专利名称：高色价水溶性红曲红色素的制造方法
技术领域：
本发明是采用微生物发酵法生产可溶性的红曲米，并由红曲米中提取食用天然的红色素；属于微生物发酵提取色素的技术领域。
现有食用色素分为合成色素和天然色素两大类，合成色素的色泽鲜艳稳定，成本低廉，使用方便，但由于合成色素大多为焦油系列制品，或由煤焦油中所含的具有苯环或萘环等物质合成的，其化学成份可直接损害人体健康，或在人体内代谢中产生有害物质，特别是有可能导致癌变和引起种种病证，现已逐渐限制使用或禁止使用，因此由动物、植物和微生物中提取的无毒可食的、不损害人体健康的食用天然色素越来越受到人们或社会的重视。
红曲色素是红曲菌(manas Cusaka)经发酵产生的色素。我国目前还没有现代生产红曲色素的工厂，大部分是用通风制曲的简易工艺方法来生产红曲米，其方法为斜面菌种一支接入5个500ml内装50g蒸好的米饭三角瓶内，在32℃培养箱内培养7天待用。制曲时，每百斤米洗后泡6小时上笼蒸30分钟后冷却至45℃后接入两个三角瓶的种曲、水10斤、乙酸180ml拌匀装入麻袋放入37℃的室内，待其品温升至47℃时出包，放入槽内通风制曲6天烘干成曲色价为800U/g即可。这种原始工艺方法提取的色价较低，光或热稳定性较差。又如上海工微所和福建粮科所曾进行过液体深层发酵的研究实验。其发酵色价在100U/ml以下，最近又以液体种子固体曲完成了研究工作，制成了液体红曲色素色价为600U/ml。日本曾报导，发酵液色价可达到248U/ml，但其培养基氮源是用氨基酸镁盐，碳源是用麦芽糖醇，其成本较高产量低，稳定性也不太理想。
再如日本特许厅公报(A)公开了其申请号为平1—233630，申请日为平1(1989)9月7日的米红曲制造(平3—94669)，其制造工艺中主要点在于先调整精白米的含水率到40—50％并保证制曲期间的前期品温为30—40℃，后期保持在20—25℃做需氧培养。这种红曲米的制造过程所需时间为5天，虽然所用时间较短，但其色价也不太高。
又如本申请人发明的“红曲色素多糖片的制造方法”(申请号85103584)是采用红曲红曲霉菌的诱变株(Monascus anka Nakazawaer Sato M130)发酵后制得的蛋白质红曲色素与短梗多糖溶液混合后干燥制得的红曲色素多糖片。这种方法所制得红曲色素虽然对其发酵工艺加以改进，但其投资较大、回收期过长。
本发明的目的是利用红曲红曲霉菌进行发酵而提供一种用于生产色价高的、光和热稳定性能好的红曲红色素的高色价水溶性红曲红色素的制造方法。
本发明的实现过程中包括有四个部分一、斜面纯种的培养；二、液体菌种的培养；三、可溶性的红曲米生产；四、从红曲米中提取红曲红色素。通过第一、第二部分，可由原种红曲红曲霉菌培养种子液，并调配成菌液，稀释成菌水(含有4％菌液)待用。红曲米生产及红曲红色素的制造过程如下(1)原菌种红曲红曲霉菌经斜面纯种的培养，液体菌种的培养得种子液；(2)在每50kg杀菌过的黄浆水中加入种子液6—7.5kg、玉米浆0.1％，氯化钴3，硝酸钠1.5‰，并用乙酸调整PH值至4.5后得菌液；(3)优质米用黄浆水泡米5—7小时蒸米10—15分钟，打碎米团冷至40—42℃后接入含有4％的菌液的菌水30％，翻拌均匀装包扎口，放入35—40℃的发酵池中，经过24小时培养，品温达到45℃左右开始吐包，吐包堆积到35℃的培养室中，当品温达46—48℃时翻米摊平并通风降温到30℃，加入2—4遍蛋白液保持含水率40％，吐包五天后即成可溶水的红曲米；(4)可溶性红曲米溶于水浓度达20—40％，调至PH值7.2—12，搅拌加热使红曲素溶解，调整PH值7—8.5过滤，浓缩过滤干燥即得红曲红色素。
