专利名称：功能性红曲发酵生物制品生产方法
技术领域：
本发明涉及一种生物产品及其制备工艺，特别涉及功能性红曲发酵生物制品生产方法，进一步涉及一种饮品或烘焙食品及其制备工艺。
背景技术：
红曲米是中国传统的药、食两用品，红曲米异名红曲、赤曲、红米、福米。红曲米是以籼稻、粳稻、糯米等稻米为原料，用红曲霉菌发酵而成，其为棕红色或紫红色米粒。据古方记载，红曲米具有活血化瘀、健脾消食、主饮食积滞、脘腹胀满、赤白下痢、产后恶露不尽、跌打损伤等功效，在中国已有上千年的安全食用历史。近年来，国内对红曲米的研究和利用也取得了长足的发展。牛小明(红曲蜂蜜酒生产工艺研究，牛小明，中国酿造，2011年第3期)以蜂蜜为原料，采用红曲、酵母生产蜂蜜红曲酒，结果表明，葡萄酒酵母适于蜂蜜酿酒。正交试验确定最佳发酵工艺条件为，发酵温度四°〇，酵母添加量0.8% 1.0%，红曲添加量2.4%，发酵时间IOd 12d。红曲代谢的多种活性物质溶解于红曲蜂蜜酒中增添了酒的营养和保健功能。红曲米及其加工产物含有许多对人体有益的物质，近年来人们从红曲米及其加工产物中分离得到了许多有益组分。红曲色素是红曲菌代谢过程中产生的一系列聚酮化合物，近年来红曲复合色素成为了研究热点，目前已知结构的红曲复合色素是从红曲菌培养液中分离出的4种复合色素，即谷氨酰红曲红胺素、谷氨酰红斑胺素、葡糖基红曲红胺素以及葡糖基红斑胺素。洛伐他汀类化合物是在红曲发酵后期产生的对3-羟基-3-甲基戊二酰辅 A(HMG-CoA)还原酶起抑制作用的物质。1979年日本远藤章教授从红曲霉培养物中分离出一种叫莫纳可林KOiionacolin K)的生理活性物质后，发现能够降低人体血清胆固醇。1985 年，美国科学家Goldstein和Brown进一步找出了 monacolin-k抑制胆固醇合成的作用机理，并因此获得诺贝尔奖，引起了全世界科学家的关注。1987年美国开发新一代降胆固醇药物，主要成分就是Monacolin-K。日本也投入了大量的人力物力进行红曲活性物质的开发， 开发的保健食品种类繁多。1987年，Ko-hamat等自红曲中分离出GABA及乙酞胆碱，Y -氨基丁酸 (Y -aminobutyric acid,GABA)为大脑的化学传递物质，该物质溶于水，能耐180°C高温，活性不变。除了治疗各种癫痫病外，Y-氨基丁酸还具有降血压和降血糖的作用。由此认为， 红曲中所含的降血压有效成分为GABA或某种缩氨基酸。我国红曲菌种资源丰富，无论作为食用还是药用，红曲都起着重要的作用。红曲的潜在价值很大，积极利用红曲的药理研发新产品，开发营养、保健、药用，无毒副作用，天然、 安全的保健食品的报道很多。日本厚生省1999年颁布的《日本食品添加剂标准》对红曲色素中的桔霉素含量规定低于0. 2 μ g/g，中国涉及红曲的是(GB 15961-1995)和GB-4926-1985两个标准。然而，现有的制备工艺及加工工艺，对原料的要求极为复杂苛刻，这就导致获取这些有益物质的技术难度较大，加工成本较高，这大大限制了其应用。豆渣是生产豆奶或豆腐过程中的副产品，豆渣具有丰富的营养价值，其中的营养成分与大豆类似。豆渣中含有膳食纤维、蛋白质及钙、磷、铁、维生素等微量的营养成分，具有很高的食用保健价值。据研究表明，一般豆渣含水份85%，蛋白质3. 0%，脂肪0. 5%，碳水化合物(纤维素、多糖等)8. 0%，此外，还含有钙、磷、铁等多种对人体有益的矿物质。但目前尚未有利用豆渣为主要原料，利用红曲霉素制备上述有益物质的报导。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种豆渣为主要原料，其他含碳水化合物的农副产品为辅料，利用红曲霉生产的生物制品。所述生物制品不检出桔霉素。本发明所述的豆渣，为豆奶或豆腐生产过程中的副产品，其组成随所用豆子来源的不同而不尽相同。豆渣典型但非限制性的成份含量包括，水份含量为50. 0%;ρΗ为6 ；碳水化合物23.0% ；蛋白质含量13. 2% ；灰分4.2%。尽管本发明提供了该典型但非限制性的成份含量，但所属技术领域的技术人员均知悉，任意来源、任意组成的豆渣都适宜于本发明。本发明所述的辅料为其他含碳水化合物的农副产品。所述“其他含碳水化合物的农副产品”定义为不同于豆渣的农副产品。所述“其他含碳水化合物的农副产品”的典型实例包括果物、果皮渣、米类、麸皮等农副产品。其他含碳水化合物农副产品总糖含量一般为 45mg/g_64mg/g0本发明所述的豆渣(主料)和“其他含碳水化合物的农副产品”(辅料)的配比， 符合所属技术领域的技术人员对主料和辅料的认知。本发明优选所述主料辅料的配比为 6 4 4 6，例如主料与辅料的配比为6 4,5 5,4 6。