专利名称：一种采用全膜法生产红曲红色素的工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种红曲红色素的生产工艺方法，尤其是一种采用全膜法生产红曲红色素的 工艺方法。
背景技术：
红曲红色素是一种含有多种成分混合物。 一般粗制品有多种成分，其主要用途是作为食 用红色色素。
传统的液体发酵法红曲红色素生产工艺如图1与图2所示，其工艺过程包括以传统的 发酵培养基，接种红曲霉菌种，通风进行液体深层发酵；发酵液调等电点后过板框压滤，滤 渣用水洗后，加入一定量的70% 80%的乙醇或者用热水浸提一段时间后，再用压滤机除去滤 渣，回收滤清液，经蒸馏浓縮后，回收乙醇或者去除水分，料液经配料后进行喷雾干燥得到 红曲红色素成品。
本传统生产工艺存在着以下技术缺点与不足-
1、 发酵液过滤之前，由于比较粘稠，直接用板框过滤很困难，故需加入酸或碱，以调节 液体的等电点，改变物料的性质，使能够顺利过滤；但加入酸或碱后，物料中引入了化学组 分，影响了后序产品的质量，降低了成品色价。
2、 浸提过滤后的清液浓度只有2 3%，直接用减压蒸馏处理，设备投资大，运行时能耗 很高。
3、 在处理不当时还会出现可致癌的橘霉素(分子量200 300)，传统工艺无法去除，而 我国红曲红色素在出口时遇到的质量问题主要就是由橘霉素超标造成的。
发明内容
为了克服传统生产工艺中红曲红色素色价低、质量差、能耗高、成本大的技术缺陷，本 发明提出了一种生产效益高、色价高、质量佳、能耗低的采用全膜法生产红曲红色素的工艺 方法。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案予以实现的 一种采用全膜法生产红曲红色素的工艺方法，主要步骤为
1、 发酵培养以传统发酵培养基，接种红曲霉菌种，进行液体深层发酵；
2、 超滤膜或微滤膜过滤发酵液将发酵液用过滤精度为0- 05 0. 2微米的超滤膜或微滤 膜过滤。选用有机或无机超滤膜或微滤膜直接对发酵液进行过滤处理，除去大部分的母液， 回收浓縮液作为浸提的原料。膜过滤时优先选用过滤精度为0. 2微米的无机陶瓷微滤膜过滤，
也可以选用过滤精度为0. 05 0. 2微米的有机中空纤维超滤膜或微滤膜，或者选用有机巻式
超滤膜或微滤膜过滤。
3、 浸提除去大部分发酵的母液后，浓縮液用乙醇或用热水，破皮浸提一段时间。对于
醇提红曲红色素，用70% 80%浓度的乙醇破皮浸提；而对于水提红曲红色素，则用80 100
'C热水破皮浸提；也可用其他溶剂进行浸提。
4、 超滤膜或微滤膜过滤浸提液用超滤膜或微滤膜除去浸提液中的滤渣，得到滤清液； 选用有机或无机超滤膜或微滤膜直接对浸提液进行过滤处理，得到滤清液，而浓縮后的
少量浓液，再用常规过滤回收滤清液，滤渣弃除，膜过滤的清液和常规过滤的清液合并作为 产品清液。膜过滤时优先选用过滤精度为0.05微米的无机陶瓷超滤膜过滤，也可以选用过滤 精度为0. 05 0. 2微米的有机中空纤维超滤膜或微滤膜，或者有机巻式超滤膜或微滤膜过滤。
5、 纳滤膜浓縮滤清液用纳滤膜进行浓縮，去除大部分的水和乙醇(或者水)。优先选
用截留分子量100 300的有机纳滤膜对清液进行浓縮，对于用醇提取的红曲红色素透过液中
主要是除去大部分的水和乙醇，而对于水提取的红曲红色素透过液中主要是除去大部分的水。 两者均可大部分去除影响产品质量的橘霉素，同时两者的透过液均可回用到浸提过程中。纳 滤膜浓縮后的浓縮液进入后工序处理。
