一種降血壓紅曲的製造方法

2023-08-03 12:34:31 1

專利名稱:一種降血壓紅曲的製造方法
技術領域：
本發明涉及藥品、保健食品原料的加工技術領域：
，具體涉及一種以Y-氨基丁酸為主要衡量指標的降血壓紅曲的製造方法。
背景技術：
自1979年，日本學者在紅曲的發酵液中發現具有降血脂效果的Monacolin K以來，紅曲這一中華民族先民智慧結晶的產物，便開始成為國際生物領域學術研究的熱點，促進了紅曲的產業化發展與普及。傳統的功能性紅曲是指紅曲菌接種到大米上，經一定時間的發酵後，乾燥而成發酵物。而今，我們國家生產的功能性紅曲已經遠銷歐洲，美洲，非洲等等多個國家和地區，其卓越的效果和極低的副作用，正受到越來越多國家消費者的喜愛。
對功能性紅曲的研究是從降血脂開始的，關於功能性紅曲降血脂效果，已為中國、 美國、德國、挪威等等許多國家的動物試驗和臨床試驗所證實。但近年來的研究結果表明， 功能性紅曲的效果不局限於降低血脂、防治心腦血管疾病方面，功能性紅曲在抗癌、抗氧化、抗疲勞、降血壓、抗炎症、防治骨質疏鬆等方面也有相當不錯的表現。
γ -氨基丁酸(GABA)是一種抑制性神經遞質，具有血壓、改善記憶力、預防癲癇、 預防老年痴呆、舒緩壓力、抗衰老等等功效，是目前國際上十分流行的一種功能性食品因子。在美國、日本市場關於其的產品十分流行。
目前獲得Y-氨基丁酸的方法，主要包括化學法和生物法，化學法具有反應條件激烈，一般都需要高溫壓環境，使用或者產生一些有毒有害的物質，如現有的通用合成Y-氨基丁酸的方法是吡咯烷酮和劇毒物質氰化鉀反應來實現的，雖然中國專利 CN1660777公開了一種利用氫氧化鉀或氫氧化鈉來替代劇毒物質氰化鉀進行合成的方法， 但是該反應依然要在100-150°C下反應。隨著人們對生存環境日益惡化和化學品所帶來的毒性和環境汙染認識的日益深入，能耗低，汙染小，毒性小的生物方法越來越受到人們的親來。就Y-氨基丁酸而言，利用生物方法獲得Y-氨基丁酸的研究目前正如火如荼， 如利用大腸桿菌(中國專禾U CN1635U8)、乳酸菌(中國發明CN101333548, CN101389751 和CN101311273等)等進行液態發酵的方法獲得Y _氨基丁酸；利用植物如米糠(中國專利 CN1995365、中國發明 CN10U65487 和 CN10U94172)、糙米(中國發明 CN1939144、 CN101380075 和 CN101433291)、南瓜(中國發明 CN1840672)、茶葉(中國發明 CN101356942 和CN101401598)、大豆(中國發明CN1988812)、米胚芽(中國發明CN1939146)等進行生物轉化來獲得Y-氨基丁酸等等。
蕨菜又「山珍之王」的美譽，是一種純天然的野生植物，在我國北到黑龍江，南到廣東，廣西均有分布，很多年前就是中國先民喜愛的美食。蕨菜除了用於食用之外，還有很好的藥用價值，現代研究表明，蕨菜含有非常豐富的黃酮，可達乾重的7%以上，具有抗氧化、 降血糖、血壓以及促進機體排鉛的功效。蕨菜所含的粗纖維能促進腸胃蠕動，具有下氣通便，清腸排毒之功效。
