专利名称：一种食用菌营养保健功能性饮料的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种食用菌营养保健功能性饮料的制备方法，属于生物工程技术领域。
背景技术：
饮料是人们的日常生活消费品。目前市场上的饮料仍以碳酸饮料、果蔬汁饮料、乳饮料、植物蛋白饮料、茶饮料等为主，而以食用菌菌丝体或子实体为原料生产的营养保健饮料很少。随着人们生活水平的提高，保健意识的增强，吃出健康，喝出健康已成为绝大多数人的追求。食用菌做为集营养与保健价值于一体的菌类食品，越来越受到市场的欢迎。但目前市场上的食用菌产品仍以子实体消费为主，而其深加工产品相对较少，畅销的食用菌保健饮料几乎没有。食用菌做为菌类食品，与肉相比，蛋白质含量高，人体必需的氨基酸丰富， 但脂肪含量很低；与蔬菜相比，膳食纤维、碳水化合物、维生素、矿质元素、生理活性物质等含量丰富，是兼具肉和蔬菜特点的一种营养食品。特别是其含有多种生理活性物质，如多糖类、萜烯类、核苷类、多肽氨基酸类等具有重要的医疗保健功能，被公认为“健康食品”。国内外研究表明，食用菌主要有以下几方面的保健功效(1)增强机体免疫力，物质基础为食用菌多糖；(2)抑制肿瘤作用，物质基础为食用菌多糖和抑制肿瘤物质，如香菇素、牛肝菌素等；C3)降低胆固醇、降血压和抗血栓作用，物质基础多为一些小分子活性物质，如皂苷、多酚类、黄酮类、萜烯类等活性物质；(4)抗疲劳、抗氧化、抗衰老作用，物质基础为多糖类和一些小分子活性物质，已发现许多食用菌多糖、多酚类物质具有清除自由基、提高抗氧化酶活性和抑制细胞脂质过氧化的活性，起到保护生物膜和延缓衰老的作用；( 抗病毒作用， 许多研究证明，食用菌多糖对多种病毒，如艾滋病毒(HIVl)、单纯孢疹病毒(HSV1，HSV2)、 巨细胞病毒(CMV)、流感病毒、囊状胃炎病毒(VSV)等有抑制作用。如云芝多糖具有明显的抗病毒作用，已经制成药物用于临床治疗慢性肝炎，并用于肝癌的预防。此外，有些食用菌还有止血消炎、清热解毒、润肺益气、健脾和胃、补肾利尿、强精护扶、健脑等医疗保健功能。 有些食用菌或其多糖还有抗辐射、抗突变、抗菌、预防肥胖症和糖尿病等功效。我国传统医学有药食同源之说，很多医家及养生者都提倡借助具有药用价值的食物，通过有选择的食疗方案来预防和治疗疾病，而菌类食品是一个典范，其营养价值和保健功能极佳，故一直为人们所推崇。利用食用菌开发保健饮料，国内外做了大量研究。目前，国内外生产食用菌饮料的主要方法有三种一是采用食用菌子实体干品或新鲜子实体，经过浸汁或榨汁后，得到含有部分有效成分的汁液，再经过稀释、加入一些调味辅料，最后制成食用菌饮料。如日本的蘑菇、平菇营养保健饮料，我国的银耳琼浆、猴头露、香菇茶、香菇可乐、灰树花保健饮料等都是按这种方式生产。但采用这种方法生产的饮料难以解决饮料的增香、增鲜问题，而且目前我国食用菌子实体多由一家一户生产，产品质量难以得到保证，同时该方法有废弃物残渣的排放。另一种方法是采用深层发酵法获得发酵液及菌丝体，然后采用热水浸提或酶解技术处理菌丝体，采用过滤技术得发酵饮料原液，再进一步勾兑成各种饮料。采用菌丝体发酵饮料虽可以解决饮料的增香、增鲜问题，但这种处理菌丝体的方法存在工艺复杂、成本高， 且菌丝体中的营养物质得不到充分利用等不足；同时，仍有菌丝体残渣废弃物的排放。第三种是以食用菌子实体或菌丝体浸提液为培养基，进一步采用啤酒酵母、乳酸杆菌或醋酸杆菌等发酵，获得食用菌复合发酵饮料。这种复合饮料存在价格高、消费人群少的劣势。
发明内容