上述的蛋白液的制备为每100ml黄浆水加酶介豆粉2—10％、酶介奶粉1—5％、酶介鱼粉2—10％。
本发明生产红曲米，由于菌种的氮源和碳源采用高蛋白等丰富物质，如采用含有蛋白2％的黄浆水泡米、加入培养基中作为水定容等，使得菌种繁殖力强，红曲色生产多，因而提高了红曲米的色价，达9000—10000U/g(每克达9000—10000个单位)，并因此而使其光、热稳定性能增强。
本发明通过一株高产固体发酵红曲红曲霉菌株，在发酵过程中加可溶性动物蛋白，植物蛋白，氯化钴和硝酸钠经过发酵制成水溶性红曲米(4000U/g)，再经整调PH制成红曲色素10000U/g。
本发明用福建古田红曲米分离的菌株作原始菌株，经物理化学诱变得到一支高产红曲色素的菌株，红曲红曲霉(Monascus anka Nakazawaet sato)A10，该菌株已在北京中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)保藏，保藏号为0218，其形态和生理特征如表一所表列。
表一红曲红曲霉A10菌株的形态和生理特征
下列从四个方面对本发明作进一步说明一、斜面纯种的培养1、斜面培养基可溶性淀粉4％，麦芽糖4％胆白胨3％，琼脂3％，黄浆水定容PH5.5，每18×180m/m的试管装8ml塞上棉塞包上油纸放在杀菌锅内杀菌1kg/30分，后拿出摆好斜面待用。
2、接种在无菌室内将原种(红曲红曲霉A10)用划线法接在斜面培养基上。
3、培养将接好种的斜面培养基放在32℃培养箱内培养10天后作为第一代种子放在冰箱内备用。生产时用一支备种接数十支用来生产，同样斜面培养基接好种后在32℃保温箱培养10天，不能超过10代。
二、液体菌种培养1、摇瓶种子培养(1)液体培养基大米粉4％，KH2PO41％蛋白胨0.2％，MgSO4·7H2O0.2％，玉米浆0.5％，黄浆水定容PH4.5％，500ml三角瓶装70ml培养液沙布封口再包上防水纸杀菌1kg/30分冷后待用。
(2)接种在无菌室内，将一支斜面菌种刮到组织粉碎器，粉碎。接入10个液体三角瓶内。
(3)培养将接好种的三角瓶放在32℃摇床室内的旋转式摇床上，转数220—250转/分，偏心距2.5cm，培养24—26小时待用。
2、种子缸的菌种培养(1)培养基大米粉4％、KH2PO41％、蛋白胨0.1％MgSO4·7H2O0.1％、玉米浆0.5％、黄浆水定容。
(2)300l种子缸的接种将缸内加入210l配好培养基。杀菌1kg/30分、冷至32℃，接入4％的三角瓶菌液。
(3)培养将300l种子缸调正压力为0.5kg/cm、通用量为1∶0.6、培养温度为32℃±1。培养24小时得种子液。
三、水溶性红曲米的制造1、选料选用晚稻米，有四点要求①不霉、②不变质、③无杂物、④无味。
2、泡米泡米时间长短根据米质和季节变化，一般为6小时，采用黄浆水泡米。
3、蒸米蒸米要求，①米不要装得太满，②米离锅边10cm，③米蒸10—15分钟，④蒸出的为透明熟而不烂。
