专利名称：一种红曲霉菌体滤渣制备可溶性降脂营养粉的方法
技术领域：
本发明属于生物技术领域，具体涉及一种红曲霉菌体滤渣制备可溶性降脂营养粉的方法。
背景技术：
红曲霉(Mwo/^cm)是典型的小型丝状腐生真菌，属真菌界(^/ _FCoM_Fia)、子囊菌门{Ascomyce tes )、真子囊菌(Muascomyce tes )、不整子囊菌目(Muro tiales )、红曲菌科(ifoaascaceae人红曲霉属(ifoaas. cus\红曲是红曲霉的培养物，自古以来红曲在酿酒、 酿醋、酿造腐乳、腌制肉制品、食品着色以及制备中药材等技术领域具有广泛的应用，其功效在元朝的《日用本草》、明朝的《天工开物》和《本草纲目》均有记载。采用红曲霉制备红曲已有悠久历史，1979年，日本学者远藤章首先发现红曲霉能产生莫纳可林K (Monacolin K)，该物质是胆固醇合成关键酶HMG-CoA还原酶的抑制剂， 从而可以降低胆固醇的合成；随后，在红曲霉菌中还发现Monacolin L、X、J的存在，对 HMG-CoA还原酶均有抑制作用。Monacolin类化合物的发现，引起了国内外研究者关注红曲霉的生理活性物质，人们先后发现了红曲霉还能够产生多种具有生理活性的次级代谢产物，如Y-氨基丁酸、乙酰胆碱、麦角固醇等。这些生理活性物质的发现，证实了红曲具有防腐、降低血脂、降血压、降血糖、抑瘤抗癌、提高人体免疫力等功效。红曲霉以其能产生天然色素而得名，目前已经通过深层液体发酵法进行工业化生产红曲色素。实践证明，红曲霉所产生的红曲色素209Γ30%分泌到基质中，而709Γ80%存在于菌丝体内，需采用乙醇浸提菌丝体，再经压滤、减压蒸发、干燥等步骤得到红曲色素粉。然而，浸提后的菌丝体滤渣仍富含蛋白质以及一些活性物质，因为技术限制，浸提后的菌丝体滤渣目前主要直接用于蛋白饲料，其综合利用仍属于简单的、低值的状态。
发明内容
本发明的一个目的在于克服现有应用红曲霉制备红曲的技术不足，尤其是对制备过程中产生的红曲霉菌丝体滤渣再利用的技术不足，提供一种采用红曲霉菌体滤渣制备可溶性降脂营养粉的方法。本发明另一目的在于提供采用所述制备方法制备得到的可溶性降脂营养粉的综合应用。本发明的目的通过下述技术方案予以实现
提供一种红曲霉菌体滤渣制备可溶性降脂营养粉的制备方法，包括以下步骤 (1)将滤渣进行细胞破碎
将红曲霉菌体按照现有常规技术浸提，优选采用体积比浓度为709Γ80%的乙醇浸提红曲霉菌体，浸提后过滤，滤液按照现有常规技术加以利用；取菌体滤渣，经气流干燥、粉碎， 取100目以下的粉粒，加水配制成菌体悬液，将菌体悬液采用超声波进行细胞破碎，得到细胞破碎后的悬液；(2)酶解处理将步骤(1)所得细胞破碎后的悬液冷却，优选冷却至40°C以下；调节pH 值为6. (Γ7. 5，同时加入内切蛋白酶和外切蛋白酶，酶解12、8 h，得到红曲霉菌体滤渣的酶解液；
(3)后处理将步骤(2)所述酶解液离心处理所得清液浓缩，干燥，得到所述可溶性降脂营养粉。步骤(1)中所述的红曲霉菌体采用红曲霉菌种经深层液体培养得到，红曲霉菌种可采用常规的市购菌种。步骤(1)中所述气流干燥的热空气温度优选14(T160°C，所述加水配制成的菌体悬液的浓度优选为1(Γ100 g/L ；
步骤(1)中所述的细胞破碎的时间优选为45 180 min ；
步骤(2)中所述酶解温度为4(T60°C，所述内切蛋白酶优选中性蛋白酶或碱性蛋白酶， 其加入量优选为2000(T80000 U/g (按干菌体质量计)；
