专利名称：以大米为原料制取高色价红曲色素的方法
技术领域：
本发明涉及一种高色价红曲色素的制备方法，尤其是涉及一种以大米为原料
通过微生物液态发酵技术制取红曲色素的方法。
背景技术：
红曲是中国传统的药食两用大米发酵制品，在我国已有1000多年的历史。
它是用中国特有的红曲霉菌在大米中固态培养发酵，并经烘干后研磨制成，因 为含有红色色素，而呈深红色，所以称之为红曲。它曾是古代帝王的保健食品，
隋唐时期便有"以红曲煮肉"的记载。距今600多年前，中国古代的药学家李 时珍首次将红曲米纳入《本草纲目》，精确阐释了红曲米在活血化淤、健脾消食、 促进新陈代谢方面的药用功能，广泛用于食品着色、发酵制品及中医药之中。 作为天然食品添加剂，红曲具有色泽鲜艳、着色力强、热稳定性好等优点，在酿 酒、制醋、饮料、腐乳，特别是在火腿肠等肉制品中将替代有致癌隐患的有着色 功能的亚硝酸盐添加剂。
红曲中所含的红色色素，是多种物质的混合体，迄今为止，已鉴定出的红 曲成分包括红曲红素、红曲素、红曲黄素、洛伐它丁等二十多种。随着研究的 深入，发现红曲有包括洛伐它丁在内的多种功能活性成分，这些活性成分对高 血压、高血糖、高血脂、高胆固醇、动脉粥样硬化等心脑血管疾病、腹泻、癌 症均有疗效，被世人瞩目。
目前制取红曲色素的方法主要有两种 一种是固态发酵提取法，将红曲霉 菌接种在蒸煮后的大米中，经固态培养发酵而成，并经烘干后研磨，再以酒精 等有机溶剂提取其中的色素干燥而成，固态发酵法制取红曲色素最大的优点是 投资少，最大的缺点是劳动强度大；另一种方法是液态发酵提取法，将大米破 碎配以其他辅料并加水，接种红曲菌种经液态发酵后，经过滤浓縮干燥而成， 其优点是自动化程度高，缺点是一次性投资相对较大。
红曲色素的销售价格主要取决于其色价的高低，色价越高销售价格也相对
较高。而现有制备方法,无论是固态发酵提取法，还是液态发酵提取法，其制备的 红曲色素，色价均较低。因此，如何在降低成本基础上提高色价是该领域研究的 热点和难点问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种产品色价较高， 且生产成本较低，对环境污染少的红曲色素制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的，其包括以下步骤(1)米浆制
备大米破碎、浸泡，加入相当于大米重量0.1-0. 2%的淀粉酶，在4(TC-5(TC下
保温60-90分钟，制得米浆；(2)发酵培养液制备往米浆中加入相当于米浆
重量0. 2-0. 25%的硝酸钠、0.15-0. 25%磷酸二氢钾、0. 15-0. 25%七水硫酸镁、 1-1. 5%玉米浆、1. 5-2%黄豆粉，用乳酸调整pH为4. 5-5. 5，加热到121。C保持20 分钟，冷却到35r-4(TC，制得发酵培养液；(3)红曲菌种扩大培养将保存的 红曲菌种鼻o/7aso/s;w/7wre"s，经固体斜面培养后，接种到种子培养基在31°C -33"C下培养50小时,制得生产用红曲菌种扩大培养液；(4)发酵培养:将相当 于发酵培养液8-10wt96的红曲菌种扩大培养液加入冷却到35"C-40。C的发酵培养 液中，在3rC-37'C下保温搅拌培养85-100小时，发酵罐罐压保持0. 04-0. 06MPa， 搅拌速度为180-190r/min，制得发酵液；(5)高色价红曲色素粉制取将发酵液 过滤，滤液经膜浓縮得浓縮液，再经喷雾干燥或冷冻干燥，即成；
所述固体斜面培养用斜面培养基配方为可溶性淀粉3. 5wt%，麦芽糖4wt%, 琼脂2wt%，余为水，pH为5. 2-5. 6;
所述种子培养基配方为米粉wt79&，硝酸钠0.2wt9&、磷酸二氢钾0.15wt%、 七水硫酸镁0. 15wt%、玉米浆2wt9d、黄豆粉3wt96,余为水；pH为5.2-5.6。
发酵液过滤后的滤渣，尚残留有部分红曲色素。为提高红曲色素产率,对滤
渣中所含的红曲色素,可用酒精浸提加以提取。具体作法如下将滤渣用浓度7(m(v/v)酒精浸提1-1. 5小时，再过滤，滤液膜浓縮回收酒精后，与第一次浓縮液 合并，再将合并后的浓縮液喷雾干燥或冷冻干燥,即得红曲色素粉。
所述红曲菌种f朋a"〃s/7"77 "re^为公知常见微生物(参见《菌种目录》， 中国农业出版社，2003年，第三版增补版)，市场有销售。
