基于激光辐照无氧化破壁技术的孢子水剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了基于激光辐照无氧化破壁技术的孢子水剂的制备方法，属于激光技术在保健品和食品产业的应用技术领域，该制备方法包括以下步骤：非水溶性混合液的制备：将待破壁的孢子放入纯水中，搅拌，以混合均匀，得到非水溶性混合液，非水溶性混合液置于透明容器中；非水溶性混合液的搅拌：通过搅拌装置对非水溶性混合液进行高速搅拌；激光照射：利用激光，聚焦并辐照高速旋转时的非水溶性混合液，以使孢子进行破壁得到破壁孢子水剂。本发明专利技术利用激光破壁几丁质的灵芝孢子壁，可以维持较高的灵芝孢子破壁率，且解决了已破壁灵芝孢子易被氧化的难题。

Preparation method of spore water based on laser irradiation and non oxidative wall breaking technology

【技术实现步骤摘要】
基于激光辐照无氧化破壁技术的孢子水剂的制备方法
本专利技术涉及激光技术在保健品和食品产业的应用
，更具体地说，它涉及一种基于激光辐照无氧化破壁技术的孢子水剂的制备方法。
技术介绍
灵芝孢子是灵芝在生长成熟期从灵芝菌褶中弹射出来的极其微小的卵形生殖细胞，是灵芝的精华。灵芝孢子粉在自然条件下非常难以收集，1吨灵芝大约能收集50-100千克孢子，比较稀少珍贵。每个灵芝孢子只有4-6微米，是活体生物体，具有双壁结构，外被坚硬的几丁质(几丁聚糖)纤维素所包围。孢子壁结构非常稳定，不溶于水和酸，具有极好的保护作用。孢子原生质包裹在双层孢壁内面，活性多糖多数都附着在孢壁的内侧，所以，不破壁的孢子粉极少能被人体吸收利用，如果直接服用人体吸收率仅有10-15％，营养成分根本不会得到充分利用。而灵芝孢子粉在破壁后，人体对其吸收率会大幅度增强。因此，为了提高灵芝孢子的营养吸收利用率，通常需要对孢子壁进行破壁处理。破壁后的灵芝孢子富含灵芝多糖、灵芝三萜、天然有机锗、蛋白质、氨基酸、腺嘌呤核苷和微量元素硒，其在扶正固本、增强免疫力等方面远远超过灵芝子实体。因此，破壁孢子粉比非破壁孢子粉具有更强的药用和保健价值，特别在恶性肿瘤治疗中可以用来减少癌细胞的活性，具有十分广阔的应用前景。一般，不破壁灵芝孢子粉的保质期可长达几年甚至更长时间；但是破壁的灵芝孢子由于起到保护作用的孢子壁遭到破坏，孢子内的有效成分尤其是多种不饱和脂肪酸(孢子油)会直接暴露在空气中很容易被氧化变质，这样就会使灵芝孢子的功效大幅度降低。使用现有的绝大部分技术，破壁后的孢子一般都无法避免地要与空气接触，这不仅会造成孢子内的有效成分被氧化变质，也非常不易保存。从人体对孢子成分的有效吸收来说，破壁后的孢子必须在无菌、绝氧条件下保存，否则容易造成有效成分的挥发、氧化变质和结块而导致失效。灵芝孢子的有效物质一旦被氧化变质，就会失去相当部分的医疗保健效果。迄今为止，灵芝孢子破壁方法主要分为以下几种：一、机械振动磨破壁技术该技术存在两个问题：一是长时间的破壁加工会造成多数孢子粉颗粒过细。但过细的颗粒并不能更好地吸收，因为孢子粉细胞壁是几丁质，无论研磨成多细的颗粒，人体都无法吸收利用；此外，过细的颗粒会有更大的比表面积，而过大的表面积则会吸附更多的营养成分，降低人体对有效成分的吸收。二是过长时间的研磨，通过高速震动金属棒、筒壁与孢子之间的碰撞和剪切会带入很多金属碎屑形成二次污染，使得灵芝孢子粉产品中铬(Ni)、镍(Cr)、锰(Mn)等重金属含量超标，长期服用会造成结石和癌变。同时由于高速摩擦，导致孢子粉破壁过程中温度很高(经常在250℃以上)，生产出的孢子粉在破壁过程中就会出现焦化和氧化现象、使灵芝孢子原有的有效营养成分大部分破坏和流失而降低或丧失医疗保健效果。另外，壁壳和孢子内容物混在一起，降低了有效使用率，壁壳占总重量常常达到70％左右。二、高压气流法破壁技术高压气流破壁技术不引入高温或强酸强碱的外加条件或因素，对灵芝孢子中的营养成分破坏较少。但其设备的一次性投资较大且容易损坏，难以用于大规模的生产，并且灵芝孢子的利用率较差，这主要是由于孢子粉的外壁有弹性，气流对撞的结果只能使外壁变形或向内塌陷，破壁的效果不甚理想，此方法并不适合于灵芝孢子粉的破壁。