2.5mg/g，此时停止发酵，得牛蒡功能红曲发酵物，将发酵物烘干，超微粉碎至800目，灭菌，装袋、包装，得牛蒡功能红曲保健茶。

液体功能红曲菌种的获得方法如下：

（1）将红曲霉菌种试管斜面培养，活化后制成孢子悬浮液；

斜面培养基：麦芽糖6%，蛋白胨8%，琼脂粉3%，可溶性淀粉5%；

接种后的试管斜面25℃条件下培养8天，将培养完成的斜面菌种4℃条件下保藏，进行实验前需要将保藏的菌种25℃条件下活化20h，若是将培养好的菌种直接用于实验则无需进行活化，直接制得悬浮液；

（2）蒸制籼米后装入三角瓶中，灭菌，条件是，在1kg/cm²及121℃的温度下灭菌20分钟；

（3）将（1）中的悬浮液接种于（2）中灭菌后的物料中，培养；

（4）挑选（3）中的米粒，通过卫星发射中心承载实践十号返回式航天器进入太空诱变；

（5）对（4）中返回的通过诱变的米粒研磨至粉末状，于试管中和无菌水混匀，40℃水浴灭杂菌3h，将混合液分梯度稀释，涂平板，分梯度平板培养，观察不同梯度培养基中菌落生长情况，统计相同稀释梯度平板中的菌落数，挑选出纤维素适应性高，分泌纤维素酶旺盛，菌落皱折明显、气生菌丝丰富、菌落形态较大，菌落数高的单菌落；

将挑选的菌落培养后通过至少三次发酵实验验证，验证步骤如下：

发酵实验培养基成分：纤维素60%，甘油7%,豆粉6%，蛋白胨0.8%,麸皮10%,玉米浆0.6%，用乳酸调整ph3.5，以上均为重量百分比；

灭菌：1kg/cm²121℃下灭菌20分钟；

接种：分别接入筛选出的各种高纤维素适应性功能曲菌种种子液，种龄28小时，接种量5-15%；

发酵培养25天左右，实验过程中观察发酵情况，以菌丝生长速度快，镜检菌丝粗壮的菌种为目标菌种，最后测定优选的菌种发酵物洛伐他丁含量；

连续三次重复上述实验，最终确定目标功能曲菌种，选择一株高纤维素适应性、遗传稳定性高、产洛伐他汀能力强的功能曲菌种，用于牛蒡功能曲发酵接种。

本发明的功能红曲通过中国酒泉卫星发射中心，承载实践十号进入太空，实践十号返回式科学实验卫星于2016年4月6日1时38分在中国酒泉卫星发射中心由长征二号丁运载火箭发射升空，经过十二天的轨道运行，实践十号返回式科学实验卫星返回，于2016年4月18日16时30分在内蒙古自治区着陆回收。本发明人将通过上述的卫星搭载的功能红曲菌种于北京市方圆公证处进行了公证，在对编号为2-2的搭载包装袋中取出申请人搭载的微生物种进行了清点、确认，山东中惠生物科技股份有限公司搭载的微生物种共1种，总重量共1克。公证处已证明实践十号返回式科学实验卫星返回舱开舱时取出的搭载微生物种的包装袋封袋情况良好，封条完好无损，而且证明了公证书相粘连的证物袋中所封存的1克微生物种，取自于编号为2-2的搭载包装袋，为实践十号返回式科学实验卫星搭载物之一。

实施例1中的保健茶采用的功能红曲为实践十号航天诱变突变菌株红曲霉(monascussp.)，其微生物保藏编号是：cgmccno.13773，于2017年4月11日保藏于朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，中国普通微生物菌种保藏管理中心，红曲霉(monascussp.)处于存活状态。

对比例1

减少接种量至3%，考察发酵效果，进行一组对比实验：

一种牛蒡功能红曲保健茶的制备方法，其步骤如下：

s1:牛蒡预处理：清洗牛蒡根，切片，自然晾干，粉碎至100目，得牛蒡根粉；

s2：配料：按以下重量份数取牛蒡根粉60，果糖15，甘油2,蛋白胨0.8,麸皮10,调ph3.5，s2中所取牛蒡根粉为s1中所得牛蒡根粉；

s3：灭菌s2中的物料，灭菌步骤是在1kg/cm²、121℃下灭菌20分钟；

s4：接入液体功能红曲菌种，种龄48小时，接种量3%，发酵培养15天，检测发酵物料中洛伐他丁含量为0.4mg/g，此时停止发酵，得牛蒡功能红曲发酵物，将发酵物烘干，超微粉碎至800目，灭菌，装袋、包装，得牛蒡功能红曲保健茶。

液体功能红曲菌种的获得方法同实施例1，与实施例1中采用相同的液体功能红曲。以下对比例2中所采用的液体功能红曲同。

对比例2

延长发酵时间，考察发酵效果，进行一组对比实验：

一种牛蒡功能红曲保健茶的制备方法，其步骤如下：

s1:牛蒡预处理：清洗牛蒡根，切片，自然晾干，粉碎至100目，得牛蒡根粉；

s2：配料：按以下重量份数取牛蒡根粉60，果糖15，甘油2,蛋白胨0.8,麸皮10,调ph3.5，s2中所取牛蒡根粉为s1中所得牛蒡根粉；

s3：灭菌s2中的物料，灭菌步骤是在1kg/cm²、121℃下灭菌20分钟；

s4：接入液体功能红曲菌种，种龄48小时，接种量3%，发酵培养25天，检测发酵物料中洛伐他丁含量为1.1mg/g，此时停止发酵，得牛蒡功能红曲发酵物，将发酵物烘干，超微粉碎至800目，灭菌，装袋、包装，得牛蒡功能红曲保健茶。