4、接种蒸好的米，将米团打碎冷至40—42℃，接入30％菌水(含有4％的菌液)翻拌均匀，使每个米粒都染上菌液(菌液的制备百斤杀菌过的黄浆水中加入缸内培养的种子液14斤，玉米浆0.1％，氯化钴3，硝酸钠1.5‰，用乙酸调PH4.5。
5、装包保温接种好的米装入消毒过的麻袋中扎好麻袋口，放在35—40℃的发酵池中，上面盖好消毒过的麻袋，插好温度计。
6、吐包稻米过24小时培养，品温升至45℃开始吐包。吐包后的稻米要做到搓开，先翻一次目的是上温均匀，然后堆积温35℃培养室，品温在46—48℃时，翻米摊平(摊平的厚度一次比一次薄)。
7、通风培养摊开的稻米要看品温，温度达到要求(超过35—37℃)时要通风。
8、加蛋白液，通风降温在30℃左右时，加蛋白液使米保持含水40％左右。根据红曲红曲霉丝生产情况确定加蛋白液的量，加头遍蛋白液后品温控制在40—42℃、第二遍蛋白液品温控制在35—37℃每加一遍蛋白液后3小时翻曲。吐包后五天即成可溶水的红曲米。
上述的蛋白液的制备每100ml黄浆水加酶介鱼粉2％—10％，酶介奶粉1％—5％酶介鱼粉2％—10％。
上述所得红曲米具有以下特点①红曲米的色价4000U/g②水溶性的③光热稳定性好。
四、红曲红色素的制造(提取)将水溶性红曲米溶解到水中，使其浓度达20—40％用No2CO3、NaOH、K2CO3、KOH氨水碱性物调PH至7.5—12，放置过夜不断搅拌，或加热至70—80℃10—30分钟或者加热至沸，加速红曲色素的溶解、过滤调整PH7—8，过滤、减压浓缩、浓缩液过滤，喷雾干燥(或烘干干燥冷冻干燥都可以)得粉剂。该粉剂色价为9000—10000u/g。
权利要求
1.一种高色价水溶性红曲红色素的制造，包括有斜面纯种的培养，液体菌种的培养，可溶性红曲米的生产、红曲色素的制造，其特征在于(1)原菌种红曲红曲霉菌经斜面纯种的培养，液体菌种的培养得种子液；(2)在每50kg杀菌过的黄浆水中加入种子液17kg、玉米浆0.1％，氯化钴3‰，硝酸钠1.5‰，并用乙酸调整PH值至4.5后得菌液；(3)优质米用黄浆水泡米5—7小时蒸米10—15分钟，打碎米团冷至40—42℃后接入含有4％的菌液的菌水30％，翻拌均匀装包扎口，放入35—40℃的发酵池中，经过24小时培养，品温达到45℃左右开始吐包，吐包堆积到35℃的培养室中，当品温达46—48℃时翻米摊平并并通风降温到30℃，加入蛋白液保持含水率40％，吐包五天后即成可溶水的红曲米；(4)可溶性红曲米溶于水浓度达20—40％，调至PH值7.2—12，搅拌加热使红曲素溶解，调整PH值7—8.5过滤，浓缩过滤干燥即得红曲红色素。
2.根据权利要求1所述高色价水溶性红曲红色素的制造，其特征在于蛋白液的制备每100ml黄浆水加酶介豆粉2—10％、酶介奶粉1—5％、酶介鱼粉2—10％。
全文摘要
本发明通过一株高产固体发酵红曲红曲霉菌株，在发酵过程中加可溶性动物蛋白，植物蛋白，氯化钴和硝酸钠经过发酵制成水溶性红曲米(4000U/g)，再经整调pH制成红曲色素10000U/g。本发明的实现过程中包括有四个部分一、斜面纯种的培养；二、液体菌种的培养；三、可溶性的红曲米生产；四、从红曲米中提取红曲红色素。本发明具有以下特点①红曲米的色价4000U/g；②水溶性的；③光热稳定性好。
文档编号C12N1/14GK1123327SQ9411554
公开日1996年5月29日 申请日期1994年9月13日 优先权日1994年9月13日
发明者张永权, 孙亮琦 申请人:张永权, 孙亮琦