穀類液態發酵降血脂功能紅曲菌絲體的製備方法
2024-03-03 18:23:15 1
專利名稱：穀類液態發酵降血脂功能紅曲菌絲體的製備方法
技術領域：
本發明涉及生物發酵方法技術領域，特指穀類液態發酵降血脂功能紅曲菌絲體的製備方法。
背景技術：
紅曲菌屬麴黴科真菌紫色紅麴黴，又稱紅曲菌，傳統上紅曲菌只在大米中培養發酵中生產，並廣泛存在傳統的黃酒、食醋等食品領域。近代醫學研究報告認為，紅曲具有清血、降血壓、降血脂及抗氧化等作用，針對於此，市場中推出了功能紅曲。目前，作為原料藥(或保健食品、藥品等輔料)，功能紅曲主要由中國提供，而大部分廠家基本上均採用三角瓶或淺盤培養生產，生產方式落後。並且這種生產方式仍屬於傳 統的固態培養，不僅培養周期長，而且易汙染而導致生產失敗。不僅如此，固態發酵培養中的穀類澱粉只能少數被紅曲菌利用，難以發酵生產成具有生物活性的紅曲菌絲體。固態發酵生產功能紅曲除了以上存在的不足以外，其還存在的問題就是，工藝複雜，其主要採用手工操作為主，操作步驟繁瑣，勞動強度大，周期長，並且質量穩定性不高，不適宜規模化生產，難以實現自動化，標準化，而且生物量檢測難以進行，產品中衛生標準難以達到國際標準。
發明內容
本發明針對目前生產紅曲工藝方法方面存在的不足，提供一種液態發酵穀類原料生產降血脂紅曲菌絲體的製備方法。穀類液態發酵降血脂功能紅曲菌絲體的製備方法，其特徵在於所述降血脂紅曲菌絲體的製備方法，包括以下步驟(I)選取菌株紅曲菌菌株為紫色紅曲菌(Monascus purpureus YZ1102)、紅曲紅曲菌(Monascus anka T6611)、紅色紅曲菌(Monascus rubber YZ1103)、叢毛紅曲菌(Monascus pilosus YZ1101)中的一種；(2)生產種培養基的製備將步驟I所選取的菌株分別用下列培養基培養斜面培養基、斜面特製培養基、液態搖瓶培養基的培養。(3)發酵處理將穀類澱粉原料配製而成的發酵培養液，攪拌均勻後泵入發酵罐，加入水定容、調整PH值，高溫滅菌後冷卻至常溫形成發酵培養基，將步驟2中生產的液態搖瓶種接入發酵培養基，進行液態發酵培養生成紅曲菌絲體。(4)剪切處理將步驟3中已培養好的紅曲菌絲體投入到高速乳化機進行剪切乳化，再經乾燥、粉碎，得到所述降血脂紅曲菌絲體粉末。其中所述步驟2中斜面培養基的製備為取麥芽汁10 20Be作為通用培養基，煮沸，形成斜面培養基培養液，按重量比分別按40 70 %的量裝入試管或茄子瓶，滅菌，冷卻，與步驟I中選取的菌株接種，進行斜面培養基的培養。其中所述步驟2中斜面特製培養基的製備為取按照重量百分比計算的可溶性澱粉5 10%，麥芽糖I 5%，蛋白腖I 5%，瓊脂2 3%與水進行混合，煮沸，形成斜面培養基培養液，按重量比分別按40 70%的量裝入試管或茄子瓶，滅菌，冷卻，與步驟I中培養的斜面培養基菌株接種，進行斜面特製培養基的培養。