三、超音速气流破壁技术超音速气流破壁技术的主要缺点是在破壁作业时使用相对高速的气流，可以将药物的挥发份带走，从而造成灵芝孢子粉的药效损失。另外，这种技术的一次性投资过大且设备复杂，生产成本过高，难以用于大规模的生产。四、超低温气流破壁技术超低温气流破壁技术的工艺十分复杂，需要在零下50-60℃的超低温条件下进行加工，各种处理过程的参数要求较为苛刻，同时需要多种设备，破壁后的灵芝孢子极易混入杂质。五、生物破壁技术(发酵法)生物破壁技术在样品的制备过程中需要经过长时间发酵，速度较慢，而且发酵结束后必须经过固液分离,干燥，才能得破壁后的灵芝孢子粉，工艺较为复杂，容易引入其它杂质，破坏灵芝孢子的营养成分。另外，最终产品也不宜长时间保存和长途运输。此外，还有高速剪切超细破壁技术、化学法破壁技术和低温冷冻破壁技术、水冷防氧化超微破壁技术等另外几种方法，但由于它们均具有重金属污染、设备昂贵、能耗大、生产成本太高等诸多固有缺点。以上现有的灵芝孢子破壁技术或存在破壁后裸露于空气中的孢子被氧化现象；或存在孢子粉在破壁过程中由于温度过高出现的焦化现象；或存在重金属碎屑所造成的二次污染；或存在因破壁率较低使灵芝孢子利用率变差的现象；或存在相对高速气流将药物的挥发份带走造成灵芝孢子粉的药效损失等不足；或存在制备过程中需要长时间的发酵、速度较慢等不足；或存在工艺十分复杂、各种处理过程的参数要求较为苛刻、破壁的灵芝孢子中极易混入杂质等不足；或存在一次性投资过大且设备复杂昂贵、能耗大、生产成本太高等固有缺点。有鉴于此，本专利技术提供一种基于激光辐照无氧化破壁技术的孢子水剂的制备方法，通过新型的、相对简单的技术以同时实现灵芝孢子的无氧化破壁和水剂制备。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于激光辐照无氧化破壁技术的孢子水剂的制备方法。主要特点在于，利用激光破碎几丁质的灵芝孢子壁，既能回避上述既有技术的大部分缺点、同时又能维持较高的灵芝孢子破壁率，而且还解决了长期以来一直困扰业界的已破壁灵芝孢子易被氧化的难题，以同时实现灵芝孢子的无氧化破壁和水剂制备。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：基于激光辐照无氧化破壁技术的孢子水剂的制备方法，包括以下步骤：S1、非水溶性混合液的制备：将待破壁的孢子以每毫升水10-50毫克孢子的比例放入纯水中，搅拌，以混合均匀，得到非水溶性混合液，所述非水溶性混合液置于透明容器中；S2、非水溶性混合液的搅拌：对所述非水溶性混合液进行高速搅拌；S3、激光照射：利用激光，聚焦并辐照高速旋转时的所述非水溶性混合液，以使孢子进行破壁和粉碎。进一步优选为：所述孢子为灵芝孢子。进一步优选为：通过搅拌装置对所述非水溶性混合液进行高速搅拌。进一步优选为：在步骤S3中，所述激光为使用纳秒或皮秒脉冲输出的激光。进一步优选为：纳秒激光的脉冲半高宽为1-400纳秒，皮秒脉冲激光的脉冲半高宽为1-999皮秒。进一步优选为：所述激光为基频或二倍频或三倍频的脉冲固体激光，或光纤激光，或波长处于紫外-可见-近红外波段的脉冲激光，或准分子脉冲激光。进一步优选为：在步骤S2中，所述搅拌装置包括搅拌棒，所述搅拌棒搅拌速度为300-2800转/分。进一步优选为：孢子水剂制备过程中，所述非水溶性混合液的温度不能超过95℃。进一步优选为：在步骤S3中，激光辐照时间为10-50min。进一步优选为：所述搅拌装置还包括支撑平台和驱动装置，装有所述非水溶性混合液的所述透明容器置于所述支撑平台上，所述搅拌棒位于所述透明容器内底部，所述驱动装置位于所述支撑平台内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于激光辐照无氧化破壁技术的孢子水剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：/nS1、非水溶性混合液(3)的制备：将待破壁的孢子以每毫升水10-50毫克孢子的比例放入纯水(31)中，搅拌，以混合均匀，得到非水溶性混合液(3)，所述非水溶性混合液(3)置于透明容器(2)中；/nS2、非水溶性混合液(3)的搅拌：对所述非水溶性混合液(3)进行高速搅拌；/nS3、激光照射：利用激光，聚焦并辐照高速旋转时的所述非水溶性混合液(3)，以使孢子进行破壁和粉碎。/n

