液態(tài)發(fā)酵低桔霉素、高色價(jià)紅曲紅色素的制備方法及制品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種液態(tài)發(fā)酵低桔霉素、高色價(jià)紅曲紅 色素的制備方法及其制品。
【背景技術(shù)】
[0002] 紅曲屬曲霉科真菌紫色紅曲霉，又稱紅曲菌，是用紅曲菌在大米中培養(yǎng)發(fā)酵而成。 傳統(tǒng)上，紅曲廣泛應(yīng)用在紅酒、食醋等食品領(lǐng)域。近代醫(yī)學(xué)研宄報(bào)告認(rèn)為，紅曲具有降血壓、 降血脂的作用，所含紅曲菌素 K可阻止生成膽固醇。紅曲色素也是我國(guó)的傳統(tǒng)產(chǎn)品，其是通 過(guò)微生物發(fā)酵法生產(chǎn)并得到廣泛應(yīng)用的最為成功的天然色素之一。紅曲色素作為目前唯一 的一種來(lái)自微生物的天然安全的食用色素在食品、醫(yī)藥、日用品領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。紅 曲色素是類聚酮類的醇溶性色素，其中有6種成分：黃色素（紅曲素、紅曲黃色素）、紅色素 (潘紅素、紅曲紅素）、紫色素（潘紅胺、紅曲紅胺），6種成分結(jié)構(gòu)相近，略有差異。但是，在 制備紅曲色素的過(guò)程中，通常會(huì)產(chǎn)生一種有致癌、致畸作用的真菌毒素即桔霉素、其基因毒 性對(duì)紅曲產(chǎn)品向全球的推廣產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響。
[0003] 目前，生產(chǎn)紅曲紅色素的方法主要有兩種，一是通過(guò)固體發(fā)酵生產(chǎn)紅曲米，然后 再提取色素，也可以直接應(yīng)用；二是通過(guò)液體發(fā)酵生產(chǎn)色素。然而固體發(fā)酵技術(shù)所得的紅 曲紅色素的色價(jià)不高而限制其應(yīng)用。目前采用液體發(fā)酵方法生產(chǎn)紅曲紅色素，產(chǎn)品中色素 含量、及收率、成品色價(jià)等均不高，而如何提高發(fā)酵液中紅曲色素的色價(jià)、降低桔霉素含 量、提高產(chǎn)品色價(jià)及色素含量，很大程度上受制于菌種、原料配比、發(fā)酵過(guò)程、生產(chǎn)工藝、設(shè) 備等因素的影響、紅曲菌產(chǎn)桔霉素的多少，除了和菌種有關(guān)外，與發(fā)酵工藝條件也有著密 切的關(guān)系；然而現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)紅曲紅色素的制備工藝上的優(yōu)化研宄并不多見(jiàn)。
[0004] 因此，研發(fā)一種液態(tài)發(fā)酵性能優(yōu)異的菌種、培育方法及通過(guò)液態(tài)發(fā)酵制備低桔霉 素、高色價(jià)紅曲紅色素的方法，提高紅曲紅色素的生產(chǎn)效率和品質(zhì)，就變得較為迫切。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種以東莞市天益生物發(fā)酵技術(shù) 有限公司開(kāi)發(fā)的紅曲紅曲菌YZ201 (Monascus anka Nakazawa et Sato)經(jīng)培養(yǎng)、紫外誘變、 分離篩選后得到的紅曲紅曲菌YZ301 (Monascus anka)作為生產(chǎn)高色價(jià)、低桔霉素紅曲紅色 素的菌種。
[0006] 本發(fā)明的目的還在于，提供一種以紅曲紅曲菌YZ301 (Monascus anka)為菌種、通 過(guò)優(yōu)化的液態(tài)發(fā)酵工藝制備低桔霉素、高色價(jià)紅曲紅色素的制備方法。
[0007] 本發(fā)明的目的還在于，提供一種采用上述方法制備得到的液態(tài)發(fā)酵低桔霉素、高 色價(jià)紅曲紅色素制品。
[0008] 本發(fā)明為達(dá)到上述目的所采用的技術(shù)方案是：
[0009] 一種紅曲紅曲菌YZ301 (Monascus anka),其微牛物保藏編號(hào)為CGMCC9707:已于 2014年9月26日保藏在中國(guó)微牛物菌種保藏管理委員會(huì)普通微牛物中心，該保藏單位位于 北京市朝陽(yáng)厭北辰西路1號(hào)院3號(hào)。
[0010] 所述的紅曲紅曲菌YZ301 (Monascus anka)的培育方法，其是由東莞市天益生物發(fā) 酵技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)的紅曲紅曲菌YZ201 (Monascus anka Nakazawa et Sato)經(jīng)培養(yǎng)、紫 外誘變、分離篩選后得到的紅曲紅曲菌YZ301 (Monascus anka)。
[0011] 所述的紅曲紅曲菌YZ301 (Monascus anka)其菌種特征為：菌絲：直徑3~5um， 一般3um，含有顆粒，培養(yǎng)久后，顆粒變紅色，因此菌絲體成深紅色；分生抱子：球形，倒梨 形，直徑6~9~12um，無(wú)色，含顆粒，通常2~3個(gè)成鏈；閉囊殼：球形，直徑304~0 (50) um, 30um以下者極少；子囊飽子：橢圓形，無(wú)色3 X 2um ;色素：根據(jù)Ridgway色譜，其色澤 為紅石植紅（Grenadine Red);生長(zhǎng)溫度：最適溫度為33~35°C，37°C以上，30°C以下生長(zhǎng) 緩慢，40°C以上幾乎不生長(zhǎng)。
[0012] 紅曲紅曲菌 YZ301 (Monascus anka Yang YZ301) AS 3. 2636Wa:25°C，7d，菌落直徑 22um，落霞紅色；25d菌落直徑56_，隆起呈瘡疤狀覆盆子紅，菌落中央裂開(kāi)。
[0013] MEA培養(yǎng)基：25°C，7d，菌落直徑8mm，鐵棕色；25d菌落直徑20mm，褚石色；CYA培 養(yǎng)基：25°C，7d，菌落直徑25rnm，淺粉紅色。
[0014] 優(yōu)選地，所述的培養(yǎng)是在麥芽汁瓊脂培養(yǎng)基上10~15° Be、溫度28~35°C培養(yǎng) 6~8天，菌落生長(zhǎng)平坦，在曲汁瓊脂上，于33~35°C培養(yǎng)7天成皮膜狀菌落，無(wú)氣生菌絲， 其形狀如熔巖流出，石榴水紅色，在麥芽汁瓊脂上繁殖良好。
[0015] 優(yōu)選地，所述的紫外誘變及篩選包括:A、紫外誘變：將培養(yǎng)7~9天的紅曲菌種， 經(jīng)高溫55~65°C處理2~lOmin、高壓0. 04~0. 07Mpa處理5~10小時(shí)，放入內(nèi)裝有帶 玻璃珠、無(wú)菌水30~50ml的三角瓶，置于搖床振蕩1~2小時(shí)，過(guò)濾，取IOml孢子懸浮液， 加到帶磁力棒的培養(yǎng)皿內(nèi)，在磁力攪拌下進(jìn)行紫外照射2~lOmin，涂平板，用黑布包扎，于 溫度32~35°C下培養(yǎng)6~8天；
[0016] B、分離培養(yǎng)基：可溶性淀粉5%，麥芽糖3%，蛋白胨0. 1%，添加適量乳酸，調(diào)節(jié)pH 值5~6,瓊脂2% ;
[0017] C、分離培養(yǎng)基 PDA :NaN033. 0g，KH2PO4L 0g，MgSOJH2O 0· 5g，F(xiàn)eSOJH2O 0· 01g，蔗 糖30g，自來(lái)水1000ml，瓊脂15g ;
[0018] D、斜面培養(yǎng)基MEA :麥芽汁20g，葡萄糖20g，蛋白胨l.Og，自來(lái)水1000ml，瓊脂 20g〇
[0019] 一種采用前述紅曲菌液態(tài)發(fā)酵制備低桔霉素、高色價(jià)紅曲紅色素的方法，其包括 如下步驟：
[0020] (1)菌種選育：采用通過(guò)紫外誘變分離得到的紅曲紅曲菌YZ301 (Monascus anka) 作為菌種，其微生物保藏號(hào)為CGMCC9707 ;
[0021] (2)種子培養(yǎng)、擴(kuò)大培養(yǎng)：將步驟⑴選育得到的紅曲紅曲菌YZ301依次接入裝有 種子培養(yǎng)基的一、二級(jí)種子罐中分別培養(yǎng)6~9小時(shí)，之后接種到發(fā)酵罐中擴(kuò)大培養(yǎng)75~ 85小時(shí)，得到液態(tài)種子培養(yǎng)液；
[0022] (3)液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)：
[0023] (31)采用容量為30m3的大容量發(fā)酵罐，裝入液體發(fā)酵培養(yǎng)基；
[0024] (32)接種步驟⑵所得的液態(tài)種子培養(yǎng)液，接種量為5~10%，接入二級(jí)種子罐 于溫度32~35°C下培養(yǎng)6~9小時(shí)，制得發(fā)酵用液體種子培養(yǎng)液；
[0025] (33)之后將步驟（32)所得的發(fā)酵用液體種子培養(yǎng)液接入發(fā)酵罐中，設(shè)定發(fā)酵條 件后進(jìn)行液態(tài)發(fā)酵，即得低桔霉素、高色價(jià)紅曲紅色素發(fā)酵液。
[0026] 其中，所述的步驟（2)中還包括：將紅曲紅曲菌YZ301置入裝有無(wú)菌水、玻璃珠的 三角瓶?jī)?nèi)打碎1~2小時(shí)，按5~10%接種量接入三角瓶，經(jīng)搖瓶于溫度32~35°C下培養(yǎng) 22~28小時(shí)；所述的步驟（2)中的種子培養(yǎng)基的原料組成及重量配比為：淀粉4~6%、 NaNO3O. 1 ~0· 3%、MgSO4 0· 1 ~0· 3%、KH2PO4O. 1 ~0· 3%、玉米漿 1 ~5%。
[0027] 所述的步驟（31)中還包括首先在大容量發(fā)酵罐中裝入占酵罐3/4體積的液體發(fā) 酵培養(yǎng)基，在罐溫121~125°C、罐壓0. 1~0. 15Mpa下滅菌30min，冷卻降溫至30~35°C; 所述的步驟（31)中液體發(fā)酵培養(yǎng)基的原料組成及重量配比為：米粉8~15%、大豆0. 1~ 0. 5%、NaNO3O. 1 %~0. 3%、玉米漿1~5% ;還包括用乳酸調(diào)節(jié)發(fā)酵培養(yǎng)基初始pH值為 3. 0 ~4. 5〇
[0028] 所述的步驟（33)發(fā)酵條件設(shè)定如下：溫度為發(fā)酵初始0~34h保溫在30~ 35°C、發(fā)酵持續(xù)35~85h調(diào)整溫度為33~36°C ;通風(fēng)量為發(fā)酵初始0~25h設(shè)為300~ 500L · min