專利名稱：水溶性紅曲色素的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用微生物發(fā)酵制取紅曲色素的方法，尤其涉及制取水溶性紅曲色素的方法。
紅曲色素是我國傳統(tǒng)使用的食用色素，《本草綱目》就有紅曲的使用和制造方法的記載。我國傳統(tǒng)紅曲工藝是將紅曲菌種制成固體曲種，接種于秈米上經(jīng)固體發(fā)酵制得紅曲米。此種方法至今仍有許多生產(chǎn)部門留用。這種方法的缺點(diǎn)是勞動(dòng)強(qiáng)度大、占地廣、生產(chǎn)場地不易潔凈，以及不易做到單一菌種發(fā)酵，其產(chǎn)物由多種化學(xué)物質(zhì)富集而成，色價(jià)在800u/g左右，而且不溶于水，故使用范圍小。
現(xiàn)代紅曲色素的制造方法世界各國研究頗多，特別是日本較為深入。在特公昭48-第44880、特公昭48-第8972專利中就公開了深層培養(yǎng)生產(chǎn)紅曲紅色素，用可溶性淀粉為碳源，以脫酯大豆，多肽菌素等為氮源所生產(chǎn)出的色素必須以蛋白質(zhì)一起沉淀再吸附在活性碳上(特公昭48-8972)，或進(jìn)行濃縮干燥處理(特公昭48-44880)，此工藝較繁長。在特公昭52-72890中介紹了用淀粉為碳源，KNO3為氮源以及含MgSO4等無機(jī)鹽的培養(yǎng)基，在變形攪拌葉的罐中進(jìn)行深層培養(yǎng)，使色素累積在菌體內(nèi)，用丙烯乙二醇或乙醇抽提菌體，最后濃縮干燥得到干粉的工藝。此工藝碳源在2～4%之間，菌體生成量為70%左右。由于增加碳氮源也不能使菌體再生長，因此發(fā)酵水平仍較低，僅簡化了工藝。而如日本專利特公昭57-190050，為提高色價(jià)選用含麥芽糖醇的培養(yǎng)基，能使發(fā)酵液總色價(jià)達(dá)到110～120u/ml的水平，再添加天冬氨酸鎂于含麥芽糖醇的培養(yǎng)基內(nèi)，發(fā)酵液總色價(jià)達(dá)248u/ml的水平。由于麥芽糖醇和天冬氨酸鎂價(jià)格很貴，因此該方法所產(chǎn)紅曲色素成本太高。另外，紅曲色素還有一很大的缺點(diǎn)，即光和熱穩(wěn)定性差。為解決此問題，日本專利昭52-13527采用蛋白質(zhì)等電點(diǎn)法沉淀色素，但效果仍不理想。中國專利85103584公開了“高穩(wěn)定性紅曲色素的制造方法”，選用特選的M130紅曲紅曲霉，發(fā)酵后用蛋白質(zhì)等電點(diǎn)法沉淀制得蛋白質(zhì)紅曲色素粉，加多糖制成紅曲色素多糖片。該方法工藝長，產(chǎn)品水溶性不好。
本發(fā)明的目的是提供一種水溶性紅曲色素的制造方法，降低生產(chǎn)成本，提高純度，簡化工藝，使產(chǎn)品達(dá)到和超過國際紅曲米標(biāo)準(zhǔn)和大豆蛋白提取的紅曲色素的標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明是這樣的以中國傳統(tǒng)生產(chǎn)紅曲米的紅曲霉菌為出發(fā)菌株，經(jīng)誘變篩選得到一株性能優(yōu)良的生產(chǎn)菌株，如M130，用發(fā)酵罐發(fā)酵，發(fā)酵配方為(按重量體積比計(jì))米粉5.0～10% NaNO30.2～0.4%黃豆粉2.0～3.0% MnSO40.05～0.1%MgSO4·7H2O0.5～0.15% KH2PO40.05～0.2%(NH4)2SO40.05～0.1% 調(diào)PH值在3.0～5.0之間把所得發(fā)酵液過濾除去菌絲，調(diào)PH值1～6使色素沉淀，除去清液后用乙醇抽提，加入Na2S沉淀除去重金屬，加熱至40～90℃除去雜蛋白，復(fù)濾去清液，經(jīng)濃縮、干燥、磨粉即得產(chǎn)品。經(jīng)搖瓶試驗(yàn)驗(yàn)證，產(chǎn)色能力在300～440u/ml，標(biāo)準(zhǔn)罐發(fā)酵液色價(jià)穩(wěn)定在170～250u/ml，平均提取率在59%以上。
下面是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例種子培養(yǎng)基為(按重量體積比計(jì))淀粉3% 蛋白胨1% NaNO30.1%MgSO4·7H2O0.05% KH2PO40.2% PH4.2發(fā)酵培養(yǎng)基(按重量體積比計(jì))米粉6% NaNO30.25%黃豆粉2.5% MnSO40.1%MgSO4·7H2O0.08% KH2PO40.2%(NH4)2SO40.08% PH4.0種齡18小時(shí)，發(fā)酵通氣量1∶0.3～0.4，發(fā)酵溫度34℃，發(fā)酵周期66小時(shí)。在此條件下進(jìn)行深層培養(yǎng)，在800l罐中發(fā)酵，各項(xiàng)參數(shù)變化見