步骤(2)中所述的外切蛋白酶的加入量优选为2000(T80000U/g (按干菌体质量计)； 步骤(3)所述离心处理是将所述酶解液置于8000 r/min下进行离心2(T30min，获取清液，清液经12广125°C灭菌5min。步骤(3)所述浓缩优选采用减压蒸发法，浓缩至干物质含量为15(T250 g/L。所述减压蒸发法的真空度控制优选为0. 06、. OSMPa0步骤(3)中所述的喷雾干燥法的热空气进口温度控制优选为16(T18(TC，出口温度优选为75 80°C。以红曲霉菌体滤渣为原料，采用本发明方法制备得到产品粉末，经检测，所述营养粉含有肽类、氨基酸及莫纳可林K (Monacolin K)等，所得可溶性降脂营养粉的总氮含量为 6. 68% 6. 91%，水分含量为 2. 65% 2. 84%，莫纳可林 KCMonacolin K)含量为 5. 30 5. 37Pg/g， 含丰富的营养和降脂的有效成分，因此本发明制备得到的产品粉末为可溶性降脂营养粉， 且因其可溶性使具有食用方便的优点。本发明相对于现有技术具有如下的有益效果
本发明提供了一种适宜的处理技术方案，成功对红曲霉菌体滤渣进行再利用，改变了浸提后的菌丝体滤渣的简单低值利用状态，有利于提高红曲霉菌体滤渣的综合利用价值， 从而提高红曲色素发酵工厂的经济效益；
本发明利用红曲霉菌丝体滤渣制取备含有氨基酸、肽类以及降脂活性物质的可溶性营养粉，具兼备营养和降脂的成分、食用方便的优点，基于本发明可开发具有药食同源功能的方便食品，帮助人们在日常饮食中防治高血脂症状；
本发明进一步采用了超声波技术和酶解技术对红曲霉菌体滤渣进行处理，使可溶物得率达45%以上，有利于提高红曲霉菌体滤渣的综合利用价值；
本发明制备方法简单易行，成本较低，具有广阔的工业推广应用价值。
图1为本发明的制备方法流程示意图； 图2标准品的色谱图3实施例1制备所得产品的色谱图；图4实施例2制备所得产品的色谱图； 图5实施例3制备所得产品的色谱图。
具体实施例方式下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，为了帮助说明本发明思想，下述实施例中具体描述了采用的红曲菌种购买来源，但本发明不仅限于此。除非特别说明，实施例中采用的试剂和方法均为本技术领域常规方法。实施例1
(1)超声波处理滤渣，进行细胞破碎
本实施例采用的红曲霉菌种为紫红曲霉(Mwa1SC^S purpureusXlCC^Q^ (购于中国工业微生物菌种保藏管理中心)，将CICC5038经深层液体通风培养(培养温度32 35°C、搅拌转速120 r/min、通风比1:0. 3^0. 6)、过滤，得到红曲霉菌体(或者参考现有常规技术制备)， 经体积比浓度为70%的乙醇浸提，浸提温度60°C、料液比1:20、浸提时间120min，浸提后过滤，得到菌体滤渣；
滤渣经热空气温度14(T150°C气流干燥至水分含量< 5%，粉碎，取100目以下的粉粒4 kg,加水配制成10 g/L的菌体悬液，然后采用超声波在频率20KHz下进行细胞破碎，超声波处理时间为45min，得到细胞破碎后的悬液；
(2)酶解处理
将上述步骤(1)所得的悬液冷却至38°C，调节pH值为6.0，加入中性蛋白酶(广西庞博生物工程有限公司，100000 U/g)和外切蛋白酶(无锡杰能科生物工程有限公司，400000 U/ g)，中性蛋白酶加入量为20000 U/g (按干菌体质量计)，外切蛋白酶加入量为20000U/g (按干菌体质量计)，置于45°C下酶解12 h，得到红曲霉菌体滤渣的酶解液；