業已發現，Y-氨基丁酸做為一種降血壓的成分存在於紅曲，但是含量較小，據陳體強等人(參見海峽藥學[J]，2005年，第17卷第5期)的測定，紅曲中Y-氨基丁酸的含量僅為0. 419mg/g。公開號CN101240301的中國發明公開了一種固態發酵製備Y -氨基丁酸的方法，其是利用從腐乳中分離出的紅曲菌，進行發酵，製備的紅曲Y-氨基丁酸最高含量僅為0. 35mg/g。雖然已經有研究表明，紅曲中的降血壓成分並不僅僅為Y -氨基丁酸，但其過低的含量會直接影響到紅曲在降血壓方面的表現。如何利用生物方法獲得高含Y-氨基丁酸的功能性紅曲以增強紅曲的降血壓功效一直是研究的熱點。

發明內容
針對傳統的紅曲中，Y-氨基丁酸的含量較低直接影響到紅曲的降壓效果，本發明的目的是提供一種降血壓紅曲的製造方法，可以提高紅曲中Y-氨基丁酸的含量，並使其與紅曲中的其他活性物質協同作用，達到更為顯著的降血壓效果。
為實現本發明的目的，發明人提供如下技術方案
一種降血壓紅曲的製造方法，所述得方法包括下述步驟
(1)製備蕨菜轉化物
取新鮮蕨菜，低溫處理後打漿處理獲得蕨菜漿液；然後攪拌條件下將蕨菜漿液緩慢加入到PH = 5. 8-7. 0、維生素 濃度為10-60mg/L、穀氨酸或穀氨酸鈉濃度為2-10g/L的水溶液中，於35-40°C下轉化處理6-16h，得到轉化液，
(2)製備降血壓紅曲
A、製備培養基
在步驟(1)得到的轉化液中加入營養物質並調節其含水量在30-50wt%，然後將其於121°C下滅菌處理45-60min得到所需培養基，
B、接種、發酵處理
步驟A得到的培養基冷卻至室溫後接種紅曲菌種，接種量為7-15% (ml/g)，然後於M_35°C下發酵處理10-40天，
C、將步驟B的發酵產物乾燥、粉碎處理既得降血壓紅曲成品。
發明人發現，蕨菜中穀氨酸脫羧酶的含量非常高，利用它可以將穀氨酸或者穀氨酸鈉轉化為Y-氨基丁酸，以獲得高含Y-氨基丁酸的蕨菜或者轉化液，但是仍存在以下問題第一、單一的富含Y-氨基丁酸的蕨菜，其降壓效果不是特別顯著；第二、穀氨酸或穀氨酸鈉轉化不完全，一般而言，轉化率為80%左右，未轉化的穀氨酸或穀氨酸鈉給產品帶來了鮮味，對於不習慣食用味精的消費者而言，存在口味問題。發明人還發現，紅曲菌在有蕨菜或者是其提取物的培養基上生長良好，蕨菜及其提取物對其生長不存在抑制作用。因此，可以在蕨菜的轉化液中接種紅曲菌來解決上述兩個方面的問題。
本發明提供的降血壓紅曲的製造方法，其包括兩個主要過程，第一個過程是利用新鮮蕨菜中的穀氨酸脫羧酶將穀氨酸或穀氨酸鈉生物轉化成Y-氨基丁酸；第二過程是利用紅曲菌發酵轉化後的蕨菜轉化物，進一步利用紅曲菌將第一個過程未轉化完全的穀氨酸或穀氨酸鈉消耗掉，從而獲得以Y-氨基丁酸為主要成份的降血壓紅曲，解決產品因穀氨酸或穀氨酸鈉存在而產生的口味問題。此外，獲得的降血壓紅曲還含有Monacolin K(莫那可林K)、紅曲色素、黃酮和麥角留醇等活性物質，研究表明，同時含有Y-氨基丁酸、 Monacolin K(莫那可林K)、紅曲色素、黃酮和麥角留醇等活性物質的紅曲獲得了更好的降血壓效果，可解決單一的富含Y-氨基丁酸蕨菜粉降壓功效不是特明顯的問題。
作為優選，根據本發明所述的降血壓紅曲的製造方法，其中，所述步驟(1)中低溫處理為於溫度4-15°C下進行4-M小時。
作為優選，根據本發明所述的降血壓紅曲的製造方法，其中，所述步驟(1)中打漿處理的溫度不超過40°C。打漿處理時一定要控制好溫度，不能超過40°C，否則會導致酶失活。
作為優選，根據本發明所述的降血壓紅曲的製造方法，其中，所述步驟O)中將步驟(1)得到的轉化液濃縮後再加入營養物質並調節其含水量至30-50wt%或將轉化液過濾後將濾液濃縮並與濾渣合併後再加入營養物質並調節其含水量至30-50wt%。濃縮倍數可根據最終產品中所要求的Y-氨基丁酸含量決定。
