一种利用椰子水或椰汁双向液体发酵制备椰子-灵芝功能性饮料的方法

本发明属于微生物发酵，具体涉及一种利用椰子水或椰汁双向液体发酵制备椰子-灵芝功能性饮料的方法。

背景技术：

1、作为一种广泛种植的农作物，椰子2019年全国年产量已经达到两亿吨。作为一种用途广泛的水果，椰子因其药用价值且可食用性使其具有巨大的应用潜力。然而目前市场上的椰子产品种类单一，主要以简单的椰子加工产品为主，功能性成分未能得到全面开发，产品经济附加值低。另一方面，灵芝在我国医学领域被广泛视为滋补强壮、扶正固本的珍贵药材。然而，灵芝类产品的价格普遍较高，一般大众难以负担得起。因此，研发一种结合椰子和灵芝的全天然功能性饮料，利用灵芝双向液体发酵椰子水或椰汁，该流程既发酵灵芝获得灵芝菌丝球及其功能性成分，又发酵椰子改善其营养成分甚至获得新的药性成分。该产品的制备既能充分利用椰子资源，又能将椰子和灵芝的药用价值发挥到极致，具有重要的学术意义和市场前景。

2、目前市场上的椰子加工产品大多是利用乳酸菌发酵生产。专利201810978555.1公开了一种利用嗜酸乳杆菌制备椰汁饮料方法，添加果葡糖浆的椰汁接入嗜酸乳杆菌发酵后灌装灭菌获得椰汁饮料，产品口感较好，但添加了食品添加剂。专利201510564064.9公开了一种椰子酸奶的制备方法，在生牛乳中添加椰浆经过保加利乳杆菌发酵后得到椰子酸奶，产品具有独特的风味，但含糖量较高，产品受众相对较小。目前丝状真菌发酵椰子的产品尚未见报道。

3、在对丝状真菌液态发酵过程中，通过调控发酵参数，可以制备目标尺寸且尺寸均一的真菌菌丝球。但目前真菌菌丝球形态调控的专利还较少。专利202111026526.3公开了一种超声波控制菌丝球粒径及其生产柠檬酸的方法，通过对种子液进行超声处理，实现菌丝球粒径的控制，该方法工艺复杂，增加了生产成本。专利201910015936.4公开了一种发酵过程中分阶段控制转速以促进真菌菌丝球快速形成的方法，但该方法仅适用于蓝状菌属的真菌，适用范围较小。

4、本发明基于以上研究，构建了一种新型的利用椰子水或椰汁双向液体发酵制备椰子-灵芝功能性饮料的方法。以丝状真菌灵芝作为发酵菌株，与椰子汁液双向发酵。椰子水或椰汁提供灵芝生长所需营养发酵获得菌丝体，产生多种功能性成分；椰汁或椰子水经灵芝发酵后则药性成分提升。本发明针对灵芝在椰子水中菌丝球大小不一，在椰汁中无法成球甚至难以生长的问题，提出在椰子水和椰汁中加入椰肉颗粒，使灵芝菌丝体在生长过程中缠绕在椰肉上形成菌丝球的工艺，并进一步采用工艺调控结合设备改造的方式调控形成尺寸均一的灵芝菌丝球。获得的新型的椰子-灵芝功能性饮料，不添加任何色素、香精物质，营养成分及蛋白质含量高、抗氧化活性强，产品中除灵芝三萜、灵芝多糖等功能性成分，还提升了甾醇等药性成分含量。本发明产品营养丰富，富含真菌活性物质及椰子药性成分，有利于人体吸收，对大众改善饮食结构、营养健康具有重要意义等。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种利用椰子水或椰汁双向液体发酵制备椰子-灵芝功能性饮料的方法。该方法是一种以椰子水或椰汁为培养基，接种丝状真菌灵芝后进行双向液体发酵，通过发酵调控技术制备含尺寸均一灵芝菌丝球的椰子-灵芝功能性饮料的方法。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：

3、第一方面，本发明请求保护一种利用椰子水或椰汁双向液体发酵制备椰子-灵芝功能性饮料的方法，该方法包括如下步骤：

4、(1)种子液制备：取保藏在椰肉固体培养基上的灵芝菌块接种到椰子水培养基中，接种量为液体培养基质量的5％～15％，培养后打种匀浆制备灵芝种子液；

5、(2)椰子水发酵培养基或椰汁发酵培养基的制备：取椰子水过滤或将椰肉加水榨汁后过滤，加入椰肉颗粒，用葡萄糖调节还原糖含量至5～30g/l，灭菌后制备椰子水发酵培养基或椰汁发酵培养基；

