專利名稱：一種不含桔霉素的紅曲紅色素提取純化生產工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種不含桔霉素紅曲色素生產提取純化工藝，尤其是利用酸處理法等后處理工藝來去除紅曲色素 產品中桔霉素含量的方法。
背景技術：
紅曲色素，在食品行業(yè)的應用十分廣泛。但是自從法國科學家P. Blanc博士在紅曲色素中發(fā)現(xiàn)對腎臟有致癌作用的桔霉素之后，在國際市場上紅曲色素的應用就受到嚴重挑戰(zhàn)。因此去除或者降低紅曲色素中的桔霉素是大勢所趨，成為近年來紅曲色素行業(yè)的研究熱點。大量研究表明桔霉素的產生和色素的產生過程是偶聯(lián)的，目前為止國內外在去除桔霉素和降低桔霉素含量方面的研究主要集中在紅曲菌種的桔霉素合成基因敲除及菌種改良、發(fā)酵條件的控制及培養(yǎng)基的優(yōu)化等方面。雖然也取得了一定效果，但仍有改進的空間，而且，對于紅曲米(粉)這類桔霉素含量較高的色素產品，目前還沒有降低或去除色素產品中桔霉素的有效方法。從色素提取純化過程中降低或去除桔霉素含量的研究基本是空白。本發(fā)明通過改良后的以酸處理法為核心的提取純化工藝來進一步降低或去除色素產品中桔霉素的含量，填補了后處理過程中降低或去除桔霉素的技術空白，從而為紅曲色素在食品及其它行業(yè)中更廣泛的應用提供有力的技術保證。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種降低或去除桔霉素的紅曲色素提取純化工藝。該提取純化工藝是基于在PH較低的酸性溶液中，桔霉素可充分溶解于水中，而大部分紅曲色素則處于飽和狀態(tài)而呈沉淀狀態(tài)。通過壓濾，將含有桔霉素的水溶液分離掉，得到桔霉素含量極低甚至不含桔霉素的紅曲色素。本發(fā)明所提供的工藝包括以下步驟I)紅曲色素液體的預處理將紅曲米粉按照1:1(T20 (m/m)比例充分溶解于去離子水中制成溶液，或者深層液態(tài)發(fā)酵結束的發(fā)酵液；2)將步驟I)制備的溶液或者發(fā)酵液用強酸鹽酸調整pH值至I. 8^3. 0，在加鹽酸溶液的同時進行攪拌，攪拌處理3(T80min ；3)將步驟2)處理后的溶液或者發(fā)酵液經(jīng)過濾排除廢液留下濾渣；4)將步驟3)處理所得濾渣按照處理前溶液或者發(fā)酵液體積1: 2^5 (v/v)用70%乙醇萃取2 4次，每次萃取3 5h后板框壓濾得濾液，僅第一次萃取時用4(Γ60%燒堿溶液調pH 至 6. 5 7. 4 ；5)將步驟4)所得濾液經(jīng)納濾膜過濾后，在43 62°C，真空度為_0. 07'0. IMPa條件下進行真空濃縮，制得不含桔霉素的紅曲色素濃縮液，同時回收乙醇；6)將步驟5)所得不含乙醇的濃縮液經(jīng)噴霧干燥制成不含桔霉素的紅曲色素產
品O
為了更大限度的降低產品中的桔霉素含量同時降低成本，紅曲米粉按照1:16 Cm/m)比例充分溶解于去離子水為宜；用55%鹽酸調整溶液或者發(fā)酵液pH值為I. 8^3. O攪拌處理45min為宜；添加1: 2^5 (v/v) 70%乙醇萃取3次，每次4. 5h為宜，優(yōu)選萃取兩次，每次萃取4. 5h ;真空濃縮在47°C，真空度為-O. 095MPa條件下進行為宜。本發(fā)明方法操作簡單，生產成本低，色素損失率低(約為159Γ2390，能有效去除色素產品中的桔霉素。該方法制備的紅曲色素產品具有色價高，不含桔霉素的特點，提高紅曲色素安全性，為紅曲色素開拓更為廣闊的國際市場。