作為優選，根據本發明所述的降血壓紅曲的製造方法，其中所述步驟O)中營養物質包括碳源、氮源和微量元素物質，碳源物質包含遲效碳源，如富含澱粉類物質，如大米、 小麥、麩皮或米糠，也包含速效碳源，如蔗糖、葡萄糖等；氮源物質包括遲效氮源，如大豆、酵母等，也包括速效氮源如動植物蛋白腖、胺基酸、硫酸銨等；微量元素物質選自硫酸鎂、硫酸鋅等。
作為優選，根據本發明所述的降血壓紅曲的製造方法，其中，所述步驟O)中的紅曲菌種選自Monascus purpureus (紫色紅麴黴)、Monascus anka(紅曲紅麴黴)、 Monascuspilosus (叢毛紅麴黴)或Monascus ruber (紅色紅麴黴)。
作為優選，根據本發明所述的降血壓紅曲的製造方法，其中，所述步驟O)中接種量為 10% (ml/g)。
作為優選，根據本發明所述的降血壓紅曲的製造方法，其中，所述步驟O)中發酵處理為於30-35 °C下培養3天後轉入M-26°C下培養4_35天。
作為優選，根據本發明所述的降血壓紅曲的製造方法，其中，所述降血壓紅曲成品中Y-氨基丁酸的含量> 500mg/kg。
作為優選，根據本發明所述的降血壓紅曲的製造方法，其中，所述降血壓紅曲成品中還含有Monacolin K(莫那可林K)、紅曲色素、黃酮和麥角留醇等活性物質。紅曲中的 Monacolin K，作為一種抑制膽固醇合成的活性物質，是公認的降低膽固醇的理想藥劑，具有高效、低毒、安全的特點；紅曲色素，是一種天然著色劑，具有治療胺血症和促進脂肪細胞分解；蕨菜黃酮具有降血脂、緩解鉛中毒的功能；麥角留醇是一種重要的植物留醇，具有預防和治療骨質疏鬆的作用。發明人研究發現，單一富含Y-氨基丁酸的蕨菜，其降壓效果不是特別明顯，而本發明獲得的降血壓紅曲產品中除了含有含量較高的Y-氨基丁酸外，一般可達500mg/kg，還含有Monacolin K、紅曲色素、蕨菜黃酮和麥角留醇等活性物質，實驗表明本發明產品具備更好的降血壓功能，同時還具有改善睡眠的功能。
本發明方法提供的降血壓紅曲可用於製備食品、保健食品或藥品。
本發明具有以下優點
1、生產工藝簡單，適合大規模工業化生產以Y-氨基丁酸為主要衡量指標的功能性紅曲。
2、解決了蕨菜轉化穀氨酸或穀氨酸鈉不徹底，產物因存在的穀氨酸或穀氨酸鈉而產生口味問題。[0034]3、本發明的降血壓紅曲具有更強的降血壓、改善睡眠等功效。
4、為蕨菜提供一條增加其附加值的出路，有廣闊的商業價值。
具體實施方式
下面結合實施例，更具體地說明本發明的內容。應當理解，本發明的實施並不局限於下面的實施例，對本發明所做的任何形式上的變通和/或改變都將落入本發明保護範圍。
在本發明中，若非特指，所有的份、百分比均為重量單位，所有的設備和原料等均可從市場購得或是本行業常用的。
實施例1
取新鮮蕨菜1000克，清洗乾淨，浸泡入水中，放入冰箱冷藏箱內4°C處理1 後取出，打成漿狀，得到蕨菜漿液；以PH = 6. 0、維生素 濃度為10mg/L、穀氨酸鈉濃度為5g/L 的水溶液為轉化母液。
