專利名稱：高母育酚含量青稞紅曲的生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及微生物發酵工程領域，特別涉及一種高母育酚含量青稞紅曲的生產工藝。
背景技術：
紅曲(又稱紅曲米)起源于我國，古時稱為丹曲。它由紅曲霉屬真菌接種在大米上發酵而成，是一種食療兼備的傳統中藥。紅曲在食品及中藥上的應用已逾千年，在《天工開物》、《醫林篡要》、《日用本草》、《本草綱目》等古籍中均 可找到相關記載；而其所蘊含的醫用、藥用價值卻是在近幾十年來的研究中才被真正挖掘出來。近年來，對紅曲霉功能性代謝產物的研究十分活躍，紅曲產品中具有降血脂作用的功能性成分有多種，1979年，日本遠藤章從紅曲霉屬[Monascus ruber (紅色紅曲霉)]的培養液中獲得一種膽固醇合成抑制劑Monacolin K (莫納可林K,也作Lovastatin , Mevinolin)，它能有效抑制膽固醇生物合成中的關鍵酶HMG2CoA (32羥基232甲基2戊二酰基2輔酶A還原酶)的活性，從而能調節人體內異常血脂的作用。其后，又從M. ruber培養物中獲得抑制膽固醇合成的物質莫納可林X , J , L , M等,總稱Monacolins,但起主要作用的物質是Monacolin K，即洛伐它汀。現有的紅曲的生產方法，大多采用紅曲菌發酵大米而獲得，如公告號CN1065432C降脂紅曲及其制備方法的發明中記載的方案，但是由于近年來大米的價格不斷攀升，導致紅曲的生產成本不斷增加，因此急需尋找新的發酵原料來代替大米。
發明內容
本發明的目的在于解決現有的紅曲的生產多采用紅曲菌發酵大米而獲得，生產成本高的問題，提供一種高母育酚含量青稞紅曲的生產工藝，以廉價的青稞發酵生產紅曲，大大降低了紅曲的生產成本，提高了青稞的經濟效益，具有高含量母育酚的特點。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是
一種高母育酚含量青稞紅曲的生產工藝，所述的生產工藝步驟如下
(I)菌種培養
采用CGMCC編號3. 2666紅曲霉作為生產用種子，在30_40°C溫度下，用麥芽汁瓊脂培養基培養7-15天后，再經種子培養基培養3-6天得液體菌種。CGMCC即中國普通微生物菌種保藏管理中心,本發明的紅曲霉(ifoaasciAs aflh)購自CGMCC，為市售菌種，購買時，其在CGMCC編號為3. 2666。(2)發酵培養基制備
發酵培養基由以下重量百分比的組分組成青稞85-95%，營養液5-15%;
所述營養液由以下重量百分比的組分組成=KH2PO4 O. 1-0.3%，復合維生素O. 1-0.2%，生物素O. 05-0. 1%，牛肉膏2-4%，水余量；
青稞先經過脫皮處理，再用營養液浸泡l_3h后，高溫滅菌得到發酵培養基。青稞脫皮后，高溫滅菌(蒸熟)之后，粘性大，含水量高，傳統的大米固體發酵工藝不適合用于脫皮青稞的發酵生產，因此本發明優化了發酵條件。(3)生產發酵
將發酵培養基冷卻至40°C以下接種液體菌種，接種量為10-20wt%，裝入發酵罐，連續通氣培養5-10天得發酵產物，發酵產物經烘干、高溫滅菌、無菌碾粉，得到高母育酚含量青稞紅曲。青稞是禾本科大麥屬的一種禾谷類作物，因其內外穎殼分離，籽粒裸露，故又稱裸 大麥、元麥、米大麥。主要產自中國西藏、青海、四川、云南等地，是藏族人民的主要糧食。青稞具有豐富的營養價值和突出的醫藥保健作用。在高寒缺氧的青藏高原，為何不乏百歲老人，這與常食青稞，與青稞突出的醫療保健功能作用是分不開的。據《本草拾遺》記載青稞，下氣寬中、壯精益力、除濕發汗、止瀉。藏醫典籍《晶珠本草》更把青稞作為一種重要藥物，用于治療多種疾病。與大米相比，青稞的價格要低廉很多，且我國青稞產量大，小部分用于食用之外，