圖1。將發(fā)酵液濾去菌絲后，用鹽酸調(diào)PH4左右，使色素沉淀，除去上清液，用40%乙醇將沉淀物復(fù)溶，加入Na2S調(diào)PH6.5，除去重金屬，再加熱到60℃除去雜蛋白，濾出清液，再將濾液真空濃縮、干燥即得水溶性紅曲色素粉。本實(shí)施例的發(fā)酵液色價(jià)為214u/ml，跟蹤搖瓶發(fā)酵液色價(jià)為420u/ml。另進(jìn)行4批試驗(yàn)，條件同上，得結(jié)果如下
經(jīng)太陽光和紫外光及熱穩(wěn)定性對比試驗(yàn)，結(jié)果如下列各表1)太陽光照后紅曲色素粉水溶液的色素保留率(%)
說明1、本發(fā)明所得產(chǎn)品初始PH6.5，OD值0.48(1cm比色杯，510nm波長，下同);
2、從紅曲米中提取產(chǎn)品，初始PH6.5，OD值0.50;
3、光照方法溶液置于容量瓶光照。
2)紫外線照射后紅曲色素粉水溶液的色素保留率(%)
說明照射方法溶液置于距紫外燈(30W)15cm處照射。
3)熱穩(wěn)定性試驗(yàn)水浴100℃的紅曲色素粉水溶液色素保留率(%) 說明熱處理方法試管溶液水浴加熱100℃。
本發(fā)明工藝路線效果好，由于使用了一定比例的乙醇抽提色素，使水溶性色素抽提出來，產(chǎn)品水溶性達(dá)到使用要求。降低了成本，提高了純度，工藝較為簡單，所得產(chǎn)品的光、熱穩(wěn)定性優(yōu)于國際紅曲米標(biāo)準(zhǔn)和大豆蛋白提取的紅曲色素的標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.水溶性紅曲色素的制造方法，采用中國傳統(tǒng)生產(chǎn)紅曲米的紅曲霉菌為出發(fā)菌株，經(jīng)誘變篩選得到一株性能優(yōu)良的生產(chǎn)菌株，其特征在于用下列發(fā)酵配方進(jìn)行發(fā)酵(按重量體積比計(jì))米粉5.0～10% NaNO30.2～0.4%黃豆粉2.0～3.0% MnSO40.05～0.1%MgSO4·7H2O0.05～0.15% KH2PO40.05～0.2%(NH4)2SO40.05～0.1% PH值在3.0～5.0之間把所得發(fā)酵液過濾，除去菌絲，調(diào)PH值使色素沉淀，除去清液，用乙醇抽提，加入Na2S沉淀除去重金屬，加溫除去雜蛋白，復(fù)濾出清液，經(jīng)濃縮、干燥、磨粉即得產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水溶性紅曲色素的制造方法，其特征在于所說的發(fā)酵配方最好為米粉6% NaNO30.25%黃豆粉2.5% MnSO40.1%MgSO4·7H2O0.08% KH2PO40.2%(NH4)2SO40.08% 調(diào)PH值為4.0
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水溶性紅曲色素的制造方法，其特征在于得到發(fā)酵液后經(jīng)過濾除去菌絲，然后用鹽酸或硫酸調(diào)PH值在1～6之間，使色素沉淀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水溶性紅曲色素的生產(chǎn)方法，其特征在于所說的除去重金屬后，應(yīng)升溫至40℃～90℃以除去雜蛋白。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水溶性紅曲色素的制造方法，其特征在于所說的使色素沉淀最好調(diào)PH值為4。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水溶性紅曲色素的生產(chǎn)方法，其特征在于所說的除去雜蛋白最好升溫至60℃～70℃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水溶性紅曲色素的制造方法，以傳統(tǒng)生產(chǎn)紅曲米的紅曲霉菌為出發(fā)菌株，經(jīng)誘變篩選得到一株性能優(yōu)良的生產(chǎn)菌株，用于發(fā)酵，所得的發(fā)酵液經(jīng)濾除菌絲后，用鹽酸或硫酸調(diào)pH值為1～6，使色素沉淀，除去清液后用乙醇浸泡沉淀，加入NaS沉淀除去重金屬，升溫至40～90℃以去除雜蛋白，濾除沉淀物，清液經(jīng)濃縮、干燥、磨粉，即得產(chǎn)品，本發(fā)明罐發(fā)酵液色價(jià)穩(wěn)定在170～250u/ml，工藝簡單，產(chǎn)品水溶性好，降低了成本，提高了純度，對光熱的穩(wěn)定性好。
文檔編號(hào)C12P1/02GK1103891SQ9312095
公開日1995年6月21日 申請日期1993年12月15日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月15日
發(fā)明者曾昭政, 宋奇健, 陳家文, 梁智嫦, 許世錦, 劉康, 王斌, 黎社漢 申請人:廣東江門生物技術(shù)開發(fā)中心