对比例3

采用市售的液体功能红曲来替代实施例1中的液体功能红曲，考察其效果如下：

一种牛蒡功能红曲保健茶的制备方法，其步骤如下：

s1:牛蒡预处理：清洗牛蒡根，切片，自然晾干，粉碎至100目，得牛蒡根粉；

s2：配料：按以下重量份数取牛蒡根粉60，果糖15，甘油2,蛋白胨0.8,麸皮10,调ph3.5，s2中所取牛蒡根粉为s1中所得牛蒡根粉；

s3：灭菌s2中的物料，灭菌步骤是在1kg/cm²、121℃下灭菌20分钟；

s4：接入市售的液体功能红曲菌种，种龄48小时，接种量10%，发酵培养15天，此时停止发酵，得牛蒡功能红曲发酵物，将发酵物烘干，超微粉碎至800目，灭菌，装袋、包装，得牛蒡功能红曲保健茶。

关于不同的液体功能红曲菌种的培养基对红曲中洛伐他丁生产的影响，即“将挑选的菌落培养后通过至少三次发酵实验验证”，该步骤中，培养对于整个产品的影响，本发明人进行了如下的实验：

对比例4-7改变发酵培养基成分：

实施例4-7的其它步骤同实施例1，仅仅是挑选的优良菌落采用不同的培养基来培养，经过与实施例1相同的发酵条件发酵后，测得产品中洛伐他丁的含量如以下表格所示：

实施例2

一种牛蒡功能红曲保健茶的制备方法，其步骤如下：

s1:牛蒡预处理：清洗牛蒡根，切片，自然晾干，粉碎至80目，得牛蒡根粉；

s2：配料：按以下重量份数取牛蒡根粉40-80，果糖10-20，甘油1-4,蛋白胨0.2-2,麸皮5-15,调ph3-4，s2中所取牛蒡根粉为s1中所得牛蒡根粉；

s3：灭菌s2中的物料，灭菌步骤是在1kg/cm²、121℃下灭菌20分钟；

s4：接入液体功能红曲菌种，种龄48小时，接种量8%，发酵培养25天，至洛伐他丁含量为2.5mg/g为止，得牛蒡功能红曲发酵物，将发酵物烘干，超微粉碎至800目，灭菌，装袋、包装，得牛蒡功能红曲保健茶。液体功能红曲菌种的获得方法与实施例1相同。

实施例3

一种牛蒡功能红曲保健茶的制备方法，其步骤如下：

s1:牛蒡预处理：清洗牛蒡根，切片，自然晾干，粉碎至80目，得牛蒡根粉；

s2：配料：按以下重量份数取牛蒡根粉40-80，果糖10-20，甘油1-4,蛋白胨0.2-2,麸皮5-15,调ph3-4，s2中所取牛蒡根粉为s1中所得牛蒡根粉；

s3：灭菌s2中的物料，灭菌步骤是在1kg/cm²、121℃下灭菌20分钟；

s4：接入液体功能红曲菌种，种龄48小时，接种量10%，发酵培养15天，至洛伐他丁含量为2.5mg/g为止，得牛蒡功能红曲发酵物，将发酵物烘干，超微粉碎至1000目，灭菌，装袋、包装，得牛蒡功能红曲保健茶。液体功能红曲菌种的获得方法与实施例1相同。

实施例4

取实施例1中所得的红曲保健茶，测定其中的洛伐他丁的含量，具体的检测方法如下：

（1）试样处理：将牛蒡功能性红曲粉碎并充分混合均匀。准确称取0.1-0.5g试样于50ml容量瓶中。加入75%乙醇至接近刻度线，再超声5-15min，之后冷却至室温，用75%乙醇定容至50ml。以2000-4000r/min的旋转速度离心5-15min。去上清液经0.2-0.5μm微孔过滤膜过滤，滤液待用。

（2）液相色谱柱参考条件

色谱柱：c18柱

柱温：室温20-25℃

紫外检测器：238nm检测波长

流动相：甲醇：水：磷酸=（300-400）:（100-120）:（0.1-0.2）

流速:0.5-1.5ml/min

进样量：20μl

（3）标准曲线制备

配制浓度为0.1、1、10、30、75、150、300μg/ml洛伐他汀标准溶液。分析时，用洗脱液平衡分析柱，基线稳定后将不同浓度的洛伐他汀标准液进行hplc分析，测定峰面积，以峰面积为纵坐标，以洛伐他汀含量为横坐标，线性关系良好，r在0.9995以上时进行后续样品测定。

（4）色谱分析

将处理好的样品提取液20μl进样，与标准溶液保留时间对照定性，用被测组分内脂及酸式洛伐他汀峰面积之和与标准洛伐他汀（内脂）的峰面积之比进行定量。

（5）结果计算

x=（h1+h2）×c×50/（h3×m）

式中：x-试样中莫纳克林k含量，单位mg/g；

h1-样品中内脂式洛伐他汀面积；

h2-样品中酸式洛伐他汀峰面积；

c-标准洛伐他汀（内脂）溶液浓度，单位ml；

50-试样定容体积

h3-标准洛伐他汀（内脂）溶液峰面积；

m-试样称取量，单位g。

通过以上的方法，检测到实施例1中的洛伐他丁含量为2.5mg/g。