專利名稱：一種改性紅曲紅色素的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可用于肉類、奶類制品，糖果，飲料，化妝品，醫(yī)藥的改性紅曲紅色素的制備方法。
紅曲米和紅曲色素是一種天然食品染色劑，其中紅曲米即紅曲，古稱丹曲，是我國傳統(tǒng)產(chǎn)品，早在明代宋應(yīng)星的《天工開物》中即有詳細記載，李時珍的《本草綱目》中亦有記述，并入藥。紅曲性溫，味甘，無毒，入脾胃二經(jīng)，可健脾，燥胃，有活血的功能，我國福建，江西，廣東，北京，上海，江蘇，浙江，臺灣等地均有出產(chǎn)，尤以福建古田所產(chǎn)最為著名。
紅曲米主要是由紅曲紅曲霉等菌種接種于蒸熟的大米，經(jīng)培育所得。紅曲紅色素是紅曲紅曲霉菌絲產(chǎn)生的色素，含有六種不同的成分，該六種色素的物理化學性質(zhì)互不相同，目前在食品工業(yè)中應(yīng)用的主要是醇溶性的紅色色素紅斑素和紅曲紅素。
由于傳統(tǒng)紅曲米生產(chǎn)勞動強度大，雜質(zhì)多，不溶于水使其應(yīng)用受到限制，人們重點開發(fā)從紅曲霉的深層培養(yǎng)液中獲取紅曲色素。中國專利85103584A公開了一種“高穩(wěn)定性紅曲色素的制造方法”，其中采用大米粉為碳源，黃漿水、NaNo3為氮源，初始PH3.5-4，發(fā)酵色價達160u/ml以上，提煉采用蛋白質(zhì)等電點沉淀制得蛋白質(zhì)紅曲色素粉，加多糖制成紅曲色素多糖片。此法雖在降低發(fā)酵成本，提高發(fā)酵色價上較日本和國內(nèi)研究水平有所提高，但由于發(fā)酵初始PH低，對發(fā)酵設(shè)備要求高，且產(chǎn)品水溶性仍不理想。
日本特昭57-190050報導，采用麥芽糖和天冬氨酸鎂為培養(yǎng)基，雖將發(fā)酵液色價提高到248u/ml的水平，但由于麥芽糖和天冬氨酸鎂價格太高，故無法進行工業(yè)化生產(chǎn)。
日本特公昭52-72890介紹了以淀粉為碳源，KNO3為氮源的培養(yǎng)基，在一個有特殊形狀攪拌葉的發(fā)酵罐中培養(yǎng)，使色素積累在菌絲內(nèi)，用丙烯乙二醇或乙醇抽提菌絲，濃縮干燥得色素干粉的工藝。此工藝碳源在2-4％之間，菌絲生成量為70％左右，色價僅為68.4u/ml，故發(fā)酵水平仍較低，僅簡化了提取工藝。
美國專利3765906公開了水溶性紅曲色素的制造方法，介紹了發(fā)酵所得紅曲色素通過與水溶性蛋白質(zhì)，水溶性肽，氨基酸或其化合物反應(yīng)變成水溶性紅曲色素的合成方式，但其發(fā)酵培養(yǎng)基采用葡萄糖，糊精，多肽，酵母抽提物等使培養(yǎng)基成本過高，發(fā)酵溫度27℃較低，使生產(chǎn)能耗相對高，且反應(yīng)剩余底物未被去除而加入成品中造成成份復雜影響色素的純度及性能。
本發(fā)明的目的在于提供一種克服上述各種紅曲紅色素制備方法缺陷的新的紅曲紅色素制備方法，所述方法，原料來源廣泛，工藝簡單，產(chǎn)品純度高，生產(chǎn)成本低，價格便宜且用途廣泛，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明提供一種紅曲紅色素的制備方法，其特征在于依次按照下述過程進行(1)將紅曲紅曲霉(Monascus anka Nakazawa et Sato)接種于如下配方(重量百分比)的發(fā)酵培養(yǎng)液中粳米粉 10-14優(yōu)選 11-12黃豆粉 