6、(3)发酵：按体积百分含量为5％～15％的接种量将步骤(1)制备的灵芝种子液接种到步骤(2)制备的椰子水发酵培养基或椰汁发酵培养基中，25～30℃，100～250rpm，培养5～7d，采用工艺调控或/和设备改造的方式调控灵芝产菌丝球生物量及菌丝球尺寸均一；

7、(4)后发酵：将步骤(3)得到的功能性产品于4℃后发酵12h～120h。

8、进一步，步骤(1)中所述的椰肉固体培养基是将椰肉打碎后经过115～121℃灭菌30～40min制成的；所述的椰子水培养基是新鲜椰子水过滤后经过100～115℃灭菌10～30min制成的。

9、进一步，步骤(1)中取灵芝菌块接入椰子水培养基中于28～30℃，100～200rpm，培养3～6d。

10、进一步，步骤(2)中所述椰肉加水榨汁时，所述椰肉与水的质量比为1:3～1:5。

11、进一步，步骤(2)中所述灭菌的条件为：115～121℃灭菌15～30min。

12、进一步，步骤(2)中所述椰肉颗粒的粒径为0.5～2mm，添加量为50～100g/l。

13、进一步，步骤(3)中所述工艺调控的方法包括但不限于调控培养基灭菌方式、通气量、接种量、接种时间(种子液种龄)、挡板条件、搅拌转速和通气速率等中的一种或多种。本发明的具体实施方式中，通过调控种子液种龄、接种量、搅拌转速和通气量调控灵芝产菌丝球生物量及菌丝球尺寸均一。更具体的，所述工艺调控的工艺参数包括但不限于：通气量为0.3～3.0vvm；接种量为5％～15％；种子液种龄为72～144h；搅拌转速为100～250rpm。

14、进一步，步骤(3)中所述设备改造的方法包括但不限于：增加搅拌桨数至2～4个，改变搅拌桨叶为斜叶搅拌桨，增加挡板数至2～6个等。

15、第二方面本发明请求保护上述的方法制备的椰子-灵芝功能性饮料。

16、本发明双向液体发酵椰子水或椰汁制备灵芝功能性饮料的方法，是以丝状真菌灵芝作为发酵菌株，与椰子水或椰汁进行双向发酵后制成功能性饮料；该方法的特点是双向发酵所采用的丝状真菌灵芝：纤维素降解率高且能够利用椰肉及其汁液快速生长、三萜含量高，椰子水或椰汁既能提供灵芝所需营养生长大量菌丝体，同时其经过灵芝发酵后使其总甾醇的含量显著提高，具有双向性。

17、采用本发明方法制备的椰子-灵芝功能性饮料中，(1)菌丝球大小均一，且生成的菌丝球表面光滑，每升发酵液中菌丝球个数可以达到4.03×105个。

18、(2)发酵过程中灵芝三萜随着发酵时间的增加而增加，实施例中比发酵前增加了268.75％。蛋白含量为25mg/g，比发酵前提高了316.7％。胞内多糖含量比发酵前提高了1355％，胞外多糖含量比发酵前提高了806.67％。发酵液的抗氧化活性也随着时间增加不断增强，羟自由基清除率比发酵前增加了1540％，dpph自由基清除率比发酵前增加了1300％。

19、(3)作为椰子水或椰汁中重要的药性成分甾醇含量显著增加，实施例中总甾醇含量比发酵前提高了21.54％。

20、本发明技术方案的主要发明点是：(1)制备椰子水培养基或椰汁培养基时，在椰子水或椰汁中加入椰肉颗粒，使灵芝菌丝体在生长过程中缠绕在椰肉上形成菌丝球，解决了灵芝在椰子水中菌丝球大小不一，在椰汁中难以生长的问题。(2)采用工艺调控(种子液种龄、接种量、搅拌转速和通气量等)结合设备改造(增加搅拌桨数，改变搅拌桨叶为斜叶搅拌桨和增加挡板数)的方式调控灵芝产菌丝球生物量及菌丝球尺寸均一。

21、本发明的有益效果在于：

22、(1)以椰子水或椰汁作为培养基，提高椰子附加值，实现椰子产业结构调整与升级，开拓更多口味多样、营养全面的椰子产品。

23、(2)通过添加椰肉颗粒，灵芝得以在椰汁中生长。

24、(3)发酵后椰子水的总甾醇含量显著提高，可促进人体的新陈代谢。

25、(4)通过对菌丝体形态进行调控得到尺寸均一的菌丝球，灵芝生物量显著增加。

26、(5)通过发酵灵芝制成功能性饮料，富含真菌活性物质，有利于人体吸收，对大众改善饮食结构、营养健康具有重要意义。

27、(6)本发明所得功能性饮料不含色素、香精等食品添加剂，有益于人体健康。

28、(7)本发明的制备工艺稳定，生产设备投资较少，成本较低，操作简单，易推广。