專利名稱：以大米為原料制取低桔霉素紅曲色素的方法
技術領域：
本發明涉及一種低桔霉素紅曲色素的制備方法，尤其是涉及一種以大米為原料通過微生物液態發酵技術制取低桔霉素紅曲色素的方法。
背景技術：
紅曲是中國傳統的藥、食兩用大米發酵制品，具有活血化淤、健脾消食、促進新陳代謝等多種功能，在我國已有1000多年的歷史，它是用中國特有的紅曲霉菌以大米為原料通過固態發酵后烘干粉碎而成。紅曲色素是紅曲中的主要成分，其用途很廣①用做食品添加劑(天然著色 劑)；②用做保健醫藥原料；③用做綠色化工原料。紅曲色素是多種物質的混合體，迄今為止，己鑒定出的紅曲色素中，包括有 紅曲紅素、紅曲素、紅曲黃素、莫奈可林K、桔霉素等多種成分。1995年前后， 經法國、香港等學者研究發現，桔霉素對人體腎臟等器官有毒害作用，甚至致 癌，紅曲與紅曲色素的食用安全性問題由此引起了全世界的關注。目前，國內外制取紅曲色素的方法主要有兩種 一是傳統的固態發酵提取法， 即以大米為原料接種紅曲霉菌通過固態發酵后烘干粉碎而成為紅曲(紅曲米)， 再利用有機溶劑浸提紅曲就可得到紅曲色素；二是液態發酵提取法，即大米粉 碎配以其他成分后糊化，接種紅曲霉菌，經液態發酵，提取其中的紅曲色素。 液態發酵提取法因勞動強度低、大米原料轉化率高、生產成本相對較低等原因， 使用較普遍。無論是固態發酵提取法，還是液態發酵提取法，制得的紅曲色素 中都不同程度含有較多對人體有害的桔霉素，因而，中國出口到歐洲和日本等 國的紅曲及紅曲色素也因此遇到嚴重的技術壁壘。發明內容本發明的目的在于克服現有紅曲色素制取中桔霉素含量較高的缺陷，提供 一種生產成本較低，對環境污染少，桔霉素含量低，食用安全的以大米為原料制取低桔霉素紅曲色素的方法。本發明之以大米為原料制取低桔霉素紅曲色素的方法，包括以下步驟(1)米漿制備大米破碎、浸泡，加入相當于大米重量0.1-0.2%的淀粉酶，在4(TC -5(TC下保溫60-90分鐘，制得米漿；(2)發酵培養液制備往米漿中加入相當 于米漿重量0. 1-0. 2%的硝酸氨、0. 15-0. 25%的磷酸二氫鉀、0. 1-0. 2 %的硫酸錳、 1-2 %的玉米槳、1. 5-2. 5%的黃豆粉，以乳酸調整pH為6.0-6.5，加熱到121。C 保持20分鐘，冷卻到35-C-4(TC，制得發酵培養液；(3)紅曲菌種擴大培養 將紅曲菌種M / asciAs pwrpi/reM,經固體斜面培養后，接種到種子培養基，在 31°C-33'C下培養50小時，制得紅曲菌種擴大培養液；(4)發酵培養將相當 于發酵培養液重量8-10 %的紅曲菌種擴大培養液加入冷卻到35°C-4(TC的發酵 培養液，在31°C-37-C下保溫攪拌培養20小時后加入相當于大米重量0.1-0. 2% 的辛酸和0.1-0. 2%的甲基酮，繼續在31。C-37。C下保溫攪拌培養到85-95小時， 發酵罐罐壓保持0. 04-0. 06MPa，攪拌速度為150-170r/min，制得發酵液；(5)低 桔霉素紅曲色素粉制取將發酵液過濾，濾液經膜濃縮后，噴霧干燥或冷凍干燥， 即得低桔霉素紅曲色素粉。所述斜面培養用斜面培養基配方為馬鈴薯4. Owt%,葡萄糖2wt%，瓊脂2 wt%， 余為水；pH為5.5-6.0。所述種子培養基配方為米粉2^%，葡萄糖2wt9G，硝酸氨0.2wtM、磷酸二 氫鉀O. 15wt%、硫酸錳O. 15wt%、蛋白胨O. 5wt%、玉米漿2wt呢，余為水；pH為 5. 