一种利用虫草菌转化荞麦生产功能性食品的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用虫草菌转化荞麦生产功能性食品的方法，涉及生物工程技术领域。所述制备方法依次经过试管扩大培养、液体摇瓶培养和种子罐扩大培养、固体发酵培养、烘干和粉碎步骤制得具有调节血脂、血糖和血压、抗辐射和抑制肿瘤的功能性食品。本发明专利技术以荞麦和大米、小麦、玉米、高粱等为固体基质，以虫草菌为菌种通过固体发酵，转化荞麦黄酮，同时合成虫草素和虫草多糖；所得到的产品，黄酮含量2～50mg/g干基质，虫草多糖含量10～100mg/g干基质、虫草素含量1～20mg/g干基质，可用于提取黄酮、虫草多糖和虫草素，生产治疗降低血脂、血糖和血压、抗辐射和抑制肿瘤的片剂或胶囊。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物工程
，具体涉及一种利用虫草菌转化荞麦生产功能性食品的方法。
技术介绍
荞麦是蓼科荞麦属双子叶一年生作物，在我国属于小杂粮作物，种植历史悠久。荞麦是短日照植物，喜冷凉湿润，不耐高温，畏霜冻，抗旱耐瘠，生产期短，整个生育期仅仅2-3个月。荞麦作为粮食、饲料兼用型作物，已然成为山区人民度荒抗灾的主要粮食。荞麦的营养丰富而且全面，有“五谷之王”的美称。与其他的大宗粮食作物比较，荞麦具有很多独特的优势：荞麦中所含的蛋白质、脂肪、维生素及膳食纤维的含量都普遍高于小麦、大米和玉米，并且含有其他粮食作物不含的叶绿素和芦丁。荞麦具有很多保健功能，可以防治高血压、糖尿病，并且能够抗癌、防衰老。现代医学研究证明荞麦具有下列功能：(1) 降血糖、防治糖尿病：荞麦中的淀粉多为抗性淀粉，能抑制饭后血糖升高，调节胰岛素的分泌；荞麦中富含芦丁等生物类黄酮，可以促进胰岛β细胞的恢复，从而降低血糖和改善糖耐量并对抗肾上腺素的升血糖作用，因此可以有效防治糖尿病；(2) 降血脂，预防心血管疾病：荞麦中的芦丁能强化血管、增加毛细血管通透性，起到降低胆固醇和血脂的作用，并且能预防心脑血管疾病及高血压；(3)清除自由基、抗癌：苦荞类黄酮分子结构的组成符合有效酚轻基理论，具有很强的清除自由基能力。荞麦中富含硒元素，硒化合物可以捕获人体衰老自由基，控制细胞分裂繁殖，修复脱氧核糖核酸，起到抗癌作用；(4)防便秘、防辐射：荞麦中含抗性淀粉，可促使排便增加，对防止盲肠炎与便秘等疾病具有一定的疗效。荞麦含有较多的胱氨酸，有很好的放射性保护功能；(5)阻碍白血病细胞增殖：荞麦中含8种蛋酶阻化剂，它们是蛋白质分解酶的阻碍物质的一种，能阻碍白血病细胞的增殖。本案专利技术人经过深入研究和反复工业化生产试验，摸索出工业化规模转化荞麦生产功能性食品技术，本专利技术无论从产品的生产方式和生产的产品，都有别于以往的专利和文章报道的内容，即一种利用虫草菌转化荞麦生产功能性食品的方法。
技术实现思路
、要解决的问题针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种利用虫草菌转化荞麦生产功能性食品的方法，其以粉碎的荞麦和大米、小麦、玉米和高粱为固体基质，以虫草菌为菌种通过固体发酵，转化荞麦，通过发酵使得虫草菌菌丝体与荞麦相互作用生产具有药学功能的功能性食品，工艺简单，且所得到的产品中，黄酮含量2～50mg/g干基质，虫草多糖含量10～100mg/g干基质、虫草素含量1～20mg/g干基质。该产品也可以进一步提取虫草素和黄酮、多糖由此制得的产品具有与发酵物相同的生药学功能。、技术方案为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：所述的一种利用虫草菌转化荞麦生产功能性食品的方法，所述制备方法以粉碎的荞麦、大米、小麦、玉米和高粱为主要基质，以虫草菌为出发菌株，依次经过试管扩大培养、液体摇瓶培养和种子罐扩大培养、固体发酵培养等步骤；所述功能性食品可以再分别经过提取制得黄酮和虫草素提取物、虫草多糖提取物，其中黄酮提取物中黄酮含量为25～60%，虫草素发酵粉中虫草素含量为30～70%，虫草多糖纯度20～60%。