《科技创新与品牌》杂志社创新成果

香菇菌丝体固体发酵技术及其营养保健酒研究

采用液相色谱议测定维生素含量采用液相色谱议测定维生素含量

香菇菌丝体酒制备(小试)香菇菌丝体酒制备(小试)


        近几年,我们开展了香菇菌丝体的固体发酵研究。通过固体发酵培养基的筛选、培养容器的比较试验、培养基灭菌装置和灭菌方法的改进等研究,建立了以甘薯和玉米等粗农产品为原料生产香菇菌丝体的固体发酵技术,并利用固体发酵生产的香菇菌丝体研制成功香菇菌丝体营养保健酒,相关技术已有4项获得国家专利。
        固体发酵培养基比较研究以甘薯干、马铃薯、玉米粉、大豆粉和麸皮等5种粗农产品为原料,根据原料氨基酸等营养成分含量分析结果,进行了12种组合的培养基比较。甘薯干、马铃薯干和鲜马铃薯块均为0.5×0.5×0.5cm左右;甘薯干和马铃薯干先用水浸泡24小时,再按照配方混合再加水;鲜马铃薯块可直接与其他原料及水混合;培养基为自然pH值。之后装入750ml菌株瓶,加棉塞,灭菌,接种香菇“465”菌株,在25℃和黑暗条件下培养,定期观察和记录菌丝生长情况。研究结果表明,固体发酵生产香菇菌丝体培养基的主料优劣顺序为:甘薯干>马铃薯干>鲜马铃薯,辅料的优劣顺序为:玉米粉>大豆粉>麸皮。以甘薯干+玉米粉组合的培养基最适合香菇菌丝体生长,采用该培养基培养6周后,香菇菌丝已长满全瓶,菌丝洁白、粗壮,后期无自溶。
        此外,固体发酵生产香菇菌丝体培养料的含水量以50%为佳。培养器皿比较试验发现以塑料袋进行固体发酵培养香菇菌丝体与菌种瓶相比,可以缩短发酵周期,只要20天就可以完成整个发酵。长期以来,国内外微生物学界一直采用马铃薯蔗糖琼脂(PDA)培养基分离和培养真菌,而本试验发现以甘薯为原料的固体培养基更适合香菇菌丝体生长。
        固体发酵香菇菌丝体培养物与甘薯干+玉米粉培养基的氨基酸含量分析表明,香菇菌丝体培养物12种氨基酸含量比培养基均明显增加,其中赖氨酸含量增加13.4倍,其他11种氨基酸含量增加1.4~2.7倍,特别是赖氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、亮氨酸和异亮氨酸等5种人体必需氨基酸含量明显增加;固体发酵香菇菌丝体培养物的总氨基酸含量为7.003%,比培养基总氨基酸含量(3.599%)增加95%,接近香菇子实体的总氨基酸含量。固体发酵香菇菌丝体培养物与甘薯干+玉米粉培养基7种维生素含量比较结果表明,除维生素C外,香菇菌丝体培养物维生素含量均明显高于培养基,其中维生素A、B1、B2、K3、PP分别增加1.3、0.4、0.9、3.5、2.1倍,维生素E为香菇菌丝体培养物所特有的维生素,其维生素E含量高达30.27mg/kg,而在培养基中未检测到维生素E。维生素E对于人体抗衰老具有重要作用。
        将新鲜香菇菌丝体培养物加入白沙液酒中,加入量为10%,在密封条件下,置于25℃暗室中后发酵和浸泡以及过滤,即可制备得到香菇菌丝体营养保健酒。在后发酵和浸泡期间分别在20天和60天取样分析香菇菌丝体酒并对照酒中氨基酸、维生素和微量元素含量,结果表明,浸泡时间60天香菇菌丝体酒中总氨基酸含量为587.2mg/L,而浸泡20天时仅为266.9 mg/L,前者比后者增加1.2倍。香菇菌丝体酒的氨基酸主要是天冬氨酸和谷氨酸,而对照酒中不含氨基酸。
        香菇菌丝体酒和对照酒的微量元素分析结果表明,Mg、Cu、Zn、Mn含量比对照酒均有不同程度增加,而且随着浸泡时间的延长而提高;Fe含量与对照酒基本相同,Pb和Ca含量明显比对照酒低,浸泡60天时香菇菌丝体酒的Ca含量比对照酒减少48.8%,Pb含量比对照酒减少31.6%。酒中Ca含量的减少可以使其口感更加细腻,而Pb含量的降低可减少有害元素对人体的影响。菌丝体酒和对照酒中Cr含量均未检测出。根据国家蒸馏酒和配制酒卫生标准(GB2757-8),其要求是Mn≤2mg/L、Pb≤1mg/L,香菇菌丝体酒和对照酒的Mn和Pb含量远低于国家标准。香菇菌丝体酒和对照酒的维生素含量分析表明,浸泡60天时,香菇菌丝体酒维生素A、维生素B2、维生素C、维生素K3含量比对照酒分别增加1.37、0.22、2.46、1.79倍。浸泡20天和60天时,香菇菌丝体酒的总维生素含量比对照酒分别增加10.2%和94.5%。
        固体发酵生产香菇菌丝体营养保健酒的优点:以直接可食的甘薯干、玉米粉等粗农产品为原料,经固体发酵生产香菇菌丝体,其有效营养成分及其他特殊成分的含量与子实体相当,生产的香菇菌丝体培养物可直接用于制造食品和饮料等。
        香菇菌丝体营养保健酒含11种氨基酸和5种维生素及锌、镁等微量元素,并含有生物合成的天然红褐色色素和特殊芳香成分,不需另加入任何化学合成色素和香料,其含的香菇多糖,可调节和增强人体的免疫功能,钙含量比蒸馏酒低,使口感更加细腻;铅含量比蒸馏酒低30%~50%,可减少铅元素对人体的危害。此外由于香菇菌丝体中的有效成分与乙醇反应生成酯,既可满足人们对饮酒的嗜好,又可减少自由乙醇对人体肝脏的损害。
        该营养保健酒制造工艺简单、生产周期短、投资少、成本低、效益好,同时具有节省能源和环境友好的特点。该香菇菌丝体营养保健酒于2007年获得了国家授权发明专利,为粗农产品加工利用提供了一条新的途径。
        食用菌产业升级关键技术研究与开发已被列入国家“十一五”科技支撑计划,该行业具有广阔的发展前景。随着人们生活水平的提高,保健食品需求量日益增加,在近年全国春季糖酒商品交易会上,原有保健酒企业和白酒企业等纷纷加大保健酒市场开发力度,2006年保健酒市场销售额达到70亿元,且每年还以30%的速度增长。随着国家对保健酒GMP认证的实施和现代高科技对传统酿造工艺的改革,保健酒市场的前景一定会更好。