一種利用蛹蟲草生產(chǎn)低血糖生成指數(shù)主食的生態(tài)轉(zhuǎn)化工藝的制作方法
【專利摘要】一種利用蛹蟲草生產(chǎn)低血糖生成指數(shù)主食的生態(tài)轉(zhuǎn)化方法，其特點(diǎn)是:以低血糖生成指數(shù)雜糧和奶粉為發(fā)酵底物，通過固態(tài)發(fā)酵的方式使蛹蟲草菌絲體在發(fā)酵底物內(nèi)生長，得到低血糖生成指數(shù)蛹蟲草雜糧主食。步驟如下:1、制作蛹蟲草固體菌種和液體菌種；2、制作低血糖生成指數(shù)奶粉雜糧固體培養(yǎng)基；3、接種和發(fā)酵。本發(fā)明將蛹蟲草、全脂奶粉、五谷雜糧有機(jī)結(jié)合，用蛹蟲草轉(zhuǎn)化奶粉雜糧，既降低了奶粉雜糧中碳水化合物含量、提高了蛋白質(zhì)和膳食纖維的含量，奶粉中的飽和脂肪酸和膽固醇含量也進(jìn)一步降低，同時引入了蛹蟲草活性成分。發(fā)酵得到低血糖生成指數(shù)的食物，既提高了原糧的可食用度，又實(shí)現(xiàn)的各類營養(yǎng)素的重組與互補(bǔ)，提高了雜糧的生物學(xué)效益和附加值。
【專利說明】一種利用蛹蟲草生產(chǎn)低血糖生成指數(shù)主食的生態(tài)轉(zhuǎn)化工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種利用微生物生產(chǎn)主食的生態(tài)轉(zhuǎn)化方法，具體說是一種利用蛹蟲草生產(chǎn)低血糖生成指數(shù)主食的生態(tài)轉(zhuǎn)化工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]蛹蟲草[Cordycepsmilitaris (L.ex.Fr) Link],又名北冬蟲夏草，蛹草，北蟲草，蛹草菌等，分類學(xué)上屬于真菌門(Eumycota),子囊菌亞門(Ascomycotinia)JS菌綱(Pyrenomycetes)，球殼目(Sphaeriales),麥角菌科(Claviciptiaceae)，蟲草屬(Cordycps)。相關(guān)研究表明蛹蟲草中含有核苷類、多糖類、蟲草酸、留醇類、SOD過氧化物酶等植物化學(xué)物，蛋白質(zhì)、微量元素含量豐富。有效成分含量與冬蟲夏草接近，主要的生物學(xué)作用有免疫調(diào)節(jié)作用、抗腫瘤作用、降血糖作用、降血脂作用、降血壓作用、鎮(zhèn)靜作用、激素樣作用、抑菌作用、抗氧化及抗衰老作用。目前，蛹蟲草已實(shí)現(xiàn)規(guī)?；斯ぴ耘啵凇吨腥A人民共和國衛(wèi)生部2009年第3號公告》中被列為新資源食品。
[0003]五谷雜糧，即各種未經(jīng)精細(xì)加工的各種谷類、豆類、薯類。未經(jīng)精細(xì)加工的雜糧營養(yǎng)素?fù)p失較少，各種雜糧的組合起到了營養(yǎng)素的互補(bǔ)作用。五谷雜糧不僅提供豐富的蛋白質(zhì)和碳水化合物，還是B族維生素、維生素E、不飽和脂肪酸、礦物質(zhì)、植物留醇、植物雌激素、膳食纖維等良好的食物來源。經(jīng)常攝入五谷雜糧對心腦血管疾病、糖尿病、高血壓的防治有積極的作用?！吨袊用裆攀持改稀?2007)指出，一般人群膳食應(yīng)粗細(xì)搭配，谷類為主，多吃豆類和薯類。
[0004]全脂奶粉，是由鮮奶消毒后經(jīng)濃縮、噴霧、干燥而成的，其中脂肪成分在加工中未除去。鮮奶加工成奶粉后，水分含量降低到5%以下。全脂奶粉營養(yǎng)較為均衡，主要含有的營養(yǎng)成分為乳糖、蛋白質(zhì)和脂肪。奶粉不僅是優(yōu)質(zhì)蛋白的食物來源，同時富含鈣、鉀、磷、維生素A、維生素B2等微量元素。但全脂奶粉中飽和脂肪酸和膽固醇含量較高，是引起肥胖、高血脂、動脈粥樣硬化等多種慢性疾病的危險(xiǎn)因素之一?！吨袊用駹I養(yǎng)膳食寶塔》(2007)指出，成人每人每天應(yīng)攝入鮮奶300g,相當(dāng)于全脂奶粉50g。