所述的一种虫草菌转化荞麦生产功能性食品的的方法，该方法所使用的荞麦原料包括普通荞麦(Fagopyrum esculentum)、苦荞麦(Fagopyrum tartaricum Gaertn)或金荞麦（Fagopyrum cymosum L.）；所使用的虫草菌菌种包括虫草菌(Cordyceps militaris)或冬虫夏草菌(Cordyceps sinensis)。。一种虫草菌转化荞麦生产功能性食品的方法，按照下述步骤进行：A1试管扩大培养：将虫草菌斜面菌种接种于马铃薯葡萄糖培养基中进行培养，制得虫草菌试管斜面菌种；A2液体摇瓶培养：将步骤A1所制得的虫草菌试管斜面菌种接种到装有液体摇瓶培养基的摇瓶中，进行培养，制得虫草菌液体摇瓶菌种；A3种子罐扩大培养：将步骤A2所制得的虫草菌液体摇瓶菌种接种到种子罐培养基中进行培养，制成虫草菌种子罐菌种；A4固体发酵培养：将步骤A3所制得的虫草菌种子罐菌种接种到固体培养基中，并混合均匀，进行发酵培养，制得虫草菌固体发酵物；A5包装：虫草菌固体发酵物经过烘干、粉碎、包装制得虫草菌转化荞麦的功能性食品。优选地，一种利用虫草菌转化荞麦的功能性食品的方法，按照下述步骤进行：B1试管扩大培养：将虫草菌试管中斜面菌种切成3×3 mm小块菌种，接种一小块到试管斜面培养基中，20～35℃培养4～15天，制得试管斜面菌种，该试管斜面4℃保存备用；B2液体摇瓶培养：将步骤B1所制得的试管斜面菌种切成3×3 mm小块菌种，挑取3～10块接种于装有20～150mL液体摇瓶培养基的250mL三角瓶中，三角瓶在转速为50～200转/分，温度20～35℃的条件下，培养18-86h，制成液体摇瓶菌种；B3种子罐扩大培养：将步骤B2所制得的液体摇瓶菌种接种于种子罐扩大培养基中，且所述液体摇瓶菌种与种子罐扩大培养基按体积比为1～20%的接种量接种，在温度为20～35℃，搅拌转速为50～160转/分，在每分钟通入气体的体积与种子罐扩大培养基体积比为0.2～1.8:1的通气量条件下，培养18～96h，制成虫草菌种子罐菌种；B4固体发酵培养：将步骤B3所制得的虫草菌种子罐菌种接入固体发酵培养基中，且所述虫草菌种子罐菌种与固体发酵培养基按重量比为2～10%的接种量接种，在温度20～35℃，湿度80%发酵5～20天，其中每隔3～6天，翻料一次，制得固体发酵物；B5固体发酵物经过80～120℃烘干10～24小时后，粉碎到100目以下，包装得到可以食用的功能性食品；优选地，步骤B2中所述液体摇瓶培养基是在100～130℃条件下灭菌10～60 min制得，且每升液体摇瓶培养基中含有麸皮5～20g，粉碎的的荞麦5～20g的原料.优选地，步骤B3中所述种子罐扩大培养基是在100～130℃条件下灭菌10～60 min制得，且每升液体摇瓶培养基中含有麸皮5～20g，粉碎的的荞麦5～20g的原料。优选地，步骤B4中所述固体发酵培养基是在100～130℃条件下灭菌90～360 min制得，且每一千克粉碎的的荞麦加入加入200～400g大米、100～300g小麦、100～300g玉米和700～300g高粱等固体基质原料。优选地，所述固体发酵培养基中的原料按重量比为1:0.6～1.5的比例与水混合。步骤A4、A5或步骤B4、B5中功能食品进行黄酮的提取方法包括如下步骤：C1将所制得的虫草菌转化荞麦固体发酵物烘干粉碎至20目以下或功能性食品，加入菌丝体重量的5～20倍体积的60～100%的乙醇，反复提取3～5次，得提取液；C2将步骤C1所制得的提取液合并，然后减压浓缩至原体积的1/30，加入剩余体积5倍的水，于4℃条件下结晶3～18小时，然后抽滤干燥，粉碎至100目以下，即得到含有黄酮功能性食品，该食品黄酮含量为25～60%。步骤A4、A5或步骤B4、B5中功能食品进行虫草多糖的提取包括如下步骤：D1将所制得的虫草菌菌丝体烘干，然后粉碎至20目，加入菌丝体重量的5～20倍体积的蒸馏水，80～100℃反复提取3～5次，得提取液；D2将步骤D1所制得的提取液合并，然后减压浓缩至原体积的1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用虫草菌转化荞麦生产功能性食品的方法，其特征在于，所述制备方法以荞麦和大米、小麦、玉米、高粱等为固体基质，以虫草菌为出发菌株，依次经过试管扩大培养、液体摇瓶培养和种子罐扩大培养、固体发酵培养、烘干、粉碎和包装等工艺制备；所述的功能性食品含有2～50mg/g干基质的黄酮，10～100mg/g干基质的虫草多糖、1～20mg/g干基质的虫草素，具有调节血脂、血糖和血压、抗辐射和抑制肿瘤等功效；所述的功能性食品可以提取其活性成分黄酮、虫草多糖和虫草素，用于生产治疗降低血脂、血糖和血压、抗辐射和抑制肿瘤的片剂或胶囊等药物或功能性食品。

