一种提高类胡萝卜素发酵产率的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高抗氧化类胡萝卜素制备技术领域，具体地说，是涉及一种提高类胡萝卜素发酵产率的方法。
【背景技术】
[0002]类胡萝卜和胡萝卜素一种在食品及保健食品，饲料，化妆品等中广泛使用的抗氧化剂及着色剂，提高人、动物。其中的虾青素，是迄今为止人类在自然界发现的最强的抗氧化剂，具有抗衰老、抗肿瘤、预防心脑血管疾病作用，广泛应用于保健食品、高档化妆品、药品以及饲料行业。目前主要利用雨生红球藻获取天然虾青素是主要的生产方法，但是该方法生产周期长，而红酵母法则因壁厚难提取且顺式(3R-3R’ )含量太高，功能性差。
【发明内容】
[0003]为解决上述技术问题，本发明提供了一种提高类胡萝卜素发酵产率的方法，通过以下步骤实现，以胶红酵母菌作为类胡萝卜素发酵菌种，按照接种量为2% -10%将所述胶红酵母接种至培养基中，所述培养基中包括:葡萄糖12-130g/L、酵母粉2-22g/L、盐3-12g/L，该培养基的pH在5.5-7.5之间，向所述培养基中添加亚铁离子溶剂，所述亚铁离子溶剂的添加量为相对所述培养基的摩尔浓度在0.05-0.5mmol/L之间，发酵温度维持在27-33°C，发酵32-40小时后，摇床速度140_200r/min，将温度降至20-25°C继续发酵，发酵24-46小时，摇床速度80-140r/min。
[0004]优选地，所述胶红酵母菌的保藏号为CGMCC N0.10123。
[0005]优选地，所述亚铁离子溶剂为硫酸亚铁、氯化亚铁或硫酸亚铁铵中的一种。
[0006]本发明所用胶红酵母菌(Rhodotorula mucilaginosa)，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址:北京市朝阳区北辰西路I号院3号，邮编:100101，保藏日期:2014年12月01日，保藏编号:CGMCC N0.10123。
[0007]与现有技术相比，本发明所述的提高类胡萝卜素发酵产率的方法，达到了如下效果:
[0008](I)本发明的提高高抗氧化类胡萝卜素发酵产率的方法，通过加入亚铁离子大大增强胡萝卜素的转化为高抗氧类胡萝卜素的能力，弥补以胡萝卜素双氧歧化酶和
胡萝卜素加氢酶的量不足，达到将胡萝卜素转化为高抗氧类胡萝卜素，通过该方法，发酵产率提高30-34%，由含量1.2g/100g提高到1.9-2.lg/100g (干重)。尤其在添加了硫酸亚铁铵后，含有的铁离子为二价离子，因为有铵离子的存在不容易被氧化成三价铁，二价铁更容易被细菌吸收。硫酸亚铁铵和硫酸铜铵被菌体完全利用后，不会对产品质量造成影响。同时因为菌体中含有高抗氧内力的类胡萝卜素硫酸亚铁，氯化亚铁中的二价铁也能发挥应有的作用。
[0009](2)本发明的提高高抗氧化类胡萝卜素发酵产率的方法(结合图1和图2)，生产的类胡萝卜素其抗氧化能力是胡萝卜素的120倍，而虾青素是β-胡萝卜素的100倍，生产的类胡萝卜素其抗氧化能力强于虾青素约20%。该生产方法具有发酵周期短，占地面积小，生产成本低，色素含量高，产量高等优点。
【附图说明】
[0010]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0011]图1和图2为高抗氧化类胡萝卜素的自由基消除率表示抗氧化能力；
[0012]图3为本发明提高类胡萝卜素发酵产率的方法流程图。
【具体实施方式】
[0013]如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表所述第一装置可直接电性耦接于所述第二装置，或通过其他装置或耦接手段间接地电性耦接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本发明的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
[0014]以下结合附图对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。
[0015]实施例1:
[0016]以胶红酵母菌作为类胡萝卜素发酵菌种，按照接种量为5%将所述胶红酵母接种至培养基中，所述培养基中包括:葡萄糖12g/L、酵母粉2g/L、盐3g/L，该培养基的pH5.5，向所述培养基中添加亚铁离子溶剂，发酵温度维持在27°C，发酵32小时后，摇床速度140r/min，将温度降至20°C继续发酵，发酵24小时，摇床速度80r/min。
[0017]所述胶红酵母菌的保藏号为CGMCC N0.10123。
[0018]所述亚铁离子溶剂为硫酸亚铁，硫酸亚铁的添加量为相对所述培养基的摩尔浓度0.0SmmoI /L
[0019]实施例2:
[0020]以胶红酵母菌作为类胡萝卜素发酵菌种，按照接种量为7 %将所述胶红酵母接种至培养基中，所述培养基中包括:葡萄糖130g/L、酵母粉22g/L、盐12g/L，该培养基的PH7.5，向所述培养基中添加亚铁离子溶剂，发酵温度维持在29°C，发酵40小时后，摇床速度200r/min，将温度降至25°C继续发酵，发酵38小时，摇床速度140r/min。
[0021]所述亚铁离子溶剂为硫酸亚铁，硫酸亚铁的添加量为相对所述培养基的摩尔浓度
0.5mmol/Lo
[0022]实施例3:
[0023]以胶红酵母菌作为类胡萝卜素发酵菌种，按照接种量为5 %将所述胶红酵母接种至培养基中，所述培养基中包括:葡萄糖71g/L、酵母粉llg/L、盐7.5g/L，该培养基的pH6.5，向所述培养基中添加亚铁离子溶剂，发酵温度维持在30°C，发酵36小时后，摇床速度170r/min，将温度降至22°C继续发酵，发酵35小时，摇床速度110r/min。
[0024]所述亚铁离子溶剂为硫酸亚铁，硫酸亚铁的添加量为相对所述培养基的摩尔浓度0.275mmol/L。
[0025]实施例4:
[0026]以胶红酵母菌作为类胡萝卜素发酵菌种，按照接种量为5%将所述胶红酵母接种至培养基中，所述培养基中包括:葡萄糖120g/L、酵母粉20g/L、盐9g/L，该培养基的pH6.8，向所述培养基中添加亚铁离子溶剂，发酵温度维持在30°C，发酵38小时后，摇床速度160r/min，将温度降至25°C继续发酵，发酵42小时，摇床速度100r/min。
[0027]所述亚铁离子溶剂为硫酸亚铁，硫酸亚铁的添加量为相对所述培养基的摩尔浓度0.4mmol/Lo
[0028]实施例5:
[0029]以胶红酵母菌作为类胡萝卜素发酵菌种，按照接种量为5%将所述胶红酵母接种至培养基中，所述培养基中包括:葡萄糖100g/L、酵母粉10g/L、盐5g/L，该培养基的pH6.8，向所述培养基中添加亚铁离子溶剂，发酵温度维持在30°C，发酵36小时后，摇床速度160r/min，将温度降至25°C继续发酵，发酵36小时，摇床速度120r/min。
[0030]所述亚铁离子溶剂为氯化亚铁，氯化亚铁的添加量为相对所述培养基的摩尔浓度0.0SmmoI /L
[0031]实