[0005]生態(tài)轉(zhuǎn)化，是指利用生態(tài)系統(tǒng)中生物體的新陳代謝特征和多級生態(tài)網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)、轉(zhuǎn)化和利用自然資源，來滿足人類生產(chǎn)生活生理需要的過程。生態(tài)轉(zhuǎn)化與生物體的新陳代謝是同步進(jìn)行的，生態(tài)轉(zhuǎn)化即物質(zhì)、能量和信息在生物體內(nèi)部和生物體之間傳遞和變化的過程。生態(tài)轉(zhuǎn)化的物質(zhì)轉(zhuǎn)化包含物質(zhì)的分解、轉(zhuǎn)化和合成，伴隨著新物質(zhì)產(chǎn)生和舊物質(zhì)消亡。在食品生產(chǎn)和加工中，生態(tài)轉(zhuǎn)化作為一種工具，可實(shí)現(xiàn)各類營養(yǎng)素的重組和互補(bǔ)，為生物體提供營養(yǎng)豐富、更符合其膳食營養(yǎng)需要的食物。
[0006]血糖生成指數(shù)(Glycemic index, GI),是指含50 g碳水化合物的食物與相當(dāng)量的葡萄糖在一定時間(一般為2 h)引起體內(nèi)血糖應(yīng)答曲線下面積的百分比值，反映食物與葡萄糖相比，升高血糖的速度和能力。被用來衡量食物中碳水化合物對血糖濃度的影響。研究表明:低血糖生成指數(shù)食物在肥胖、糖尿病、心腦血管疾病的預(yù)防和控制中有一定的應(yīng)用價值和可操作性。低血糖生成指數(shù)膳食與降糖藥或胰島素聯(lián)合使用，能夠有效的控制糖尿病和糖耐量異常患者的血糖水平。聯(lián)合國糧農(nóng)組織/和世界衛(wèi)生組織(FAO/WHO)建議糖尿病患者參照《食物血糖生成指數(shù)表》合理選擇食物，并建議在食物標(biāo)簽上注明碳水化合物含量及GI值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是將各種未經(jīng)精細(xì)加工的粗雜糧進(jìn)行組合，得到低血糖生成指數(shù)的食物，作為糖尿病患者和糖耐量異常人群的日常主食，既提高了原糧的可食用度，減少的營養(yǎng)資源的浪費(fèi)，又實(shí)現(xiàn)的各類營養(yǎng)素的互補(bǔ)，提高了粗雜糧的生物學(xué)作用和附加值。
[0008]本發(fā)明的目的是將粗雜糧與奶粉進(jìn)行組合，既達(dá)到了蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用，又能彌補(bǔ)雜糧中鈣、維生素A和賴氨酸的不足。
[0009]本發(fā)明的目的是用蛹蟲草真菌生態(tài)轉(zhuǎn)化奶粉雜糧，粗雜糧中的淀粉和奶粉中的乳糖為蛹蟲草生長提供了碳源，粗雜糧和奶粉中的蛋白質(zhì)為蛹蟲草生長提供了氮源，粗雜糧和奶粉中的微量元素(K、Ma、B族維生素等)也能滿足蛹蟲草的生理需要，奶粉雜糧經(jīng)蛹蟲草轉(zhuǎn)化后，既降低了組合中的碳水化合物的含量、提高了蛋白質(zhì)和膳食纖維的含量，進(jìn)而降低了奶粉雜糧的血糖生成指數(shù)，發(fā)酵后奶粉中的飽和脂肪酸和膽固醇含量也進(jìn)一步降低，同時也加入了核苷類、蟲草多糖、蟲草酸、留醇類、SOD過氧化物酶等蛹蟲草活性成分。
[0010]如下步驟:
1、蛹蟲草一級母種的制備:選取形態(tài)粗壯、無分叉、無霉變的蛹蟲草子實(shí)體，用75%酒精浸泡90秒后,放入超凈工作臺內(nèi)備用，200g馬鈴薯煮水30min過濾，向?yàn)V液中加入瓊脂粉20g，葡萄糖20g, KH2PO4 1.0g, MgSO40.5g定容至1000ml，分裝入試管中，制備成PDA斜面固體培養(yǎng)基，121°C高壓滅菌30min，將子實(shí)體子囊部位對半劈開，在子囊稍靠下部位夾取5mmX 5mm菌體一塊，接種于斜面培養(yǎng)基內(nèi)，22°C培養(yǎng)IOd左右，待菌絲體布滿整個斜面后，停止培養(yǎng)，得到一級母種。