5-6. 0。發酵液過濾后的濾渣，尚殘留有部分紅曲色素。為提高紅曲色素產率，對濾 渣中所含的紅曲色素，可用酒精浸提加以提取。具體作法如下將濾渣用濃度 70呢(v/v)酒精浸提1-1. 5小時，再過濾，濾液膜濃縮回收酒精后，與第一次濃縮液 合并，再將合并后的濃縮液噴霧干燥或冷凍干燥,即得紅曲色素粉。所述紅曲菌種fo/7asc"s pwpwreM為公知常見微生物(《菌種目錄》，中國農業出版社，2003年，第三版增補版)，市場有銷售。本發明制得的紅曲色素中的桔霉素含量，以高效液相色譜法(HPLC)檢測，在 色價大于200時，小于0.05mg/Kg。比國際標準低了2倍以上，安全可靠，可廣 泛應用于食品添加劑、保健食品、醫藥、化工等領域。
具體實施方式
以下結合實施例對本發明做進一步說明。以下各實施例紅曲菌種(y^77a"^/wr/wre^)固體斜面培養使用的斜面培 養基配方均為馬鈴薯4. 0 wt%，葡萄糖2wt%，瓊脂2wt%，余為水；調pH為6. 0。 種子培養基配方均為米粉2wt%，葡萄糖2wt%，硝酸氨0.2wt%、磷酸二氫鉀 0. 15wt%、硫酸錳0. 15wt%、蛋白胨0. 5wt%、玉米漿2wt%，余為水；調pH為6. 0。實施例1(1)稱取3千克稻米，破碎成80目細度，加12倍飲用自來水，在發酵罐中 浸泡10分鐘，加入相當于大米重量0. 2%的淀粉酶在45-C下保溫70分鐘，制得 米漿；(2)往米漿中加入相當于米漿重量0. 1%的硝酸銨(NH4N03)、 0.25%磷酸 二氫鉀(KH2P04)、 0. lyo硫酸錳(MnS04)、 2%玉米漿、1. 5%黃豆粉，以乳酸調整pH 為6.0，加熱到121。C保持20分鐘，冷卻到35。C，制得發酵培養液；(3)紅曲菌 種擴大培養將紅曲菌種，經固體斜面培養培養后，接種到種子培養基在33°C 下培養50小時,制得紅曲菌種擴大培養液；(4)發酵培養將相當于發酵培養 液重量8%的紅曲菌種擴大培養液加入冷卻到35。C的發酵培養液，在3rC下保溫 攪拌培養20小時后加入相當于大米重量0. 2%的辛酸和0. 1%的甲基酮,繼續在31 。C下保溫攪拌培養到90小時，發酵罐罐壓保持0. 04MPa，攪拌速度為150r/min, 制得發酵液；(5)低桔霉素紅曲色素粉制取將發酵液過濾，濾液經膜濃縮得 第一次濃縮液，濾渣用濃度70%酒精浸提1. 0小時，過濾，濾液膜濃縮回收酒精后與第一次濃縮液合并成最終濃縮液，將最終濃縮液噴霧干燥，就制得低桔霉素紅曲色素粉310克。按國家標準GB15961-2005規定檢驗方法檢測，所得紅曲色素的色價為210。 其中桔霉素含量以高效液相色譜法(HPLC)檢測，桔霉素含量為0. 036mg/Kg。 實施例2(1)稱取5千克稻米，破碎成80目細度，加12倍飲用自來水，在發酵罐中 浸泡8分鐘，加入相當于大米重量0. 15%淀粉酶在45。C下保溫80分鐘，制得米 漿；(2)往米漿中加入相當于米漿重量0. 2%的硝酸銨、0. 15%磷酸二氫鉀、0. 15% 硫酸錳、1.5%玉米漿、2%黃豆粉，以乳酸調整pH為6.0，加熱到12rC保持20 分鐘，冷卻到4(TC，制得發酵培養液；(3)紅曲菌種擴大培養將紅曲菌種， 經固體斜面培養培養后，接種到種子培養基在32"C下培養50小時，制得生產用 紅曲菌種擴大培養液；(4)發酵培養將相當于發酵培養液重量10%的紅曲菌種 擴大培養液加入冷卻到4(TC的發酵培養液，在37'C下保溫攪拌培養20小時后加 入相當于大米重量0.1%的辛酸和0. 