其中所述步驟2中液態搖瓶培養基的製備為取按照重量百分比計算的澱粉6 15%、磷酸二氫鉀0. I 0.3%、硝酸鈉0. I 0.3%、硫酸鎂0. I 0.3%、蛋白腖0.2 0. 5%、酵母膏0. 2 0. 5%、玉米漿0. 2 0. 5%與水進行混合、攪拌均勻，再用乳酸調節pH值為3. 0 5. 0，煮沸，分別按重量比40 70%的量裝入三角瓶，滅菌，冷卻，與步驟2中培養的斜面特製培養基選取的菌株接種，進行液態搖瓶培養基的培養。其中所述發酵培養液為按照重量百分比計算的穀類澱粉8 20%、硝酸鈉
0.I 0. 3%、蛋白腖0. 2 0. 5%、酵母膏0. 2 0. 5%、玉米漿0. 2 0. 5%與水進行混合形成。所述發酵處理中pH調整為使用乳酸調節pH值為3. 0 5. 0 ;液態發酵培養的培養條件為溫度為25 35°C，通風比為I : 0. 3 1.5 ;發酵罐內壓力為0. 03 0. 07MPa，時間65 85H。其中所述步驟3中的穀類澱粉原料為秈稻、粳稻、小麥、大麥、燕麥、玉米中的一種或幾種組合的澱粉。其中所述步驟3中滅菌時間為20 30min，所述溫度為121 125°C，壓力為
0.I 0. 15Mpa。其中所述步驟4中的乾燥為噴霧乾燥或真空乾燥。所述噴霧乾燥溫度為170 2200C ;所述真空乾燥溫度為40 90°C。其中所述步驟4中還包括有過篩、包裝工序,包裝得到降血脂功能紅曲菌絲體粉末，所述過篩的篩孔大小為80 200目。採用本發明的技術方案，以液態發酵穀類原料生產紅曲菌絲體作為最終產物，該紅曲菌絲體具有降血脂活性物質蛋白質、多種胺基酸、3 -葡聚糖、膳食纖維素、不飽和脂肪酸等，充分利用不同紅曲菌的代謝產物，發酵生產出紅曲的菌絲體，所產生的紅曲菌絲體具有降血脂功能的生理活性物質；該生產方法採用發酵罐進行液態發酵，不產生汙染，其生產工藝先進，取代傳統的手工操作模式，操作步驟簡單，勞動強度小，周期短，質量穩定性高，適宜規模化生產，而且生物量可定量檢測，達到國際衛生標準。
具體實施例方式本發明為製備具有降血脂功能紅曲菌絲體的方法，該方法是以液態發酵法生產紅曲發酵液的菌絲體作為最終產物。下面以實施例對本發明進行詳細說明實施例I穀類液態發酵降血脂功能紅曲菌絲體的製備方法，包括以下步驟(I)選取紫色紅曲菌(Monascus purpureus YZ1102)作為菌株；(2)生產培養基的製備a、斜面培養基的製備取麥芽汁IOBe作為通用培養基，煮沸，分別按重量的40%裝入試管，滅菌，冷卻，形成斜面培養基，接入與步驟I中選取的紫色紅曲菌菌株進行斜面培養基的培養。b、斜面特製培養基的製備取按照重量百分比計算的可溶性澱粉5%，麥芽糖I %，蛋白腖I %，瓊脂2%，與水進行混合，煮沸，形成斜面培養基培養液，分別按重量比40%的量裝入試管，滅菌，冷卻，與步驟I中選取的菌株接種，進行斜面特製培養基的培養；C、液態搖瓶培養基的製備選取澱粉6 %、磷酸二氫鉀0. I %、硝酸鈉0. I %、硫酸鎂0. I %、蛋白腖0. 2%、酵母膏0. 2%、玉米漿0. 2%與水進行混合、攪拌均勻，再用乳酸調節PH值為3. 5，煮沸，形成液態搖瓶培養基(培養液)，分別按重量40 %的量裝入三角瓶，滅菌，冷卻，與步驟2中培養的斜面特製培養基，進行液態搖瓶培養。(3)發酵處理
