一種大孔吸附樹脂動態發酵吸附真菌色素的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于微生物生產食用色素領域，具體地涉及一種大孔吸附樹脂動態發酵吸附真菌色素的方法。
【背景技術】
[0002]隨著合成色素在食品行業的應用，人們發現許多合成色素對人體有危害，特別是偶氮類色素有致癌作用。另外，在色素的合成過程中，還可能被砷、鉛、銅、苯酚、苯胺、乙醚、氯化物和硫酸鹽污染，這些物質對人體都有不同程度的危害。
[0003]鑒于合成色素的危害性，世界各國尤其是西方發達國家不僅在合成色素對人體健康影響方面做了大量調查和研宄，而且出臺了更為嚴格的規定，許多合成色素已被禁止或受到嚴格限制。經過多年的努力，現在可以合法使用的食用合成色素已經大為減少。我國對食用合成色素也有嚴格限制:禁止在肉類、魚類及其加工品、調味品、水果及其制品、乳制品、嬰兒食品、糕點中添加使用任何人工合成色素。同時，隨著對合成色素的危害性認識越來越深入，人們越來越重視自身的飲食健康，人們更傾向選擇那些天然的食品。與合成色素相比，食用天然色素本身就來源于可食用部分，不僅沒有毒性，有的還有一定的營養，甚至有的還有一定的保健功能。而且各國對使用天然食用色素的限制比較少，因此天然色素越來越受食品加工廠商的青睞。
[0004]天然色素用于食品著色有以下優點:
[0005]天然色素來源于動植物、微生物等天然材料，安全性較高；天然色素著色時色調比較自然，使食品具有更好的自然新鮮度；有些天然色素本身就是人體需要的營養物質，還有些天然色素對人體有一定的保健作用。
[0006]目前，各國批準使用的天然色素大部分提取自植物。但植物色素又有諸多缺點，如:以原料的種植為基礎，生產受地域、氣候、季節的影響較大，規模有限，成本較高；產品差異大。
[0007]然而另一方面，隨著消費者越來越健康的生活方式，天然色素的需求激增，植物色素已經不能滿足高速發展食品工業的需求。因此，近年來，致力于尋找可供代替的天然色素的研宄增多，而這些研宄大部分把目光投向了微生物色素，尤其真菌色素。
[0008]真菌發酵液中色素含量相對較低、成分復雜。用大孔樹脂吸附發酵液中色素不僅性能優良、使用方便還可以重復使用、成本低廉。但是，傳統的大孔樹脂吸附方法較為老套、費時費力。一般為靜態浸泡吸附24h或36h，效果一般，且靜態吸附過程中發酵液易染菌，色素損耗較大。
【發明內容】
[0009]本發明要解決的技術問題是提供一種大孔吸附樹脂動態發酵吸附真菌色素的方法，解決當前真菌生產色素產量低、富集濃縮費時費力的關鍵問題，提高利用真菌生產天然食用色素的水平。
[0010]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0011]一種大孔吸附樹脂動態發酵吸附真菌色素的方法，具體步驟如下:
[0012](I)將處理好的大孔吸附樹脂裝吸附袋中，大孔吸附樹脂填裝緊密但不夯實，密封吸附袋上端，將吸附袋固定于發酵罐內；
[0013](2)制備真菌種子液:用無菌水洗刮真菌單菌落，轉入培養基中培養，作為真菌種子液；
[0014](3)將真菌種子液接入發酵罐中；
[0015](4)取出吸附袋中的大孔吸附樹脂，將大孔吸附樹脂裝柱洗脫，用去離子水洗至洗脫液為無色，改用乙醇洗脫至無色，再用去離子水洗至無乙醇味，收集洗脫液；
[0016](5)洗脫液濃縮，凍干，得到真菌色素粗粉。
[0017]進一步，所述的大孔吸附樹脂的預處理:95% (體極比)以上的乙醇浸漬4小時，然后用蒸餾水淋洗至流出液在試管中用水稀釋不渾濁時為止，然后用水反復洗滌至乙醇含量小于1% (體積比)或無明顯乙醇氣味即可；
[0018]本發明中所應用菌株Geomyces sp.wnf_15A(phy)保藏在中國典型培養物保藏中心，保藏號CCTCC N0:M2012255，保藏日期2012年6月28日。
[0019]本發明與現有技術相比的有益效果:
[0020]本發明實現了真菌色素的大批量可持續生產，提高了真菌色素的產量，具有工藝簡單，生產周期短，可循環往復利用的特點。本發明動態發酵吸附色素的過程也是一個減少色素生產抑制物的過程，有效的提高了真菌色素的產量，提高了色素的吸附效率。
【附圖說明】
[0021]圖1為發酵罐剖面圖:1進料口，2出料口，3透水管道；
[0022]圖2為發酵罐俯視圖:4攪拌槳，5發動機；
[0023]圖3為大孔樹脂靜態吸附真菌生產色素的工藝流程圖；
[0024]圖4為大孔樹脂動態吸附真菌生產色素的工藝流程圖。
[0025]菌株Geomyces sp.wnf_15A(phy)保藏在中國典型培養物保藏中心，保藏地址武漢市武昌珞珈山武漢大學，保藏日期2012年6月28日，保藏號CCTCC N0:M2012255。
【具體實施方式】
[0026]下面通過實施例結合附圖來對本發明的技術方案做進一步的解釋，但本發明的保護范圍不受實施例任何形式上的限制。
[0027]實施例1大孔樹脂靜態吸附真菌發酵液中色素的應用
[0028]一種大孔吸附樹脂靜態吸附真菌發酵液中色素的方法，工藝流程如圖3所示，具體步驟如下:
[0029](I)預處理大孔吸附樹脂:95%以上的乙醇水溶液浸漬4小時，然后用蒸餾水淋洗至流出液在試管中用水稀釋不渾濁時為止，然后用水反復洗滌至洗脫液乙醇含量小于1%或無明顯乙醇氣味即可；
[0030](2)制備馬鈴薯液體培養基:200g去皮馬鈴薯，切成塊狀，加入去離子水，煮沸30min，四層紗布過濾，濾液加入1g無水葡萄糖，補充去離子水至1000ml。將溶液轉入發酵罐，115°C，30min滅菌獲得馬鈴薯液體培養基；
[0031](3)制備真菌種子液:用無菌水洗刮菌株Geomyces sp.wnf_15A(phy)單菌落，轉入培養基中，培養3-4d，作為真菌種子液；本發明中所應用菌株Geomycessp.wnf-15A(phy)于2012年6月28日保藏在中國典型培養物保藏中心，保藏號CCTCCN0:M2012255o
[0032](4)將真菌種子液接入發酵罐中，發酵:125r/min，10°C培養1d ;
[0033](5)將發酵液以7000r/min離心20min，去除菌絲體，4層紗布過濾。濾液中加入足量大孔樹脂，靜置24h。
[0034](6)取出大孔樹脂，將大孔吸附樹脂裝柱洗脫:用去離子水洗至洗脫液為無色，改用95%乙醇洗脫至無色，再用去離子水洗至無醇味，收集洗脫液；
[0035](7)洗脫液濃縮，凍干，得色素粗粉。
[0036]計算每升培養基產生色素質量為1.17go
[0037]實施例2大孔樹脂動態吸附真菌發酵液中色素的應用
[0038]一種大孔吸附樹脂動態吸附真菌發酵液中色素的方法，工藝流程如圖4所示，具體步驟如下:
[0039](I)預處理大孔吸附樹脂:95%以上的乙醇水溶液浸漬4小時，然后用蒸餾水淋洗至流出液在試管中用水稀釋不渾濁時為止，然后用水反復洗滌至洗脫液乙醇含量小于1%或無明顯乙醇氣味即可；
[0040](2)制備馬鈴薯液體培養基:200g去皮馬鈴薯，切成塊狀，加入去離子水，煮沸30min，四層紗布過濾，濾液加入1g無水葡萄糖，補充去離子水至1000ml。將溶液轉入發酵罐，115°C，30min滅菌，獲得馬鈴薯液體培養基；
[0041](3)將處理好的大孔吸附樹脂裝入吸附袋，要求填裝緊密但不夯實，密封上端，將吸附袋固定于發酵罐內，所述的吸附袋孔徑0.3 μ，是由PTFE細菌濾膜制成，兼有過濾功能，透水但不透菌，如圖1、2所示，由進料口 I將處理好的大孔吸附樹脂裝入固定于透水管道3的吸附袋中，開啟發動機5帶動攪拌漿攪拌發酵，發酵結束后，將大孔樹脂由出料口 2放出。
[0042](4)制備真菌種子液:用無菌水洗刮菌株Geomyces sp.wnf_15A (phy) s單菌落，轉入馬鈴薯液體培養基中，培養3-4d，作為真菌種子液；
[0043](5)將真菌種子液接入發酵罐中，發酵:125r/min，10°C培養1d ;
[0044](6)取出吸附袋中的大孔吸附樹脂，將大孔吸附樹脂裝柱洗脫:用去離子水洗至洗脫液為無色，改用95%乙醇水溶液洗脫至無色，再用去離子水洗至無醇味，收集洗脫液；
[0045](7)洗脫液濃縮，凍干，得色素粗粉。
[0046]計算每升培養基產生色素質量為2.3g。
[0047]通過對每升培養基產生色素質量進行對比，發現大孔樹脂動態吸附真菌發酵液中的色素可得到更多的色素，效果更佳。
【主權項】
1.一種大孔吸附樹脂動態發酵吸附真菌色素的方法，其特征在于它的具體步驟如下: (1)將預處理好的大孔吸附樹脂裝吸附袋中，大孔吸附樹脂填裝緊密但不夯實，密封吸附袋上端，將吸附袋固定于發酵罐內； (2)制備真菌種子液:用無菌水洗刮真菌單菌落，轉入培養基中培養，作為真菌種子液； (3)將真菌種子液接入發酵罐中； (4)取出吸附袋中的大孔吸附樹脂，將大孔吸附樹脂裝柱洗脫，用去離子水洗至洗脫液為無色，改用乙醇洗脫至無色，再用去離子水洗至無乙醇味，收集洗脫液； (5)洗脫液濃縮，凍干，得到真菌色素粗粉； 所真菌菌株為Geomyces sp.wnf_15A(phy)保藏在中國典型培養物保藏中心，保藏號CCTCC N0:M2012257，保藏日期 2012 年 6 月 28 日。
2.根據權利要求1所述的一種大孔吸附樹脂動態發酵吸附真菌色素的方法，其特征在于所述的大孔吸附樹脂的預處理:95% (體積比)以上的乙醇浸漬4小時，然后用蒸餾水淋洗至流出液在試管中用水稀釋不渾濁時為止，然后用水反復洗滌至乙醇含量小于1% (體積比)或無明顯乙醇氣味。
【專利摘要】一種大孔吸附樹脂動態發酵吸附真菌色素的方法，屬于微生物生產食用色素領域，它包括以下步驟：(1)預處理大孔吸附樹脂；(2)制備馬鈴薯液體培養基，轉入發酵罐，滅菌；(3)將處理好的大孔吸附樹脂裝入濾袋；(4)制備真菌種子液；(5)將真菌種子液接入發酵罐中，發酵；(6)取出大孔吸附樹脂，將大孔吸附樹脂裝柱洗脫；(7)洗脫液濃縮，凍干，得色素粗粉。本發明利用大孔吸附樹脂動態吸附真菌產生的色素，工藝簡單可行，省卻真菌發酵液離心出去菌絲體后大孔吸附樹脂靜態吸附的繁瑣步驟，省時省力，操作方便，并提高了真菌產色素的能力。CCTCC NO:M201225520120628
【IPC分類】C12P1-02
【公開號】CN104711295
【申請號】CN201510113140
【發明人】王能飛, 臧家業, 趙倩, 董龍龍
【申請人】國家海洋局第一海洋研究所
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年3月14日