大部分用來制青稞酒，這樣大大降低了青稞的經濟效益。本發明利用青稞發酵生產紅曲，可
以大大提高青稞的經濟效益。此外，青稞中含有一種大米不具備的保健成分母育酚，本發
明利用青稞發酵生產的青稞紅曲，具有母育酚的抗氧化性和抑制癌癥等方面的獨特生理功
能。通過本發明，提高了青稞的功能成分和微生物代謝功效成分的綜合利用，增加了經濟效.、/■
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作為優選，步驟(I)中所述的種子培養基每升含蛋白胨2-5g，復合氨基酸O. 5_2g，蔗糖10-15g，MgSO4 O. 2-0. 4g, KH2PO4 2_4g，NaNO3 l_3g，其余為水；用醋酸調節 pH 為 2· 0_3· O。作為優選，步驟(2)中青稞的脫皮率在60%_90%。作為優選，步驟(3)中連續通氣培養的條件為通氣壓力控制在O. 01-0. IMpa，空氣溫度30-35°C，空氣濕度40-80%。通過控制發酵條件，以獲得高含量母育酚。本發明的有益效果是
I、以廉價的青稞發酵生產紅曲，大大降低了紅曲的生產成本，提高了青稞的經濟效益。2、具有高含量母育酚的特點，因此具有母育酚的抗氧化性和抑制癌癥等方面的獨特生理功能。3、生產周期短嗎，效率高，產品品質高，生產成本低，易于操作。
圖I是本發明發酵罐的一種截面 圖2是本發明發酵罐內筒的一種結構示意圖。圖中1、外筒，2、內筒，3、通氣管。
具體實施例方式下面通過具體實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的具體說明。本發明中，若非特指，所采用的原料和設備等均可從市場購得或是本領域常用的。下述實施例中的方法，如無特別說明，均為本領域的常規方法。
本發明中所用的原料復合氨基酸、復合維生素、生物素均購自北京奧博星生物技術有限責任公司。本發明的工藝方法如下
(1)菌種培養
采用CGMCC編號3. 2666紅曲霉作為生產用種子，在30_40°C溫度下，用麥芽汁瓊脂培養基培養7-15天后，再經種子培養基培養3-6天得液體菌種；
(2)發酵培養基制備
發酵培養基由以下重量百分比的組分組成青稞85-95%，營養液5-15%; 所述營養液由以下重量百分比的組分組成=KH2PO4 O. 1-0.3%，復合維生素O. 1-0.2%，生物素O. 05-0. 1%，牛肉膏2-4%，水余量；
青稞先經過脫皮處理，再用營養液浸泡l_3h后，高溫滅菌得到發酵培養基；
(3)生產發酵
將發酵培養基冷卻至40°C以下接種液體菌種，接種量為10-20wt%，裝入發酵罐，連續通氣培養5-10天得發酵產物，發酵產物經烘干、高溫滅菌、無菌碾粉，得到高母育酚含量青稞紅曲。作為優選條件，本發明以下實施例使用的發酵罐結構可以如下設置
發酵罐由圓柱狀的內筒2和外筒I組成(見附圖1)，內筒2直徑200-400mm，外筒I直徑1000-2000mm，內筒2 (附圖2)和外筒I均由篩板制成，篩板上的篩孔的孔徑為5mm，篩孔孔間距25mm，內筒2和外筒I之間的空腔內，沿內、外筒的長度方向均勻分布有多根通氣管，優選通氣管3數量為8根。通氣管3也由篩板制成，篩板上的篩孔的孔徑為2_，篩孔孔間距 15mm。實施例I :
(I)菌種培養
采用CGMCC編號3. 2666紅曲霉作為生產用種子，在35°C溫度下，用麥芽汁瓊脂培養基培養180h后，再經種子培養基培養72h得液體菌種；
種子培養基每升含魚蛋白胨2g,復合氨基酸2g,鹿糖15g, MgSO4 O. 4g, KH2PO4 2g, NaNO3lg，其余為水；用醋酸調節pH為2.0。(2)發酵培養基制備
發酵培養基由以下重量百分比的組分組成青稞85%，營養液15%。營養液由以下重量百分比的組分組成=KH2PO4 O. 1%，復合維生素O. 2%,生物素O. 05%,牛肉膏 4%, 95. 65%。青稞先經過脫皮處理，脫皮率60%，再用營養液浸泡Ih后，高溫滅菌得到發酵培養基;
(3)生產發酵
將發酵培養基冷卻至40°C以下接種液體菌種，接種量為10wt%，裝入發酵罐(裝入內筒與外筒之間構成的空腔內，內筒主要起通氣作用)，通氣壓力控制在O. OlMpa (指通入通氣管的空氣壓力)，空氣溫度30°C (指通入通氣管的空氣溫度)，空氣濕度40% (指通入通氣管的空氣濕度)條件下，連續通氣培養5天得發酵產物，發酵產物經80°C抽真空烘干、高溫滅菌、無菌碾粉，得到高母育酚含量青稞紅曲。
用HPLC法測母育酚含量5. 7 μ g/g。測定方法見中華人民共和國農業部標準(NY/T 1589-2008)，下同。實施例2
(I)菌種培養
采用CGMCC編號3. 2666紅曲霉作為生產用種子，在35°C溫度下，用麥芽汁瓊脂培養基培養180h后，再經種子培養基培養72h得液體菌種；
種子培養基每升含魚蛋白胨5g，復合氨基酸O. 5g，蔗糖10g，MgSO4 O. 2g，KH2PO4 4g，NaNO3 3g，其余為水；用醋酸調節pH為3.0。(2)發酵培養基制備 發酵培養基由以下重量百分比的組分組成青稞95%，營養液5%。營養液由以下重量百分比的組分組成=KH2PO4 O. 3%,復合維生素O. 1%，生物素O. 1%，牛肉膏 2%,水 97. 5%ο青稞先經過脫皮處理，脫皮率65%，再用營養液浸泡3h后，高溫滅菌得到發酵培養基;
(3)生產發酵
將發酵培養基冷卻至40°C以下接種液體菌種，接種量為20wt%，裝入發酵罐(裝入內筒與外筒之間構成的空腔內，內筒主要起通氣作用)，通氣壓力控制在O. IMpa (指通入通氣管的空氣壓力)，空氣溫度32°C (指通入通氣管的空氣溫度)，空氣濕度60%(指通入通氣管的空氣濕度)條件下，連續通氣培養10天得發酵產物，發酵產物經80°C抽真空烘干、高溫滅菌、無菌碾粉，得到高母育酚含量青稞紅曲。用HPLC法測母育酚含量7. 8 μ g/g。實施例3
(I)菌種培養
采用CGMCC編號3. 2666紅曲霉作為生產用種子，在35°C溫度下，用麥芽汁瓊脂培養基培養180h后，再經種子培養基培養72h得液體菌種；
種子培養基每升含牛肉蛋白胨2g，復合氨基酸O. 5g，蔗糖12g，MgSO4 O. 2g，KH2PO42. 5g, NaNO3 1.5g，其余為水；用醋酸調節pH為2. O。(2)發酵培養基制備
發酵培養基由以下重量百分比的組分組成青稞90%，營養液10%。營養液由以下重量百分比的組分組成=KH2PO4 O. 2%,復合維生素O. 1%，生物素O. 05%,牛肉膏 2%,水 97. 65%。青稞先經過脫皮處理，脫皮率70%，再用營養液浸泡2h后，高溫滅菌得到發酵培養基;
(3)生產發酵
將發酵培養基冷卻至40°C以下接種液體菌種，接種量為15wt%，裝入發酵罐(裝入內筒與外筒之間構成的空腔內，內筒主要起通氣作用)，通氣壓力控制在O. 02Mpa(指通入通氣管的空氣壓力)，空氣溫度32°C (指通入通氣管的空氣溫度)，空氣濕度60% (指通入通氣管的空氣濕度)條件下，連續通氣培養8天得發酵產物，發酵產物經80°C抽真空烘干、高溫滅菌、無菌碾粉，得到高母育酚含量青稞紅曲。
用HPLC法測母育酚含量17. 2 μ g/g。實施例4
(I)菌種培養
采用CGMCC編號3. 2666紅曲霉作為生產用種子，在35°C溫度下，用麥芽汁瓊脂培養基培養180h后，再經種子培養基培養72h得液體菌種；
種子培養基每升含牛肉蛋白胨2g，復合氨基酸O. 5g，蔗糖12g，MgSO4 O. 2g，KH2PO4
2.5g, NaNO3 1.5g，其余為水；用醋酸調節pH為2. O 。(2)發酵培養基制備
發酵培養基由以下重量百分比的組分組成青稞90%，營養液10%。營養液由以下重量百分比的組分組成=KH2PO4 O. 2%,復合維生素O. 1%，生物素O. 05%,牛肉膏 2%,水 97. 65%。青稞先經過脫皮處理，脫皮率70%，再用營養液浸泡2h后，高溫滅菌得到發酵培養基;
(3)生產發酵
將發酵培養基冷卻至40°C以下接種液體菌種，接種量為15wt%，裝入發酵罐(裝入內筒與外筒之間構成的空腔內，內筒主要起通氣作用)，通氣壓力控制在O. 04Mpa(指通入通氣管的空氣壓力)，空氣溫度32°C (指通入通氣管的空氣溫度)，空氣濕度70% (指通入通氣管的空氣濕度)條件下，連續通氣培養8天得發酵產物，發酵產物經80°C抽真空烘干、高溫滅菌、無菌碾粉，得到高母育酚含量青稞紅曲。用HPLC法測母育酚含量29. 2 μ g/g。實施例5
(I)菌種培養
采用CGMCC編號3. 2666紅曲霉作為生產用種子，在35°C溫度下，用麥芽汁瓊脂培養基培養180h后，再經種子培養基培養72h得液體菌種；
種子培養基每升含牛肉蛋白胨2g，復合氨基酸O. 5g，蔗糖12g，MgSO4 O. 2g，KH2PO4
2.5g, NaNO3 1.5g，其余為水；用醋酸調節pH為2. O。(2)發酵培養基制備
發酵培養基由以下重量百分比的組分組成青稞90%，營養液10%。營養液由以下重量百分比的組分組成=KH2PO4 O. 2%,復合維生素O. 1%，生物素O. 05%,牛肉膏 2%,水 97. 65%。青稞先經過脫皮處理，脫皮率75%，再用營養液浸泡2h后，高溫滅菌得到發酵培養基;
(3)生產發酵
將發酵培養基冷卻至40°C以下接種液體菌種，接種量為15wt%，裝入發酵罐(裝入內筒與外筒之間構成的空腔內，內筒主要起通氣作用)，通氣壓力控制在O. 04Mpa(指通入通氣管的空氣壓力)，空氣溫度35°C (指通入通氣管的空氣溫度)，空氣濕度60% (指通入通氣管的空氣濕度)條件下，連續通氣培養8天得發酵產物，發酵產物經80°C抽真空烘干、高溫滅菌、無菌碾粉，得到高母育酚含量青稞紅曲。用HPLC法測母育酚含量37. 2 μ g/g。
實施例6
(I)菌種培養
采用CGMCC編號3. 2666紅曲霉作為生產用種子，在35°C溫度下，用麥芽汁瓊脂培養基培養180h后，再經種子培養基培養72h得液體菌種；
種子培養基每升含牛肉蛋白胨2g，復合氨基酸O. 5g，蔗糖12g，MgSO4 O. 2g，KH2PO4 2.5g, NaNO3 1.5g，其余為水；用醋酸調節pH為2. O。(2)發酵培養基制備