本发明制得的红曲色素,按国家标准GB15961-2005规定检验方法检测，色 价可以达到200以上，可广泛应用于食品添加剂、保健食品、医药、化工等领 域。
滤渣可用于动物饲料。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步说明。
以下各实施例红曲菌种(#oy7asa/s;w27^re"s)固体斜面培养使用的斜面培 养基配方均为可溶性淀粉3. 5wt%,麦芽糖4wt%,琼脂2wt%，余为水，种子培养 基配方米粉7%，硝酸钠0. 2%、磷酸二氢钾0. 15%、七水硫酸镁0.15%、玉米 浆2%、黄豆粉3%，余为水)；pH为5.5。种子培养基配方均为米粉7讨％,硝酸 钠0. 2wt%、磷酸二氢钾0. 15wt%、七水硫酸镁0.15wt%、玉米浆2wt%、黄豆粉 3wt%，余为水。
实施例l
(1)称取1千克大米，破碎成80目细度，加12倍饮用自来水，在发酵罐 中浸泡10分钟，加入相当于大米重量0. 2%的淀粉酶在45。C下保温70分钟，制 得米浆；(2)往米浆中加入相当于米浆重量0.2%的硝酸钠(NaN03)、 0. 25%磷酸 二氢钾(KH2P04)、 0. 25%七水硫酸镁(MgS04 7H20) 、 1%玉米浆、2%黄豆粉，以乳 酸调整pH为5. 5，密闭发酵罐加热到12rC保持20分钟，冷却到40°C，制得发酵培养液；(3)红曲菌种扩大培养将红曲菌种，经固体斜面培养培养后，接 种到种子培养基在3rC下培养50小时,制得生产用红曲菌种扩大培养液；(4) 发酵培养:将相当于发酵培养液重量10%的红曲菌种扩大培养液加入冷却到40°C 的发酵培养液，在37"C下保温搅拌培养90小时，发酵罐罐压保持0. 05MPa,搅拌 速度为185r/min，制得发酵液；(5)高色价红曲色素粉制取将发酵液过滤，滤 液经膜浓縮得第一次浓縮液，滤渣用浓度70%酒精浸提1小时,过滤，滤液经膜浓 缩回收酒精后与第一次浓縮液合并成最终浓縮液,将最终浓縮液喷雾干燥,就制 得高色价红曲色素粉110克。
按国家标准GB15961-2005规定方法检测，所得红曲色素粉的色价为220。
实施例2
(1)称取2千克大米，破碎成80目细度，加12倍饮用自来水，在发酵罐 中浸泡8分钟，加入相当于大米重量0. 15%淀粉酶在38。C下保温80分钟，制得 米浆；(2)往米浆中加入相当于米浆重量0. 25%的硝酸钠、0. 2%磷酸二氢钾、0. 2% 七水硫酸镁、1.5%玉米浆、2%黄豆粉，以乳酸调整pH为5.0,密闭发酵罐加热到 12rC保持20分钟，冷却到38'C，制得发酵培养液；(3)红曲菌种扩大培养 将红曲菌种，经固体斜面培养培养后，接种到种子培养基在3rC下培养50小时， 制得生产用红曲菌种扩大培养液；(4)发酵培养:将相当于发酵培养液重量8% 的红曲菌种扩大培养液加入冷却到35"C的发酵培养液,在33°(3下保温搅拌培养 98小时，发酵罐罐压保持0. 04MPa，搅拌速度为190r/min,制得发酵液；(5)高色 价红曲色素粉制取将发酵液过滤，滤液经膜浓縮得第一次浓縮液，滤渣用浓 度70%酒精浸提1. 5小时，过滤,滤液经膜浓縮回收酒精后与第一次浓缩液合并成 最终浓縮液，将最终浓缩液喷雾干燥，就制得高色价红曲色素粉210克。
按国家标准GB15961-2005规定方法检测，所得红曲色素粉的色价为230。 实施例3
(1)称取1.5千克大米，破碎成90目细度，加12倍饮用自来水，在发酵 罐中浸泡15分钟，加入相当于大米重量0. 15%淀粉酶在40。C下保温90分钟， 制得米浆；(2)往米桨中加入相当于米浆重量0. 12%硝酸钠(NaN03)、 0. 22%磷 酸二氢钾(KH2P04)、 0.22y。七水硫酸镁(MgS04'7H20)、 1. 2%玉米浆、2. 2%黄豆粉， 以乳酸调整pH为5.0，密闭发酵罐加热到12rC保持20分钟，冷却到38'C,制 得发酵培养液；(3)红曲菌种扩大培养将红曲菌种，经固体斜面培养培养后， 接种到种子培养基在3rc下培养50小时，制得生产用红曲菌种扩大培养液；(4) 发酵培养:将相当于发酵培养液重量9%的红曲菌种扩大培养液加入冷却到36°C 的发酵培养液,在32-C下保温搅拌培养100小时，发酵罐罐压保持0. 05MPa，搅拌 速度为190r/min，制得发酵液；(5)高色价红曲色素粉制取将发酵液过滤，滤 液经膜浓縮得第一次浓縮液，滤渣用浓度70%酒精浸提1. 5小时，过滤,滤液经膜 浓縮回收酒精后与第一次浓縮液合并成最终浓縮液，将最终浓縮液喷雾干燥,就 制得高色价红曲色素粉170克。