具體實施例方式下述實施例中的方法，如無特別說明，均為常規(guī)方法。實施例I利用紅曲米粉生產紅曲色素處理工藝
I)稱取色價為2000u/g的紅曲米粉30g充分溶解于500ml去離子水中制成溶液，取樣利用Agilent 1200系列HPLC檢測桔霉素含量，并利用分光光度計測定色價；2)將制備好的溶液用55%的鹽酸調整pH值至2. 8，加鹽酸時緩慢攪拌，攪拌處理45min ；3)將處理后的紅曲水溶液真空抽濾后排除廢液留下濾渣；4)將所得全部濾渣加入到1200ml的70%乙醇，等量70%乙醇萃取3次，僅第一次萃取用45%燒堿溶液調節(jié)pH至6. 9，每次萃取4. 5h后真空抽濾得濾液；5)將所得濾液經(jīng)納濾膜過濾后，在47°C，真空度為-O. 095MPa條件下進行真空濃縮，回收乙醇；6)將不含乙醇的濃縮液經(jīng)噴霧干燥制成紅曲色素產品，利用HPLC方法檢測桔霉素含量，并利用分光光度計測定色價。根據(jù)色價和桔霉素含量國家檢測標準進行分析檢測，檢測結果為處理前樣品總色價為6000u，桔霉素含量為359mg/kg ;處理后總色價為4740u，未檢出桔霉素。實驗結果顯示，色素損失率為21%，產品中不含桔霉素。實施例2 :液態(tài)深層發(fā)酵法生產紅曲色素后處理工藝本發(fā)明對發(fā)酵液要求不嚴格，通過一般策略，使用紅曲菌發(fā)酵獲得的發(fā)酵液都可滿足本發(fā)明的要求。I)使用紅曲菌，以大米為主要原料進行深層液態(tài)發(fā)酵，發(fā)酵結束后收集發(fā)酵液，取液態(tài)深層發(fā)酵結束發(fā)酵液500ml，取樣利用Agilent 1200系列HPLC檢測桔霉素含量，并利用分光光度計測定色價；2)將制備好的溶液用55%的緩慢加鹽酸攪拌調整pH值至2. 8，攪拌處理45min ；3)將處理后的發(fā)酵液溶液真空抽濾后排除廢液留下濾渣；4)將所得全部濾渣加入到1200ml的70%乙醇，等量70%乙醇萃取3次，僅第一次萃取用45%燒堿溶液調節(jié)pH至7. 0，每次萃取4. 5h后真空抽濾得濾液；5)將所得濾液經(jīng)納濾膜過濾后，在47°C，真空度為-O. 095MPa條件下進行真空濃縮，回收乙醇；6)將不含乙醇的濃縮液經(jīng)噴霧干燥制成紅曲色素產品，利用HPLC方法檢測桔霉素含量，并利用分光光度計測定色價。
根據(jù)色價和桔霉素含量國家檢測標準進行分析檢測，檢測結果為處理前樣品總色價為162500U，桔霉素含量為24mg/L ;處理后總色價為133250u，未檢出桔霉素。實驗結果顯示，色素損失率為18%，產品中不含桔霉素。實施例3 :工廠規(guī)模液態(tài)深層發(fā)酵法生產紅曲色素后處理工藝本發(fā)明對發(fā)酵液要求不嚴格，通過一般策略，使用紅曲菌發(fā)酵獲得的發(fā)酵液都可滿足本發(fā)明的要求。I)將20m3液態(tài)深層發(fā)酵結束發(fā)酵液泵至攪拌罐，取樣利用Agilent 1200系列HPLC檢測桔霉素含量，并利用分光光度計測定色價；2)向攪拌罐中緩慢加入55%的鹽酸調整pH值至2. 8，攪拌處理45min ；3)將調酸處理后的發(fā)酵液利用板框壓濾機過濾，排除廢液留下濾渣；
4)將所得全部濾渣轉移至攪拌罐并每次加入50t的70%乙醇，萃取3次，僅第一次萃取用45%燒堿溶液調節(jié)pH至7. 0，每次萃取4. 5h后板框壓濾得濾液；5)將所得濾液經(jīng)納濾膜過濾后，在47°C，真空度為-O. 095MPa條件下進行真空濃縮，回收乙醇；6)將不含乙醇的濃縮液經(jīng)噴霧干燥制成紅曲色素產品，利用HPLC方法檢測桔霉素含量，并利用分光光度計測定色價。根據(jù)色價和桔霉素含量國家檢測標準進行分析檢測，檢測結果為處理前樣品總色價為9. 8 X 109u，桔霉素含量為27mg/L ;處理后總色價為8. 4 X IO9U,未檢出桔霉素。實驗結果顯示，色素損失率為15%，產品中不含桔霉素。