[0011]2、蛹蟲草液體菌種的制備:200g馬鈴薯煮水30min過濾，向?yàn)V液加入蛋白胨10g，葡萄糖20g，KH2PO4 1.0g，MgSO40.5g，定容至1000ml，制備液體培養(yǎng)基，取[0010]直徑約Icm固體菌種接種于250ml液體培養(yǎng)基內(nèi)，放入搖床上22°C，120轉(zhuǎn)/分，培養(yǎng)3d左右，待培養(yǎng)基內(nèi)布滿大小均一、直徑約2_的菌絲球后,停止培養(yǎng)。
[0012]3、低血糖生成指數(shù)雜糧的研制:經(jīng)健康志愿者和糖尿病患者葡萄糖耐量試驗(yàn)與食物血糖應(yīng)答試驗(yàn)，在幾種配比的雜糧飯中，大米、紅小豆、大麥米、黑米(配比2:1:1:1)的GI低(GI=40.2)，胃腸道不良反應(yīng)率低，同時制作方便、口感評分較高，確定為研究之用。粗雜糧較精米精面含有更多的蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、維生素及膳食纖維，此配方原料來源廣泛，制作簡便，蒸制出的雜糧飯松軟可口，軟硬適中，食用后無腹脹、噯氣等不適感。
[0013]4、蛹蟲草奶粉雜糧固體培養(yǎng)基的制備:將[0012]低血糖生成指數(shù)的雜糧與奶粉混合，其最佳質(zhì)量比為10: f 5:1，最佳料液比為5: 7?4: 7，培養(yǎng)基原料充分混合后，121°C高壓滅菌20min，為接種做準(zhǔn)備。
[0014]5、接種與培養(yǎng):向[0013]中接種[0011]液體菌種，每20g奶粉雜糧培養(yǎng)基接種菌量為3ml，接種后22°C避光培養(yǎng)約IOd左右，空氣相對濕度控制在60%，待蛹蟲草菌絲體吃透整個培養(yǎng)基后，轉(zhuǎn)入lOOOlux光照度下培養(yǎng)，每天光照12h，培養(yǎng)溫度控制在22°C，空氣相對濕度控制在60%，光照培養(yǎng)7d左右，菌絲體由白色轉(zhuǎn)為金黃色，停止培養(yǎng)。[0015]6、蛹蟲草奶粉雜糧的處理:將[0014]培養(yǎng)基料低溫真空凍干，超微粉碎，密封保存，經(jīng)志愿者品嘗，無異味，口感良好似米粉，可作為日常飲食，加工成沖劑或湯料等。該發(fā)明特別適合于糖尿病患者、糖耐量異常者、發(fā)育期兒童、孕乳期婦女、老年人、免疫力低下者等，也適合于一般人群。
[0016]本發(fā)明專利的優(yōu)點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)主要有兩方面:營養(yǎng)價值和經(jīng)濟(jì)價值。
[0017]1、低血糖生成指數(shù):蛹蟲草發(fā)酵后培養(yǎng)基料的血糖生成指數(shù)為38.6，明顯低于大米(GI=83.2)，蛋白質(zhì)含量由15.5%提高至20.7%，脂肪和碳水化合物的含量分別由7.9%降低至5.1%、71.3%降低至67.6%,適合于糖尿病患者和糖耐量異常者。
[0018]2、富含膳食纖維:培養(yǎng)基料經(jīng)過發(fā)酵后，膳食纖維含量由4.7%上升至8.9%，膳食纖維有增加飽腹感、控制體重、防止便秘、降低膽固醇、抵抗血糖生成、預(yù)防結(jié)腸癌等作用，中國營養(yǎng)學(xué)會提出中國居民食物纖維推薦攝入量為成人每人每天30g。
[0019]3、氨基酸模式更加均衡:發(fā)酵后的培養(yǎng)基8種人體必須氨基酸含量豐富，培養(yǎng)基料氨基酸評分為86.8，必需氨基酸指數(shù)為80.3，氨基酸比值系數(shù)為91.7。
[0020]4、含鈣量豐富:由于雜糧內(nèi)加入了紅小豆和奶粉，與大米相比含鈣量提高1300%，達(dá) 169mg/100g。
[0021]5、飽和脂肪酸和膽固醇含量進(jìn)一步降低:由于培養(yǎng)基中加入奶粉，培養(yǎng)基料飽和脂肪酸和膽固醇的含量增加，但蛹蟲草發(fā)酵后，飽和脂肪酸和膽固醇的含量與發(fā)酵前相比分別下降了 43.3%和74.7%，進(jìn)而降低了慢性病的膳食危險(xiǎn)因素。
