發酵法生產水溶性薑黃色素的方法
2023-04-27 23:03:51
專利名稱：發酵法生產水溶性薑黃色素的方法
技術領域：
本發明涉及一種薑黃色素的生產方法，尤其是一種發酵法生產水溶性薑黃色素的方法。
背景技術：
薑黃素是從薑黃屬植物薑黃、莪朮、鬱金中提取的一種天然黃色素，是一種二酮類物，主要包括單體薑黃素(curcumin)、去甲氧基薑黃素(demethoxycurcumin)、二去甲氧基薑黃素(bisdemethoxycurcumin)。薑黃素具有良好的著色性和分散性，並且具有特種芳香味，不溶於冷水，耐酸，遇鹼立即變紅，對光和熱具有良好的穩定性，無毒、副作用，目前廣泛應用於食品添加劑和染料中。薑黃素具有抗癌、護肝的功能療效，越來越被人們認可，開發利用前景非常樂觀。薑黃色素是薑黃素經過調配後的一種產品，但因薑黃素屬於一種水不溶、油不溶的物質，不容易被人體吸收和利用，所以市場上存在的水溶性薑黃色素，大都依靠乳化劑來進行乳化調配。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種發酵法生產水溶性薑黃色素的方法，以得到不含乳化劑的水溶性薑黃色素。
為解決上述技術問題，本發明採用下述生產步驟其採用下述生產步驟(I)在米根黴菌種發酵液中加入薑黃素丙酮溶液或薑黃素乙醇溶液，然後發酵培養；培養完畢後將菌絲體過濾，得到濾液；(2)所述的濾液用乙酸乙酯進行萃取，得到萃取液；(3)將萃取液濃縮、乾燥，即得水溶性薑黃色素。
本發明所述步驟(I)中，薑黃素丙酮溶液或薑黃素乙醇溶液為20 40mg/mL。所述薑黃素丙酮溶液或薑黃素乙醇溶液的加入體積為米根黴菌種發酵液重量的1% 4%。
本發明所述步驟(I)中的培養方式為恆溫搖床發酵培養；所述培養溫度為26 30°C，轉速為130 150轉/分鐘，發酵時間為100 120小時。
本發明所述步驟(2)中採用逆流混合萃取；所述萃取溫度為35 42°C，萃取次數為I 4次,單次萃取時間為20 40min,單次乙酸乙酯用量為所述濾液的O. 5 2倍。
本發明所述步驟(3)中萃取液採用80 85 °C常壓濃縮、脫味， 在-O. 07 -O. 09Mpa、50 60°C的條件下真空乾燥。
本發明所述步驟(I)中採用下述方法培養米根黴菌種發酵液先將米根黴菌株在 PDA培養基斜面培養，得到米根黴母種；再將米根黴母種轉接到液體培養基中，恆溫搖床培養，即可得到米根黴菌種發酵液。所述的PDA培養基斜面中加入有培養基重量O. 1% O. 5% 的無機鹽類；所述的液體培養基由下述重量百分含量的原料製成為土豆漿1% 10%、葡萄糖1% 8%、無機鹽類O. 1% O. 5%和餘量水。所述的PDA培養基和液體培養基中的無機鹽類均為磷酸二氫鉀和/或硫酸鎂。所述的斜面培養的條件為在26 V 30°C恆溫培養70 90小時；所述恆溫搖床培養的條件為培養溫度26 30°C，轉速130 150轉/分鐘，培養時間為20 30小時。
採用上述技術方案所產生的有益效果在於本發明選用米根黴(Rhizopus oryzae)，利用微生物發酵對薑黃素分子進行修飾，在薑黃素原有分子基礎上增添了糖苷鍵，使水油不溶的薑黃素增大了分子極性，從而得到水溶性的薑黃素，更利於人體吸收利用。本發明不添加任何形式的乳化劑，即可得到水溶性薑黃素，具有工藝簡單，產品純度高， 易被人體吸收、療效更好的特點。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細的說明。
下述實施例中的米根黴(根黴菌Rhizopus oryzae)購自中國普通微生物菌種保藏管理中心，菌株保藏編號cgmcc3. 6919，原始編號3. 851。