將穀類澱粉原料配製而成的發酵培養液，攪拌均勻後泵入發酵罐，加入水定容、使用乳酸調節pH值為3. 5，進行高溫滅菌，滅菌時間為20min，所述溫度為121 125°C，壓力為0. 11 0. 15Mpa，，冷卻至常溫，將步驟2中生產的液態搖瓶種接入發酵培養基，進行液態發酵培養生成紅曲菌絲體；此處穀類澱粉原料為優質食物類富澱粉穀類澱粉，如粳稻、小麥、大麥、燕麥、玉米，也可以為這些穀類的任意組合所生產的澱粉；其中發酵培養液為按照重量百分比計算的穀類澱粉8%、硝酸鈉0. I %、蛋白腖0.2%、酵母膏0.2%、玉米漿0. 2%與水進行混合形成。液態發酵過程培養的條件為溫度為25 35°C，通風比為I 0. 3 I. 5 ;發酵罐內壓力為0. 03 0. 07MPa,時間65 85H。(4)剪切處理將培養好的紅曲菌絲體放入到高速乳化機先進行剪切乳化，再經噴霧乾燥、粉碎，其中噴霧乾燥溫度為170 220°C，得到所述降血脂紅曲菌絲體，再經過80 200目篩網過篩、包裝得到降血脂功能紅曲菌絲體粉末。實施例2穀類液態發酵降血脂功能紅曲菌絲體的製備方法，包括以下步驟(I)選取紅曲紅曲菌(Monascus anka T6611)作為菌株；(2)生產培養基的製備a、斜面培養基的培養取麥芽汁15Be作為通用培養基，煮沸，形成斜面培養基培養液，分別按重量比45%的量裝入茄子瓶，滅菌，冷卻，接入與步驟I中選取的紅色紅曲菌進行斜面培養基的培養。b、斜面特製培養基的培養取按照重量百分比計算的可溶性澱粉10%，麥芽糖5%，蛋白腖5%，瓊脂3%進行與水進行混合，煮沸，形成斜面培養基培養液，分別按重量比45 %的量裝入茄子瓶，滅菌，冷卻，接種，進行斜面特製培養基的培養；C、液態搖瓶培養基的培養選取澱粉10%、磷酸二氫鉀0. 3%、硝酸鈉0. 3%、硫酸鎂0. 3%、蛋白腖0. 5%、酵母膏0. 5%、玉米漿0. 5%與水進行混合攪拌均勻，再用乳酸調節PH值為4. 5，煮沸，形成液態搖瓶培養基(培養液)，分別按重量45%的量裝入三角瓶，滅菌，冷卻，與步驟2中培養的斜面特製培養基，進行液態搖瓶培養。(3)發酵處理將穀類澱粉原料配製而成的發酵培養液，攪拌均勻後泵入發酵罐，加入水定容、使用乳酸調節pH值為4. 5，進行高溫滅菌，滅菌時間為30min，溫度為121 123°C，壓力為0. I 0. 12Mpa，高溫滅菌後冷卻至常溫形成發酵培養基，將步驟2中生產的液態搖瓶種接入進行液態發酵培養；此處穀類澱粉原料為優質食物類富澱粉穀類澱粉，如粳稻、小麥、大麥、燕麥、玉米，也可以為這些穀類的任意組合所生產的澱粉。發酵此處的發酵培養基為按照重量百分比計算的穀類澱粉12%、硝酸鈉0. 3%、蛋白腖0. 5%、酵母膏0. 5%、玉米漿0. 5%與水進行混合形成；液態發酵過程的培養條件為溫度為25 35°C，通風比為I 0. 3 I. 5 ;發酵罐內壓力為0. 03 0. 07MPa,時間65 85H。(4)剪切處理將培養好的紅曲菌絲體投入到高速乳化機先進行剪切乳化，再經噴霧乾燥或真空乾燥、粉碎，得到所述降血脂紅曲菌絲體，其中噴霧乾燥溫度為170 220°C，再經過80 200目篩網過篩、包裝得到降血脂功能紅曲菌絲體粉末。