將上述蕨菜漿液緩慢倒入IL轉化母液中，邊倒入邊攪拌，使蕨菜漿液均勻的分散在轉化母液內；然後將所得混合液於35°C條件下轉化處理12小時；轉化處理結束後，在得到的轉化液中加入40克大豆蛋白腖、硫酸鎂1. Og和硫酸鋅1. Og，並拌入2. 9公斤米糠，使培養基的含水量到40%並攪拌均勻；然後將培養基裝入三角瓶內，500mL三角瓶裝量為120 克，封口放入蒸汽滅菌鍋內，於121°C下滅菌處理45min;取出滅菌好的三角瓶，就熱打散， 待冷卻至室溫後，每瓶接種Monascus purpureus液體菌種10ml，然後將接種好的三角瓶首先在32°C下發酵培養3天，接著於25°C下發酵培養12天，得到的發酵產物放入鼓風乾燥箱內(80°C)乾燥後，再做粉碎處理即得成品。
經檢測，成品中的Y-氨基丁酸含量為785. 22mg/kg,Monacolin K含量為9. 8mg/ g、紅曲色價為258、黃酮含量1. 8mg/g。
實施例2
取新鮮蕨菜1000克，清洗乾淨，浸泡入水中，放入冰箱冷藏箱內4°C處理1 後取出，打成漿狀，得到蕨菜漿液；以PH = 5. 8、維生素 濃度為30mg/L、穀氨酸鈉濃度為7g/L 的水溶液為轉化母液。
將上述蕨菜漿液緩慢倒入IL轉化母液中，邊倒入邊攪拌，使蕨菜漿液均勻的分散在轉化母液內；然後將所得混合液於40°C條件下轉化處理14小時；轉化處理結束後，將得到的轉化液過濾，得到濾液1.4L，濾液濃縮為0. 8L後，濃縮液中拌入蕨菜渣、20克大豆蛋白腖、1. 5公斤米糠、蔗糖20克、硫酸鎂0. Sg和硫酸鋅0. Sg,使轉化液的含水量到40%並攪拌均勻；然後將所得轉化液裝入三角瓶內，500mL三角瓶裝量為120克，封口放入蒸汽滅菌鍋內，於121°C下滅菌處理45min ；取出滅菌好的三角瓶，就熱打散，待冷卻至室溫後，每瓶接種Monascus ruber液體菌種10mL，然後將接種好的三角瓶首先在32°C下發酵培養3天，接著於25°C下發酵培養12天，得到的發酵產物放入鼓風乾燥箱內(80°C )乾燥後，再做粉碎處理即得成品。
經檢測，成品中的Y-氨基丁酸含量為四32. 20mg/kg, Monacol in K含量為9. 2mg/ g、紅曲色價274、蕨菜黃酮含量2. 53mg/go
實施例3[0047]取新鮮蕨菜1000克，清洗乾淨，浸泡入水中，放入冰箱冷藏箱內4°C處理24h後取出，打成漿狀，得到蕨菜漿液；以PH = 7. 0、維生素 濃度為60mg/L、穀氨酸鈉濃度為8g/L 的水溶液為轉化母液。
將上述蕨菜漿液緩慢倒入IL轉化母液中，邊倒入邊攪拌，使蕨菜漿液均勻的分散在轉化母液內；然後將所得混合液於36°C條件下轉化處理16小時；轉化處理結束後，在得到的轉化液中加入20克大豆蛋白腖，並拌入2. 5公斤米糠，使培養基的含水量到42%並攪拌均勻；然後將培養基裝入三角瓶內，500mL三角瓶裝量為120克，封口放入蒸汽滅菌鍋內， 於121°C下滅菌處理60min;取出滅菌好的三角瓶，就熱打散，待冷卻至室溫後，每瓶接種 Monascusanka液體菌種15ml，然後將接種好的三角瓶首先在30°C下發酵培養3天，接著於
下發酵培養20天，得到的發酵產物放入鼓風乾燥箱內(80°C)乾燥後，再做粉碎處理即得成品。
經檢測，成品中的Y -氨基丁酸含量為1987mg/kg，Monacolin K含量為13. 54mg/ g、紅曲色價為四7、黃酮含量1. 65mg/g。
實施例4
取新鮮蕨菜1000克，清洗乾淨，浸泡入水中，放入冰箱冷藏箱內4°C處理1 後取出，打成漿狀，得到蕨菜漿液；以PH = 6. 0、維生素 濃度為60mg/L、穀氨酸鈉濃度為5g/L 的水溶液為轉化母液。