實施例1 :本發酵法生產水溶性薑黃色素的方法的工藝步驟如下所述。
製備PDA培養基試管斜面5支，加入培養基重量O. 1%的助長因子磷酸二氫鉀，高壓滅菌，無菌條件下接入根黴菌Rhizopus oryzae菌株,28°C培養70小時,可見白色絨毛狀菌絲布滿斜面；製備液體培養基30瓶(500mL三角瓶)，每瓶裝液體200g，6000g培養基中的各原料佔培養基質量比例如下土豆1%打漿、葡萄糖5%、助長因子磷酸二氫鉀O. 3%、餘量為水，分裝後，蓋口滅菌，無菌條件下接種，每支試管接6個三角瓶，然後放置在搖床上，130 轉/分鐘、28°C培養24小時，長滿絮狀菌絲體即為米根黴菌種發酵液；在無菌條件下，每瓶加入米根黴菌種發酵液重量1%的濃度為20mg/mL的薑黃素乙醇溶液，繼續培養100小時， 培養溫度28°C、搖床轉速130轉/分鐘；培養完成後，過濾收集濾液，用O. 5倍濾液體積的乙酸乙酯，在35°C萃取4次，每次萃取30min ;合併乙酸乙酯層萃取液，採用80°C常壓濃縮、 脫味，在-O. 09Mpa、50°C條件下真空乾燥，得成品llOOmg，粉碎，即得水溶性薑黃 色素。經驗證，在IOOmL水中可溶解IOg本實施例所得的水溶性薑黃色素。
實施例2 :本發酵法生產水溶性薑黃色素的方法的工藝步驟如下所述。
製備PDA培養基試管斜面8支，加入培養基重量0. 35%的加入助長因子硫酸鎂，高壓滅菌，無菌條件下接入根黴菌Rhizopus oryzae菌株，30°C培養86小時,可見白色絨毛狀菌絲布滿斜面；製備液體培養基48瓶(500mL三角瓶)，每瓶裝液體200g，9600g培養基中的各原料佔培養基質量比例如下土豆10%打漿、葡萄糖1%、助長因子磷酸二氫鉀0. 25%和硫酸鎂0. 25%、餘量為水，分裝後，蓋口滅菌，無菌條件下接種，每支試管接6個三角瓶，然後放置在搖床上，150轉/分鐘、30°C培養20小時，長滿絮狀菌絲體即為米根黴菌種發酵液；在無菌條件下，每瓶加入米根黴菌種發酵液重量2%的濃度為40mg/mL的薑黃素丙酮溶液，繼續培養110小時，搖床轉速150轉/分鐘、培養溫度30°C ;培養完成後過濾，收集濾液，用I 倍濾液體積的乙酸乙酯，在38°C萃取3次，每次萃取時間為20min ;合併乙酸乙酯層萃取液， 在82°C常壓濃縮、脫味，在-0. 08Mpa、55°C條件下真空乾燥，得成品7500mg，粉碎，即得水溶性薑黃色素。經驗證，在IOOmL水中可溶解7g本實施例所得的水溶性薑黃色素。
實施例3 :本發酵法生產水溶性薑黃色素的方法的工藝步驟如下所述。
製備PDA培養基試管斜面10支，加入培養基重量0. 3%的助長因子磷酸二氫鉀和培養基重量0. 2%的硫酸鎂,高壓滅菌，無菌條件下接入根黴菌Rhizopus oryzae菌株；在26°C培養90小時，可見白色絨毛狀菌絲布滿斜面；製備液體培養基60瓶(500mL三角瓶)， 每瓶裝液體200g，12000g培養基中的各原料佔培養基質量比例如下土豆6%打漿、葡萄糖 8%、助長因子硫酸鎂O.1、餘量為水，分裝後，蓋口滅菌，無菌條件下接種，每支試管接6個三角瓶，然後放置在搖床上，140轉/分鐘、26°C培養30小時，長滿絮狀菌絲體即為米根黴菌種發酵液；在無菌條件下，每瓶加入米根黴菌種發酵液重量4%的濃度為30mg/mL的薑黃素丙酮溶液，繼續培養120小時，搖床轉速140轉/分鐘、培養溫度為26°C ;培養完成後過濾，收集濾液，用2倍濾液體積的乙酸乙酯，在42°C萃取I次，萃取時間為40min ;合併乙酸乙酯層萃取液，採用85°C常壓濃縮、脫味，在-O. 07Mpa，60°C條件下真空乾燥，得成品14000mg，粉碎，即得水溶性薑黃色素。經驗證，在IOOmL水中可溶解9g本實施例所得的水溶性薑黃色素。