(3)后处理将上述酶解液置于8000 r/min下进行离心20min，获取清液，清液再经12广125°C灭菌5min，然后采用减压蒸发法进行浓缩，控制真空度为0. 06、. 07 MPa，浓缩至干物质含量为150 g/L，再采用喷雾干燥法进行干燥，控制热空气的进口温度为16(T165°C、出口温度为 75、0°C，得到1. 94 kg可溶性降脂营养粉；
所得可溶性降脂营养粉的水分含量为2.84% (质量百分比)，采用凯氏定氮法测得总氮含量为6. 68% (质量百分比)，采用高效液相色谱法测得莫纳可林K (Monacolin K)含量为 5.36 Pg/g，兼备营养和降脂的成分。高效液相色谱条件为色谱柱为hertsil ODS-SP (5Mm,4. 6X250mm)；以水-甲醇-乙腈(38:2:60)为流动相；流速为1. 00mL/min ；检测波长为237. 5nm ；柱温为35°C ；进样量为5. 0μ ο称取标准品i;3mg，定容50mL，再吸1. OOmL定容IOOmL,即为标准溶液(2. 6Pg/mL)， 标准溶液的色谱图如附图2所示。根据标准溶液的色谱图，以峰面积为纵坐标Y，含量为横坐标X，绘制标准曲线，回归方程为:y=45351x-93. 014，r=0. 9997。检测本实施例制备所得产品时，称取所得产品0. 5200g作为样品，定容至10 mL, 按前述条件进行高效液相色谱检测，其色谱图如附图3所示。通过上述回归方程计算，得到
5样品的 Monacolin K 含量为 5. 36 Pg/g。实施例2
(1)超声波处理滤渣，进行细胞破碎
本实施例采用红曲霉菌种为紫红曲霉iMonascus purpureus ) CGMCC3. 991 (购于中国普通微生物菌种保藏管理中心)，CGMCC3. 991经深层液体培养(温度32 35°C、搅拌转速 120 r/min、通风比1:0. 25、. 6)、过滤，得到红曲霉菌体，经体积比浓度为80%乙醇浸提 (浸提温度50°C、料液比1:25、浸提时间150min)、过滤后，获取菌体滤渣，滤渣经热空气温度15(T160°C的气流干燥至水分含量< 5%，粉碎，取100目以下的粉粒10 kg，加水配制成 100 g/L的菌体悬液，然后采用超声波在频率20KHZ下进行细胞破碎，超声波处理时间为 180min，得到细胞破碎后的悬液；
(2)酶解处理
将上述所得的悬液冷却至35°C，调节pH6. 5，加入中性蛋白酶(广西庞博生物工程有限公司，100000U/g)和外切蛋白酶(无锡杰能科生物工程有限公司，400000 U/g)，中性蛋白酶加入量为80000U/g (按干菌体质量计)，外切蛋白酶加入量为80000U/g (按干菌体质量计)， 置于40°C下酶解48 h，得到红曲霉菌体滤渣的酶解液；
(3)后处理
将上述酶解液置于8000 r/min下进行离心30min，获取清液，清液再经12广125°C灭菌5min，然后采用减压蒸发法进行浓缩，控制真空度为0. 07、. 08 MPa,浓缩至干物质含量为250 g/L，再采用喷雾干燥法进行干燥，控制热空气的进口温度为165 170°C，出口温度为 75、01，得到4.63 kg可溶性降脂营养粉；
