灵芝孢子粉破壁工艺与装备

灵芝孢子粉破壁与装备 第?卷第1期中国食用茼EDIBLEFUNGIOf”CHINA 网国匡圈匿冈l备 蔡津生,曹剑虹,林树钱,林东星 1福建省机械科学研究院,福州350005;2福建省医学科学研究所福州350001 3福建省食用菌技术联合开发总公司,福州350003) 摘要:通过各种酶击,物理和机械等破壁方法在内 的试验,操索一种是芝袍子粉破壁的最佳工艺与设备 此设备系用机械和物理原理采破壁的.可在20mln内破壁 率迭85%?2%,生产率:lJ,g/h(包括辅助时问) 关键词;是芝袍子精;破壁;破壁率;工艺与装备 中围分类号:$567.31文献标识码:A 文章蝙号:11303--8310c2001}01-’-0035--’{B 灵芝孢子粉是80年代开发的新药源.灵芝孢 子有二层由几丁质和葡聚糖构成的孢壁(多醣壁), 且具有同心圆的层网结构,质地坚韧,耐酸碱,极 难氧化分解,因此限制了人们对孢内有效物质的消 化吸收.为了充分利用灵芝孢子内的有效物质,必 需对孢子粉进行破壁,以便于人们对其有教物质的 干li用.国内外科技工作曾对灵芝孢子粉破壁工艺进 行多年,多的探讨,有的已取得较高的破壁 率,现把我们自1996—1998做的一系列灵芝孢子 粉破壁试验结果和开发的专用设备及存在问介绍 如下. l材料与方法 1.1材料灵芝孢子糟由福建省食用菌技术联合 开发总公司提供的松溪县产段术灵芝孢子粉 灵芝孢子粉的物性测定:用日产24激 光散射式粒度分布测定仪对孢子粉粒径分布和松装 密度进行测定(见图1). 图1灵芝孢子粉粒径分布图 收稿日期:200o—09—08 平均粒径:7,123pro;最大粒径:13984. tzm; 最小粒经5.032,,,m:集中平均粒径:8.388;,m(占 17.64%)孢子粒堆集密度:1g/收购后孢子粉 含水率:?12%,在50?温度下用带排风电烘箱干 燥加h古水率达<6%. 溶壁酶由广东省微生物研究所提供.灵芝发酵 液由福州闽江真菌研究所提供 1,2仪器生物显微镜(上海菜卡一ENED一6); 恒温水浴锅索氏提取器= 1,3设备高压均质帆海申鹿均质机厂;高 剪切混台乳化机一上海威宇机电设备公司;超声粉 碎机一美产;j维振)/A.A为破 壁前完整孢子数,B为破壁后完整孢子数. 1.4.2酶法破壁I一溶壁酶破壁法:灵芝孢子粉 经50?干燥Ih称量后进行前处理.再羟化学溶液 灭菌处理后,用pH6缓冲液配成浓度为0.5% (w/v)的孢子粉悬浊液,在30—40?的水浴中,不 斯搅拌下加人溶壁酶,使酶的浓度达到2%或5% 进行酶解反应,反应结束后,取样按规定,测定破 壁率(见表1). 14.3酶法破壁?一灵芝自身酶解破壁法:孢子 粉经50?干燥1h称量,再经化学溶液灭菌处理后, 用pH续重复均质3次.时间约 O5h,取样测定破壁率,结果无破壁现象 寰1年同前处理和酶浓度的溶壁酶破壁率 145机械,物理法?一高剪切混合乳化机破壁 法(湿法):在5L的水中放人2.5g灵芝孢子粉,混 合成悬浊液,放人剪切混合乳化机物料罐中,开动 设备,调节到最高转速进行破碎试验,时间约 O.5h,取样测定破壁率,结果无破壁现象. I4.6机械,物理法?一超声波破碎机破壁法 (湿法):在lL的水中放5g灵芝孢子粉混台成悬浊 液,取适量悬浊液放人专用试管中,将超声波振子 浸人试管,并安装固定好,开动设备,罚到最大功 率,连续破碎29mln,取样测定破碎率,结果无破 碎现象. 147机械,物理法?一水平盘式超音速气流粉 碎机破壁法(干法):见表2. 14.8机械,物理法V一自行研制孢子粉破壁机 破壁法(干法):用200型孢子粉破壁机破壁:孢 子粉经50?,甜h电热烘干机干燥和180目筛选前 处理取25孢子粉放人物料罐中,封盖开动设 备,分别破碎20mill,2.Smin和30nfin时取样测定破 壁率,结果破壁率分别为41%,59%,69%. 25O型孢子粉破壁机破壁(在200型破壁机基 础上改进设计):孢于粉经50?,lOh真空干燥机 干燥和180目筛选前处理,取lb孢子粉故人物料 罐中,封盏开动设备破碎时间为19min,在此期 间4次停机开盖进行粘壁孢子粉的刮除,破壁结束 后,取样测定破壁率为85%?2%. 表2年同前处理和工怍压力时气流粉碎机的破壁率 *注:孢子粉经辐射强度为75KCo’y的辐射.相当于物料经灭菌处理的辐射强腰70多倍. 2分析与讨论 2.1采用酶法破壁过程平缓,孢内有效活性成分损 失少.溶壁酶破壁法由于外购酶每批活性不一致, 每批试验结果相差很大,重复性不好,破壁率低, 酶价格贵,故不于考虑灵芝目身酶酶解破壁法是 个很有前途的破壁法,由于经费等种种原因,没有 对发酵液中酶活性进行筛选,再进行细致的实验.. 2.2机械,物理破壁法I.?,?的试验结果是 无破壁现象.虽然在上三种设备都用了最强的 功率,仍达不到破壁目的,说明灵芝孢子壁结构紧 密既坚又韧,不能混在液体中破壁,故采用直接作 用于孢子本体的作用力(于法)才有可能达到破壁 的目的. 2.3采用水平盘式超音速气流粉碎机进行孢子粉 破壁是有效果的,也是可行的.由试验(1),(2) 结果可知孢子经干燥后,可成倍提高破壁率,重复 破碎也可提高破壁率,但每次破壁率呈下降趋势, 原因是孢子内有20%的油滴,破壁后油滴外溢, 使孢子问,孢子与罐壁间粘结,形成软性撞击.孢 子之间撞击机会减少. 由试验(3)结果可知,孢子粉经180目筛选 后,砂砾少了破壁率也下降了,说明砂砾混在孢子 粉中有增加破壁的作用,但我们不能以增加砂砾的 比例来增加破壁率,因为即使破壁率达到要求,由 第加卷第1期中国食用苗EDIBLEFUNGIOFCHINA 于油滴外溢孢子粉失去粉体物性,砂,粉不易分离 试验(4)结果说明粉碎气流压力高,破壁率 也高.可以通过提高气流压力提高破壁率.但破壁 率提高有限,因设备原因,压力只能在O.7Mpa一 1OMpa之间调节,当压力调至1.O~.1pa时,破壁率 可达80%左右,此法每次破壁后,均需拆机刮除 粘壁孢子粉,辅助时间长: 试验(5)结果说明利用砷c0—射线辐射对孢 子壁进行脆化处理没有效果. 2.4机械,物理法vf1),(2】试验结果说明. 采用直接接触法粉碎孢子粉是有效果的.随着粉碎 时间的增加,破壁率成比例地增加,用人工间歇地 刮除粘壁孢子粉可增加破壁率,并可在短时间内达 到较高的破壁率,此法在破碎过程中有热量产生, 为了保证加工期间温度不超5O?,每次加工后需 冷却20mitl. 3破壁方案的选择 机械物理浩?一气流超微粉碎机组与机械物理 法V一250型孢于粉破壁机组的破壁率均能稳定在 80%左右;生产率均在1kg/h.由于气流粉碎机组 在功率消耗,噪声和机组价格方面均高于250型孢 子粉破壁机组,故选用后者,见表3 表3气流粉碎机组与孢子粉破壁机组破壁方案比较 4灵芝孢子粉破壁工艺流程 段未灵芝袍子将——————一干燥处理纯化 (收购含承率?12%)(微波干燥温度45,50?)(2(10目筛选) 破壁 (专用设备时问19rain) (台水率<8%) ?灭菌干燥一充氯内包装一 (微波5rain)(真空充氨包装机) 5小结 51采用研制的250型灵芝孢子粉破壁机组,可 以进行小规模破壁孢子粉生产,以每天(二班)生 产l5计,每年可生产4{破壁孢子粉,按目前国 内市场需求已足够了.