1%的甲基酮,繼續在37。C下保溫攪拌培養到 85小時，發酵罐罐壓保持0. 045MPa，攪拌速度為160r/min，制得發酵液；(5)低 桔霉素紅曲色素粉制取將發酵液過濾，濾液經膜濃縮得第一次濃縮液，濾渣 用濃度70%酒精浸提1. 2小時,過濾，濾液膜濃縮回收酒精后與第一次濃縮液合并 成最終濃縮液，將最終濃縮液冷凍干燥，就制得低桔霉素紅曲色素粉520克。按國家標準GB15961-2005規定檢驗方法檢測，所得紅曲色素的色價為220。 其中桔霉素含量以高效液相色譜法(HPLC)檢測，桔霉素含量為0.036mg/Kg。實施例3(1)稱取4千克稻米，破碎成80目細度，加12倍飲用自來水，在發酵罐中浸泡10分鐘，加入相當于大米重量0. 12%淀粉酶在4CTC下保溫60分鐘，制得 米漿；(2)往米漿中加入相當于米槳重量0. 15%的硝酸銨、0.25%磷酸二氫鉀、 0.2%硫酸錳、1.0%玉米漿、2.5%黃豆粉，以乳酸調整pH為6.5,加熱到12rC保 持20分鐘，冷卻到37t，制得發酵培養液；(3)紅曲菌種擴大培養將紅曲菌 種，經固體斜面培養培養后，接種到種子培養基在33'C下培養50小時,制得生 產用紅曲菌種擴大培養液；(4)發酵培養將相當于發酵培養液重量9%的紅曲 菌種擴大培養液加入冷卻到37-C的發酵培養液，在35"C下保溫攪拌培養20小時 后加入相當于大米重量O. 15%的辛酸和0. 2%的甲基酮,繼續在35t:下保溫攪拌培 養到95小時,發酵罐罐壓保持0. 055MPa，攪拌速度為150r/min，制得發酵液;(5) 低桔霉素紅曲色素粉制取將發酵液過濾，濾液經膜濃縮得第一次濃縮液，濾 渣用濃度70%酒精浸提1. 5小時，過濾,濾液膜濃縮回收酒精后與第一次濃縮液合 并成最終濃縮液，將最終濃縮液噴物干燥,就制得低桔霉素紅曲色素粉400克。按國家標準GB15961-2005規定檢驗方法檢測，所得紅曲色素的色價為210。 其中桔霉素含量以高效液相色譜法(HPLC)檢測，桔霉素含量為0. 036mg/Kg。 實施例4(1)稱取2千克稻米，破碎成80目細度，加12倍飲用自來水，在發酵罐中 浸泡8分鐘，加入相當于大米重量0.10y。淀粉酶在5(TC下保溫70分鐘，制得米 漿；(2)往米漿中加入相當于米漿重量0.2%的硝酸銨、0.15%磷酸二氫鉀、0.1% 硫酸錳、1.5%玉米漿、2.0%黃豆粉，以乳酸調整pH為6.5，加熱到12rC保持20 分鐘，冷卻到35°C，制得發酵培養液；(3)紅曲菌種擴大培養將紅曲菌種， 經固體斜面培養培養后，接種到種子培養基在3rC下培養50小時，制得生產用 紅曲菌種擴大培養液；(4)發酵培養將相當于發酵培養液重量10%的紅曲菌種擴大培養液加入冷卻到35C的發酵培養液，在37"C下保溫攪拌培養20小時后加 入相當于大米重量0. 2%的辛酸和0.1%的甲基酮,繼續在37。C下保溫攪拌培養到 90小時,發酵罐罐壓保持0. 06MPa，攪拌速度為170r/min，制得發酵液；(5)低桔 霉素紅曲色素粉制取將發酵液過濾，濾液經膜濃縮得第一次濃縮液，濾渣用 濃度70%酒精浸提1. 3小時，過濾，濾液膜濃縮回收酒精后與第一次濃縮液合并成 最終濃縮液,將最終濃縮液噴物干燥,就制得低桔霉素紅曲色素粉205克。按國家標準GB15961-2005規定檢驗方法檢測，所得紅曲色素的色價為230。 其中桔霉素含量以高效液相色譜法(HPLC)檢測，桔霉素含量為0. 036mg/Kg。
權利要求
1.以大米為原料制取低桔霉素紅曲色素的方法，其特征在于，包括以下步驟(1)米漿制備大米破碎、浸泡，加入相當于大米重量0.1-0.2％的淀粉酶，在40℃-50℃下保溫60-90分鐘，制得米漿；(2)發酵培養液制備往米漿中加入相當于米漿重量0.1-0.2％的硝酸銨、0.15-0.25％的磷酸二氫鉀、0.1-0.2％的硫酸錳、1-2％的玉米漿、1.5-2.5％的黃豆粉，以乳酸調整pH為6.0-6.5，加熱到121℃保持20分鐘，冷卻到35℃-40℃，制得發酵培養液；(3)紅曲菌種擴大培養將紅曲菌種Monascus purpureus，經固體斜面培養后，接種到種子培養基，在31℃-33℃下培養50小時，制得紅曲菌種擴大培養液；(4)發酵培養將相當于發酵培養液重量8-10％的紅曲菌種擴大培養液加入冷卻到35℃-40℃的發酵培養液中，在31℃-37℃下，保溫攪拌培養20小時后，加入相當于大米重量0.1-0.2％的辛酸和0.1-0.2％的甲基酮，然后，在31℃-37℃下，繼續保溫攪拌培養85-95小時，發酵罐罐壓保持0.04-0.06MPa，攪拌速度為150-170r/min，制得發酵液；(5)低桔霉素紅曲色素粉制取將發酵液過濾，濾液經膜濃縮后，噴霧干燥或冷凍干燥，即得低桔霉素紅曲色素粉；所述斜面培養用斜面培養基配方為馬鈴薯4.0wt％，葡萄糖2wt％，瓊脂2wt％，余為水；pH為5.5-6.0；所述種子培養基配方為米粉2wt％，葡萄糖2wt％，硝酸氨0.2wt％、磷酸二氫鉀0.15wt％、硫酸錳0.15wt％、蛋白胨0.5wt％、玉米漿2wt％，余為水；pH為5.5-6.0。
2. 如權利要求1所述的以大米為原料制取低桔霉素紅曲色素的方法，其特征 在于，將第(5)步濾渣用濃度709&(v/v)酒精浸提1-1. 5小時,再過濾,濾液膜濃縮 回收酒精后，與第一次濃縮液合并后，再噴霧干燥或冷凍干燥。
全文摘要
以大米為原料制取低桔霉素紅曲色素的方法，其包括以下步驟(1)米漿制備；(2)往米漿中加入0.1-0.2％硝酸氨、15-0.25％磷酸二氫鉀、0.1-0.2％硫酸錳、1-2％玉米漿、1.5-2.5％黃豆粉，加熱到121℃保持20分鐘，冷卻到35℃-40℃，制得發酵培養液；(3)將紅曲菌種經固體斜面培養后，接種到種子培養基，在31℃-33℃下培養50小時，制得紅曲菌種擴大培養液；(4)將8-10％的紅曲菌種擴大培養液加入到發酵培養液中，在31℃-37℃下保溫攪拌培養20小時后加入相當于大米重量0.1-0.2％的辛酸和0.1-0.2％的甲基酮，繼續保溫攪拌培養85-95小時，發酵罐壓保持0.04-0.06MPa，制得發酵液；(5)將發酵液過濾，濾液經膜濃縮后，噴霧干燥或冷凍干燥。本發明制得的紅曲色素，在色價大于200時，桔霉素含量小于0.05mg/kg。
文檔編號C12P1/02GK101323861SQ20081003192
公開日2008年12月17日 申請日期2008年7月29日 優先權日2008年7月29日
發明者林親錄 申請人:中南林業科技大學