一种北虫草挤压膨化灭菌的生产方法.pdf

本发明公开了一种北虫草挤压膨化灭菌的生产方法。通过对北虫草培养基采用挤压膨化快速升温至150-169℃，超高温瞬时灭菌方法，使得培养料微孔化，易于北虫草菌丝吸收转化，使平均生物转化率从90-110％，提高到160-180％。出草率92-97％，较传统培育方法提高了2％左右。具有节能低碳、操作简单方便，易于推广等优点。

1.  一种北虫草挤压膨化灭菌的生产方法，其特征在于：以大米、小麦等粮食类原料为培 养基主料，糖分、蛋白质、维生素、无机盐等为辅料，主料和辅料经充分混合后通过挤压膨 化灭菌实现升温150-169℃快速灭菌，冷却至室温后接种北虫草液体菌种，装入容器内，根 据已知的栽培技术进行管理的方法，本方法可以产业化、自动化生产。

2.  根据权利要求1所述的一种北虫草挤压膨化灭菌的生产方法，其特征在于：以大米、 小麦等粮食类原料所占培养基成分的90-93％，糖分、蛋白质、维生素、无机盐等添加剂辅料 所占比例为7-10％。

3.  根据权利要求1所述的一种北虫草挤压膨化灭菌的生产方法，其特征在于：辅料成分 中的糖分可以是葡萄糖、蔗糖中的一种或几种，其比例为2-3％，蛋白质可以为大豆蛋白胨、 鱼粉蛋白胨、蚕蛹粉的一种或几种，其比例为4-5％，维生素成分可以为VB1、VB2、VB12、酵 母粉中的一种或几种，其比例为0.5-1％，无机盐可以为磷酸二氢钾、硫酸镁中的一种或几种， 其比例为0.5-1％。

4.  根据权利要求1所述的一种北虫草挤压膨化灭菌的生产方法，其特征在于：稀释北虫 草液体菌种，北虫草液体菌种和无菌水的比例为100：300-500，最佳比例为100：300，稀释后 的液体菌种和培养料的比例为100：300-500，最佳比例为100：350。

5.  根据权利要求1所述的一种北虫草挤压膨化灭菌的生产方法，其特征在于：栽培北虫 草所用的容器，可以是目前北虫草栽培使用较多的罐头瓶、塑料快餐盒、塑料盆等，对栽培 容器的处理可以是使用75％浓度的酒精浸泡，也可以使用环氧乙烷发生器灭菌，或者紫外灭 菌，时间20-30分钟即可。