[0022]6、富含蟲草多糖、蟲草素等蛹蟲草有效成分:發(fā)酵后的培養(yǎng)基中蟲草多糖含量為1390mg/100g，蟲草素含量為 937 mg/100g。
[0023]7、提高原糧的可食用度和附加值，減少營養(yǎng)資源的浪費(fèi)，降低糧食安全隱患:河南是農(nóng)業(yè)大省，年產(chǎn)小麥達(dá)700億斤，若加工成標(biāo)準(zhǔn)粉，出粉率為85%，剩余15%( 105億斤)麩皮和麥胚作為飼料喂養(yǎng)牲畜，加工過程中蛋白質(zhì)、維生素和礦物質(zhì)大量流失，造成營養(yǎng)資源的極大浪費(fèi)，若小麥剝皮加工成麥仁，產(chǎn)出率為95%，直接供人食用，可增加10%的可食度(70億斤)，每年可為人群膳食增加約5億斤蛋白質(zhì)攝入，減少60%以上B族維生素的浪費(fèi)。
[0024]8、本加工工藝原料來源廣泛、操作簡便、成本低、生產(chǎn)周期短、易于推廣:蛹蟲草奶粉雜糧的制備過程僅需要控制溫度、濕度和光照，按現(xiàn)有的市場估計(jì)，原料成本為3.7元/斤，總生產(chǎn)成本約4.5元/斤，與畜牧養(yǎng)殖相比生產(chǎn)轉(zhuǎn)化率高，不產(chǎn)生廢料,成本低,有更高的營養(yǎng)價值和經(jīng)濟(jì)價值。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面對本發(fā)明方法具體舉例說明:
本發(fā)明是一種利用蛹蟲草生產(chǎn)低血糖生成指數(shù)主食的生態(tài)轉(zhuǎn)化工藝的方法，包括如下步驟:
(I)蛹蟲草固體母種的制備:選取生長良好子實(shí)體，酒精表面消毒后，取子囊內(nèi)部稍靠下部位5_直徑菌體接種于PDA斜面固體培養(yǎng)基，22°C避光培養(yǎng)IOd左右，得到一級母種。
[0026](2)蛹蟲草液體菌種的制備:制備馬鈴薯液體培養(yǎng)基,取[0025]直徑約Icm固體菌種接種于250ml液體培養(yǎng)基內(nèi)，放入搖床內(nèi)，22°C，120轉(zhuǎn)/分，培養(yǎng)3d左右，得到蛹蟲草液體菌種。[0027](3)蛹蟲草奶粉雜糧固體培養(yǎng)基的制備:將低血糖生成指數(shù)的雜糧(大米、紅小豆、大麥米、黑米的配比為2:1:1:1))與全脂奶粉10:1混合，料液比為5:7，培養(yǎng)基原料充分混合后121°C高壓滅菌20min，為接種做準(zhǔn)備。
[0028](4)接種與培養(yǎng):向[0027]接種[0026]液體菌種，每20g奶粉雜糧培養(yǎng)基接種菌量為3ml，接種后22°C避光培養(yǎng)約IOd左右，空氣相對濕度控制在60%，待蛹蟲草菌絲體吃透整個培養(yǎng)基后，轉(zhuǎn)入lOOOlux光照度下培養(yǎng)，每天光照12h，培養(yǎng)溫度控制在22°C，空氣相對濕度控制在60%，光照培養(yǎng)約7d左右，菌絲體由白色轉(zhuǎn)為金黃色，停止培養(yǎng)。
[0029](5)蛹蟲草奶粉雜糧的處理:將[0028]培養(yǎng)基料低溫真空凍干，超微粉碎，密封保存，由于整個生產(chǎn)過程無菌操作，安全衛(wèi)生，真空凍干后水分降低至3%—下，方便存儲。