實施例3穀類液態發酵降血脂功能紅曲菌絲體的製備方法，包括以下步驟(I)選取選紅色紅曲菌(Monascus rubber YZl 103)作為菌株；(2)生產培養基的製備a、斜面培養基的培養取麥芽汁18Be作為通用培養基，煮沸，形成斜面培養基培養液，分別按重量比60%的量裝入茄子瓶，滅菌，冷卻，接入與步驟I中選取的紫色紅曲菌菌株，進行斜面培養基的培養。b、斜面特製培養基的培養取按照重量百分比計算的可溶性澱粉7%，麥芽糖3 %，蛋白腖2. 5 %，瓊脂2. 5%進行與水進行混合，煮沸，形成斜面培養基培養液，分別按重量比60%的量裝入試管，滅菌，冷卻，接入與步驟I中選取的紫色紅曲菌菌株，進行斜面特製培養基的培養；C、液態搖瓶培養基的培養選取澱粉12%、磷酸二氫鉀0. 2%、硝酸鈉0. 2%、硫酸鎂0. 2%、蛋白腖0. 3%、酵母膏0. 3%、玉米漿0. 4%與水進行混合、攪拌均勻，再用乳酸調節PH值為4. 0，煮沸，形成液態搖瓶培養基培養液，分別按重量比60%的量裝入三角瓶，滅菌，冷卻，接入與步驟b中選取的紫色紅曲菌菌株，進行液態搖瓶培養。(3)發酵處理將穀類澱粉原料配製而成的發酵培養液，攪拌均勻後泵入發酵罐，加入水定容、使用乳酸調節pH值為4. 0，進行高溫滅菌，滅菌時間為20 30min，所述溫度為121 125°C，壓力為0. I 0. 15Mpa，將步驟2中生產的液態搖瓶種接入，進行液態發酵培養；此處穀類澱粉原料為優質食物類富澱粉穀類澱粉，如粳稻、小麥、大麥、燕麥、玉米，也可以為這些穀類的任意組合所生產的澱粉。發酵此處的發酵培養基為按照重量百分比計算的穀類澱粉15%、硝酸鈉0.2%、蛋白腖0.3%、酵母膏0.3%、玉米漿0.4%與水進行混合形成；液態發酵培養條件為溫度為25 35°C，通風比為I : 0. 3 I. 5 ;發酵罐內壓力為0. 03
0.07MPa，時間 65 85H。(4)剪切處理將培養好的紅曲菌絲體投入到高速乳化機先進行剪切乳化，再經噴霧乾燥、粉碎，得到所述降血脂紅曲菌絲體，其中噴霧乾燥170 220°C，再經過80 200目篩網過篩、包裝得到降血脂功能紅曲菌絲體粉末。實施例4穀類液態發酵降血脂功能紅曲菌絲體的製備方法，包括以下步驟(I)選取叢毛紅曲菌(Monascus pilosus YZ1101)作為菌株；
(2)生產培養基的製備將步驟I所選取的菌株逐次進行下列培養基培養
a、斜面培養基的培養取麥芽汁18Be作為通用培養基，煮沸，形成斜面培養基培養液，與步驟I中選取的紫色紅曲菌菌株按重量比分別按70%的量裝入茄子瓶，進行斜面
培養基的培養。b、斜面特製培養基的培養取按照重量百分比計算的可溶性澱粉9%，麥芽糖3 %，蛋白腖2. 5 %，瓊脂2. 5%進行與水進行混合，煮沸，形成斜面培養基培養液，分別按重量比70%的量裝入試管，滅菌，冷卻，接入與步驟a中培養的斜面培養基，進行斜面特製培養基的培養；C、液態搖瓶培養基的培養選取澱粉8%、磷酸二氫鉀0. 2%、硝酸鈉0. 2%、硫酸鎂0. 2 %、蛋白腖0. 3 %、酵母膏0.3%、玉米漿0.4%，與水進行混合攪拌均勻，再用乳酸調節PH值為5. 0，煮沸，形成液態搖瓶培養基培養液，分別按重量70%的量裝入三角瓶，與步 驟2中培養的斜面特製培養基進行液態搖瓶培養。(3)發酵處理將穀類澱粉原料配製而成的發酵培養液，攪拌均勻後泵入發酵罐，加入水定容、使用乳酸調節pH值為5.0，進行高溫滅菌，滅菌時間為25min，溫度為121 124°C°C，壓力為