所述的豆渣(主料)和“其他含碳水化合物的农副产品”(辅料)的配比，是根据碳水化合物种类不同而设计的，一般对于米类辅料，其主料辅料是4 6 ；果物类辅料，其主料辅料为6 4 ；麸皮辅料、果皮渣类辅料，其主料辅料为5 5。本发明按照适宜的接种量，比如5-10%接种量，在经过处理的主辅料混合物中接入红曲霉菌种，培养一段时间后，测定其中Y-氨基丁酸、色素等物质，待成份达到要求，停止培养。红曲霉固体或液体培养，湿基或干基提取。本发明所用红曲霉菌株为已知菌株，本发明的红曲霉菌株优选为乌衣红曲，所述乌衣红曲为市售产品，所属技术领域的技术人员有能力自市场购买得到，并有能力选择具体的乌衣红曲。按GBT 5009222-2008国标法测定，本发明所用红曲霉菌株，特别是乌衣红曲菌株未检出桔霉素含量。所述红曲霉菌株，具有较好的耐盐和耐糖性，耐性可达20%。本发明所述的主辅料的处理，包括将主料和辅料粉碎到适宜的粒度，并进行灭菌处理，所述灭菌处理优选高压蒸汽灭菌。本发明所述的培养时间，可以根据最终产品的要求决定。本发明的培养时间一般为5-20天，优选7-15天，更优选7-10天。本发明的产物，经分离提纯后，可以调味配制成饮品。或者加入面粉或米粉，调味后制作成烘焙食品。本发明所述的分离提纯，为所属技术领域常规的单元操作，所属技术领域的技术人员有能力选择具体的单元操作来实现，本发明优选采用离心分离和离子交换树脂进行。 或者，固体培养物经醇水浸泡提取，添加絮凝剂除杂，经离子交换树脂分离后得到产品， 经调味后成成品。本发明的目的之一还在于提供一种饮品或烘焙食品原料的制备方法，所述方法包括如下步骤(1)原料处理工序将豆渣其他碳水化合物按照6 4 4 6的比例混合，粉碎，料液比为1 4 1 1，灭菌；(2)接种培养工序在步骤(1)的混合物中接入红曲霉菌种，振荡培养，测定其中 Y-氨基丁酸、色素物质，待成份达到要求，停止培养；(3)提取纯化工序将步骤( 的培养物除去固体物质，通过离子交换树脂分离提纯，获得饮品或烘焙食品原料。本发明所述的灭菌，优选高压蒸汽灭菌，所述高压蒸汽灭菌优选于100 130°C， 优选110 120°C，更优选115°C下，保持20 40min，优选30min。本发明步骤( 所述的接种，其接种量优选为4 15%，进一步优选5-10%，更优选6 8%。所述振荡培养优选在20 40°C下进行，进一步优选30°C下进行。所述培养时间一般为5-20天，优选7-15天，更优选7-10天。本发明步骤( 所述的待成分达到要求，其典型但非限制性的例子包括，经分光光度计检测红曲色素750-1800E ；Monacolin-K为1. 5mg/g-2. Omg/g 氨基丁酸为 500mg/L-600mg/L 时，停止发酵。本发明步骤(3)所述除去固体物质，其可以通过过滤、萃取、离心分离或其组合等单元操作实现。所属单元操作均是已知工艺，本领域技术人员有能力选取具体的单元操作来完成，本发明不再详述。本发明可选的在步骤(3)后执行(4)调味，得到发酵生物饮品。进一步可选地在步骤( 后执行(4’ )加入面粉或米粉，调味后制作成烘焙食品。经检测，本发明得到产品中主要活性物质为红曲色素750-1800E ；Monacolin-K为 1. 5mg/g-2. Omg/g γ -氨基丁酸为500mg/L-600mg/L。且本发明的产品不含桔霉素。本发明利用新型原料豆渣，采用红曲霉工艺制备得到了富含Monaco 1 in_K为 1. 5mg/g-2. Omg/g, γ -氨基丁酸为500mg/L-600mg/L的食品。其原料价格便宜安全，制备
工艺简单，营养物质含量丰富。
具体实施例方式为便于理解本发明的技术方案，本发明通过以下具体实例描述本发明，但所属技术领域的技术人员均知，本发明并不限于所述实施例。实施例一原料处理工序原料配比包括豆渣其他碳水化合物(米粉或果汁)=4 6，分别粉碎，按照料液比为1 4加入水，115°C下保持30min，高压蒸汽灭菌。
接种培养工序按7%接种量，接入红曲霉菌种，30°C振荡培养7天，测定其中 Y-氨基丁酸、色素等物质。待成份达到要求，停止培养。提取纯化工序将发酵所得液体过滤，离心除去固体物质，经离子交换树脂分离提纯，经调味，得到发酵生物制品。实施例二原料处理工序原料配比包括豆渣其他碳水化合物(米粉或果汁)=4 6，分别粉碎，按照料液比为1 1加入水，115°c下保持30min，高压蒸汽灭菌。接种培养工序按5%接种量，接入红曲霉菌种，30°C固体培养10天，测定其中