本发明的目的是提供一种食用菌营养保健功能性饮料的制备方法。本发明的技术构思如下从发育生理学角度讲，菌丝体生长阶段主要以合成制造营养为主；而子实体生长阶段以分解消耗营养为主，目的是产生其繁殖体-孢子。所以菌丝体中同样含有大量营养物质和生理活性物质。国内外大量文献显示，多种食用菌菌丝体的营养物质、功能性成分等于或高于子实体。本发明以发酵获得的发酵液和菌丝体为原料， 不经热水浸提或酶解技术处理菌丝体，而采用胶体磨直接处理发酵液和菌丝体得到饮料原菜，原浆按一定比例与纯净水勾兑，并添加适量调味剂、稳定剂等，经高压均质处理，灭菌、 封装后即为饮料成品。本发明适合具特殊香气或高营养保健价值或含天然色素的食用菌专用菌种，可形成风味独特的系列产品。具体的，本发明所说的一种食用菌营养保健功能性饮料的制备方法包括以下步骤(1)菌种活化选取以下食用菌中的任何一种杏鲍菇、羊肚菌、灰树花、蛹虫草、茶薪菇、灵芝、香菇，取1-2块菌种转接到培养皿固体培养基中，于23-26°C恒温培养箱培养7 10天，可见白色、浓密的食用菌菌落；固体培养基配方为麦粒180-200克，加蒸馏水1000毫升，沸水煮30分钟，取其煮汁，蛋白胨1. 5-2克、葡萄糖15-20克、KH2PO4L 5-2克、MgSO4O. 5-1克、琼脂18-20克，加蒸馏水定容至1000毫升，121°C高压灭菌25 30分钟后使用；(2)配制液体摇瓶培养基培养基配方为土豆180-200克，切片后加蒸馏水1000毫升，沸水煮30分钟，取其煮汁，蛋白胨1. 5-2克，葡萄糖18-20克，加蒸馏水定容至1000毫升。将配好的培养基分别倒入500毫升锥形瓶中，每瓶装150毫升，棉塞封口后121°C高压灭菌25 30分钟，待温度降到30°C以下后，从培养皿平板食用菌菌落边缘取3-4块菌种，接种到锥形瓶后，置于摇床上，于23-26°C，150 200转/分钟，振荡培养10 15天，培养基内有大量菌丝球；(3)配制发酵种子培养基培养基配方为麸皮20-30克，加蒸馏水500毫升，沸水煮20分钟，取其煮汁，蛋白胨1. 5-2克，葡萄糖18-20克，KH2PO4O. 5-1克，MgSO4O. 5-1克，加蒸馏水定容至1000毫升， PH自然。将培养基分装倒入500毫升锥形瓶中，每瓶装200毫升，棉塞封口后121°C高压灭菌25-30分钟，待温度降到30°C以下后，接液体摇瓶培养液和菌丝球，接种量为5% 10%， 接种后置于摇床上，23-260C，150 200转/分钟，振荡培养5 8天，培养基内有大量菌丝球；(4)配制发酵罐培养基培养基配方为麸皮30-50克，加蒸馏水500毫升，沸水煮20分钟，取其煮汁，葡萄糖10-15克，可溶性淀粉8-13克，蛋白胨2-3克，KH2PO4O. 5-1克，MgSO4O. 5-1克，加蒸馏水定容至1000毫升，调节pH至5. 5 6. 5 ；(5)发酵培养采用100L气升发酵罐，培养基装料系数为60%-65%,发酵罐原位灭菌后，待温度降到30°C以下后，接发酵种子培养液和菌丝球，接种量为10% 15%，接种至发酵罐后，于 22-25°C，通气量以 0. 5 1 (V/V 'min) [volume air per volume medium(液体的体积)and minute]条件下进行发酵培养，每隔12小时取样一次，通过测定菌丝体干重和胞外多糖量来确定发酵终点；当菌丝体干重和胞外多糖量达到最大值并趋于稳定后为终止发酵时间， 确定发酵培养周期为5 6天；(6)将获得的发酵原液及菌丝体经胶体磨处理后得饮料原浆；(7)将饮料原浆和纯净水按体积比(升/升)1 (2-5)混勻后，将饮料原浆和纯净水混合物按下列配方添加调味剂进一步兑制，混合后，在20 30兆帕均质压力条件下， 经高压均质机处理，可制备不同口味的食用菌保健饮料；兑制不同口味食用菌保健饮料的配方如下a、原味发酵饮料配方每100毫升饮料原浆和纯净水混合物，添加蔗糖2 3克， 柠檬酸0. 