所得可溶性降脂营养粉的水分含量为2. 72% (质量百分比)，采用凯氏定氮法测得总氮含量为6. 75% (质量百分比)，采用高效液相色谱法测得莫纳可林K (Monacolin K)含量为 5.37 Pg/g，兼备营养和降脂的成分。高效液相色谱条件为色谱柱为hertsil ODS-SP (5Mm,4. 6X250mm)；以水-甲醇-乙腈(38:2:60)为流动相；流速为1. 00mL/min ；检测波长为237. 5nm ；柱温为35°C ；进样量为5. 0μ ο称取标准品i;3mg，定容50mL，再吸1. OOmL定容IOOmL,即为标准溶液(2. 6Pg/mL)， 标准溶液的色谱图如附图2所示。根据标准溶液的色谱图，以峰面积为纵坐标Y，含量为横坐标X，绘制标准曲线，回归方程为:y=45351x-93. 014，r=0. 9997。检测本实施例制备所得产品，称取0.5334g所得产品作为样品，定容至10 mL，按上述条件进行高效液相色谱检测，其色谱图如附图4所示。通过上述回归方程计算，得到样品的 Monacolin K 含量为 5. 37 Pg/g。实施例3
(1)超声波处理滤渣，进行细胞破碎
本实施例采用红曲霉菌种CGMCC3. 991 (购于中国普通微生物菌种保藏管理中心)，经深层液体培养(温度3广35°C、搅拌转速120 r/min、通风比1:0. 3 0. 6)、过滤，得到红曲霉菌体，经体积比浓度为75%的乙醇浸提(浸提温度45°C、料液比1:30、浸提时间180min)、过滤后，获取菌体滤渣，再经干燥、粉碎，取100目以下的粉粒2 kg，加水配制成50 g/L的菌体悬液，然后采用超声波在频率20KHz下进行细胞破碎，超声波处理时间为90 min，得到细胞破碎后的悬液；
(2)酶解处理
将上述所得的悬液冷却至32°C，调节pH7. 5，加入碱性蛋白酶(广西庞博生物工程有限公司，200000U/g)和外切蛋白酶(无锡杰能科生物工程有限公司，400000 U/g)，碱性蛋白酶加入量为60000U/g(按干菌体质量计)，外切蛋白酶加入量为50000 U/g(按干菌体质量计)， 置于60°C下酶解M h，得到红曲霉菌体滤渣的酶解液；
(3)后处理
将上述酶解液置于8000 r/min下进行离心20 min，获取清液，清液再经12广125°C(温度范围值)灭菌5min，然后采用减压蒸发法进行浓缩，控制真空度为0. 07、. 08 MPa,浓缩至干物质含量为200 g/L，再采用喷雾干燥法进行干燥，控制热空气的进口温度为175 180°C， 出口温度为75 80°C，得到0. 992 kg可溶性降脂营养粉；
所得可溶性降脂营养粉的水分含量为2.65% (质量百分比)，采用凯氏定氮法测得总氮含量为6. 91% (质量百分比)，采用高效液相色谱法测得莫纳可林K (Monacolin K)含量为 5. 30 Pg/g，兼备营养和降脂的成分。高效液相色谱条件为色谱柱为hertsil ODS-SP (5Mm,4. 6X250mm)；以水-甲醇-乙腈(38:2:60)为流动相；流速为1. 00mL/min ；检测波长为237. 5nm ；柱温为35°C ；进样量为5. 0μ ο称取标准品i;3mg，定容50mL，再吸1. OOmL定容IOOmL,即为标准溶液(2. 6Pg/mL)， 标准溶液的色谱图如附图2所示。根据标准溶液的色谱图，以峰面积为纵坐标Y，含量为横坐标X，绘制标准曲线，回归方程为:y=45351x-93. 014，r=0. 9997。检测本实施例所得产品时，称取0. 4910g所得产品作为样品，定容至10 mL,按上述条件进行高效液相色谱检测，其色谱图如图5所示。通过上述回归方程计算，得到样品的 Monacolin K 含量为 5. 30 Pg/g。