發酵培養基由以下重量百分比的組分組成青稞90%，營養液10%。營養液由以下重量百分比的組分組成KH2P04 O. 2%,復合維生素O. 1%，生物素
O.05%,牛肉膏 2%,水 97. 65%。青稞先經過脫皮處理，脫皮率90%，再用營養液浸泡3h后，高溫滅菌得到發酵培養基;
(3)生產發酵
將發酵培養基冷卻至40°C以下接種液體菌種，接種量為15wt%，裝入發酵罐(裝入內筒與外筒之間構成的空腔內，內筒主要起通氣作用)，通氣壓力控制在O. 04Mpa(指通入通氣管的空氣壓力)，空氣溫度32°C (指通入通氣管的空氣溫度)，空氣濕度80% (指通入通氣管的空氣濕度)條件下，連續通氣培養8天得發酵產物，發酵產物經80°C抽真空烘干、高溫滅菌、無菌碾粉，得到高母育酚含量青稞紅曲。用HPLC法測母育酚含量45. O μ g/g。本發明制得的青稞紅曲，色價在1000以上，紫紅色，母育酚的含量在4-45 μ g/g，可用于食品著色以及功能食品的配料。以上所述的實施例只是本發明的一種較佳的方案，并非對本發明作任何形式上的限制，在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其它的變體及改型。
權利要求
1.一種高母育酚含量青稞紅曲的生產工藝，其特征在于所述的生產工藝步驟如下 (1)菌種培養 采用CGMCC編號3. 2666紅曲霉作為生產用種子，在30_40°C溫度下，用麥芽汁瓊脂培養基培養7-15天后，再經種子培養基培養3-6天得液體菌種； (2)發酵培養基制備 發酵培養基由以下重量百分比的組分組成青稞85-95%，營養液5-15%; 所述營養液由以下重量百分比的組分組成=KH2PO4 0. 1_0.3%，復合維生素0. 1-0.2%，生物素0. 05-0. 1%，牛肉膏2-4%，水余量； 青稞先經過脫皮處理，再用營養液浸泡l_3h后，高溫滅菌得到發酵培養基； (3)生產發酵 將發酵培養基冷卻至40°C以下接種液體菌種，接種量為10-20wt%，裝入發酵罐，連續通氣培養5-10天得發酵產物，發酵產物經烘干、高溫滅菌、無菌碾粉，得到高母育酚含量青稞紅曲。
2.根據權利要求I所述的高母育酚含量青稞紅曲的生產工藝，其特征在于步驟(I)中所述的種子培養基每升含蛋白胨2-5g，復合氨基酸0. 5-2g，蔗糖10-15g，MgSO4 0. 2-0. 4g,KH2PO4 2-4g，NaNO3 l_3g，其余為水；用醋酸調節 pH 為 2. 0-3. O。
3.根據權利要求I或2所述的高母育酚含量青稞紅曲的生產工藝，其特征在于步驟(2)中青棵的脫皮率在60%_90%。
4.根據權利要求I或2所述的高母育酚含量青稞紅曲的生產工藝，其特征在于步驟(3)中連續通氣培養的條件為通氣壓力控制在0.01-0.IMpa，空氣溫度30-35°C，空氣濕度40-80%o
全文摘要
本發明公開了一種高母育酚含量青稞紅曲的生產工藝，其目的在于目的在于解決現有的紅曲的生產多采用紅曲菌發酵大米而獲得，生產成本高的問題。本發明采用CGMCC編號3.2666紅曲霉作為生產用種子，以廉價的青稞發酵生產紅曲，大大降低了紅曲的生產成本，提高了青稞的經濟效益，具有高含量母育酚的特點。
文檔編號A61P3/06GK102949610SQ20121041706
公開日2013年3月6日 申請日期2012年10月29日 優先權日2012年10月29日
發明者丁予章, 丁舸, 朱睦元 申請人:義烏章舸生物工程有限公司