02 0. 03克，柠檬酸钠0. 02 0. 03克，苹果酸0. 02 0. 03克，食盐0. 03 0. 05克，黄原胶0. 06 0. 1克，海藻酸钠0. 02 0. 06克；b、酸甜味发酵饮料配方每100毫升饮料原浆和纯净水混合物，添加蔗糖4 5 克，柠檬酸0. 03 0. 04克，柠檬酸钠0. 03 0. 04克，苹果酸0. 03 0. 04克，食盐0. 03 0. 05克，黄原胶0. 06 0. 1克，海藻酸钠0. 02 0. 06克；C、奶味发酵饮料配方每100毫升饮料原浆和纯净水混合物，添加奶粉1 1. 5 克，蔗糖3 4克，蜂蜜0. 5 1克，柠檬酸0. 015 0. 02克，柠檬酸钠0. 015 0. 02克，乳酸0. 01 0. 015克，食盐0. 03 0. 05克，黄原胶0. 09 0. 15克，海藻酸钠0. 05 0. 09 克；d、果味发酵饮料配方每100毫升饮料原浆和纯净水混合物，添加草莓等水果榨汁10毫升，蔗糖3 5克，柠檬酸0. 03 0. 04克，柠檬酸钠0. 03 0. 04克，苹果酸0. 03 0. 04克，食盐0. 03 0. 05克，黄原胶0. 06 0. 1克，海藻酸钠0. 02 0. 06克。(8)将勻质处理后的饮料，采用95°C、10分钟巴氏消毒处理，经分装机分装后即得成品饮料。本发明取得的有益效果如下(1)饮料含丰富的食用菌营养物质，如菌丝粗纤维、 维生素、人体必需的氨基酸和微量元素等，不含任何有害物质。( 饮料含丰富的食用菌多糖、萜类、酚类、生物碱、黄酮类等功能性成分，可提高人体的免疫力及抗肿瘤能力；同时具抗氧化、抗衰老等保健作用。( 该饮料本身具天然浓郁的发酵香味，口感柔和、独特；同时，可根据各类人群需要调整成甜味、酸味、果味、奶味等口味。(4)该饮料制备方法采用发酵工艺，不受季节、天气影响；无任何废弃物排放；发酵周期短、产量大、成本低。
图1 发酵过程中杏鲍菇菌丝干重变化曲线。图2 发酵过程中杏鲍菇胞外多糖变化曲线。
具体实施例方式以下实施例以杏鲍菇发酵饮料营养保健功能性饮料的制备方法为例说明本发明。实施例1杏鲍菇发酵饮料的制备及成分分析1. 1杏鲍菇发酵饮料的制备1. 1. 1菌种活化从杏鲍菇试管斜面上取1-2块菌种转接到培养皿固体培养基中央；于25°C恒温培养箱培养8天，可见白色、浓密的食用菌菌落。固体培养基配方为麦粒200克，加蒸馏水 1000毫升，沸水煮30分钟，取其煮汁，蛋白胨2克，葡萄糖20克，KH2PO4L 5克，MgSO4O. 5克， 琼脂18克，加蒸馏水定容至1000毫升，pH自然。121°C高压灭菌25 30分钟后，立即倒入无菌培养皿中，每皿20 30毫升，冷却后使用。1. 1. 2液体摇瓶培养基配制及培养配方为土豆180克，切片后加蒸馏水1000毫升，沸水煮30分钟，取其煮汁，蛋白胨2克，葡萄糖20克，加蒸馏水定容至1000毫升，pH自然。将配好的培养基分别倒入500 毫升锥形瓶中，每瓶装150毫升，棉塞封口后121°C高压灭菌25 30分钟，待温度降到30°C 以下后，从培养皿平板食用菌菌落边缘取3块杏鲍菇菌种接种；接种后的锥形瓶置于摇床上，于25°C，170转/分钟，振荡培养12天，可见培养基内有大量菌丝球。1. 1. 3发酵种子培养基配制及培养配方为麸皮22克，加蒸馏水500毫升，沸水煮20分钟，取其煮汁，蛋白胨1. 8克， 葡萄糖20克，KH2PO4O. 5克，MgSO4O. 5克，加蒸馏水定容至1000毫升，pH自然。将培养基倒入500毫升锥形瓶中，每瓶装200毫升，棉塞封口后121°C高压灭菌25-30分钟，待温度降到 30°C以下后，接液体摇瓶培养液和菌丝球，接种量为10%。接种后置于摇床上，25°C，170转 /分钟，振荡培养7天，可见培养基内有大量菌丝球。1.1.4配制发酵罐培养基配方为麸皮40克，加蒸馏水500毫升，沸水煮20分钟，取其煮汁，葡萄糖10克， 可溶性淀粉10克，蛋白胨2克，KH2PO4O. 5克，MgSO4O. 5克，加蒸馏水定容至1000毫升，调节 pH 至 5. 5 6. 5。1. 1.5发酵培养100升气升发酵罐，培养基装料60升。发酵罐原位灭菌后，待温度降到30°C以下后，接发酵种子培养液和菌丝球，接种量为15%。接种至发酵罐后，于23°C，通气量 0.5 l(V/V*min)条件下进行发酵培养。每隔1 取样一次，通过测定菌丝体干重和胞外多糖量来确定发酵终点。菌丝体干重采用过滤、烘干后称量；胞外多糖的测定采用苯酚硫酸法测定发酵液多糖含量。结果见图1，图2 ；图1、2可以看出，发酵过程中，菌丝量、胞外多糖随时间不断增加，120小时后菌丝量不再变化，132小时后胞外多糖不再增加，所以确定132小时(6天)做为发酵终点。1.1.6饮料原浆制备将获得的发酵原液及菌丝体经胶体磨处理3次后，菌丝体被破碎，得饮料原浆。1. 1. 7饮料兑制配方的确定1. 1. 7. 1杏鲍菇饮料原浆添加量确定
将杏鲍菇饮料原浆按体积浓度(升/升)分别为5%、10%、15%、20%与纯净水混勻，采用感官指标评价，结果显示饮料原浆为5%、10%时，杏仁香味较淡；当增大到15% 以上时，具浓郁的杏仁香味。据此，确定15%为杏鲍菇饮料原浆的最低添加量。1. 1. 7. 2杏鲍菇发酵饮料酸味剂添加量的确定杏鲍菇饮料原浆15% (升/升)，蔗糖5% (克/毫升)。分别添加不同浓度的苹果酸、柠檬酸、柠檬酸钠。采用L9(34)正交试验，通过感官评价，选出酸味剂最适添加量。实验设计见表1、表2。结果见表3、表4。表1杏鲍菇发酵饮料酸味剂调配正交试验(克/毫升)
权利要求
1.一种食用菌营养保健功能性饮料的制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)菌种活化选取以下食用菌中的任何一种杏鲍菇、羊肚菌、灰树花、蛹虫草、茶薪菇、灵芝、香菇， 取1-2块菌种转接到培养皿固体培养基中，于23-26°C恒温培养箱培养7 10天；固体培养基配方为麦粒180-200克，加蒸馏水1000毫升，沸水煮30分钟，取其煮汁、 蛋白胨1. 5-2克、葡萄糖15-20克、KH2PO4L 5-2克、MgSO4O. 5-1克、琼脂18-20克，加蒸馏水定容至1000毫升，121°C高压灭菌25 30分钟后使用；(2)配制液体摇瓶培养基培养基配方为土豆180-200克，切片后加蒸馏水1000毫升，沸水煮30分钟，取其煮汁、蛋白胨1. 5-2克、葡萄糖18-20克，加蒸馏水定容至1000毫升，将配好的培养基分别倒入500毫升锥形瓶中，每瓶装150毫升，棉塞封口后121°C高压灭菌25 30分钟，待温度降到30°C以下后，从培养皿平板食用菌菌落边缘取3-4块菌种，接种到锥形瓶后，置于摇床上，于23-26°C，150 200转/分钟，振荡培养10 15天；(3)配制发酵种子培养基培养基配方为麸皮20-30克，加蒸馏水500毫升，沸水煮20分钟，取其煮汁、蛋白胨 1. 5-2克、葡萄糖18-20克、KH2PO4O. 5-1克、MgSO4O. 5-1克，加蒸馏水定容至1000毫升，pH 自然，将培养基分装倒入500毫升锥形瓶中，每瓶装200毫升，棉塞封口后121°C高压灭菌 25-30分钟，待温度降到30°C以下后，接液体摇瓶培养液和菌丝球，接种量为5% 10%，接种后置于摇床上，23-260C，150 200转/分钟，振荡培养5 8天；(4)配制发酵罐培养基培养基配方为麸皮30-50克，加蒸馏水500毫升，沸水煮20分钟，取其煮汁、葡萄糖 10-15克、可溶性淀粉8-13克、蛋白胨2-3克、KH2PO4O. 5-1克、MgSO4O. 5-1克，加蒸馏水定容至1000毫升，调节pH至5. 5 6. 5 ；(5)发酵培养采用100L气升发酵罐，培养基装料系数为60% _65%，发酵罐原位灭菌后，待温度降到30°C以下后，接发酵种子培养液和菌丝球，接种量为10% 15%，接种至发酵罐后，于 22-25°C，通气量以V/V*min比为0.5 1条件下进行发酵培养，每隔12小时取样一次，发酵培养周期为5 6天；(6)将获得的发酵原液及菌丝体经胶体磨处理后得饮料原浆；(7)将饮料原浆和纯净水按体积比1 (2- 混勻后，将饮料原浆和纯净水混合物添加调味剂进一步兑制，混合后，在20 30兆帕均质压力条件下，经高压均质机处理；(8)将勻质处理后的饮料，采用95°C、10分钟巴氏消毒处理，经分装机分装后即得成品饮料。
2.根据权利1所述的食用菌营养保健功能性饮料的制备方法，其特征在于向100毫升饮料原浆和纯净水混合物中添加蔗糖2 3克，柠檬酸0. 02 0. 03克，柠檬酸钠0. 02 0. 03克，苹果酸0. 02 0. 03克，食盐0. 03 0. 05克，黄原胶0. 06 0. 1克，海藻酸钠 0. 02 0. 06克，混合后，经高压均质处理，得到食用菌原味发酵饮料。
3.根据权利1所述的食用菌营养保健功能性饮料的制备方法，其特征在于向100毫升饮料原浆和纯净水混合物中添加蔗糖4 5克，柠檬酸0. 03 0. 04克，柠檬酸钠0. 03 ·0. 04克，苹果酸0. 03 0. 04克，食盐0. 03 0. 05克，黄原胶0. 06 0. 1克，海藻酸钠 0. 02 0. 06克，混合后，经高压均质处理，得到食用菌酸甜味发酵饮料。
4.根据权利1所述的食用菌营养保健功能性饮料的制备方法，其特征在于向100毫升饮料原浆和纯净水混合物中添加奶粉1 1. 5克，蔗糖3 4克，蜂蜜0. 5 1克，柠檬酸 0. 015 0. 02克，柠檬酸钠0. 015 0. 02克，乳酸0. 01 0. 015克，食盐0. 03 0. 05克， 黄原胶0. 09 0. 15克，海藻酸钠0. 05 0. 09克，混合后，经高压均质处理，得到食用菌奶味发酵饮料。
5.根据权利1所述的食用菌营养保健功能性饮料的制备方法，其特征在于向100毫升饮料原浆和纯净水混合物中添加草莓等水果榨汁10毫升，蔗糖3 5克，柠檬酸0. 03 0. 04克，柠檬酸钠0. 03 0. 04克，苹果酸0. 03 0. 04克，食盐0. 03 0. 05克，黄原胶 0. 06 0. 1克，海藻酸钠0. 02 0. 06克，混合后，经高压均质处理，得到食用菌果味发酵饮料。
全文摘要
本发明公开了一种食用菌营养保健功能性饮料的制备方法。将食用菌专用菌种，经发酵罐深层发酵培养获得发酵液及菌丝体；发酵液及菌丝体不经过热水浸提或酶解处理，而是直接采用机械破碎、匀浆处理，得到饮料原浆；原浆按一定比例与纯净水勾兑，并添加适量调味剂、稳定剂等，经灭菌、封装后即为成品。该方法制备的食用菌饮料含粗纤维、粗蛋白、粗脂肪、维生素、人体必需的氨基酸和微量元素等营养物质；同时含食用菌多糖、萜类、总酚、生物碱、黄酮类等生理活性物质，具有提高人体免疫力、抗肿瘤、抗氧化、抗衰老等保健功能。并可根据各类人群需要调整成原味、酸甜味、奶味、果味等口味。
文档编号A23L1/29GK102389139SQ20111029144
公开日2012年3月28日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者侯金鑫, 张树斌, 江一帆, 王立安, 管振龙 申请人:河北师范大学