专利名称:一种发酵法制备黑木耳黑色素的生产工艺及其产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种黑木耳黑色素的生产工艺及其产品，属于食品生物技术领域：
，也属于天然食品色素生产技术领域：
。
背景技术：
黑色素是由多酚或吲哚化合物氧化聚合而成的高分子聚合物，具有抗氧化、抗辐射、抗艾滋病毒和调节免疫力等生理功能。源于动植物或微生物的黑色素具有安全性和生物活性，尤其可作为合成色素的替代品，具有巨大的市场需求和发展潜力。
目前，黑色素的生产方法主要有化学提取法、氧化合成法和生物发酵法。国内公开了一些黑色素的制备方法，专利(公开号CN 101012340A，
公开日2007年8月8日)公开了“一种从杏仁皮中提取和纯化黑色素的方法”、专利(公开号CN 101371698A，
公开日2009年2月25日)公开了 “一种从黑豆中提取食用黑色素的工艺方法”、专利(公开号CN101845236A，
公开日2010年9月29日)公开了“一种从黑糯玉米中提取黑色素的方法”、专利(公开号CN 1059540A，
公开日1992年3月18日)公开了“用黑芝麻提取黑色素的方法”、专利(公开号CN 101643589A，
公开日2010年2月10日)公开了“一种天然葵花皮黑色素的提取方法”、专利(公开号CN 101157804A，
公开日2008年4月9日)公开了 “一种从乌骨鸡中提取黑色素的方法”、等均属于化学提取法；专利(公开号CN101003817A，
公开日2007年7月25日)公开了“酶法合成天然黑色素”、专利(公开号CN 1651574A，
公开日2005年8月10日)公开了 “植物型黑色素酶法合成”、Sigma-Aldrich公司利用酪氨酸氧化酶氧化酪氨酸或多巴等底物合成黑色素并已出售；专利(公开号CN102229965A，
公开日2011年11月2日)公开了“一种产黑色素的海洋细菌及发酵生产天然黑色素方法”、专利(公开号CN 102277311A，
公开日2011年12月14日)公开了“链霉菌HY-18及其产黑色素的方法”、万霞等于2005年发表在《武汉大学学报》的“5株细菌产L-多巴黑色素的比较研究”一文，提出可用大肠杆菌、苏云金芽孢杆菌等生产黑色素。上述制备方法都可完成黑色素的制备与提取，但均存在弊端，所得产品有些难以在食品中应用。其中，化学提取法及氧化合成法中需用动植物或酪氨酸氧化酶等原料，不仅价格昂贵，且生产工艺复杂，成本高，后期纯化繁琐；而报道的生物发酵法中所用菌株安全性差，难以保证所产黑色素的安全性。
本发明针对以上方法存在的问题，发明了一种利用黑木耳液态深层发酵制备黑木耳黑色素的生产方法。该方法具有生产周期短、成本低、产量高和便于后续加工等特点，所产黑色素安全性高，可应用于食品工业。
发明内容
技术问题本发明提供一种发酵法制备黑木耳黑色素的生产工艺及其产品，以解决目前黑色素生产工艺中生产成本高、工艺复杂及产品安全性差等技术问题。本发明以黑木耳为发酵菌种，麦麸汁为发酵培养基主要成分，经液态深层发酵、分离纯化、冷冻干燥获得纯度高、安全可靠的黑木耳黑色素粉末产品，开辟了一种低成本大量制备功能性食品着色剂的新方法。
技术方案本发明的方法具体步骤如下
(I)培养基配制
A、活化培养基马铃薯20%、葡萄糖2%和琼脂2%，pH自然；
B、种子培养基麦麸汁20%、硫酸镁0. I %、磷酸二氢钾0. I %、维生素BI 0.01%,PH自然；
C、液体发酵培养基麦麸汁30 40%、干酪素I. 0 I. 5g/L、硫酸铜0. I 0. 2g/L、硫酸镁0. I %、磷酸二氢钾0. I %、维生素BI 0.01%, pH自然；
(2)黑木耳菌株活化黑木耳菌株活化条件为25°C试管斜面避光培养7d ;其种子培养条件为25°C摇瓶避光培养3d。
(3)液态深层发酵液态深层发酵条件为起始pH 7 8，接种量5 10%，发酵至第2d时添加浓度为I. 0 I. 5g/L的酪氨酸，第4d时再补加浓度为I. 0 I. 5g/L的酪氨酸；