Y_氨基丁酸、色素等物质，待成份达到要求，停止培养。提取纯化工序将培养的固体发酵物，用醇水75°C下浸提固体发酵物120分钟后， 过滤，离心，液体经离子交换树脂分离提纯，经调味，得到发酵生物制品。实施例三原料处理工序原料配比包括豆渣其他碳水化合物(米粉或果汁)=6 4，分别粉碎，料液比为1 1，115°C下保持30min，高压蒸汽灭菌。接种培养工序按10%接种量，接入红曲霉菌种，30°C固体培养12天，测定其中
Y“氨基丁酸、色素等物质，待成份达到要求，停止培养，烘干得干物质备用。提取纯化工序将干物质用醇水75°C下浸提固体发酵物120分钟后，过滤，离心， 液体经离子交换树脂分离提纯，经调味，得到发酵生物制品。 经检测，实施例1-3得到产品中主要活性物质为红曲色素750-1800E ； Monacolin-K 为 1. 5mg/g_2. Omg/g γ -氨基丁酸为 500mg/L_600mg/L。
申请人:声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程， 但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进， 对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
权利要求
1.一种饮品或烘焙食品原料的制备方法，所述方法包括如下步骤(1)原料处理工序将豆渣其他含碳水化合物的农副产品按照6 4 4 6的比例混合，粉碎，料液比为1 4 1 1，灭菌；(2)接种培养工序在步骤(1)的混合物中接入红曲霉菌种，振荡培养，测定其中 Y-氨基丁酸、色素物质，待成份达到要求，停止培养；(3)提取纯化工序将步骤(2)的培养物除去固体物质，通过离子交换树脂分离提纯， 获得饮品或烘焙食品原料。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述其他含碳水化合物的农副产品包括果物、果皮渣、米类、麸皮或其混合物。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，豆渣米类的混合比例为4 6 ；豆渣果物类混合比例为6 4;豆渣麸皮或果皮渣的混合比例为5 5。
4.如权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所述的灭菌，优选高压蒸汽灭菌，所述高压蒸汽灭菌优选于100 130°C，优选110 120°C，更优选115°C下，保持20 40min， 优选30min。
5.如权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，所述的接种，其接种量优选为4 15%，进一步优选5-10%，更优选6 8% ；所述振荡培养优选在20 40°C下进行，进一步优选30°C下进行；所述培养时间为5-20天，优选7-15天，更优选7_10天。
6.如权利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，所述红曲霉优选乌衣红曲。
7.如权利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，所述的待成分达到要求为经分光光度计检测红曲色素 750-1800E ；MonacoIin-K 为 1. 5mg/g-2. Omg/g γ -氨基丁酸为 500mg/ L-600mg/L时，停止发酵。
8.如权利要求1-7之一所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述除去固体物质，通过过滤、萃取、离心分离或其组合等单元操作实现。
9.如权利要求1-8之一所述的方法，其特征在于，可选的在步骤(3)后执行(4)调味，得到发酵生物饮品。
10.如权利要求1-8之一所述的方法，其特征在于，可选地在步骤(3)后执行(4’ )加入面粉或米粉，调味后制作成烘焙食品。
全文摘要
本发明公开了一种饮品或烘焙食品的制备方法，其利用豆渣为主要原料，其他含碳水化合物的农副产品为辅料，按配比混合后灭菌，接入红曲霉菌种，培养一段时间后测定发酵所产生的活性物质，经分光光度计检测红曲色素750-1800E；Monacolin-K为1.5mg/g-2.0mg/gγ-氨基丁酸为500mg/L-600mg/L时，停止发酵，经除杂，分离提取获得生物半成品，经调味后巴斯德灭菌。所述制得生物产品不含桔霉素，其原料价格便宜安全，制备工艺简单，营养物质含量丰富。
文档编号A23L1/30GK102356914SQ20111025634
公开日2012年2月22日 申请日期2011年9月1日 优先权日2011年9月1日
发明者吕闻闻, 张庆庆, 汤文晶, 汤斌, 许 鹏 申请人:安徽工程大学