一种提高功能红曲米中洛伐他汀含量的方法

本发明涉及红曲米发酵，具体涉及一种提高功能红曲米中洛伐他汀含量的方法。

背景技术：

1、红曲米，又称红曲米，是我国传统发酵产品之一。红曲米常被用作食品着色剂，也具有多种药理功能，按主要用途分为功能红曲米、色素红曲米和酿造红曲米。其中功能红曲米，主要是指洛伐他汀(lovastatin or monacolin k,mk)高含量(>4mg/g)的红曲米，可开发成药品和多种健康食品。红曲米中的洛伐他汀可呈现酸式结构和内酯式结构两种类型的结构构象，其中酸式洛伐他汀的空间结构与hmg-coa还原酶(3-羟基-3-甲基-戊二酰辅酶a还原酶)相似，可通过竞争性结合来抑制胆固醇合成，而内酯式洛伐他汀需经体内羟基酯酶水解成酸式洛伐他汀才能发挥其抑制作用。此外，洛伐他汀还具有其它的生理功能，如加快人肝癌细胞中脂质的分解代谢和抑制脂质的合成；抑制人体胶质瘤的生长及减少肿瘤恶化和肺癌细胞的转移等。

2、目前，功能红曲米的生产主要是以大米为基础的固态发酵，受限于红曲霉生长代谢的特异性，功能红曲米的生产依旧以传统的瓶装发酵为主，其中洛伐他汀含量偏低，基本处于4mg/g～30mg/g阶段，而大型固态发酵技术尚未实现工业化生产。因此，如何提高产品中洛伐他汀含量，保持产品稳定并利于实现规模化加工生产，是研发的难点。

技术实现思路

1、本发明所解决的技术问题在于提供一种提高功能红曲米中洛伐他汀含量的方法，以提高产品中洛伐他汀含量，保持产品稳定并利于实现功能红曲米规模化的加工生产。

2、本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

3、一种提高功能红曲米中洛伐他汀含量的方法，包括预处理、接种与发酵工序，所述预处理过程中，将大米与占大米质量5～15％的辅助溶液混合后灭菌作为大米培养基备用；所述辅助溶液包括玉米浆、磷酸二氢钾和七水硫酸镁，辅助溶液的ph值为4.5～5.5；将红曲霉活化后接种于所述大米培养基，然后发酵即得到红曲米产品。

4、进一步地，所述的提高功能红曲米中洛伐他汀含量的方法，包括如下步骤：

5、预处理：将大米与占大米质量5～15％的辅助溶液混合后灭菌作为大米培养基备用；所述辅助溶液包括玉米浆、磷酸二氢钾和七水硫酸镁，辅助溶液的ph值为4.5～5.5；

6、接种：将红曲霉活化后得到红曲霉种子液，将红曲霉种子液接种至所述大米培养基内；优选的，红曲霉种子液按大米质量的10～15％v/w进行接种。

7、发酵：接种后于28～32℃、70～85％湿度的条件下避光发酵2～3d，然后置于22～26℃、70～85％湿度的条件下避光发酵22～26d，发酵过程中补充冰醋酸溶液；发酵完成后干燥即得到发酵好的红曲米产品。

8、进一步地，所述辅助溶液中玉米浆的质量占比为55～65％、磷酸二氢钾浓度为1.4～1.6g/l，七水硫酸镁浓度为2.8～3.2g/l。

9、进一步地，所述红曲霉是菌种编号为cicc 41649的红色红曲霉(monascusruber)，或菌种编号为cgmcc 3.0568的紫红曲美(monascus purpureus)中的一种。

10、进一步地，接种步骤中，将红曲霉在pda平板上活化后，将菌块置于种子培养基中，然后在30～32℃、150～250rpm的条件下避光培养40～50h，即得红曲霉种子液。

11、进一步地，所述大米为籼米。

12、进一步地，发酵步骤中，发酵过程中采用变温培养，变温培养前，每隔10～14h进行翻曲，变温培养后，每隔22～26h进行翻曲；每次翻曲时添加冰醋酸溶液，冰醋酸溶液中冰醋酸的含量为0.1％，每次的冰醋酸溶液添加量为大米质量的0.8～1.2％v/w。从而使培养基的湿度和ph值稳定保持在适合红曲霉生长的状态。