【技术特征摘要】
1.基于激光辐照无氧化破壁技术的孢子水剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、非水溶性混合液(3)的制备：将待破壁的孢子以每毫升水10-50毫克孢子的比例放入纯水(31)中，搅拌，以混合均匀，得到非水溶性混合液(3)，所述非水溶性混合液(3)置于透明容器(2)中；
S2、非水溶性混合液(3)的搅拌：对所述非水溶性混合液(3)进行高速搅拌；
S3、激光照射：利用激光，聚焦并辐照高速旋转时的所述非水溶性混合液(3)，以使孢子进行破壁和粉碎。


2.根据权利要求1所述的基于激光辐照无氧化破壁技术的孢子水剂的制备方法，其特征在于：所述孢子为灵芝孢子。


3.根据权利要求2所述的基于激光辐照无氧化破壁技术的孢子水剂的制备方法，其特征在于：通过搅拌装置对所述非水溶性混合液(3)进行高速搅拌。


4.根据权利要求1所述的基于激光辐照无氧化破壁技术的孢子水剂的制备方法，其特征在于：在步骤S3中，所述激光为使用纳秒或皮秒脉冲输出的激光。


5.根据权利要求4所述的基于激光辐照无氧化破壁技术的孢子水剂的制备方法，其特征在于：纳秒激光的脉冲半高宽为1-400纳秒，皮秒脉冲激光的脉冲半高宽为1-999皮秒。


6.根据权利要求5所述的基于激光辐照无氧化破壁技术的孢子水剂的制备方法，其特征在于：所述激光为基频或二倍频或三倍频的脉冲固体激光，或光纤激光，或波长处于紫外-可见-近红外波段的脉冲激光，或准分子脉冲激光。

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【专利技术属性】
技术研发人员：宁燕平，
申请(专利权)人：宁燕平，
类型：发明
国别省市：北京;11