一种固态发酵制备高色价红曲产品的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于微生物发酵领域，涉及一种色素高产菌株高粱红曲菌T3 T3)的固态发酵培养基及其高色价红曲产品的制备方法。
【背景技术】
[0002] 红曲也称丹曲，传统红曲的做法是以大米为原料，接种红曲菌经固体发酵而成，具 有药食两用价值。红曲菌在分类学上属于真菌界，子囊菌门，真子囊菌纲，散子囊菌目，红 曲菌科，红曲菌属。
[0003] 红曲在我国历史悠久，主要应用于酿酒、中药及食品添加剂等方面，在我国的福 建、浙江、江西、广东、台湾一带广为使用，主要应用于酿酒、中药及食品添加剂等方面。红曲 中具有多种生理活性的次级代谢物质(红曲色素、MonacolinK、氨基丁酸等)，具有健脾 健胃、活血化瘀、降血压、降胆固醇和降血糖等作用，已成为研究的热点，引起众多学者的研 究兴趣。其中，红曲色素作为目前世界上唯一微生物发酵生产的天然色素，符合食品着色剂 "天然、营养、多功能"的发展方向，具有很好的应用前景。现代科学研究表明，红曲色素主要 由化学结构不同、性质相近的红、橙、黄三类色素组成，具有抑菌、抗氧化、降血脂、抗老年痴 呆和抗癌的等多种生理功效。
[0004] 开发高色价的红曲产品，红曲霉菌株的选育和发酵培养基的选择与优化是至关 重要。红曲霉属的许多菌株被用于红曲色素的生产，其中使用最广泛的有：紫色红曲霉、 红色红曲霉、安卡红曲霉和丛毛红曲霉。到目前为止，尚未见以高粱红曲菌T3(ifoaascm T3)为发酵菌种用于制备高色价红曲产品的研究报道。作为一株具有特殊生理 功能的微生物，由于其生长代谢可能受到培养条件的影响，如碳源、氮源、无机盐、水份等， 因此急需对高粱红曲菌T3培养基成分进行优化，从而开发高色价的红曲产品。在食品或医 药行业，红曲品种很多，大都以谷物为原料制备的，如大米、大豆、小米、玉米、木薯、菠萝蜜 籽等谷物(穆洪霞等，红曲霉发酵不同底物产色素的研究进展.中国酿造，Vol. 33,No. 1， 2014.)。
[0005] 红米，米色粉红，糯性，米粒细长，有香气，富含蛋白质、氨基酸、不饱和脂肪酸和人 体必需的多种维生素，其微量元素锌、铜、铁、硒、钥、钙、锰等含量比普通稻米高0. 5~3 倍。有研究显示，红米还含有黄酮类化合物、生物碱、植物留醇以及强心甙和胡萝卜素 等药用成分。中医认为红米能滋阴补肾、健脾开胃，是延缓衰老的保健食品。然而，目前尚 未见以红米为主要固态发酵基质制备高色价红曲产品的研究报道。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种可显著提高高粱红曲菌T3 T3) 色素产量的固态发酵培养基配方及其配制方法。
[0007] 本发明的另一目的在于提供一种高色价红曲产品的固态发酵制备方法。
[0008] 所述高粱红曲菌T3 T3)已于2014年12月10日保藏于中 国典型培养物保藏中心，地址为中国武汉武汉大学，保藏编号为CCTCCNO:M2014642。
[0009] 其步骤包括如下： 1) 称取红米、果糖、氯化铵、硫酸镁和磷酸二氢钾依次加入到三角瓶或其它可高压 灭菌的容器中，采用乳酸-水溶液调节培养基初始水份含量，灭菌后即得高粱红曲菌T3 T3)的固态发酵培养基； 2) 灭菌的培养基冷却至室温后，接种10mL的高粱红曲菌ho/ia/從T3)的 孢子悬液，将培养基原料与孢子悬液充分混匀后置于恒温培养箱中培养，培养温度为25~ 35°C，时间为6~26天，发酵终产物置于鼓风干燥箱中烘干，烘干温度为30~60°C，时间为 8~16小时。
[0010] 所述高粱红曲菌T3 T3)是一种高产色素的红曲菌。
[0011] 本发明所述高粱红曲菌T3)的固态发酵培养基配方组成： 主要发酵基质为红米，同时添加果糖（〇. 1%~1. 〇%)、氯化铵 （0. 01%~0. 45%)、硫 酸镁（0? 05%~0? 5%)和磷酸二氢钾（0? 1%~0? 5%)，采用乳酸-水溶液（0? 01%~0? 1% (w/v))控制培养基初始水份含量为25~55%。
[0012] 本发明以红米为主要固态发酵基质，考察了外加营养成分(碳氮源、无机盐、水份 等)浓度对高粱红曲菌T3 红曲色素产量的影响，并利用中心组合 设计实验对培养基组成进行了优化，开发出了一种适合生产高色价红曲色素的高粱红曲菌T3 T3)的固态发酵培养基。
[0013] 本发明所述高粱红曲菌T3 T3)的固态发酵培养基的组成最 好为，在l〇〇〇mL的三角瓶或其它可高压灭菌的容器中含有： 红米 100g; 果糖 〇. 54% ; 氯化铵 0. 06% ; 硫酸镁 0. 20%; 磷酸二氢钾 0. 30%; 采用0. 05% (w/v)的乳酸-水溶液控制培养基初始水份含量为38. 02%。
[0014] 本发明所述高粱红曲菌T3 T3)的固态发酵培养基的制备方 法为： 称取红米、果糖、氯化铵、硫酸镁和磷酸二氢钾依次加入到l〇〇〇mL三角瓶或其它可高 压灭菌的容器中，采用0. 05% (w/v)的乳酸-水溶液调节培养基初始水份含量为38. 02%，灭 菌后即得高梁红曲菌T3 T3)的高梁红曲菌T3 T3)的固态发酵培养基。
[0015] 所述灭菌，可采用高压灭菌，所述高压灭菌的条件可为：温度121°C，时间30min。
[0016] 本发明所述高色价红曲产品的固态发酵制备方法为： 灭菌后的固态发酵培养基冷却至室温后，接种10mL的高粱红曲菌T3 T3)的孢子悬液，将培养基原料与孢子悬液充分混匀后置于恒温培养箱中发酵， 发酵温度为25~35°C，发酵时间为6~26天，发酵终产物置于鼓风干燥箱中烘干，烘干温 度为30~60°C，时间为8~16小时。
[0017] 所述高粱红曲菌T3 T3)孢子悬液的制备方法为： 将高粱红曲菌T3(ifoaascysT3)菌种接种于马铃薯葡萄糖琼脂斜面，在 26-35°C下活化培养5-8天，经活化扩培两次后，加入100mL的无菌孢子洗脱液（0. 9%(w/v) 氯化钠和0. 1% (w/v)吐温80)洗脱斜面上的孢子。
[0018] 所述发酵温度最好为30°C，发酵时间最好为10天。
[0019] 所述发酵终产物的烘干温度最好为40°C，时间最好为10小时； 所述高色价红曲产品的水分含量为10%以下。
[0020] 本发明的红曲菌经马铃薯葡萄糖琼脂斜面活化扩培、固态发酵培养基发酵，发酵 获得的红米发酵产物中红曲菌生物量多、色素色价高、MonacolinK高以及含有必须脂肪酸 亚油酸等抗氧化成分，制备周期短，具有丰富的营养价值和突出的医疗保健作用。
【附图说明】
[0021] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一