【技术特征摘要】
1.一种利用虫草菌转化荞麦生产功能性食品的方法，其特征在于，所述制备方法以荞麦和大米、小麦、玉米、高粱等为固体基质，以虫草菌为出发菌株，依次经过试管扩大培养、液体摇瓶培养和种子罐扩大培养、固体发酵培养、烘干、粉碎和包装等工艺制备；所述的功能性食品含有2～50mg/g干基质的黄酮，10～100mg/g干基质的虫草多糖、1～20mg/g干基质的虫草素，具有调节血脂、血糖和血压、抗辐射和抑制肿瘤等功效；所述的功能性食品可以提取其活性成分黄酮、虫草多糖和虫草素，用于生产治疗降低血脂、血糖和血压、抗辐射和抑制肿瘤的片剂或胶囊等药物或功能性食品。2.根据权利要求1所述的一种虫草菌转化荞麦生产功能性食品的的方法，其特征在于所使用的荞麦原料包括普通荞麦(Fagopyrum esculentum)、苦荞麦(Fagopyrum tartaricum Gaertn)或金荞麦（Fagopyrum cymosum L.）；所使用的虫草菌菌种包括虫草菌(Cordyceps militaris)或冬虫夏草菌(Cordyceps sinensis)。3.根据权利要求1所述的一种虫草菌转化荞麦生产功能性食品的方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：A1试管扩大培养：将虫草菌斜面菌种接种于马铃薯葡萄糖培养基中进行培养，制得虫草菌试管斜面菌种；A2液体摇瓶培养：将步骤A1所制得的虫草菌试管斜面菌种接种到装有液体摇瓶培养基的摇瓶中，进行培养，制得虫草菌液体摇瓶菌种；A3种子罐扩大培养：将步骤A2所制得的虫草菌液体摇瓶菌种接种到种子罐培养基中进行培养，制成虫草菌种子罐菌种；A4固体发酵培养：将步骤A3所制得的虫草菌种子罐菌种接种到固体培养基中，并混合均匀，进行发酵培养，制得虫草菌固体发酵物；A5包装：虫草菌固体发酵物经过烘干、粉碎、包装制得虫草菌转化荞麦的功能性食品。4.根据权利要求3所述的一种虫草菌转化荞麦生产功能性食品的方法，其特征在于，所述制备方法具体如下：B1试管扩大培养：将虫草菌试管中斜面菌种切成3×3 mm小块菌种，接种一小块到试管斜面培养基中，20～35℃培养4～15天，制得试管斜面菌种，该试管斜面4℃保存备用；B2液体摇瓶培养：将步骤B1所制得的试管斜面菌种切成3×3 mm小块菌种，挑取3～10块接种于装有20～150mL液体摇瓶培养基的250mL三角瓶中，三角瓶在转速为50～200转/分，温度20～35℃的条件下，摇床培养18-86h，制成液体摇瓶菌种；B3种子罐扩大培养：将步骤B2所制得的液体摇瓶菌种接种于种子罐扩大培养基中，且所述液体摇瓶菌种与种子罐扩大培养基按体积比为1～20%的接种量接种，在温度为20～35℃，搅拌转速为50～160转/分，在每分钟通入气体的体积与种子罐扩大培养基体积比为0.2～1.8:1的通气量条件下，培养18～96h，制成虫草菌种子罐菌种；B4固体发酵培养：将步骤B3所制得的虫草菌种子罐菌种接入固体发酵培养基中，且所述虫草菌种子罐菌种与固体发酵培养基按重量比为2～10%的接种量接种，在温度20～35℃，湿度80%发酵5～20天，其中每隔3～6天，翻料一次，制得固体发酵物；B5固体发酵物经过80～120℃烘干10～24小时后，粉碎到100目以下，包装得到可以食用的功能性食品。5.根据权利要求4所述的一种虫草菌转化荞麦生产功能性食品的方法，其特征在于，步骤B2中所述液体摇瓶培养基是在100～130℃条件下灭菌10～60 min制得...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志才，黄海，朱云鹤，毕杨，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32