0.I 0. 15Mpa，高溫滅菌後冷卻至常溫形成發酵培養基，使用乳酸調節pH值為5. 0，將步驟2中生產的液態搖瓶種接入發酵培養基，進行液態發酵培養生成紅曲菌絲體；此處穀類澱粉原料為優質食物類富澱粉穀類澱粉，如粳稻、小麥、大麥、燕麥、玉米，也可以為這些穀類的任意組合所生產的澱粉。發酵此處的發酵培養液為按照重量百分比計算的穀類澱粉20%、硝酸鈉0. 2%、蛋白腖0. 3%、酵母膏0. 3%、玉米漿0. 5%與水進行混合形成；液態發酵培養的培養條件為溫度為25 35°C，通風比為I : 0.3 1.5 ;發酵罐內壓力為0.03
0.07MPa，時間 65 85H。(4)剪切處理將培養好的紅曲菌絲體投入到高速乳化機先進行剪切乳化，再經噴霧乾燥或真空乾燥、粉碎，得到所述降血脂紅曲菌絲體，其中噴霧乾燥170 220°C或真空乾燥溫度為40 90°C，再經過80 200目篩網過篩、包裝得到降血脂功能紅曲菌絲體粉末。本發明的紅曲菌絲體粉末是具備基本生物藥效功能的原材料或直接市場產品，根據需要還可以製成所需的食品配料或功能食品，如在本發明的紅曲菌絲體粉末可作為食品添加輔料、賦形劑等製成具有相應保健功能的藥片。按照上述方法生產的降血脂功能紅曲菌絲體產品我司用於大白鼠進行實驗，實驗結果與高脂模型對照組比較(見表I)，該大白鼠的血清總膽固醇(TC < TotalCholesterol)和中性脂肪(TG < Triglyceride)水平明顯低於高脂模型對照組；試驗證明該紅曲菌絲體產品具有顯著的降血脂的療效，可進一步應用於保健食品或醫藥品配料的開發。
權利要求
1.穀類液態發酵降血脂功能紅曲菌絲體的製備方法，其特徵在於所述降血脂紅曲菌絲體的製備方法，包括以下步驟 (1)選取菌株紅曲菌菌株為紫色紅曲菌(Monascuspurpureus YZ1102)、紅曲紅曲菌(Monascus anka T6611)、紅色紅曲菌(Monascus rubber YZ1103)、叢毛紅曲菌(Monascuspilosus YZ1101)中的一種； (2)生產種培養基的製備 將步驟I所選取的菌株分別用下列培養基培養斜面培養基、斜面特製培養基、液態搖瓶培養基。
(3)發酵處理 將穀類澱粉原料配製而成的發酵培養基，攪拌均勻後泵入發酵罐，加入自來水定容、調 整PH值，高溫滅菌後冷卻至常溫，將步驟2中生產的液態搖瓶種接入此培養基，進行液態發酵培養生成紅曲菌絲體。
(4)剪切處理將步驟3中已培養好的紅曲菌絲體投入到高速乳化機進行剪切乳化，再經乾燥、粉碎，得到所述降血脂紅曲菌絲體粉末。
2.根據權利要求I所述的穀類液態發酵降血脂功能紅曲菌絲體的製備方法，其特徵在於，所述步驟2中斜面培養基的製備為取麥芽汁10 20Be作為通用培養基，煮沸，按重量比分別按40 70%的量裝入試管或茄子瓶，滅菌，冷卻，與步驟I中選取的菌株接種，並進行斜面培養基的培養。