6、后处理(蒸馏浓縮)一配料一喷雾干燥一成品
对于用醇提的红曲红色素的浓縮料要再经蒸馏，去除少量的乙醇，经配料后进行喷雾干 燥，即得到红曲红色素的成品。而对于用水提的红曲红色素的浓縮液则进行配料后直接进行 喷雾干燥，得到红曲红色素的成品。
本发明与传统的技术相比，具有以下显著的进步和突出的特点
1、 采用全膜法生产红曲红色素，生产的红曲红色素质量高。工艺中选用过滤精度为0. 05 0. 2微米的超滤膜或微滤膜过滤处理发酵液，取代板框过滤，不需调节等电点，因此消除了 化学药品对产品的影响，对回收色素有利，提高了成品质量与成品色价。
2、 浸提液选用超滤膜或微滤膜进行过滤， 一方面过滤效果好，产品收率高，另一方面采
用膜处理浸提液，对用纳滤膜浓縮取到很好的保护膜的作用，有效延长纳滤膜使用寿命。
3、 生产能耗低，成本少，效率高。选用截留分子量100 300的纳滤膜进行滤清液的浓 縮，可以从2 3%的浓度，浓縮到20 30%浓度，再用减压蒸馏去除少量乙醇后，即可进行喷 雾干燥。减压蒸馏时的处理量比传统工艺要减少约10倍，设备投资大大减少；而且纳滤膜浓 縮是在低温下进行的，无相变，无化学变化，可以有效去除无机盐，减少成品中的灰分；由 于减压蒸馏浓縮的能耗约为0.8 0.6吨蒸汽/吨水，折去除每吨水成本约80 120元，而用 纳滤浓縮时，只用电能约20 30kwh/吨水，折去除每吨水成本只需要约20 30元。与传统 工艺相比较，大大降低了能耗与成本。
4、 解决了橘霉素超标的瓶颈问题。由于红曲红色素的分子量是350左右，而橘霉素的分 子量是200~300，故在用纳滤膜进行浓縮的同时，可选用截留分子量100 300的膜元件，
使橘霉素透过膜，纯化色素，促使成品中的橘霉素含量水平达到标准水平，彻底解决我国红 曲红色素出口的质量问题。
5、成品色价高。用全膜法生产工艺生产的红曲红色素色价比传统工艺生产的成品色价要 高约10 40%，提高了成品质量。
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。 图1是传统红曲红色素乙醇浸提的生产工艺流程图。 图2是传统红曲红色素热水浸提的生产工艺流程图。 屈3是本发明实施例一的工艺实现流程图。 图4是本发明实施例二的工艺实现流程图。
具体实施例方式
实施例一
图3示出了本发明实施例一醇提红曲红色素的生产工艺流程图。如图3所示，以传统发 酵培养基，接种红曲霉菌种，进行液体深层发酵；将发酵液用过滤精度为0. 2微米的无机陶 瓷微滤膜过滤；除去大部分发酵的母液后，浓縮液中加入一定量的70% 80%浓度的乙醇破皮 浸提一段时间；再用过滤精度为0. 05微米的无机陶瓷超滤膜过滤得到透过清液，而少量浓液， 再用常规过滤回收滤清液，滤渣弃除，膜过滤的清液和常规过滤的清液合并作为产品清液； 滤清液用截留分子量为200的有机纳滤膜进行浓縮，去除大部分的水和乙醇；透过液可回用 到浸提过程中，纳滤膜浓縮后的浓縮液进行蒸馏，去除少量的乙醇，再经配料后进行喷雾干 燥，即得到红曲红色素的成品。
实施例二
图4示出了本发明实施例二水提红曲红色素的生产工艺流程图。如图4所示，以传统发 酵培养基，接种红曲霉菌种，进行液体深层发酵；将发酵液用过滤精度为0. 2微米的无机陶 瓷微滤膜过滤；除去大部分发酵的母液后，浓縮液中加入一定量的80 100'C的热水破皮浸 提一段时间；再用过滤精度为0.05微米的无机陶瓷超滤膜过滤得到清液，而少量浓縮液，再 用常规过滤回收滤清液，滤渣弃除，膜过滤的清液和常规过滤的清液合并作为产品清液；滤 清液再用截留分子量200的有机纳滤膜进行浓縮，去除大部分的水；透过液可回用到浸提过 程中，纳滤膜浓縮后的浓縮液进入配料后进行喷雾干燥，即得到红曲红色素的成品。