权利要求
1.一种红曲霉菌体滤渣制备可溶性降脂营养粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)将滤渣进行细胞破碎取浸提红曲霉菌体产生的滤渣，经干燥、粉碎，加水配制成菌体悬液，将菌体悬液采用超声波进行细胞破碎，得到细胞破碎后的悬液；(2)酶解处理将步骤(1)所得细胞破碎后的悬液冷却，调节pH值为6.(Γ7. 5，加入内切蛋白酶和外切蛋白酶，酶解得到红曲霉菌体滤渣的酶解液；(3)后处理将步骤(2)所得酶解液离心所得清液浓缩后采用喷雾干燥法干燥，得到可溶性降脂营养粉。
2.根据权利要求1所述红曲霉菌体滤渣制备可溶性降脂营养粉的制备方法，其特征在于步骤(1)所述的菌体悬液的浓度为1(Γ100 g/L。
3.根据权利要求1所述红曲霉菌体滤渣制备可溶性降脂营养粉的制备方法，其特征在于步骤(1)所述细胞破碎的时间为45 180 min。
4.根据权利要求1所述红曲霉菌体滤渣制备可溶性降脂营养粉的制备方法，其特征在于步骤(2)所述内切蛋白酶为中性蛋白酶或碱性蛋白酶。
5.根据权利要求1所述红曲霉菌体滤渣制备可溶性降脂营养粉的制备方法，其特征在于步骤(2)所述内切蛋白酶的加入量为2000(T80000U/g ；所述外切蛋白酶的加入量为 20000 80000U/g。
6.根据权利要求1所述红曲霉菌体滤渣制备可溶性降脂营养粉的制备方法，其特征在于步骤(2)所述酶解温度为4(T60°C，酶解时间为12、8小时。
7.根据权利要求1所述红曲霉菌体滤渣制备可溶性降脂营养粉的制备方法，其特征在于步骤(3)所述浓缩采用减压蒸发法，浓缩至至干物质含量为15(T250 g/L;所述减压蒸发法的真空度为0. 06 0. 08MPa。
8.根据权利要求1所述红曲霉菌体滤渣制备可溶性降脂营养粉的制备方法，其特征在于步骤(3)所述喷雾干燥法的热空气的进口温度为16(T180°C，出口温度为75 80°C。
9.一种权利要求1、任一项所述制备方法制备得到的可溶性降脂营养粉。
10.根据权利要求9所述的可溶性降脂营养粉，其特征在于所述可溶性降脂营养粉的总氮含量为6. 689Γ6. 91%,水分含量为2. 65% 2. 84%,莫纳可林K含量为5. 30 5. 37Pg/g。
全文摘要
本发明公开了一种红曲霉菌体滤渣制备可溶性降脂营养粉的制备方法。本发明红曲霉菌体的浸提滤渣经超声波破碎、酶解、浓缩和干燥后制备得到可溶性降脂营养粉，所述可溶性降脂营养粉的总氮含量为6.68%～6.91%，水分含量为2.65%～2.84%，莫纳可林K含量为5.30～5.37μg/g。本发明成功对红曲霉菌体滤渣进行再利用，改变了浸提后的菌丝体滤渣的简单低值利用状态，利用红曲霉菌体滤渣制备得到的产品可应用于制备治疗或预防高血脂病症的药物或保健食品方面。有利于提高红曲霉菌体滤渣的综合利用价值，从而提高红曲色素发酵工厂的经济效益。
文档编号A23L1/29GK102334681SQ201110239120
公开日2012年2月1日 申请日期2011年8月19日 优先权日2011年8月19日
发明者劳乔秀, 吴兰珍, 周燕霞, 李静, 梁鹏志, 王瑶, 邓毛程, 顾宗珠, 魏瑞忠, 黄俊峰 申请人:广东轻工职业技术学院, 李静, 王瑶, 邓毛程, 顾宗珠