0.8-1.5 優(yōu)選 1花生餅粉0.2-1優(yōu)選 0.5Mg2SO4·7H2O0.01-0.04優(yōu)選 0.025(NH4)2SO40.3-1優(yōu)選 0.5NH4NO30.1-0.5 優(yōu)選 0.2水 83-90其發(fā)酵溫度為32-34℃調(diào)節(jié)PH 6-8發(fā)酵時間60-90小時(2)過濾上述發(fā)酵液，酸洗含上述菌絲和不溶水的紅曲紅色素濾餅，之后濾餅溶入有機溶劑中，同時再向溶劑中加入適量的谷氨酸，調(diào)節(jié)PH9-11，攪拌，過濾，濾液通過可除去剩余谷氨酸的離子交換樹脂，接著，向濾液中加入Na2S或(NH4)2S以除去其中的金屬雜質(zhì)，過濾，得到猩紅色含可溶水的紅曲紅色素濾液；(3)干燥上述濾液，得到紫黑色本發(fā)明改性紅曲紅色素粉狀物。
上述的接種于發(fā)酵培養(yǎng)液中的紅曲紅曲霉是采用中國福建紅曲米生產(chǎn)的并經(jīng)培育篩選的高產(chǎn)紅曲紅曲霉。
在上述發(fā)酵過程中，PH是變化的，發(fā)酵開始調(diào)節(jié)PH在7.3-7.8，優(yōu)選7.5，至發(fā)酵22-26小時后，PH降為6.8-7.2，優(yōu)選7；至發(fā)酵46-50小時，PH為6.0-6.5，優(yōu)選6.5；保持該PH至發(fā)酵結(jié)束。
所述的有機溶劑，優(yōu)選乙醇，其用量為所述含菌絲和紅曲紅色素濾餅重量的2-3倍。
加入有機溶劑中的谷氨酸重量為每100kg含菌絲和紅曲紅色素濾餅需2-6kg。
所述的可除去剩余谷氨酸的離子交換樹脂是強酸性的。
上述的酸洗用酸是鹽酸或硫酸。
上述的干燥是噴霧干燥。
所述的水是符合飲用標準的潔凈水。
本工藝搖瓶指標為400-500u/ml，罐發(fā)酵指標為300-400u/ml，提取收率達65％以上，產(chǎn)品純度高，色價9000-13000u/g。耐光熱，水溶性好。
本發(fā)明實施例1種子培養(yǎng)基粳米粉2％，淀粉1％，花生餅粉2％，MgSO4·7H2O 0.05％；NH4NO30.3％，PH自然，發(fā)酵培養(yǎng)基粳米粉12％，黃豆粉1％，花生餅0.5％，MgSO4·7H2O0.025％，(NH4)2SO40.5％，NH4NO30.2％，PH7.5以搖瓶接入種子罐，在34℃培養(yǎng)20小時，以5％接種量接入發(fā)酵罐中。發(fā)酵時間為84小時，其中前24小時溫度控制在34℃，以后為31℃-32℃。將發(fā)酵液過濾得菌絲，用酸水頂洗，再加入65％的乙醇300kg，同時加入谷氨酸，調(diào)PH9，緩慢攪拌10小時，過濾得清液，PH3.0左右，通過離子交換樹脂，調(diào)PH6.8，再用Na2S調(diào)PH7.0，濾出清液，噴霧干燥得改性紅曲紅色素。
本工藝共實施六批，發(fā)酵規(guī)模3噸，發(fā)酵平均水平320u/ml，最高為400u/ml，平均色價收率68％，產(chǎn)品色價為9500-12500u/g。
本發(fā)明產(chǎn)品的水溶性、耐光性、耐熱性都優(yōu)于已面市產(chǎn)品，經(jīng)實驗，本產(chǎn)品的水溶性是傳統(tǒng)紅曲米的500倍，耐光性實驗為紫外光照射72小時，本產(chǎn)品的保留色價為75.2％，大豆蛋白酶解紅曲色素60.9％，耐熱性實驗為100℃水溶4小時，本產(chǎn)品的色價保留率為66％，大豆蛋白酶解紅曲色素為46％。
權(quán)利要求