按国家标准GB1596卜2005规定方法检测，所得红曲色素粉的色价为210。
实施例4
(1)称取3千克大米，破碎成80目细度，加12倍饮用自来水，在发酵罐 中浸泡10分钟，加入相当于大米重量0.13%淀粉酶在37。C下保温60分钟，制 得米浆；(2)往米浆中加入相当于米浆重量0.10%硝酸钠、0.25%磷酸二氢钾、 0.20%七水硫酸镁、1.5%玉米浆、2.0%黄豆粉，以乳酸调整pH为4.5,密闭发酵 罐加热到12rC保持20分钟，冷却到35'C，制得发酵培养液；(3)红曲菌种扩
大培养将红曲菌种，经固体斜面培养培养后，接种到种子培养基在3rc下培
养50小时,制得生产用红曲菌种扩大培养液；(4)发酵培养:将相当于发酵培养
液重量8%的红曲菌种扩大培养液加入冷却到36。C的发酵培养液，在35'C下保温 搅拌培养85小时，发酵罐罐压保持0. 06MPa，搅拌速度为190r/min，制得发酵液;
(5)高色价红曲色素粉制取将发酵液过滤，滤液经膜浓縮得第一次浓縮液， 滤渣用浓度70%酒精浸提1. 2小时，过滤，滤液经膜浓縮回收酒精后与第一次浓縮 液合并成最终浓縮液，将最终浓縮液冷冻干燥,就制得高色价红曲色素粉320克。 按国家标准GB15961-2005规定方法检测，所得红曲色素粉的色价为220。
权利要求
1.以大米为原料制取高色价红曲色素的方法，其特征在于，包括以下步骤(1)米浆制备大米破碎、浸泡，加入相当于大米重量0.1-0.2％的淀粉酶，在40℃-50℃下保温60-90分钟，制得米浆；(2)发酵培养液制备往米浆中加入相当于米浆重量0.2-0.25％的硝酸钠、0.15-0.25％磷酸二氢钾、0.15-0.25％七水硫酸镁、1-1.5％玉米浆、1.5-2％黄豆粉，用乳酸调整pH为4.5-5.5，加热到121℃保持20分钟，冷却到35℃-40℃，制得发酵培养液；(3)红曲菌种扩大培养将红曲菌种Monascus purpureus，经固体斜面培养后，接种到种子培养基在31℃-33℃下培养50小时，制得生产用红曲菌种扩大培养液；(4)发酵培养将相当于发酵培养液8-10wt％的红曲菌种扩大培养液加入冷却到35℃-40℃的发酵培养液中，在31℃-37℃下保温搅拌培养85-100小时，发酵罐罐压保持0.04-0.06MPa，搅拌速度为180-190r/min，制得发酵液；(5)高色价红曲色素粉制取将发酵液过滤，滤液经膜浓缩得浓缩液，再经喷雾干燥或冷冻干燥，即成；所述固体斜面培养用斜面培养基配方为可溶性淀粉3.5wt％，麦芽糖4wt％，琼脂2wt％，余为水，pH为5.2-5.6；所述种子培养基配方为米粉wt7％，硝酸钠0.2wt％、磷酸二氢钾0.15wt％、七水硫酸镁0.15wt％、玉米浆2wt％、黄豆粉3wt％，余为水；pH为5.2-5.6。
2. 如权利要求1所述的以大米为原料制取高色价红曲色素的方法,其特征在于，所述第(5)步,滤渣用浓度70%(v/v)酒精浸提1-1. 5小时，再过滤，滤液膜浓 縮回收酒精后,与第一次浓縮液合并后，再喷雾干燥或冷冻干燥。
全文摘要
以大米为原料制取高色价红曲色素的方法，其包括以下步骤(1)米浆制备；(2)往米浆中加入相当于米浆重量0.2-0.25％硝酸钠、0.15-0.25％磷酸二氢钾、0.15-0.25％七水硫酸镁、1-1.5％玉米浆、1.5-2％黄豆粉，加热到121℃保持20分钟，冷却到35℃-40℃，制得发酵培养液；(3)将红曲菌种经固体斜面培养培养后，接种到种子培养基培养50小时，制得红曲菌种扩大培养液；(4)将相当于发酵培养液重量8-10％的红曲菌种扩大培养液加入到发酵培养液中，搅拌培养85-100小时，发酵罐罐压保持0.04-0.06MPa，制得发酵液；(5)将发酵液过滤，滤液经膜浓缩得浓缩液，再经喷雾干燥或冷冻干燥，即成。本发明制得的红曲色素，按国家标准GB15961-2005规定检验方法检测，色价可以达到200以上。
文档编号C12R1/66GK101338324SQ20081003192
公开日2009年1月7日 申请日期2008年7月29日 优先权日2008年7月29日
发明者林亲录 申请人:中南林业科技大学