在破壁过程中喷淋液氮可不 需冷却时间,可提高50%生产率 5.2250型孢子粉破壁机组破壁法属干法破壁,破 壁率可达85%?2%.随时间增加还可提高破壁 率,由于孢子内油滴外溢,过高的破壁率影响操作 和包装,作者认为破壁率稳定在85%?2%为好. 5.3我们曾试探用化学法对孢子壁的几丁质进行 脱乙酰基处理后,变成可溶于弱酸的壳聚糖,进而 可 面积x贮存时间成正比(设温度条件相同),表面 外包装 (封葙机) 电子显微镜下的破壁孢子粉 中国食用菌EDIBLEFUNGIOFCHINAVol20,NoI 新型保健食品——羊肚菌胶囊的研究 孙晓明.张卫民,吴素玲,史劲松,张广伦 (南京野生植物综台利用研究所.江苏南京210042) 摘要:丰文研究了云南野生羊肚苗的营养成分,结 果表明革肚茵富台蛋白质,氧基醢,多糖,脂肪酸和矿 袖元素,井以之为主要原料研制了保健食品一羊肚茸肢 囊动物试籍表日月,革肚茵肢 有羊肝菜即羊肚菌的记述:甘寒无毒,益肠胃, 化痰理气”.据现代研究表明.羊肚菌富含蛋白质 多糖,核酸以及各种微量元素和维生素.在西欧市 场.羊肚菌供不应求,以羊肚菌为原料的保健品已 得到美国FDA的正式许可.为了开发这个珍稀食 用菌,我们在对羊肚菌进行了全面分析的基础上, 初步确定了羊肚菌胶囊的功能定位,以免疫调节为 主.同时进行配方组合经动物试验表明,羊肚菌 胶囊具有免疫调节,抗疲劳双重功能. 收稿日期:2000——邮一24 l材料与方法 1.1材料采自云南大理野生羊肚菌 1.2分析方法灰分,粗脂肪,蛋白质及铅,砷, 汞按GB--5009测定;多糖经热水抽提,酒精沉淀 后用蒽酮比色法测定;氨基酸用日立835—50型氨 基酸分析仪测定;矿物元素用ICF’法测定;脂肪酸 组成用日本岛津公司GC一5型气相色谱仪测定; 微生物指标测定按GB一4789方法测定 1.3动物试验按卫生部《保健食品功能学评价 程序和检验方法》进行毒理学试验及功能性评价. 2原料分析与结果 2.1痰分,粗脂肪和置白质{受I定 裹1一般理化指分析 从表1可见,羊肚菌一般成分与其它食用菌相 当.但粗蛋白则几乎是所有食用菌中最高的 2.2多糖{受I定羊肚菌在热水中煮沸,经热水数 次抽提,并浓缩到一定浓度,加酒精沉淀.沉淀物 经洗涤后用蒽酮比色法测定.多糖为14+船%,大 大高于香菇(37%),木耳(216%). 积增大了2500倍,贮存时间则应减少2500倍,假 设油脂存贮1年变质有油耗味.则孢子破壁后4h 即因油脂氧化产生油耗昧,故在破壁后应做防氧化 处理.如在破壁前加入天然抗氧化剂,破壁后应采 用充氯包装. 56关于灵芝孢子粉是否需要破壁的看法 5.6.1我们曾采用同批孢子粉做成分提取的试验, 其中试样A破壁率667%,试样B为未破壁孢子 粉,用同样的化学方法提取其油脂与萜类,结果表 明,试样A萜类含量远高于试样B;试样A的油脂 含量与碘价也明显高于试样B. 5.6.2通过多次孢子粉破壁方案探讨和成分提取 试验.我们认为采用破壁孢子粉为好,目为破壁孢 子粉不单只做保健品的原料,而且还做为护肤用品 的原料且孢内物质易被人体和皮肤吸收 5.63虽然在理论和实践上证明孢子粉破壁后易 氧化,结块变质,但仍可采用抗氧化:如添加 天然抗氧化剂,充氮内包装,低温贮存和采用蜜制 型和微胶囊型破壁孢子粉等措施来肪止氧化.在对 破壁孢子粉进行各种试验时.请注意样品是否已氧 化变质及其对实验的准确性的影响. [参考文献】 [I:郝莲英灵芝栽培与加工M]世界图书出版公司, 1995 12]蒋立科.花粉的果第与年叮用?台肥:安徽科学 技术出版社,1990 [3]陈体强原木灵芝孢子研究(?)未破壁孢子与破壁 孢子的比较[J]食用菌学报,1999,(6)