1.一種改性紅曲紅色素的制備方法，其特征是依次按照下述過程進行(1)將紅曲紅曲霉(Monascus anka Nakazawa et Sato)接種于如下配方(重量百分比)的發(fā)酵培養(yǎng)液中粳米粉10-14黃豆粉0.8-1.5花生餅粉 0.2-1Mg2SO4·7H2O 0.01-0.03(NH4)2SO4x 0.3-1NH4NO30.1-0.5水83-90其發(fā)酵溫度為 32-34℃調(diào)節(jié)PH6-8發(fā)酵時間 60-90小時(2)過濾上述發(fā)酵液，酸洗含上述菌絲和不溶水的紅曲紅色素濾餅，之后濾餅溶入有機溶劑中，同時向溶劑中再加入適量的谷氨酸，調(diào)節(jié)PH9-11，攪拌，過濾，濾液通過可除去剩余谷氨酸的離子交換樹脂，接著，向濾液中加入Na2S或(NH4)2S除去其中的金屬雜質(zhì)，過濾，得猩紅色含可溶水的紅曲紅色素濾液；(3)干燥上述濾液，得到紫黑色本發(fā)明改性紅曲紅色素粉狀物。
2.按照權(quán)利要求1的制備方法，其特征在于接種于上述發(fā)酵培養(yǎng)液中的紅曲紅曲霉是采用中國福建紅曲米生產(chǎn)的并經(jīng)培育篩選的高產(chǎn)紅曲紅曲霉。
3.按照權(quán)利要求1的制備方法，其特征在于在所述的發(fā)酵培養(yǎng)液中，優(yōu)選粳米粉11-12黃豆粉1花生餅粉 0.5Mg2SO4·7H2O 0.025(NH4)2SO40.5NH4NO30.2
4.按照權(quán)利要求1的制備方法，其特征在于在發(fā)酵過程中，PH是變化的，開始調(diào)節(jié)PH在7.3-7.8，優(yōu)選7.5，至發(fā)酵22-26小時后，PH降為6.8-7.2，優(yōu)選7；至發(fā)酵46-50小時，PH為6.0-6.5，優(yōu)選6.5；保持該PH至發(fā)酵結(jié)束。
5.按照權(quán)利要求1的制備方法，其特征在于有機溶劑是乙醇，用量為所述含菌絲和紅曲紅色素濾餅重量的2-3倍。
6.按照權(quán)利要求1和5的制備方法，其特征在于加入有機溶劑的谷氨酸用量為每100kg含菌絲和紅曲紅色素濾餅需2-6kg。
7.按照權(quán)利要求1-5的制備方法，其特征在于所述的離子交換樹脂是強酸性的。
8.按照權(quán)利要求1的制備方法，其特征在于酸洗用酸是鹽酸或硫酸。
9.按照權(quán)利要求1的制備方法，其特征在于谷氨酸須在加入有機溶劑的同時加入。
10.按照權(quán)利要求1的制備方法，其特征在于所述的干燥是噴霧干燥。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可用于肉類、奶類制品，糖果，飲料，化妝品和醫(yī)藥的改性紅曲紅色素的制備方法，其特征在于，將紅曲紅曲霉接種于由粳米粉為主料的發(fā)酵培養(yǎng)液中，經(jīng)深層培養(yǎng)，乙醇抽提，與谷氨酸反應(yīng)得到改性的水溶性紅曲紅色素。本發(fā)明搖瓶發(fā)酵色價為400-500u/ml，罐發(fā)酵色價達300-400u/ml，產(chǎn)品水溶性好，純度高，光熱穩(wěn)定性高，產(chǎn)品色價為9000-13000u/g。
文檔編號C12P17/18GK1132793SQ9510302
公開日1996年10月9日 申請日期1995年4月4日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月4日
發(fā)明者黃欣 申請人:黃欣