一种北虫草培养基的灭菌方法与流程

本发明属于食用、药用真菌的培养和加工技术，涉及一种北虫草培养基的灭菌方法。

背景技术：

1、虫草是一类虫生真菌，寄生于幼虫，地球上约500种以上，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，全国产量达到十万吨左右。

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；121℃，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。

3、经过专利文献检索：

4、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，其使用的膨化原料仅涉及培养后物料再利用，并未涉及培养基的处理。

5、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》，本方法公开的方案采用的原料为大米、粮食为主要原料；对栽培容器的处理方法是低温条件下用臭氧发生器产生臭氧灭菌，时间30-60分钟，达到容器灭菌的要求。众所周知，培养食用菌利用的包材是塑料袋或者塑料瓶、塑料盆；这些塑料在高温，长时间消毒的同时，发生塑化剂释放；有致癌风险。

6、现有技术中也有采用高温挤压膨化的方式对培养基进行处理和灭菌的方法，挤压膨化工作原理：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，各区可以通过电加热，也可通过挤压摩擦加热，从而达到物料在腔体中高温、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，温度的差异产生不同物理效果。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。这类方法虽然能够在处理培养基的同时进行高温灭菌，但如何选择较佳的处理温度和参数才能获得既匹配原料和膨化工艺过程，同时又能较好的灭菌和活化培养基，从而在培养过程中获得更高的生物转化率，现有技术仍然没有较理想的解决方案。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够对北虫草的培养基进行有效灭菌，并可充分利用培养基的营养成分，提高北虫草培养生物转化率的北虫草培养基的灭菌方法。

2、本发明的方法包括以下步骤：

3、步骤一，按照常规的培养基原料，以大米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，将主料和辅料混合后，在挤压机中挤压膨化，在挤压膨化过程中使物料经过升温快速灭菌，升温温度为171-175℃；在物料挤出挤出管道膨化后切割为颗粒，利用无菌空气冷却固体原料回到室内温度；从物料进入挤压机，经升温和末端挤出膨化的总时间为20-30秒，优选为20秒。

4、步骤二，将膨化后的物料通过颗粒包装机，每次30-360克，装入容器内，接种北虫草液体菌种，塑料膜封口。此后即再按照常规的北虫草栽培方法进行培养；生长温度15-20℃，相对湿度75-85度。

5、与现有技术相比，本发明具有如下优点：

6、(1)常规的灭菌方法使淀粉糊化，固体液体比例100：150，营养不能够充分利用；本发明通过膨化过程，使得培养基成熟化，生物转化率大幅提高到310-320％，充分利用了培养基营养价值，同时原料的容器不发生高温处理，不发生塑化剂的释放，安全卫生、无公害、无污染，具有节能低碳、操作简单方便，易于推广的优点。

7、(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；121℃，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。本发明技术使原料快速升温至171-175℃，利用更高的温度处理原料，提高熟化的程度，可以达到高水平的生物学效率；原料在挤压机腔体快速灭菌处理20-30秒，达到节能低碳、缩短生产时间，降低生产成本的目的。

8、(3)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。

9、(4)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。

技术特征：

1.一种北虫草培养基的灭菌方法，其特征是：包括以下步骤，

2.根据权利要求1所述的北虫草培养基的灭菌方法，其特征是：步骤一中，从物料进入挤压机，经升温和末端挤出膨化的总时间为20秒。

3.根据权利要求1所述的北虫草培养基的灭菌方法，其特征是：步骤二后，培养的生长温度15-20℃，相对湿度75-85度。

技术总结本发明属于食用、药用真菌的培养和加工技术，涉及一种北虫草培养基的灭菌方法。该方法包括以下步骤：步骤一，以粮食类原料为培养基主料，糖分、蛋白质、维生素、无机盐为辅料，将主料和辅料混合后，在挤压机中挤压膨化，在挤压膨化过程中使物料经过升温快速灭菌，升温温度为171‑175℃；在物料挤出挤出管道膨化后切割为颗粒，利用无菌空气冷却固体原料回到室内温度；膨化的总时间为20‑30秒；步骤二，将膨化后的物料通过颗粒包装机，每次30‑360克，装入容器内，接种北虫草液体菌种，塑料膜封口。本发明能够对北虫草的培养基进行有效灭菌，并可充分利用培养基的营养成分，提高北虫草培养生物转化率。技术研发人员：陈顺志,高剑萍,朱桂阳受保护的技术使用者：陈顺志技术研发日：技术公布日：2024/6/11