(4)黑色素分离纯化黑木耳发酵液于4000r/min离心5min除去菌丝和不溶性颗粒，上清液用3mol/L HCl调pH为2,10000r/min离心20min并收集沉淀，用7mol/LHCl在100°C下水解2h，冷却后10000r/min下离心20min、去除上清液获得粗黑色素，沉淀经乙醇洗涤后，用lmol/L NaOH溶解，3mol/L HCl调pH为2，黑色素析出后于10000r/min离心20min,并用蒸馏水洗三次，得纯化黑木耳黑色素。
(5)冷冻干燥纯化的黑木耳黑色素经真空冷冻干燥制得黑色素粉末。
有益效果
与现有技术相比，本发明的生产工艺及其产品具有以下优点
(I)本发明以麦麸汁为发酵培养基主要成分，经液体深层发酵法制备黑色素，具有成本低、生产周期短、产量高和便于后续加工等特点；
(2)本发明所选用的微生物菌种为黑木耳，该菌种子实体已作为美食而被人们接受，其发酵产物安全可靠，可应用于食品工业；
(3)本发明生产工艺简单，所得黑色素易于分离纯化，可操作性强，适用于黑色素的工业化生产；
(4)本发明得到的黑色素为纯天然产品，纯度达70 85%，产量为900 IlOOmg/L，稳定性好。
四具体实施方式
实施例I
取黑木耳保藏菌种接种于装有活化培养基的试管斜面中活化培养7d，挑取活化后的菌丝接入固体平板培养基(组成为马铃薯20%、葡萄糖2%、琼脂2% )，25°C避光培养6d，在菌落边缘用打孔器取四块直径6mm的菌块放入种子培养基(组成为麦麸汁20%、硫酸镁0. 1%、磷酸二氢钾0. 1%、维生素BI 0. 01%)，25°C避光培养3d。按8%的接种量将种子液接种至起始PH为8. 0的液体深层发酵培养基(组成为麦麸汁35%、干酪素I. lg/L、硫酸铜0. 15g/L、硫酸镁0. I %、磷酸二氢钾0. I %、维生素B1 0.01%)，25°C，100r/min避光振荡培养6d。发酵至第2d时按浓度I. Og/L添加酪氨酸，第4d再按浓度I. 5g/L补加酪氨酸。发酵结束后，将发酵液于4000r/min离心5min,除去菌丝和不溶性颗粒,上清液用3mol/L HCl调pH为2. 0，10000r/min离心20min并收集沉淀，将其用7mol/L HCl于100°C下水解2h,离心(10000r/min, 20min)后,取出沉淀得到黑色素粗品,用こ醇洗漆后,再用lmol/LNaOH溶解,而后用3mol/L HCl调pH为2. 0,黑色素析出，10000r/min离心20min,沉淀用蒸馏水洗三次，再经冷冻干燥，获得黑木耳黑色素粉末。
实施例2黑木耳菌种活化和种子液制备同实施例1，按6%的接种量将种子液接种至起始pH为7. 0的液体深层发酵培养基(组成为麦麸汁30%、干酪素I. 5g/L、硫酸铜0. lg/L、硫酸镁0. I %、磷酸ニ氢钾0. I %、维生素B1 0.01(%)，25で条件下，1001'/1^11避光振荡培养6d。发酵至第2d时按浓度I. Og/L添加酪氨酸，第4d时再按浓度I. Og/L补加酪氨酸。发酵结束后，发酵液处理、黑色素纯化及干燥エ艺同实施例I，获得黑木耳黑色素粉末。
实施例3
黑木耳菌种活化和种子液制备同实施例1，按5%的接种量将种子液接种至起始pH为8.0的发酵培养基(组成为麦麸汁35 %、干酪素I. lg/L、硫酸铜0. 15g/L、硫酸镁0. I %、磷酸ニ氢钾0. I %、维生素B1 0.01% )，25°C条件下，100r/min避光振荡培养6d。发酵至第2d时按浓度I. 5g/L添加酪氨酸，第4d时再按浓度I. Og/L补加酪氨酸。发酵结束后，发酵液处理、黑色素纯化及干燥エ艺同实施例1，获得黑木耳黑木耳黑色素粉末。
实施例4
黑木耳菌种活化和种子液制备同实施例1，按8%的接种量将种子液接种到起始pH为7. 5的发酵培养基(组成为麦麸汁40 %、干酪素I. lg/L、硫酸铜0. lg/L、硫酸镁0. I %、磷酸ニ氢钾0. I %、维生素B1 0.01% )，25°C条件下，100r/min避光振荡培养6d。发酵至第2d时按浓度I. 5g/L添加酪氨酸，第4d时再按浓度I. 5g/L补加酪氨酸。发酵结束后，发酵液处理、黑色素纯化及干燥エ艺同实施例I，获得黑木耳黑色素粉末。