6.  根据权利要求1所述的一种北虫草挤压膨化灭菌的生产方法，其特征在于：北虫草的 生物转化率可达160-180％。

一种北虫草挤压膨化灭菌的生产方法
技术领域
本发明涉及农业技术和中医药技术领域，特别是食用、药用真菌培养和加工的技术领域。
背景技术
虫草是一类虫生真菌，寄生于幼虫，地球上约400种，各种虫草选择不同幼虫寄生。最 早作为药材的中华虫草寄生于蝙蝠蛾幼虫，产地限于高海拔、高寒地带，即我国的青海、西 藏、甘肃及四川。上世纪50年代，加拿大科学家Cuningham经过深入研究，首先发现北虫草 具有更高的医药价值。北虫草又称北冬虫夏草、东北冬虫夏草、蛹虫草、蛹草，寄生于蛹体。 北虫草具有多种药理和保健作用，随着现代医学不断深入的研究，已经成为未来十年中重要 的医药保健品生产原料，在国内外市场需求量逐年增加。食用药用真菌与人类健康有密切关 系，例如：灵芝、银耳、猴头、香菇和虫草等几十种真菌，已经形成巨大的经济市场。自20 世纪80年代开始，实现了北虫草(蛹虫草)人工栽培，目前，全国产量达到8000吨左右。
常规的北虫草培养基蒸煮消毒灭菌的方法消耗热能大，时间长。100℃，常压8-10小时； 127℃，1公斤的高压还需要2小时。特别是玻璃瓶、塑料瓶之类的包装容器也一同升高温度。 所以，消耗热能大，生产时间长。根据“常用食品数据手册”扈文盛中国食品出版社出版.1989 年1月第2次印刷，P195根据表3-3-5“灭菌温度和时间的关系”，在150℃条件下杀死细菌 芽孢的时间为0.01分，即为0.6秒。本发明技术涉及食用、药用真菌培养方法，对粮食类原 料快速升温到150-169℃、挤压灭菌处理培养基原料的关键技术，达到节能低碳、自动化生 产的工艺是可行的。
经过专利文献检索：申请号200710004106.9《一种虫草培养料加工的膨化保健食品的方 法》，它是利用采摘北虫草后的废弃培养料为原料，经加工松碎、干燥、粉碎、加水混合后经 挤压膨化设备加工制成的膨化保健食品及膨化保健米片，与本发明的膨化原料不同。申请号 200510012614.2《以枝条、农作物秸秆为主料的食用菌培养料的膨化处理工艺》，技术比较可 以发现：1、该发明的原料与本发明不同。2、该发明在膨化以后进入烘干工序，而本发明膨 化后无该工序。3、本发明的膨化温度为150-169℃，膨化温度不同于该发明的170-210℃。
本发明的原料来源广泛稳定，能够简化食用菌栽培工艺，提高食用菌生物转化率。经专 利文献检索，没有和本发明重叠的“北虫草挤压膨化灭菌生产方法”，达到节能低碳、缩短生 产工艺的培养技术。所以提出本发明方法。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种大米、小麦等粮食类成分为主要原料进行挤压 膨化处理，快速升温至150-169℃，达到节能低碳、缩短生产时间、降低生产成本的北虫草 培育方法。膨化处理是本发明的技术关键，下面介绍本发明挤压膨化技术。
挤压膨化工作原理：挤压膨化工艺的核心设备是挤压机。挤压机具有压缩、混合、混炼、 熔融、膨化、成型等功能。挤压机的腔体可以分成3-5个区，各区可以通过蒸汽或电加热， 也可通过挤压摩擦加热，从而达到蒸煮物料的目的，物料在腔体中高温、高压的作用下，淀 粉糊化、蛋白质变性。当物料通过挤压机腔体各区的时候，可溶性的风味物资和色素可以通 过腔体在高压的作用下注入到物料之中。在挤压腔体的末端，熔融的物料通过在高压的作用 下通过模板的模孔而挤出，由于压力的突然下降，水蒸汽迅速膨胀和散失，使产品形成多孔 结构，然后膨化的物料被旋转刀切成一定大小的产品。在早餐谷物食品生产中最常使用的是 单螺杆挤压机和双螺杆挤压机，而双螺杆挤压机同单螺杆挤压机相比更具有优势，因为单螺 杆挤压机对物料粒度、水分要求、组分要求严格，且容易产生物料倒流、螺杆易磨损等问题。
挤压膨化以后的培养料适合北虫草生长，也能够进行工业化生产和自动化管理。从而， 得到新鲜的原基和子实体，干燥的原基或子实体，以及100％可食性的北虫草菌丝体(菌糠、 菌渣)，能够直接成为人类食品的原料、动物饲料或者成为生产酱油、醋和医药产品的原料， 从而没有废弃物产生。为北虫草的可持续发展提供的新途径。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案如下：
(1)以大米、小麦等粮食类原料为培养基主料，糖分、蛋白质、维生素、无机盐等为辅 料，主料和辅料经充分混合后通过挤压膨化灭菌实现升温150-169℃快速灭菌，冷却至室温 后接种北虫草液体菌种，装入容器内，根据已知的栽培技术进行管理的方法，本方法可以产 业化、自动化生产；
(2)以大米、小麦等粮食类原料所占培养基成分的90-93％，糖分、蛋白质、维生素、无 机盐等添加剂辅料所占比例为7-10％；
(3)辅料成分中的糖分可以是葡萄糖、蔗糖中的一种或几种，其比例为2-3％，蛋白质可 以为大豆蛋白胨、鱼粉蛋白胨、蚕蛹粉的一种或几种，其比例为4-5％，维生素成分可以为VB₁、 VB₂、VB₁₂、酵母粉中的一种或几种，其比例为0.5-1％，无机盐可以为磷酸二氢钾、硫酸镁中 的一种或几种，其比例为0.5-1％；