3.根據權利要求I所述的穀類液態發酵降血脂功能紅曲菌絲體的製備方法，其特徵在於，所述步驟2中斜面特製培養基的製備為取按照重量百分比計算的可溶性澱粉5 10%,麥芽糖I 5%，蛋白腖I 5%，瓊脂2 3%與水進行混合，煮沸，與步驟I中培養的斜面培養基，分別按重量比40 70%的量裝入試管或茄子瓶，滅菌，冷卻，接種並進行斜面特製培養基的培養。
4.根據權利要求I所述的穀類液態發酵降血脂功能紅曲菌絲體的製備方法，其特徵在於，所述步驟2中液態搖瓶培養基的製備為選取澱粉6 15%、磷酸二氫鉀0. I 0. 3%、硝酸鈉0. I 0. 3%、硫酸鎂0. I 0. 3%、蛋白腖0. 2 0. 5%、酵母膏0. 2 0. 5%、玉米漿0. 2 0. 5%與水進行混合、攪拌均勻，再用乳酸調節pH值為3. 0 5. 0，煮沸，形成液態搖瓶培養基，分別按重量40 70%的量裝入三角瓶，滅菌，冷卻、接種並進行液態搖瓶培養。
5.根據權利要求I所述的穀類液態發酵降血脂功能紅曲菌絲體的製備方法，其特徵在於，所述發酵培養液為按照重量百分比計算的穀類澱粉8 20%、硝酸鈉0. I 0.3%、蛋白腖0. 2 0. 5%、酵母膏0. 2 0. 5%、玉米漿0. 2 0. 5%與水進行混合形成。所述發酵液處理中PH調整為使用乳酸調節為3. 0 5. 0 ;液態發酵培養條件為溫度為25 35°C，通風比為I : 0. 3 I. 5 ;發酵罐內壓力為0. 03 0. 07MPa,時間65 85H。
6.根據權利要求I所述的穀類液態發酵降血脂功能紅曲菌絲體的製備方法，其特徵在於，所述步驟3中的穀類澱粉原料為秈稻、粳稻、小麥、大麥、燕麥、玉米中的一種或幾種組合的澱粉。
7.根據權利要求I所述的穀類液態發酵降血脂功能紅曲菌絲體的製備方法，其特徵在於，所述步驟3中滅菌時間為20 30min，所述溫度為121 125°C，壓力為0. I 0. 15Mpa。
8.根據權利要求I所述的穀類液態發酵降血脂功能紅曲菌絲體的製備方法，其特徵在於，所述步驟4中的乾燥為噴霧乾燥或真空乾燥。所述噴霧乾燥溫度為170 220°C;所述真空乾燥溫度為40 90°C。
9.根據權利要求I所述的穀類液態發酵降血脂功能紅曲菌絲體的製備方法，其特徵在於，所述步驟4中還包括有過篩、包裝工序,包裝得到降血脂功能紅曲菌絲體粉末，所述過篩的篩孔大小為80 200目。
全文摘要
本發明涉及生物發酵方法技術領域，特指穀類液態發酵降血脂功能紅曲菌絲體的製備方法；採用本發明的技術方案，以液態發酵穀類原料生產紅曲菌絲體作為最終產物，該紅曲菌絲體具有降血脂活性物質蛋白質、多種胺基酸、β-葡聚糖、膳食纖維素、不飽和脂肪酸等，充分利用不同紅曲菌的代謝產物，發酵生產出紅曲的菌絲體，所產生的紅曲菌絲體具有降血脂功能的生理活性物質；該生產方法採用發酵罐進行液態發酵方法，不產生汙染，其生產工藝先進，取代傳統的手工操作模式，操作步驟簡單，勞動強度小，周期短，質量穩定性高，適宜規模化生產，而且生物量可定量檢測，達到國際衛生標準。
文檔編號C12R1/645GK102653721SQ20111023234
公開日2012年9月5日 申請日期2011年8月15日 優先權日2011年8月15日
發明者楊曉暾, 鄭好軫 申請人:東莞市天益生物發酵技術有限公司