權利要求
1.一種不含桔霉素的紅曲紅色素提取純化生產工藝，其特征在于包括如下步驟 1)將紅曲米粉按照1:1(T20(m/m)比例充分溶解于去離子水中制成紅曲水溶液，或者紅曲菌以大米為主要原料進行深層液態(tài)發(fā)酵結束含菌體的發(fā)酵液； 2)通過邊攪拌邊流加強酸的方式緩慢的將步驟I)制備的混合液pH值調整至I.8^3. O,攪拌處理30 80min ； 3)將步驟2)處理后的混合液過濾排除廢液留下濾渣； 4)將步驟3)處理所得濾渣按照過濾處理前體積1:2飛(v/v)加入70%乙醇，等量70%乙醇萃取2 4次，每次萃取3 5h后板框壓濾得濾液，僅第一次萃取時用4(Γ60%燒堿溶液調pH 至 6. 5 7. 4 ； 5)將步驟4)所得濾液經(jīng)納濾膜過濾后，在43 62°C，真空度為-O.07^-0. IMPa條件下進行真空濃縮，制得不含桔霉素的紅曲色素濃縮液，同時回收乙醇； 6)將步驟5)所得不含乙醇的濃縮液經(jīng)噴霧干燥制成不含桔霉素的紅曲色素產品。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于控制紅曲米粉與去離子水比例為1:16(m/m)。
3.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于所述過濾優(yōu)選板框壓濾。
4.根據(jù)權利要求I或2所述的方法，其特征在于所述步驟2)中強酸為鹽酸，濃度為30%-60%。
5.根據(jù)權利要求I或2所述的方法，其特征在于所述步驟4)中，控制加入70%乙醇的體積為原有溶液或者發(fā)酵液體積的2. 5倍；控制萃取次數(shù)為3次；控制萃取時間為4. 5h ；控制燒堿濃度為40 60% ;控制調節(jié)后pH為值7. O。
6.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于所述步驟5)中，控制真空濃縮的溫度為47 0C ;控制真空度在-O. 095MPa。
7.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在所制得的紅曲色素產品中桔霉素含量低于O.2mg/kg。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種不含桔霉素的紅曲色素提取純化生產工藝，通過利用適當濃度的鹽酸將溶液或者發(fā)酵液調整至最佳的pH值，為1.8~3.0，沉淀色素去除桔霉素，進而通過控制乙醇用量、萃取時間、萃取液pH值、萃取次數(shù)、真空濃縮的溫度及真空度等工藝，獲得高色價低桔霉素的紅曲色素產品。本發(fā)明方法操作簡單，生產成本低，色素損失率低(約為15%~23%)，能有效去除色素產品中的桔霉素。該方法制備的紅曲色素產品具有色價高，桔霉素含量低，有效的拓寬了紅曲色素的應用領域。
文檔編號C09B67/10GK102924964SQ20121040924
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月24日 優(yōu)先權日2012年10月24日
發(fā)明者許贛榮, 王永輝, 張薄博, 夏永軍 申請人:江南大學