水溶性紅曲色素的製造方法
2023-05-02 00:21:51 2
專利名稱：水溶性紅曲色素的製造方法
技術領域：
本發明涉及用微生物發酵製取紅曲色素的方法，尤其涉及製取水溶性紅曲色素的方法。
紅曲色素是我國傳統使用的食用色素，《本草綱目》就有紅曲的使用和製造方法的記載。我國傳統紅曲工藝是將紅曲菌種製成固體曲種，接種於秈米上經固體發酵製得紅曲米。此種方法至今仍有許多生產部門留用。這種方法的缺點是勞動強度大、佔地廣、生產場地不易潔淨，以及不易做到單一菌種發酵，其產物由多種化學物質富集而成，色價在800u/g左右，而且不溶於水，故使用範圍小。
現代紅曲色素的製造方法世界各國研究頗多，特別是日本較為深入。在特公昭48-第44880、特公昭48-第8972專利中就公開了深層培養生產紅曲紅色素，用可溶性澱粉為碳源，以脫酯大豆，多肽菌素等為氮源所生產出的色素必須以蛋白質一起沉澱再吸附在活性碳上(特公昭48-8972)，或進行濃縮乾燥處理(特公昭48-44880)，此工藝較繁長。在特公昭52-72890中介紹了用澱粉為碳源，KNO3為氮源以及含MgSO4等無機鹽的培養基，在變形攪拌葉的罐中進行深層培養，使色素累積在菌體內，用丙烯乙二醇或乙醇抽提菌體，最後濃縮乾燥得到乾粉的工藝。此工藝碳源在2～4%之間，菌體生成量為70%左右。由於增加碳氮源也不能使菌體再生長，因此發酵水平仍較低，僅簡化了工藝。而如日本專利特公昭57-190050，為提高色價選用含麥芽糖醇的培養基，能使發酵液總色價達到110～120u/ml的水平，再添加天冬氨酸鎂於含麥芽糖醇的培養基內，發酵液總色價達248u/ml的水平。由於麥芽糖醇和天冬氨酸鎂價格很貴，因此該方法所產紅曲色素成本太高。另外，紅曲色素還有一很大的缺點，即光和熱穩定性差。為解決此問題，日本專利昭52-13527採用蛋白質等電點法沉澱色素，但效果仍不理想。中國專利85103584公開了「高穩定性紅曲色素的製造方法」，選用特選的M130紅曲紅麴黴，發酵後用蛋白質等電點法沉澱製得蛋白質紅曲色素粉，加多糖製成紅曲色素多糖片。該方法工藝長，產品水溶性不好。
本發明的目的是提供一種水溶性紅曲色素的製造方法，降低生產成本，提高純度，簡化工藝，使產品達到和超過國際紅曲米標準和大豆蛋白提取的紅曲色素的標準。
本發明是這樣的以中國傳統生產紅曲米的紅麴黴菌為出發菌株，經誘變篩選得到一株性能優良的生產菌株，如M130，用發酵罐發酵，發酵配方為(按重量體積比計)米粉5.0～10% NaNO30.2～0.4%黃豆粉2.0～3.0% MnSO40.05～0.1%MgSO4·7H2O0.5～0.15% KH2PO40.05～0.2%(NH4)2SO40.05～0.1% 調PH值在3.0～5.0之間把所得發酵液過濾除去菌絲，調PH值1～6使色素沉澱，除去清液後用乙醇抽提，加入Na2S沉澱除去重金屬，加熱至40～90℃除去雜蛋白，復濾去清液，經濃縮、乾燥、磨粉即得產品。經搖瓶試驗驗證，產色能力在300～440u/ml，標準罐發酵液色價穩定在170～250u/ml，平均提取率在59%以上。
下面是本發明的一個實施例種子培養基為(按重量體積比計)澱粉3% 蛋白腖1% NaNO30.1%MgSO4·7H2O0.05% KH2PO40.2% PH4.2發酵培養基(按重量體積比計)米粉6% NaNO30.25%黃豆粉2.5% MnSO40.1%MgSO4·7H2O0.08% KH2PO40.2%(NH4)2SO40.08% PH4.0種齡18小時，發酵通氣量1∶0.3～0.4，發酵溫度34℃，發酵周期66小時。在此條件下進行深層培養，在800l罐中發酵，各項參數變化見