13、进一步地，所述变温发酵时变温的时间以大米培养基表面变红为准。

14、进一步地，将发酵结束后的物料进行低温干燥，干燥温度为40～50℃，使红曲米产品中水分含量低于10％。

15、优选的，所述红曲米产品中，洛伐他汀含量为4.25mg/g，其中酸式洛伐他汀含量为4.10mg/g，内酯式洛伐他汀含量为0.15mg/g。

16、有益效果：本发明所述的提高功能红曲米中洛伐他汀含量的方法，其工艺操作简单，其创造性地采用添加的辅助溶液与大米制备成独特的大米培养基，结合特定的变温发酵及翻曲工艺，从而形成适合洛伐他汀合成的合成环境，有效促进洛伐他汀合成，有效提高了功能红曲米产品中的洛伐他汀含量，且产品中洛伐他汀主要以酸式结构存在，进一步提升了功能红曲米的产品质量，产品符合《中华人民共和国轻工行业标准》qb/t 2847-2007(现行有效)的质量要求。

技术特征：

1.一种提高功能红曲米中洛伐他汀含量的方法，其特征在于，包括预处理、接种与发酵工序，所述预处理过程中，将大米与占大米质量5～15％的辅助溶液混合后灭菌作为大米培养基备用；所述辅助溶液包括玉米浆、磷酸二氢钾和七水硫酸镁，辅助溶液的ph值为4.5～5.5；将红曲霉活化后接种于所述大米培养基，然后发酵即得到红曲米产品。

2.根据权利要求1所述的提高功能红曲米中洛伐他汀含量的方法，其特征在于，包括如下步骤：

3.根据权利要求1所述的提高功能红曲米中洛伐他汀含量的方法，其特征在于，所述辅助溶液中玉米浆的质量占比为55～65％、磷酸二氢钾浓度为1.4～1.6g/l，七水硫酸镁浓度为2.8～3.2g/l。

4.根据权利要求1所述的提高功能红曲米中洛伐他汀含量的方法，其特征在于，所述红曲霉是菌种编号为cicc 41649的红色红曲霉(monascus ruber)，或菌种编号为cgmcc3.0568的紫红曲美(monascus purpureus)中的一种。

5.根据权利要求1所述的提高功能红曲米中洛伐他汀含量的方法，其特征在于，接种步骤中，将红曲霉在pda平板上活化后，将菌块置于种子培养基中，然后在30～32℃、150～250rpm的条件下避光培养40～50h，即得红曲霉种子液。

6.根据权利要求1所述的提高功能红曲米中洛伐他汀含量的方法，其特征在于，所述大米为籼米。

7.根据权利要求1所述的提高功能红曲米中洛伐他汀含量的方法，其特征在于，发酵步骤中，发酵过程中采用变温培养，变温培养前，每隔10～14h进行翻曲，变温培养后，每隔22～26h进行翻曲；每次翻曲时添加冰醋酸溶液，冰醋酸溶液中冰醋酸的含量为0.1％，每次的冰醋酸溶液添加量为大米质量的0.8～1.2％v/w。

8.根据权利要求7所述的提高功能红曲米中洛伐他汀含量的方法，其特征在于，所述变温发酵时变温的时间以大米培养基表面变红为准。

9.根据权利要求2所述的提高功能红曲米中洛伐他汀含量的方法，其特征在于，将发酵结束后的物料进行低温干燥，干燥温度为40～50℃，使红曲米产品中水分含量低于10％。

10.根据权利要求2所述的提高功能红曲米中洛伐他汀含量的方法，其特征在于，所述红曲米产品中，洛伐他汀含量为4.25mg/g，其中酸式洛伐他汀含量为4.10mg/g，内酯式洛伐他汀含量为0.15mg/g。

技术总结
本发明涉及红曲发酵技术领域，具体公开了一种提高功能红曲米中洛伐他汀含量的方法，包括预处理、接种与发酵工序，所述预处理过程中，将大米与占大米质量5～15％的辅助溶液混合后灭菌作为大米培养基备用；所述辅助溶液包括玉米浆、磷酸二氢钾和七水硫酸镁，辅助溶液的pH值为4.5～5.5；将红曲霉活化后接种于所述大米培养基，然后发酵即得到红曲米产品。本发明制备得到的红曲米产品中，采用添加的辅助溶液与大米制备成独特的大米培养基，结合特定的变温发酵及翻曲工艺，从而有效促进洛伐他汀合成，提高了功能红曲米产品中的洛伐他汀含量，且产品中洛伐他汀主要以酸式结构存在，进一步提升了功能红曲米的产品质量。

技术研发人员：刘俊,张松,孙术国,林亲录
受保护的技术使用者：中南林业科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15