根据以上实施例，便可较好地实现本发明目的。
上述实施例仅为说明本发明而列举，并非用于限制本发明，任何基于本技术方案所变换 的等同效果的方法，均属于本发明的保护范围。
权利要求
1、一种采用全膜法生产红曲红色素的工艺方法，其特征在于包括以下步骤a、以传统发酵培养基，接种红曲霉菌种，进行液体深层发酵；b、发酵液用超滤膜或微滤膜进行过滤；c、除去大部分发酵的母液后，浓缩液中加入一定量的70％～80％浓度的乙醇，或用80～100℃的热水，破皮浸提一段时间；d、用超滤膜或微滤膜过滤除去浸提液中的滤渣得到滤清液；e、滤清液用纳滤膜进行浓缩，以去除大部分的水与乙醇，或去除大部分的水；f、将用乙醇浸提的红曲红色素浓缩料液先经蒸馏除去少量乙醇并进行配料后，再进行喷雾干燥，即得到红曲红色素成品；将用热水浸提的红曲红色素浓缩料液进行配料后再进行喷雾干燥，即得到红曲红色素成品。
2、 根据权利要求l所述的一种采用全膜法生产红曲红色素的工艺方法，其特征在于步骤b所述发酵液过滤用的超滤膜或微滤膜为有机中空纤维超滤膜或微滤膜，或是有机巻式超滤膜或微滤膜，或是无机超滤膜或微滤膜。
3、 根据权利要求1或2所述的一种采用全膜法生产红曲红色素的工艺方法，其特征在于 所述发酵液过滤用的超滤膜或微滤膜的过滤精度为0. 05 0. 2微米。
4、 根据权利要求3所述的一种采用全膜法生产红曲红色素的工艺方法，其特征在于所 述发酵液过滤用的微滤膜是过滤精度为0. 2微米的无机陶瓷微滤膜。
5、 根据权利要求l所述的一种采用全膜法生产红曲红色素的工艺方法，其特征在于步 骤d所述浸提液过滤用的超滤膜或微滤膜为有机中空纤维超滤膜或微滤膜，或是有机巻 式超滤膜或微滤膜，或是无机超滤膜或微滤膜。
6、 根据权利要求1或5所述的一种采用全膜法生产红曲红色素的工艺方法，其特征在于-所述浸提液过滤用的超滤膜或微滤膜过滤精度为0. 05 0. 2微米。
7、 根据权利要求6所述的一种采用全膜法生产红曲红色素的工艺方法，其特征在于所述浸提液过滤用的超滤膜是过滤精度为0. 05微米的无机陶瓷超滤膜。
8、根据权利要求l所述的一种采用全膜法生产红曲红色素的工艺方法，其特征在于步 骤e所述的纳滤膜是截留分子量为100 300的有机纳滤膜。
全文摘要
本发明提供了一种采用全膜法生产红曲红色素的工艺方法，步骤为以传统发酵培养基接种红曲霉菌种，进行液体深层发酵；用超滤膜或微滤膜过滤发酵液，除大部分发酵母液，在浓缩液中加乙醇或热水或其他溶剂浸提；用超滤膜或微滤膜过滤浸提液，得滤清液；用纳滤膜浓缩去除部分水与乙醇或水，对于醇提红曲红色素浓缩料经蒸馏，再去除少量乙醇，配料、喷雾干燥，得成品；对于水提红曲红色素浓缩料液经配料、喷雾干燥，得成品。本发明选用不同过滤精度的超滤膜或微滤膜以处理发酵液以及浸提液，用纳滤膜浓缩滤清液，取代板框过滤，不需调节等电点，消除化学药品的影响，提高产品收率、成品质量与色价，且能耗低，成本小，效益高，应用价值高。
文档编号C12P17/06GK101348802SQ200710029240
公开日2009年1月21日 申请日期2007年7月19日 优先权日2007年7月19日
发明者臧立新 申请人:广州英纳膜科技有限公司