圖1。將發酵液濾去菌絲後，用鹽酸調PH4左右，使色素沉澱，除去上清液，用40%乙醇將沉澱物復溶，加入Na2S調PH6.5，除去重金屬，再加熱到60℃除去雜蛋白，濾出清液，再將濾液真空濃縮、乾燥即得水溶性紅曲色素粉。本實施例的發酵液色價為214u/ml，跟蹤搖瓶發酵液色價為420u/ml。另進行4批試驗，條件同上，得結果如下
經太陽光和紫外光及熱穩定性對比試驗，結果如下列各表1)太陽光照後紅曲色素粉水溶液的色素保留率(%)
說明1、本發明所得產品初始PH6.5，OD值0.48(1cm比色杯，510nm波長，下同);
2、從紅曲米中提取產品，初始PH6.5，OD值0.50;
3、光照方法溶液置於容量瓶光照。
2)紫外線照射後紅曲色素粉水溶液的色素保留率(%)
說明照射方法溶液置於距紫外燈(30W)15cm處照射。
3)熱穩定性試驗水浴100℃的紅曲色素粉水溶液色素保留率(%) 說明熱處理方法試管溶液水浴加熱100℃。
本發明工藝路線效果好，由於使用了一定比例的乙醇抽提色素，使水溶性色素抽提出來，產品水溶性達到使用要求。降低了成本，提高了純度，工藝較為簡單，所得產品的光、熱穩定性優於國際紅曲米標準和大豆蛋白提取的紅曲色素的標準。
權利要求
1.水溶性紅曲色素的製造方法，採用中國傳統生產紅曲米的紅麴黴菌為出發菌株，經誘變篩選得到一株性能優良的生產菌株，其特徵在於用下列發酵配方進行發酵(按重量體積比計)米粉5.0～10% NaNO30.2～0.4%黃豆粉2.0～3.0% MnSO40.05～0.1%MgSO4·7H2O0.05～0.15% KH2PO40.05～0.2%(NH4)2SO40.05～0.1% PH值在3.0～5.0之間把所得發酵液過濾，除去菌絲，調PH值使色素沉澱，除去清液，用乙醇抽提，加入Na2S沉澱除去重金屬，加溫除去雜蛋白，復濾出清液，經濃縮、乾燥、磨粉即得產品。
2.根據權利要求1所述的水溶性紅曲色素的製造方法，其特徵在於所說的發酵配方最好為米粉6% NaNO30.25%黃豆粉2.5% MnSO40.1%MgSO4·7H2O0.08% KH2PO40.2%(NH4)2SO40.08% 調PH值為4.0
3.根據權利要求1或2所述的水溶性紅曲色素的製造方法，其特徵在於得到發酵液後經過濾除去菌絲，然後用鹽酸或硫酸調PH值在1～6之間，使色素沉澱。
4.根據權利要求1或2所述的水溶性紅曲色素的生產方法，其特徵在於所說的除去重金屬後，應升溫至40℃～90℃以除去雜蛋白。
5.根據權利要求3所述的水溶性紅曲色素的製造方法，其特徵在於所說的使色素沉澱最好調PH值為4。
6.根據權利要求4所述的水溶性紅曲色素的生產方法，其特徵在於所說的除去雜蛋白最好升溫至60℃～70℃。
全文摘要
本發明公開了一種水溶性紅曲色素的製造方法，以傳統生產紅曲米的紅麴黴菌為出發菌株，經誘變篩選得到一株性能優良的生產菌株，用於發酵，所得的發酵液經濾除菌絲後，用鹽酸或硫酸調pH值為1～6，使色素沉澱，除去清液後用乙醇浸泡沉澱，加入NaS沉澱除去重金屬，升溫至40～90℃以去除雜蛋白，濾除沉澱物，清液經濃縮、乾燥、磨粉，即得產品，本發明罐發酵液色價穩定在170～250u/ml，工藝簡單，產品水溶性好，降低了成本，提高了純度，對光熱的穩定性好。
文檔編號C12P1/02GK1103891SQ9312095
公開日1995年6月21日 申請日期1993年12月15日 優先權日1993年12月15日
發明者曾昭政, 宋奇健, 陳家文, 梁智嫦, 許世錦, 劉康, 王斌, 黎社漢 申請人:廣東江門生物技術開發中心