高穩定性紅曲色素的製造方法
2023-10-10 21:06:44
專利名稱:高穩定性紅曲色素的製造方法
本發明屬於微生物發酵製取食品紅色素的方法。
食品色素分為天然色素和合成色素兩大類。合成色素由於其化學性質直接危害人體健康或代謝過程中產生有害物質，特別是可能致癌和引起種種疑難病症，使用者擔心。各國政府已逐漸限量使用或禁止使用。食用天然色素不僅安全性好，其中許多還具有一定的營養或藥理作用，紅曲色素就是其中之一。
紅曲色素的製取方法，世界各國研究頗多，尤以日本最為活躍。日本早已生產紅曲色素，但尚存在色價不高，產量低，穩定性較差，價格貴等缺點。如日本專利昭57-190050，為解決色價不高的問題選用含麥芽糖醇的培養基，能大量生成紅曲色素，發酵液總色價達到110-120單位/毫升(U/ml)，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。由於培養基所用的麥芽糖醇和天冬氨酸鎂價格很貴，使用該法成本太高。紅曲色素還有一個很大的缺點，就是光和熱穩定性差，在日光照射下失色嚴重。如何提高紅曲色素的光和熱穩定性是一個引人注目的課題，但到目前為止都沒有取得理想的效果。如日本專利昭52-13527，採用蛋白質等電點法使蛋白質和紅曲色素共沉澱，可以提高紅曲色素的耐光性和耐熱性，但效果仍然是不夠理想的。
我國福建和上海對食用紅麴黴素的製造也進行了研究，採用飴糖作為發酵培養基，發酵液總色價不超過100U/ml。所得成品紅曲色素耐光性較差，室內反射光下樣品放置80天色度損失30%，夏天白日直射光，五個小時色度損失50%。
本發明通過選擇一株高產液體發酵菌株，提高了紅曲色素產量，
降低發酵成本。提取出來的紅曲色素蛋白質複合體加多糖溶液製成了紅曲色素多糖片，顯著提高了紅曲色素的光和熱穩定性。
用紅曲原始產地之一福建安溪產的紅曲米中分離出的紅曲菌種作為出發菌，經紫外線光照射和亞硝基胍反覆多次誘變，得到一株紅曲色素高產菌株，紅曲紅麴黴(Monascusanka Nakazawa et Sato)M130。其形態和生理特徵如表一所列表一紅曲菌M130菌株的形態和生理
根據分類特徵該菌株為紅曲紅麴黴。
(Monascus anka Nakazawa et Sato)
使用上述菌株，進行了一系列發酵條件試驗。對種子培養基、菌齡，接種量，發酵培養基的碳源、氮源，碳氮比，溫度，發酵周期等比較之後，確定最適條件為①種子培養基大米粉 3%，K2HPO40.25%，MgSO4·7H2O 0.1%NaNO30.2% 水定容、PH4-4.5，滅菌1公斤/30分鐘，②發酵培養基大米粉 5%，NaNO30.17%，黃漿水 40-80%，PH3.5-4，滅菌 1公斤/30分鐘。
③種令24-26小時④裝液量500ml三角瓶裝50-70ml⑤發酵溫度31℃⑥發酵周期80-110小時以上條件搖瓶發酵，發酵液的紅色素產量穩定在160U/ml以上，發酵過程在62小時後，隨著PH的升高，色素大量生成，80-110小時後PH達到6.5，色素產量達最大量，以後PH和產量都有所降低。
試驗共進行了三十批，每批50或100瓶(500毫升三角瓶)，多數以上批次發酵液紅色價在160U/ml以上，4批超過260U/ml，最高達到287U/ml，達到日本專利報導最高產率248U/ml的水平。
從培養液提取色素的方法是將發液液過濾，然後在濾液中加入蛋白質，作為水溶性蛋白質可用大豆蛋白，酪素水溶液之類的蛋白質。通過試驗，最好用1%的大豆粉乳液，加入量為發酵液的10-20%，就能充分達到目的。再用鹽酸調節PH在2.8-3.4，紅曲色素與蛋白共同沉澱過濾，乾燥或離心噴霧、均可製得蛋白質色素複合體的粉劑。
為了提高耐光性，我們用色素粉劑加多糖溶液製成片劑。其方法是配置10%的多糖溶液100ml加入10克色素粉劑，攪拌均勻，在光滑的有機玻璃板上攤開，涼幹後即成紅曲色素多糖片。
實驗證明，紅曲紅麴黴菌M130產色素量高，與日本已發表的專利比較，發酵液總色價超過了日本最高水平，而且發酵液組成簡單，原料易得，成本低廉。
紅曲色素蛋白質複合體加多糖製片，顯著提高了紅曲色素的光和熱穩定性。
我們對上述發明所用的發酵液，大豆蛋白紅曲色素粉以及大豆蛋白紅曲色素多糖片的耐光性進行了比較，如附圖所示，以150w氙燈相距6釐米照射30小時，色素髮酵液和大豆蛋白色素粉損失色價分別為45%和15%，然而大豆蛋白紅曲色素多糖片經150w氙燈照射30小時仍保持色價100%。由圖可看出紅曲色素多糖片有優越的耐光性能。(150w氙燈照一小時相當於日光照24小時)。
表二說明大豆蛋白紅曲色素多糖片比單純大豆蛋白紅曲色素粉耐熱能力強，紅曲色素蛋白質複合體加多糖溶液這是提高耐熱性的有效途徑。
實施例使用M130菌種，種子培養基大米粉3%，K2HPO40.25%，MgSO4·7H20.1%，NaNO30.2%，水定容，PH4，滅菌1公斤/30分鐘。
發酵培養基大米粉5%，NaNO30.17%，黃漿水40-80%，PH4.5，滅菌1公斤/30分鐘。
種令26小時，500ml三角瓶裝50ml，發酵溫度31℃，發酵94小時發酵液總色價達287U/ml。發酵液過濾，在濾液中加入1%大豆粉乳液，加入量為發酵液的20%，用鹽酸調PH至3-5紅曲色素與蛋白共沉澱，經過濾，乾燥製得蛋白質紅曲色素複合體粉劑。配置10%的多糖溶液100ml加入10g色素粉劑，攪拌均勻，在光滑的有機玻璃板上攤開晾乾後即得紅曲色素多糖片。
權利要求
1.高穩定性紅曲色素的製造方法。用紅曲紅麴黴菌種發酵，濾液加蛋白質等電點共沉澱製取蛋白質紅曲色素粉。其特徵在於所用的紅曲紅麴黴菌種(Monascus anka Nakazawa et Sato)M130是一株高產色素菌種，發酵液配方簡單，成本低廉。使用該菌株發酵後製得的蛋白質紅曲色素粉，加多糖溶液，製得高穩定性紅色曲素多糖片。
2.如權利要求
1所述的紅曲色素製造方法。其特徵在於所說的紅曲紅麴黴菌M130的形態和生理特徵為菌種描述
根據分類特徵該菌株為紅曲紅麴黴。(Monascus anka Nakazawa et Sato)
3.如權利要求
1所述的紅曲色素製造方法。其特徵在於發酵培養基的配方為大米粉 5%，NaNO30.17%，黃漿水 40-80%，PH 3.5-4，滅菌 1公斤/30分鐘。
專利摘要
本發明採用微生物發酵法製取用作食品添加劑的天然紅色素。
文檔編號C12P17/18GK85103584SQ85103584
公開日1986年10月8日 申請日期1985年5月13日
發明者張永權, 談家林, 章夫容, 孫亮琦 申請人:寧夏輕工業設計研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan