專利名稱：一種紅曲霉菌體濾渣制備可溶性降脂營養粉的方法
技術領域：
本發明屬于生物技術領域，具體涉及一種紅曲霉菌體濾渣制備可溶性降脂營養粉的方法。
背景技術：
紅曲霉(Mwo/^cm)是典型的小型絲狀腐生真菌，屬真菌界(^/ _FCoM_Fia)、子囊菌門{Ascomyce tes )、真子囊菌(Muascomyce tes )、不整子囊菌目(Muro tiales )、紅曲菌科(ifoaascaceae人紅曲霉屬(ifoaas. cus\紅曲是紅曲霉的培養物，自古以來紅曲在釀酒、 釀醋、釀造腐乳、腌制肉制品、食品著色以及制備中藥材等技術領域具有廣泛的應用，其功效在元朝的《日用本草》、明朝的《天工開物》和《本草綱目》均有記載。采用紅曲霉制備紅曲已有悠久歷史，1979年，日本學者遠藤章首先發現紅曲霉能產生莫納可林K (Monacolin K)，該物質是膽固醇合成關鍵酶HMG-CoA還原酶的抑制劑， 從而可以降低膽固醇的合成；隨后，在紅曲霉菌中還發現Monacolin L、X、J的存在，對 HMG-CoA還原酶均有抑制作用。Monacolin類化合物的發現，引起了國內外研究者關注紅曲霉的生理活性物質，人們先后發現了紅曲霉還能夠產生多種具有生理活性的次級代謝產物，如Y-氨基丁酸、乙酰膽堿、麥角固醇等。這些生理活性物質的發現，證實了紅曲具有防腐、降低血脂、降血壓、降血糖、抑瘤抗癌、提高人體免疫力等功效。紅曲霉以其能產生天然色素而得名，目前已經通過深層液體發酵法進行工業化生產紅曲色素。實踐證明，紅曲霉所產生的紅曲色素209Γ30%分泌到基質中，而709Γ80%存在于菌絲體內，需采用乙醇浸提菌絲體，再經壓濾、減壓蒸發、干燥等步驟得到紅曲色素粉。然而，浸提后的菌絲體濾渣仍富含蛋白質以及一些活性物質，因為技術限制，浸提后的菌絲體濾渣目前主要直接用于蛋白飼料，其綜合利用仍屬于簡單的、低值的狀態。
發明內容
本發明的一個目的在于克服現有應用紅曲霉制備紅曲的技術不足，尤其是對制備過程中產生的紅曲霉菌絲體濾渣再利用的技術不足，提供一種采用紅曲霉菌體濾渣制備可溶性降脂營養粉的方法。本發明另一目的在于提供采用所述制備方法制備得到的可溶性降脂營養粉的綜合應用。本發明的目的通過下述技術方案予以實現
提供一種紅曲霉菌體濾渣制備可溶性降脂營養粉的制備方法，包括以下步驟 (1)將濾渣進行細胞破碎
將紅曲霉菌體按照現有常規技術浸提，優選采用體積比濃度為709Γ80%的乙醇浸提紅曲霉菌體，浸提后過濾，濾液按照現有常規技術加以利用；取菌體濾渣，經氣流干燥、粉碎， 取100目以下的粉粒，加水配制成菌體懸液，將菌體懸液采用超聲波進行細胞破碎，得到細胞破碎后的懸液；(2)酶解處理將步驟(1)所得細胞破碎后的懸液冷卻，優選冷卻至40°C以下；調節pH 值為6. (Γ7. 5，同時加入內切蛋白酶和外切蛋白酶，酶解12、8 h，得到紅曲霉菌體濾渣的酶解液；
(3)后處理將步驟(2)所述酶解液離心處理所得清液濃縮，干燥，得到所述可溶性降脂營養粉。步驟(1)中所述的紅曲霉菌體采用紅曲霉菌種經深層液體培養得到，紅曲霉菌種可采用常規的市購菌種。步驟(1)中所述氣流干燥的熱空氣溫度優選14(T160°C，所述加水配制成的菌體懸液的濃度優選為1(Γ100 g/L ；
步驟(1)中所述的細胞破碎的時間優選為45 180 min ；
步驟(2)中所述酶解溫度為4(T60°C，所述內切蛋白酶優選中性蛋白酶或堿性蛋白酶， 其加入量優選為2000(T80000 U/g (按干菌體質量計)；
步驟(2)中所述的外切蛋白酶的加入量優選為2000(T80000U/g (按干菌體質量計)； 步驟(3)所述離心處理是將所述酶解液置于8000 r/min下進行離心2(T30min，獲取清液，清液經12廣125°C滅菌5min。步驟(3)所述濃縮優選采用減壓蒸發法，濃縮至干物質含量為15(T250 g/L。所述減壓蒸發法的真空度控制優選為0. 06、. OSMPa0步驟(3)中所述的噴霧干燥法的熱空氣進口溫度控制優選為16(T18(TC，出口溫度優選為75 80°C。以紅曲霉菌體濾渣為原料，采用本發明方法制備得到產品粉末，經檢測，所述營養粉含有肽類、氨基酸及莫納可林K (Monacolin K)等，所得可溶性降脂營養粉的總氮含量為 6. 68% 6. 91%，水分含量為 2. 65% 2. 84%，莫納可林 KCMonacolin K)含量為 5. 30 5. 37Pg/g， 含豐富的營養和降脂的有效成分，因此本發明制備得到的產品粉末為可溶性降脂營養粉， 且因其可溶性使具有食用方便的優點。本發明相對于現有技術具有如下的有益效果
本發明提供了一種適宜的處理技術方案，成功對紅曲霉菌體濾渣進行再利用，改變了浸提后的菌絲體濾渣的簡單低值利用狀態，有利于提高紅曲霉菌體濾渣的綜合利用價值， 從而提高紅曲色素發酵工廠的經濟效益；
本發明利用紅曲霉菌絲體濾渣制取備含有氨基酸、肽類以及降脂活性物質的可溶性營養粉，具兼備營養和降脂的成分、食用方便的優點，基于本發明可開發具有藥食同源功能的方便食品，幫助人們在日常飲食中防治高血脂癥狀；
本發明進一步采用了超聲波技術和酶解技術對紅曲霉菌體濾渣進行處理，使可溶物得率達45%以上，有利于提高紅曲霉菌體濾渣的綜合利用價值；
本發明制備方法簡單易行，成本較低，具有廣闊的工業推廣應用價值。
圖1為本發明的制備方法流程示意圖； 圖2標準品的色譜圖3實施例1制備所得產品的色譜圖；圖4實施例2制備所得產品的色譜圖； 圖5實施例3制備所得產品的色譜圖。
具體實施例方式下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，為了幫助說明本發明思想，下述實施例中具體描述了采用的紅曲菌種購買來源，但本發明不僅限于此。除非特別說明，實施例中采用的試劑和方法均為本技術領域常規方法。實施例1
(1)超聲波處理濾渣，進行細胞破碎
本實施例采用的紅曲霉菌種為紫紅曲霉(Mwa1SC^S purpureusXlCC^Q^ (購于中國工業微生物菌種保藏管理中心)，將CICC5038經深層液體通風培養(培養溫度32 35°C、攪拌轉速120 r/min、通風比1:0. 3^0. 6)、過濾，得到紅曲霉菌體(或者參考現有常規技術制備)， 經體積比濃度為70%的乙醇浸提，浸提溫度60°C、料液比1:20、浸提時間120min，浸提后過濾，得到菌體濾渣；
濾渣經熱空氣溫度14(T150°C氣流干燥至水分含量< 5%，粉碎，取100目以下的粉粒4 kg,加水配制成10 g/L的菌體懸液，然后采用超聲波在頻率20KHz下進行細胞破碎，超聲波處理時間為45min，得到細胞破碎后的懸液；
(2)酶解處理
將上述步驟(1)所得的懸液冷卻至38°C，調節pH值為6.0，加入中性蛋白酶(廣西龐博生物工程有限公司，100000 U/g)和外切蛋白酶(無錫杰能科生物工程有限公司，400000 U/ g)，中性蛋白酶加入量為20000 U/g (按干菌體質量計)，外切蛋白酶加入量為20000U/g (按干菌體質量計)，置于45°C下酶解12 h，得到紅曲霉菌體濾渣的酶解液；
(3)后處理將上述酶解液置于8000 r/min下進行離心20min，獲取清液，清液再經12廣125°C滅菌5min，然后采用減壓蒸發法進行濃縮，控制真空度為0. 06、. 07 MPa，濃縮至干物質含量為150 g/L，再采用噴霧干燥法進行干燥，控制熱空氣的進口溫度為16(T165°C、出口溫度為 75、0°C，得到1. 94 kg可溶性降脂營養粉；
所得可溶性降脂營養粉的水分含量為2.84% (質量百分比)，采用凱氏定氮法測得總氮含量為6. 68% (質量百分比)，采用高效液相色譜法測得莫納可林K (Monacolin K)含量為 5.36 Pg/g，兼備營養和降脂的成分。高效液相色譜條件為色譜柱為hertsil ODS-SP (5Mm,4. 6X250mm)；以水-甲醇-乙腈(38:2:60)為流動相；流速為1. 00mL/min ；檢測波長為237. 5nm ；柱溫為35°C ；進樣量為5. 0μ ο稱取標準品i;3mg，定容50mL，再吸1. OOmL定容IOOmL,即為標準溶液(2. 6Pg/mL)， 標準溶液的色譜圖如附圖2所示。根據標準溶液的色譜圖，以峰面積為縱坐標Y，含量為橫坐標X，繪制標準曲線，回歸方程為:y=45351x-93. 014，r=0. 9997。檢測本實施例制備所得產品時，稱取所得產品0. 5200g作為樣品，定容至10 mL, 按前述條件進行高效液相色譜檢測，其色譜圖如附圖3所示。通過上述回歸方程計算，得到
5樣品的 Monacolin K 含量為 5. 36 Pg/g。實施例2
(1)超聲波處理濾渣，進行細胞破碎
本實施例采用紅曲霉菌種為紫紅曲霉iMonascus purpureus ) CGMCC3. 991 (購于中國普通微生物菌種保藏管理中心)，CGMCC3. 991經深層液體培養(溫度32 35°C、攪拌轉速 120 r/min、通風比1:0. 25、. 6)、過濾，得到紅曲霉菌體，經體積比濃度為80%乙醇浸提 (浸提溫度50°C、料液比1:25、浸提時間150min)、過濾后，獲取菌體濾渣，濾渣經熱空氣溫度15(T160°C的氣流干燥至水分含量< 5%，粉碎，取100目以下的粉粒10 kg，加水配制成 100 g/L的菌體懸液，然后采用超聲波在頻率20KHZ下進行細胞破碎，超聲波處理時間為 180min，得到細胞破碎后的懸液；
(2)酶解處理
將上述所得的懸液冷卻至35°C，調節pH6. 5，加入中性蛋白酶(廣西龐博生物工程有限公司，100000U/g)和外切蛋白酶(無錫杰能科生物工程有限公司，400000 U/g)，中性蛋白酶加入量為80000U/g (按干菌體質量計)，外切蛋白酶加入量為80000U/g (按干菌體質量計)， 置于40°C下酶解48 h，得到紅曲霉菌體濾渣的酶解液；
(3)后處理
將上述酶解液置于8000 r/min下進行離心30min，獲取清液，清液再經12廣125°C滅菌5min，然后采用減壓蒸發法進行濃縮，控制真空度為0. 07、. 08 MPa,濃縮至干物質含量為250 g/L，再采用噴霧干燥法進行干燥，控制熱空氣的進口溫度為165 170°C，出口溫度為 75、01，得到4.63 kg可溶性降脂營養粉；
所得可溶性降脂營養粉的水分含量為2. 72% (質量百分比)，采用凱氏定氮法測得總氮含量為6. 75% (質量百分比)，采用高效液相色譜法測得莫納可林K (Monacolin K)含量為 5.37 Pg/g，兼備營養和降脂的成分。高效液相色譜條件為色譜柱為hertsil ODS-SP (5Mm,4. 6X250mm)；以水-甲醇-乙腈(38:2:60)為流動相；流速為1. 00mL/min ；檢測波長為237. 5nm ；柱溫為35°C ；進樣量為5. 0μ ο稱取標準品i;3mg，定容50mL，再吸1. OOmL定容IOOmL,即為標準溶液(2. 6Pg/mL)， 標準溶液的色譜圖如附圖2所示。根據標準溶液的色譜圖，以峰面積為縱坐標Y，含量為橫坐標X，繪制標準曲線，回歸方程為:y=45351x-93. 014，r=0. 9997。檢測本實施例制備所得產品，稱取0.5334g所得產品作為樣品，定容至10 mL，按上述條件進行高效液相色譜檢測，其色譜圖如附圖4所示。通過上述回歸方程計算，得到樣品的 Monacolin K 含量為 5. 37 Pg/g。實施例3
(1)超聲波處理濾渣，進行細胞破碎
本實施例采用紅曲霉菌種CGMCC3. 991 (購于中國普通微生物菌種保藏管理中心)，經深層液體培養(溫度3廣35°C、攪拌轉速120 r/min、通風比1:0. 3 0. 6)、過濾，得到紅曲霉菌體，經體積比濃度為75%的乙醇浸提(浸提溫度45°C、料液比1:30、浸提時間180min)、過濾后，獲取菌體濾渣，再經干燥、粉碎，取100目以下的粉粒2 kg，加水配制成50 g/L的菌體懸液，然后采用超聲波在頻率20KHz下進行細胞破碎，超聲波處理時間為90 min，得到細胞破碎后的懸液；
(2)酶解處理
將上述所得的懸液冷卻至32°C，調節pH7. 5，加入堿性蛋白酶(廣西龐博生物工程有限公司，200000U/g)和外切蛋白酶(無錫杰能科生物工程有限公司，400000 U/g)，堿性蛋白酶加入量為60000U/g(按干菌體質量計)，外切蛋白酶加入量為50000 U/g(按干菌體質量計)， 置于60°C下酶解M h，得到紅曲霉菌體濾渣的酶解液；
(3)后處理
將上述酶解液置于8000 r/min下進行離心20 min，獲取清液，清液再經12廣125°C(溫度范圍值)滅菌5min，然后采用減壓蒸發法進行濃縮，控制真空度為0. 07、. 08 MPa,濃縮至干物質含量為200 g/L，再采用噴霧干燥法進行干燥，控制熱空氣的進口溫度為175 180°C， 出口溫度為75 80°C，得到0. 992 kg可溶性降脂營養粉；
所得可溶性降脂營養粉的水分含量為2.65% (質量百分比)，采用凱氏定氮法測得總氮含量為6. 91% (質量百分比)，采用高效液相色譜法測得莫納可林K (Monacolin K)含量為 5. 30 Pg/g，兼備營養和降脂的成分。高效液相色譜條件為色譜柱為hertsil ODS-SP (5Mm,4. 6X250mm)；以水-甲醇-乙腈(38:2:60)為流動相；流速為1. 00mL/min ；檢測波長為237. 5nm ；柱溫為35°C ；進樣量為5. 0μ ο稱取標準品i;3mg，定容50mL，再吸1. OOmL定容IOOmL,即為標準溶液(2. 6Pg/mL)， 標準溶液的色譜圖如附圖2所示。根據標準溶液的色譜圖，以峰面積為縱坐標Y，含量為橫坐標X，繪制標準曲線，回歸方程為:y=45351x-93. 014，r=0. 9997。檢測本實施例所得產品時，稱取0. 4910g所得產品作為樣品，定容至10 mL,按上述條件進行高效液相色譜檢測，其色譜圖如圖5所示。通過上述回歸方程計算，得到樣品的 Monacolin K 含量為 5. 30 Pg/g。
權利要求
1.一種紅曲霉菌體濾渣制備可溶性降脂營養粉的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)將濾渣進行細胞破碎取浸提紅曲霉菌體產生的濾渣，經干燥、粉碎，加水配制成菌體懸液，將菌體懸液采用超聲波進行細胞破碎，得到細胞破碎后的懸液；(2)酶解處理將步驟(1)所得細胞破碎后的懸液冷卻，調節pH值為6.(Γ7. 5，加入內切蛋白酶和外切蛋白酶，酶解得到紅曲霉菌體濾渣的酶解液；(3)后處理將步驟(2)所得酶解液離心所得清液濃縮后采用噴霧干燥法干燥，得到可溶性降脂營養粉。
2.根據權利要求1所述紅曲霉菌體濾渣制備可溶性降脂營養粉的制備方法，其特征在于步驟(1)所述的菌體懸液的濃度為1(Γ100 g/L。
3.根據權利要求1所述紅曲霉菌體濾渣制備可溶性降脂營養粉的制備方法，其特征在于步驟(1)所述細胞破碎的時間為45 180 min。
4.根據權利要求1所述紅曲霉菌體濾渣制備可溶性降脂營養粉的制備方法，其特征在于步驟(2)所述內切蛋白酶為中性蛋白酶或堿性蛋白酶。
5.根據權利要求1所述紅曲霉菌體濾渣制備可溶性降脂營養粉的制備方法，其特征在于步驟(2)所述內切蛋白酶的加入量為2000(T80000U/g ；所述外切蛋白酶的加入量為 20000 80000U/g。
6.根據權利要求1所述紅曲霉菌體濾渣制備可溶性降脂營養粉的制備方法，其特征在于步驟(2)所述酶解溫度為4(T60°C，酶解時間為12、8小時。
7.根據權利要求1所述紅曲霉菌體濾渣制備可溶性降脂營養粉的制備方法，其特征在于步驟(3)所述濃縮采用減壓蒸發法，濃縮至至干物質含量為15(T250 g/L;所述減壓蒸發法的真空度為0. 06 0. 08MPa。
8.根據權利要求1所述紅曲霉菌體濾渣制備可溶性降脂營養粉的制備方法，其特征在于步驟(3)所述噴霧干燥法的熱空氣的進口溫度為16(T180°C，出口溫度為75 80°C。
9.一種權利要求1、任一項所述制備方法制備得到的可溶性降脂營養粉。
10.根據權利要求9所述的可溶性降脂營養粉，其特征在于所述可溶性降脂營養粉的總氮含量為6. 689Γ6. 91%,水分含量為2. 65% 2. 84%,莫納可林K含量為5. 30 5. 37Pg/g。
全文摘要
本發明公開了一種紅曲霉菌體濾渣制備可溶性降脂營養粉的制備方法。本發明紅曲霉菌體的浸提濾渣經超聲波破碎、酶解、濃縮和干燥后制備得到可溶性降脂營養粉，所述可溶性降脂營養粉的總氮含量為6.68%～6.91%，水分含量為2.65%～2.84%，莫納可林K含量為5.30～5.37μg/g。本發明成功對紅曲霉菌體濾渣進行再利用，改變了浸提后的菌絲體濾渣的簡單低值利用狀態，利用紅曲霉菌體濾渣制備得到的產品可應用于制備治療或預防高血脂病癥的藥物或保健食品方面。有利于提高紅曲霉菌體濾渣的綜合利用價值，從而提高紅曲色素發酵工廠的經濟效益。
文檔編號A23L1/29GK102334681SQ201110239120
公開日2012年2月1日 申請日期2011年8月19日 優先權日2011年8月19日
發明者勞喬秀, 吳蘭珍, 周燕霞, 李靜, 梁鵬志, 王瑤, 鄧毛程, 顧宗珠, 魏瑞忠, 黃俊峰 申請人:廣東輕工職業技術學院, 李靜, 王瑤, 鄧毛程, 顧宗珠