將上述蕨菜漿液緩慢倒入IL轉化母液中，邊倒入邊攪拌，使蕨菜漿液均勻的分散在轉化母液內；然後將所得混合液於38°C條件下轉化處理12小時；轉化處理結束後，在得到的轉化液中加入20克大豆蛋白腖，並拌入2. 9公斤米糠，使培養基的含水量到40%並攪拌均勻；然後將培養基裝入三角瓶內，500mL三角瓶裝量為120克，封口放入蒸汽滅菌鍋內， 於121°C下滅菌處理45min;取出滅菌好的三角瓶，就熱打散，待冷卻至室溫後，每瓶接種 Monascuspilosus液體菌種8ml，然後將接種好的三角瓶首先在32°C下發酵培養3天，接著於25°C下發酵培養12天，得到的發酵產物放入鼓風乾燥箱內(80°C )乾燥後，再做粉碎處理即得成品。
經檢測，成品中的Y-氨基丁酸含量為85%ig/kg，Monacolin K含量為8. 7mg/g、 紅曲色價為257、黃酮含量1. 76mg/g。
比較例1
稱取蛋白腖13克和蔗糖25克，溶解於670mL自來水中做成營養液；將經過粉碎的大米800克與麩皮200克混合均勻，再將營養液跟大米、麩皮混合均勻，使其含水量達到40 %，得到培養基；接著將培養基裝入三角瓶中，500mL三角瓶裝量為120克，封好口， 至於滅菌鍋內，121 °C下滅菌45min，就熱打散，待培養基冷卻到室溫後，接種入Monascus purpureas液體菌種10mL。然後將接種好的三角瓶首先在32°C下發酵培養3天，接著於 25°C下發酵培養12天，得到的發酵產物放入鼓風乾燥箱內(80°C)乾燥後，再做粉碎處理即得成品。經檢測，成品中的Y-氨基丁酸含量為30.46mg/kg。
可以看出，與比較例1相比，實施例1-4獲得的紅曲產品中Y -氨基丁酸的含量分別提高了近5倍、100倍、65倍和28倍。
比較例2
取新鮮蕨菜1000克，清洗乾淨，用刀切成1-2釐米小段，用8°C浸泡1小時，然後放入中打漿機中打成漿狀，同時稱取穀氨酸鈉6克，維生素 片6片(每片含維生素 10毫克)將其溶入2. OL的自來水中，調節pH為6. 0，然後將蕨菜漿緩慢倒入其中，使蕨菜漿均勻分散在轉化液中，置於30°C的水浴鍋中進行轉化，轉化6小時後，經測定轉化液中Y -氨基丁酸的含量為1. 03g/L。穀氨酸鈉轉化率為51. 5%。
比較例3
取新鮮蕨菜1500克，清洗乾淨，切成1-2釐米小段，加入水，使其沒過蕨菜，然後放入4°C冰箱中，處理10小時，再放入打漿機中打漿。同時稱取穀氨酸鈉7克，取維生素 片 8片(每片含維生素 10毫克)，將其溶於1. OL的水中，調節pH為7. 0，然後將蕨菜漿緩慢倒入其中，是蕨菜漿均勻分布於轉化液中，將其置於35°C的水浴鍋中，轉化12小時後，所得轉化液經乾燥、粉碎後獲得蕨菜乾粉135克，經測定Y-氨基丁酸含量為3. 67克/100g。穀氨酸鈉轉化率為70.7%。
與比較例2和比較例3相比，實施例1-4所得之產品，沒有明顯的穀氨酸或穀氨酸鈉的鮮味。
最後所應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對本發明保護範圍的限制，儘管參照較佳實施例對本發明作了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和範圍。
權利要求