[0030]當(dāng)然，上述說明并非是對發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不限于上述舉例，本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，作出的變化、改型、添加或替換，如雜糧配方變換、奶粉種類變換等都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種利用蛹蟲草生產(chǎn)低血糖生成指數(shù)主食的生態(tài)轉(zhuǎn)化方法，其特點(diǎn)是:以低血糖生存指數(shù)雜糧和全脂奶粉為發(fā)酵底物，通過固態(tài)發(fā)酵的方式使蛹蟲草菌絲體在發(fā)酵底物內(nèi)生長，得到低血糖生成指數(shù)、高蛋白、低脂肪，富含膳食纖維、鈣和蛹蟲草有效成分的蛹蟲草雜糧主食，包括如下步驟: (1)蛹蟲草母種的制備:選取生長良好的蛹蟲草子實(shí)體，酒精表面消毒后，取子囊內(nèi)部直徑5mm菌體接種于PDA斜面固體培養(yǎng)基，22°C避光培養(yǎng)IOd左右，得到一級母種； (2)蛹蟲草液體菌種的制備:取(I)直徑約Icm的固體菌種接種于250ml液體培養(yǎng)基內(nèi)，放入搖床內(nèi)，220C，120轉(zhuǎn)/分，培養(yǎng)3d左右，得到蛹蟲草液體菌種； (3)蛹蟲草雜糧奶粉固體培養(yǎng)基的制備:將低血糖生成指數(shù)的雜糧(大米、紅小豆、大麥米、黑米的配比為2:1:1:1))與全脂奶粉混合，加適量水，培養(yǎng)基原料充分混合后121°C高壓滅菌20min，為接種做準(zhǔn)備； (4)接種與培養(yǎng):向(3)接種(2)液體菌種，每20g雜糧奶粉培養(yǎng)基接種菌量為3ml，接種后22°C避光培養(yǎng)約10天左右，空氣相對濕度控制在60%，待蛹蟲草菌絲體布滿整個培養(yǎng)基后，轉(zhuǎn)入lOOOlux光照度下培養(yǎng)，每天光照12h，培養(yǎng)溫度控制在22°C，空氣相對濕度控制在60%，光照培養(yǎng)約7天左右，菌絲體由白色轉(zhuǎn)為金黃色，停止培養(yǎng)； (5)蛹蟲草奶粉雜糧的處理:將(4)培養(yǎng)好的培養(yǎng)基料低溫真空凍干，超微粉碎，常溫密封保存。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:固體菌種、液體菌種和固體發(fā)酵培養(yǎng)溫度均為22°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:PDA斜面固體菌種培養(yǎng)基的配方為:每IOOOml培養(yǎng)基含200g馬鈴薯的30min煮水液，瓊脂粉20g,葡萄糖20g, KH2PO4 1.0g,MgSO40.5g0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:液體菌種培養(yǎng)基的配方為:每IOOOml含200g馬鈴薯煮水液，蛋白胨10g，葡萄糖20g, KH2PO4 1.0g, MgSO40.5g。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:低血糖生成指數(shù)的雜糧的配方為大米、紅小豆、大麥米、黑米的配比為2:1:1: 1，雜糧與全脂奶粉按質(zhì)量10:1飛:I混合，最佳料液比為 5:7?4:7。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:固態(tài)發(fā)酵雜糧的接菌量為每20g雜糧奶粉接種菌量為3ml，先避光培養(yǎng)10d，后轉(zhuǎn)入lOOOlux光照度下培養(yǎng)，每天光照12h，培養(yǎng)溫度控制在22°C，空氣相對濕度控制在60%，光照培養(yǎng)約7天左右。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:固體發(fā)酵培養(yǎng)結(jié)束后，采用低溫真空凍干的方法處理，減少營養(yǎng)素和有效成分的破壞。
【文檔編號】A23C9/13GK103960357SQ201310047196
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月6日
【發(fā)明者】韓萍, 陳永春, 殷鋒科, 王少光, 張倩, 張文靜 申請人:殷鋒科, 韓萍