實施例4 :本發酵法生產水溶性薑黃色素的方法的工藝步驟如下所述。
除了將薑黃素乙醇溶液替換為薑黃素丙酮溶液以外，其餘與實施例1相同。所得的水溶性薑黃色素可在IOOmL水中可溶解llg。
權利要求
1.一種發酵法生產水溶性薑黃色素的方法，其特徵在於，其採用下述生產步驟(1)在米根黴菌種發酵液中加入薑黃素丙酮溶液或薑黃素乙醇溶液，然後發酵培養；培養完畢後將菌絲體過濾，得到濾液；(2)所述的濾液用乙酸乙酯進行萃取，得到萃取液；(3)將萃取液濃縮、乾燥，即得水溶性薑黃色素。
2.根據權利要求1所述的發酵法生產水溶性薑黃色素的方法，其特徵在於所述步驟 (O中，薑黃素丙酮溶液或薑黃素乙醇溶液濃度為20 40mg/mL。
3.根據權利要求2所述的發酵法生產水溶性薑黃色素的方法，其特徵在於所述薑黃素丙酮溶液或薑黃素乙醇溶液加入體積為米根黴菌種發酵液重量的1% 4%。
4.根據權利要求1所述的發酵法生產水溶性薑黃色素的方法，其特徵在於所述步驟 (O中的培養方式為恆溫搖床發酵培養；所述培養溫度為26 30°C，轉速為130 150轉 /分鐘，發酵時間為100 120小時。
5.根據權利要求1所述的發酵法生產水溶性薑黃色素的方法，其特徵在於所述步驟(2)中採用逆流混合萃取；所述萃取溫度為35 42°C，萃取次數為I 4次，單次萃取時間為20 40min，單次乙酸乙酯用量為所述濾液的O. 5 2倍。
6.根據權利要求1所述的發酵法生產水溶性薑黃色素的方法，其特徵在於所述步驟(3)中萃取液採用80 85°C常壓濃縮、脫味，在-O.07 -O. 09Mpa、50 60°C的條件下真空乾燥。
7.根據權利要求1一 6任意一項所述的發酵法生產水溶性薑黃色素的方法，其特徵在於，所述步驟(I)中採用下述方法培養米根黴菌種發酵液先將米根黴菌株在PDA培養基斜面培養，得到米根黴母種；再將米根黴母種轉接到液體培養基中，恆溫搖床培養，即可得到液體米根黴菌種發酵液。
8.根據權利要求7所述的發酵法生產水溶性薑黃色素的方法，其特徵在於所述的PDA 培養基斜面中加入有培養基重量O. 1% O. 5%的無機鹽類；所述的液體培養基由下述重量百分含量的原料製成為土豆漿1% 10%、葡萄糖1% 8%、無機鹽類O. 1% O. 5%和餘量水。
9.根據權利要求7所述的發酵法生產水溶性薑黃色素的方法，其特徵在於所述的PDA 培養基和液體培養基中的無機鹽類均為磷酸二氫鉀和/或硫酸鎂。
10.根據權利要求7所述的發酵法生產水溶性薑黃色素的方法，其特徵在於，所述的斜面培養的條件為在26°C 30°C恆溫培養70 90小時；所述恆溫搖床培養的條件為培養溫度26 30°C，轉速130 150轉/分鐘，培養時間為20 30小時。
全文摘要
本發明公開了一種發酵法生產水溶性薑黃色素的方法，其採用下述生產步驟(1)在米根黴菌種發酵液中加入薑黃素丙酮溶液或薑黃素乙醇溶液，然後發酵培養；培養完畢後將菌絲體過濾，得到濾液；(2)所述的濾液用乙酸乙酯進行萃取，得到萃取液；(3)將萃取液濃縮、乾燥，即得水溶性薑黃色素。本方法選用米根黴，利用微生物發酵對薑黃素分子進行修飾，在薑黃素原有分子基礎上增添了糖苷鍵，使水油不溶的薑黃素增大了分子極性，從而得到水溶性的薑黃素，更利於人體吸收利用。本方法不添加任何形式的乳化劑，即可得到水溶性薑黃素，具有工藝簡單，產品純度高，易被人體吸收、療效更好的特點。
文檔編號C12R1/845GK103014067SQ20121051192
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月4日 優先權日2012年12月4日
發明者盧慶國, 李想, 李鳳飛, 劉俊峰, 楊文江 申請人:晨光生物科技集團股份有限公司