1.一種降血壓紅曲的製造方法，其特徵在於，所述的製造方法包括下述步驟(1)製備蕨菜轉化物取新鮮蕨菜，低溫處理後打漿處理獲得蕨菜漿液；然後攪拌條件下將蕨菜漿液緩慢加入到pH=5. 8-7. 0、維生素 濃度為10-60mg/L、穀氨酸或穀氨酸鈉濃度為2-10g/L的水溶液中，於35-40°C下轉化處理6-16h，得到轉化液，(2)製備降血壓紅曲A、製備培養基在步驟(1)得到的轉化液中加入營養物質並調節其含水量在30-50wt%，然後將其於 121°C下滅菌處理45-60min得到所需培養基，B、接種、發酵處理步驟A得到的培養基冷卻至室溫後接種紅曲菌種，接種量為7-15% ml /g，然後於 M-35°C下發酵處理10-40天，C、將步驟B的發酵產物乾燥、粉碎處理既得降血壓紅曲成品。
2.如權利要求
1所述的製造方法，其特徵在於，所述步驟(1)中低溫處理為於溫度 4-15°C下進行4- 小時。
3.如權利要求
1所述的製造方法，其特徵在於，所述步驟(1)中打漿處理的溫度不超過 40 "C。
4.如權利要求
1所述的製造方法，其特徵在於，所述步驟(2)中將步驟(1)得到的轉化液濃縮後再加入營養物質並調節其含水量至30-50wt%或將轉化液過濾後將濾液濃縮並與濾渣合併後再加入營養物質並調節其含水量至30-50wt%。
5.如權利要求
1或4所述的製造方法，其特徵在於，所述步驟(2)中營養物質包括碳源、氮源和微量元素物質，其中所述碳源物質選自大米、小麥、麩皮、米糠、蔗糖或葡萄糖中至少一種；氮源物質選自大豆、酵母、動植物蛋白腖、胺基酸或硫酸銨；微量元素物質選自硫酸鎂、硫酸鋅。
6.如權利要求
1所述的製造方法，其特徵在於，所述步驟(2)中的紅曲菌種選自 Monascus purpureus、Monascus anka、Monascus pilosus 或 Monascus ruber。
7.如權利要求
1所述的製造方法，其特徵在於，所述步驟(2)中接種量為10%ml/g。
8.如權利要求
1所述的製造方法，其特徵在於，所述步驟(2)中發酵處理為於30-35°C 下培養3天後轉入M-26°C下培養4-35天。
9.如權利要求
1所述的製造方法，其特徵在於，所述降血壓紅曲成品中Y-氨基丁酸的含量> 500mg/kg。
10.如權利要求
9所述的製造方法，其特徵在於，所述降血壓紅曲成品中還含有 Monacolin K、紅曲色素、蕨菜黃酮和麥角甾醇。
專利摘要
本發明公開一種降血壓紅曲的製造方法，所述方法包括以蕨菜為原料經低溫和打漿處理製成轉化母液，然後利用轉化母液將穀氨酸或穀氨酸鈉轉化成含γ-氨基丁酸的轉化液，接著在轉化液中加入營養物質並調節水含量裝瓶滅菌後接種紅曲菌，然後使接種紅曲菌的培養料於24-35℃下發酵處理10-40天，發酵產物乾燥並粉碎處理即可獲得降血壓紅曲。本發明方法可較好解決穀氨酸或穀氨酸鈉轉化不徹底而存在口味的問題；同時本發明獲得的降血壓紅曲中γ-氨基丁酸的含量高、同時也含有Monacolin K、紅曲色素、蕨菜黃酮和麥角甾醇等物質，具有更強的降血壓、改善睡眠功能。
文檔編號C12P13/00GKCN101760477 B發布類型授權 專利申請號CN 200910305478
公開日2011年11月16日 申請日期2009年8月11日
發明者周立平, 陳平華 申請人:杭州千島湖星遙實業有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (3),