(4)稀释北虫草液体菌种，北虫草液体菌种和无菌水的比例为100：300-500，最佳比例 为100：300，稀释后的液体菌种和培养料的比例为100：300-500，最佳比例为100：350；
(5)经挤压膨化处理后的培养料具有多孔的膨松结构，冷却至室温后即可接种北虫草液 体菌种后，可使用搅拌工艺让菌种与培养料充分混匀；
(6)栽培北虫草所用的容器，可以是目前北虫草栽培使用较多的罐头瓶、塑料快餐盒、 塑料盆等，对栽培容器的处理可以是使用75％浓度的酒精浸泡，也可以使用环氧乙烷发生器 灭菌，或者紫外灭菌，时间20-30分钟即可。
(7)通过上述步骤处理，即可在现有的北虫草栽培技术规程下进行暗培养、光照转色出 草等生产工序。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)常规的灭菌方法使淀粉糊化，不能够充分利用；本发明技术方法使得培养基微孔化， 使生物转化率从90-110％，提高到160-180％，充分利用了培养基。安全卫生，无公害，无污 染；
(2)常规的北虫草培养基蒸煮消毒灭菌的方法消耗热能大，时间长。100℃，常压8-10 小时；127℃，1公斤的高压还需要2小时。特别是玻璃瓶、塑料瓶之类的包装容器也一同升 高温度。所以，消耗热能大，生产时间长，本发明技术通过挤压膨化快速升温至150-169℃， 快速灭菌处理，达到节能低碳、缩短生产时间，降低生产成本的目的；
(3)传统的北虫草培育方法出草率90-95％，新方法出草率92-97％，出草率提高2％左右；
(4)能够在流水线上培育北虫草，大大降低了生产成本，为实现自动化生产北虫草开辟 了广阔的前景。
(5)采用挤压膨化技术生产的北虫草采摘后，还有100％可食性的北虫草菌丝体(菌糠、 菌渣)，能够直接成为人类食品的原料、动物饲料或者成为生产酱油、醋和医药产品的原料， 从而没有废弃物产生，为北虫草的可持续发展提供的新途径。
本发明的效果在于：通过对北虫草培养基采用挤压膨化快速升温至150-169℃，超高温 瞬时灭菌方法，使得培养料微孔化，易于北虫草菌丝吸收转化，使平均生物转化率从90-110％， 提高到160-180％。出草率92-97％，较传统培育方法提高了2％左右。具有节能低碳、操作简 单方便，易于推广等优点。
具体实施方式
实施例1：
本实施例北虫草挤压膨化灭菌的生产方法培养基组分及含量配比：大米93％，葡萄糖2％， 大豆蛋白胨2％，蚕蛹粉2％，酵母粉0.45％，VB₁0.035％，VB₂0.015％，磷酸二氢钾0.25％，硫酸 镁0.25％。
(1)本实施例100kg培养基中，大米为93kg，葡萄糖2kg，大豆蛋白胨2kg，蚕蛹粉2kg， 酵母粉0.45kg，VB₁0.035kg，VB₂0.015kg，磷酸二氢钾0.25kg，硫酸镁0.25kg，将上述原料 充分混匀后投入挤压膨化机快速升温至150℃，膨化完成后冷却至室温；
(2)稀释北虫草液体菌种，北虫草液体菌种和无菌水的比例为100：300，培养料和稀释 后的液体菌种的比例为100：350，即稀释后的液体菌种为350kg，稀释前北虫草菌种量为 87.5kg，无菌水为262.5kg；
(3)对培育容器塑料快餐盒使用75％浓度的酒精浸泡20-30分钟，取出后沥干；
(4)每只塑料快餐盒装料50g，100kg培养料共2000盒，将经挤压膨化处理冷却至室温 的培养料接种北虫草液体菌种后，可使用搅拌工艺让菌种与培养料充分混匀；
(5)根据现有的北虫草栽培技术规程下进行暗培养、光照转色出草等生产工序。
(6)采摘后共获得北虫草鲜草170.65kg，生物转化率为170.65％。
实施例2：
本实施例北虫草挤压膨化灭菌的生产方法培养基组分及含量配比：大米90％，葡萄糖3％， 大豆蛋白胨2％，蚕蛹粉3％，酵母粉0.95％，VB₁0.05％，磷酸二氢钾0.5％，硫酸镁0.5％。
(1)本实施例100kg培养基中，大米为90kg，葡萄糖3kg，大豆蛋白胨2kg，蚕蛹粉3kg， 酵母粉0.95kg，VB₁0.05kg，磷酸二氢钾0.5kg，硫酸镁0.5kg，将上述原料充分混匀后投入 挤压膨化机快速升温至169℃，膨化完成后冷却至室温；
(2)稀释北虫草液体菌种，北虫草液体菌种和无菌水的比例为100：400，培养料和稀释 后的液体菌种的比例为100：400，即稀释后的液体菌种为400kg，稀释前北虫草菌种量为80kg， 无菌水为320kg；
(3)对培育容器塑料盆使用环氧乙烷发生器处理20-30分钟后取出；
(4)每只塑料快餐盒装料400g，100kg培养料共250盆，将经挤压膨化处理冷却至室温 的培养料接种北虫草液体菌种后，可使用搅拌工艺让菌种与培养料充分混匀；
(5)根据现有的北虫草栽培技术规程下进行暗培养、光照转色出草等生产工序。
(6)采摘后共获得北虫草鲜草176.43kg，生物转化率为176.43％。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式不受上述实施例的限制，其 他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为 等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围。