实施例5
黑木耳菌种活化和种子液制备同实施例1，按10%的接种量将种子液接种至起始pH为7. 5的发酵培养基(组成为麦麸汁30 %、干酪素I. lg/L、硫酸铜0. 15g/L、硫酸镁0. I %、磷酸ニ氢钾0. I %、维生素B1 0.01% )，25°C条件下，100r/min避光振荡培养6d。发酵至第2d时按浓度I. Og/L添加酪氨酸，第4d时再按浓度I. Og/L补加酪氨酸。发酵结束后，发酵液处理、黑色素纯化及干燥エ艺同实施例I，获得黑木耳黑色素粉末。
实施例6
黑木耳菌种活化和种子液制备同实施例1，按6%的接种量将种子液接种至起始pH为7. 5的发酵培养基(组成为麦麸汁35 %、干酪素1.3g/L、硫酸铜0. 15g/L、硫酸镁0. I %、磷酸ニ氢钾0. I %、维生素B1 0.01% )，25°C条件下，100r/min避光振荡培养6d。发酵至第2d时按浓度I. Og/L添加酪氨酸，第4d时再按浓度I. 5g/L补加酪氨酸。发酵结束后，发酵液处理、黑色素纯化及干燥エ艺同实施例I，获得黑木耳黑色素粉末。
以上详细说明了本发明的实施方式，但这只是为了便于理解而举的实例，不应被视为是对本发明范围的限制。同样，任何所属技术领域：
的技术人员均可根据本发明的技术方案及其较佳实施例的描述，做出各种可能的等同改变或替换，但所有这些改变或替换都应属于本发明的权利要求
的 保护范 围。
权利要求
1.一种发酵法制备黑木耳黑色素的生产工艺及其产品，其特征在于以黑木耳(Auricularia auricula)为发酵菌种,麦麸汁为发酵培养基主要成分,经液体深层发酵、分离纯化和冷冻干燥，制得黑木耳黑色素粉末产品。
2.根据权利要求
I所述，一种发酵法制备黑木耳黑色素的生产工艺及其产品，包括以下步骤 (1)培养基配制 A、活化培养基马铃薯20%、葡萄糖2%和琼脂2%，pH自然； B、种子培养基麦麸汁20%、硫酸镁O.1%、磷酸二氢钾O. 1%、维生素B1 O. 01%,pH自然； C、液体发酵培养基麦麸汁30 40%、干酪素I.O I. 5g/L、硫酸铜O. I O. 2g/L、硫酸镁O. I %、磷酸二氢钾O. I %、维生素B1 O. 01%, pH自然； (2)黑木耳菌株活化黑木耳菌株活化条件为25°C试管斜面避光培养7d;其种子培养条件为25°C摇瓶避光培养3d。
(3)液态深层发酵液态深层发酵条件为起始pH7 8，接种量5 10%，发酵至第2d时添加浓度为I. O I. 5g/L的酪氨酸，第4d时再补加浓度为I. O I. 5g/L的酪氨酸； (4)黑色素分离纯化按公知的方法对黑木耳发酵液进行分离纯化，包括离心取上清液，经酸沉、酸水解、离心得粗黑色素，再经醇洗、碱溶、酸沉、水洗等工序。
(5)冷冻干燥按公知的方法对已纯化的黑木耳黑色素进行冷冻干燥，制得黑色素粉末。
3.根据权利要求
I 3所述，所得产品呈粉末状，纯度达70 85%，产量达900 1100mg/L。
专利摘要
本发明涉及一种发酵法制备黑木耳黑色素的生产工艺及其产品。其特征是以麦麸汁为主要成分，添加干酪素、硫酸铜、磷酸二氢钾等组成发酵培养基，接种黑木耳(Auricularia auricula)菌丝体，经液体深层发酵，分离纯化和冷冻干燥制得纯度高、食用安全的黑木耳黑色素。本发明制备黑木耳黑色素具有生产周期短、成本低、产量高和便于后续加工等特点，黑木耳黑色素产品呈粉末状，纯度达70～85％，产量为900～1100mg/L。
文档编号C12P1/02GKCN102766658SQ201210264117
公开日2012年11月7日 申请日期2012年7月30日
发明者尹永祺, 邹宇, 顾振新 申请人:南京农业大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan