CN101760477B - 一种降血压红曲的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种降血压红曲的制造方法，所述方法包括以蕨菜为原料经低温和打浆处理制成转化母液，然后利用转化母液将谷氨酸或谷氨酸钠转化成含γ-氨基丁酸的转化液，接着在转化液中加入营养物质并调节水含量装瓶灭菌后接种红曲菌，然后使接种红曲菌的培养料于24-35℃下发酵处理10-40天，发酵产物干燥并粉碎处理即可获得降血压红曲。本发明方法可较好解决谷氨酸或谷氨酸钠转化不彻底而存在口味的问题；同时本发明获得的降血压红曲中γ-氨基丁酸的含量高、同时也含有Monacolin K、红曲色素、蕨菜黄酮和麦角甾醇等物质，具有更强的降血压、改善睡眠功能。
Description
技术领域
本发明涉及药品、保健食品原料的加工技术领域，具体涉及一种以γ-氨基丁酸为主要衡量指标的降血压红曲的制造方法。
背景技术
自1979年，日本学者在红曲的发酵液中发现具有降血脂效果的Monacolin K以来，红曲这一中华民族先民智慧结晶的产物，便开始成为国际生物领域学术研究的热点，促进了红曲的产业化发展与普及。传统的功能性红曲是指红曲菌接种到大米上，经一定时间的发酵后，干燥而成发酵物。而今，我们国家生产的功能性红曲已经远销欧洲，美洲，非洲等等多个国家和地区，其卓越的效果和极低的副作用，正受到越来越多国家消费者的喜爱。
对功能性红曲的研究是从降血脂开始的，关于功能性红曲降血脂效果，已为中国、美国、德国、挪威等等许多国家的动物试验和临床试验所证实。但近年来的研究结果表明，功能性红曲的效果不局限于降低血脂、防治心脑血管疾病方面，功能性红曲在抗癌、抗氧化、抗疲劳、降血压、抗炎症、防治骨质疏松等方面也有相当不错的表现。
γ-氨基丁酸(GABA)是一种抑制性神经递质，具有血压、改善记忆力、预防癫痫、预防老年痴呆、舒缓压力、抗衰老等等功效，是目前国际上十分流行的一种功能性食品因子。在美国、日本市场关于其的产品十分流行。
目前获得γ-氨基丁酸的方法，主要包括化学法和生物法，化学法具有反应条件激烈，一般都需要高温压环境，使用或者产生一些有毒有害的物质，如现有的通用合成γ-氨基丁酸的方法是吡咯烷酮和剧毒物质氰化钾反应来实现的，虽然中国专利CN1660777公开了一种利用氢氧化钾或氢氧化钠来替代剧毒物质氰化钾进行合成的方法，但是该反应依然要在100-150℃下反应。随着人们对生存环境日益恶化和化学品所带来的毒性和环境污染认识的日益深入，能耗低，污染小，毒性小的生物方法越来越受到人们的亲来。就γ-氨基丁酸而言，利用生物方法获得γ-氨基丁酸的研究目前正如火如荼，如利用大肠杆菌(中国专利CN1635128)、乳酸菌(中国发明CN101333548、CN101389751和CN101311273等)等进行液态发酵的方法获得γ-氨基丁酸；利用植物如米糠(中国专利CN1995365、中国发明CN101265487和CN101294172)、糙米(中国发明CN1939144、CN101380075和CN101433291)、南瓜(中国发明CN1840672)、茶叶(中国发明CN101356942和CN101401598)、大豆(中国发明CN1988812)、米胚芽(中国发明CN1939146)等进行生物转化来获得γ-氨基丁酸等等。
蕨菜又“山珍之王”的美誉，是一种纯天然的野生植物，在我国北到黑龙江，南到广东，广西均有分布，很多年前就是中国先民喜爱的美食。蕨菜除了用于食用之外，还有很好的药用价值，现代研究表明，蕨菜含有非常丰富的黄酮，可达干重的7％以上，具有抗氧化、降血糖、血压以及促进机体排铅的功效。蕨菜所含的粗纤维能促进肠胃蠕动，具有下气通便，清肠排毒之功效。
业已发现，γ-氨基丁酸做为一种降血压的成分存在于红曲，但是含量较小，据陈体强等人(参见海峡药学[J]，2005年，第17卷第5期)的测定，红曲中γ-氨基丁酸的含量仅为0.419mg/g。公开号CN101240301的中国发明公开了一种固态发酵制备γ-氨基丁酸的方法，其是利用从腐乳中分离出的红曲菌，进行发酵，制备的红曲γ-氨基丁酸最高含量仅为0.35mg/g。虽然已经有研究表明，红曲中的降血压成分并不仅仅为γ-氨基丁酸，但其过低的含量会直接影响到红曲在降血压方面的表现。如何利用生物方法获得高含γ-氨基丁酸的功能性红曲以增强红曲的降血压功效一直是研究的热点。
发明内容
针对传统的红曲中，γ-氨基丁酸的含量较低直接影响到红曲的降压效果，本发明的目的是提供一种降血压红曲的制造方法，可以提高红曲中γ-氨基丁酸的含量，并使其与红曲中的其他活性物质协同作用，达到更为显著的降血压效果。
为实现本发明的目的，发明人提供如下技术方案：
一种降血压红曲的制造方法，所述得方法包括下述步骤：
(1)制备蕨菜转化物
取新鲜蕨菜，低温处理后打浆处理获得蕨菜浆液；然后搅拌条件下将蕨菜浆液缓慢加入到pH＝5.8-7.0、维生素B6浓度为10-60mg/L、谷氨酸或谷氨酸钠浓度为2-10g/L的水溶液中，于35-40℃下转化处理6-16h，得到转化液，
(2)制备降血压红曲
A、制备培养基
在步骤(1)得到的转化液中加入营养物质并调节其含水量在30-50wt％，然后将其于121℃下灭菌处理45-60min得到所需培养基，
B、接种、发酵处理
步骤A得到的培养基冷却至室温后接种红曲菌种，接种量为7-15％(ml/g)，然后于24-35℃下发酵处理10-40天，
C、将步骤B的发酵产物干燥、粉碎处理既得降血压红曲成品。
发明人发现，蕨菜中谷氨酸脱羧酶的含量非常高，利用它可以将谷氨酸或者谷氨酸钠转化为γ-氨基丁酸，以获得高含γ-氨基丁酸的蕨菜或者转化液，但是仍存在以下问题：第一、单一的富含γ-氨基丁酸的蕨菜，其降压效果不是特别显著；第二、谷氨酸或谷氨酸钠转化不完全，一般而言，转化率为80％左右，未转化的谷氨酸或谷氨酸钠给产品带来了鲜味，对于不习惯食用味精的消费者而言，存在口味问题。发明人还发现，红曲菌在有蕨菜或者是其提取物的培养基上生长良好，蕨菜及其提取物对其生长不存在抑制作用。因此，可以在蕨菜的转化液中接种红曲菌来解决上述两个方面的问题。
本发明提供的降血压红曲的制造方法，其包括两个主要过程，第一个过程是利用新鲜蕨菜中的谷氨酸脱羧酶将谷氨酸或谷氨酸钠生物转化成γ-氨基丁酸；第二过程是利用红曲菌发酵转化后的蕨菜转化物，进一步利用红曲菌将第一个过程未转化完全的谷氨酸或谷氨酸钠消耗掉，从而获得以γ-氨基丁酸为主要成份的降血压红曲，解决产品因谷氨酸或谷氨酸钠存在而产生的口味问题。此外，获得的降血压红曲还含有Monacolin K(莫那可林K)、红曲色素、黄酮和麦角甾醇等活性物质，研究表明，同时含有γ-氨基丁酸、Monacolin K(莫那可林K)、红曲色素、黄酮和麦角甾醇等活性物质的红曲获得了更好的降血压效果，可解决单一的富含γ-氨基丁酸蕨菜粉降压功效不是特明显的问题。
作为优选，根据本发明所述的降血压红曲的制造方法，其中，所述步骤(1)中低温处理为于温度4-15℃下进行4-24小时。
作为优选，根据本发明所述的降血压红曲的制造方法，其中，所述步骤(1)中打浆处理的温度不超过40℃。打浆处理时一定要控制好温度，不能超过40℃，否则会导致酶失活。
作为优选，根据本发明所述的降血压红曲的制造方法，其中，所述步骤(2)中将步骤(1)得到的转化液浓缩后再加入营养物质并调节其含水量至30-50wt％或将转化液过滤后将滤液浓缩并与滤渣合并后再加入营养物质并调节其含水量至30-50wt％。浓缩倍数可根据最终产品中所要求的γ-氨基丁酸含量决定。
作为优选，根据本发明所述的降血压红曲的制造方法，其中所述步骤(2)中营养物质包括碳源、氮源和微量元素物质，碳源物质包含迟效碳源，如富含淀粉类物质，如大米、小麦、麸皮或米糠，也包含速效碳源，如蔗糖、葡萄糖等；氮源物质包括迟效氮源，如大豆、酵母等，也包括速效氮源如动植物蛋白胨、氨基酸、硫酸铵等；微量元素物质选自硫酸镁、硫酸锌等。
作为优选，根据本发明所述的降血压红曲的制造方法，其中，所述步骤(2)中的红曲菌种选自Monascus purpureus(紫色红曲霉)、Monascus anka(红曲红曲霉)、Monascuspilosus(丛毛红曲霉)或Monascus ruber(红色红曲霉)。
作为优选，根据本发明所述的降血压红曲的制造方法，其中，所述步骤(2)中接种量为10％(ml/g)。
作为优选，根据本发明所述的降血压红曲的制造方法，其中，所述步骤(2)中发酵处理为于30-35℃下培养3天后转入24-26℃下培养4-35天。
作为优选，根据本发明所述的降血压红曲的制造方法，其中，所述降血压红曲成品中γ-氨基丁酸的含量＞500mg/kg。
作为优选，根据本发明所述的降血压红曲的制造方法，其中，所述降血压红曲成品中还含有Monacolin K(莫那可林K)、红曲色素、黄酮和麦角甾醇等活性物质。红曲中的Monacolin K，作为一种抑制胆固醇合成的活性物质，是公认的降低胆固醇的理想药剂，具有高效、低毒、安全的特点；红曲色素，是一种天然着色剂，具有治疗胺血症和促进脂肪细胞分解；蕨菜黄酮具有降血脂、缓解铅中毒的功能；麦角甾醇是一种重要的植物甾醇，具有预防和治疗骨质疏松的作用。发明人研究发现，单一富含γ-氨基丁酸的蕨菜，其降压效果不是特别明显，而本发明获得的降血压红曲产品中除了含有含量较高的γ-氨基丁酸外，一般可达500mg/kg，还含有Monacolin K、红曲色素、蕨菜黄酮和麦角甾醇等活性物质，实验表明本发明产品具备更好的降血压功能，同时还具有改善睡眠的功能。
本发明方法提供的降血压红曲可用于制备食品、保健食品或药品。
本发明具有以下优点：
1、生产工艺简单，适合大规模工业化生产以γ-氨基丁酸为主要衡量指标的功能性红曲。
2、解决了蕨菜转化谷氨酸或谷氨酸钠不彻底，产物因存在的谷氨酸或谷氨酸钠而产生口味问题。
3、本发明的降血压红曲具有更强的降血压、改善睡眠等功效。
4、为蕨菜提供一条增加其附加值的出路，有广阔的商业价值。
具体实施方式
下面结合实施例，更具体地说明本发明的内容。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所有的设备和原料等均可从市场购得或是本行业常用的。
实施例1
取新鲜蕨菜1000克，清洗干净，浸泡入水中，放入冰箱冷藏箱内4℃处理12h后取出，打成浆状，得到蕨菜浆液；以pH＝6.0、维生素B6浓度为10mg/L、谷氨酸钠浓度为5g/L的水溶液为转化母液。
将上述蕨菜浆液缓慢倒入1L转化母液中，边倒入边搅拌，使蕨菜浆液均匀的分散在转化母液内；然后将所得混合液于35℃条件下转化处理12小时；转化处理结束后，在得到的转化液中加入40克大豆蛋白胨、硫酸镁1.0g和硫酸锌1.0g，并拌入2.9公斤米糠，使培养基的含水量到40％并搅拌均匀；然后将培养基装入三角瓶内，500mL三角瓶装量为120克，封口放入蒸汽灭菌锅内，于121℃下灭菌处理45min；取出灭菌好的三角瓶，就热打散，待冷却至室温后，每瓶接种Monascus purpureus液体菌种10ml，然后将接种好的三角瓶首先在32℃下发酵培养3天，接着于25℃下发酵培养12天，得到的发酵产物放入鼓风干燥箱内(80℃)干燥后，再做粉碎处理即得成品。
经检测，成品中的γ-氨基丁酸含量为785.22mg/kg，Monacolin K含量为9.8mg/g、红曲色价为258、黄酮含量1.8mg/g。
实施例2
取新鲜蕨菜1000克，清洗干净，浸泡入水中，放入冰箱冷藏箱内4℃处理12h后取出，打成浆状，得到蕨菜浆液；以pH＝5.8、维生素B6浓度为30mg/L、谷氨酸钠浓度为7g/L的水溶液为转化母液。
将上述蕨菜浆液缓慢倒入1L转化母液中，边倒入边搅拌，使蕨菜浆液均匀的分散在转化母液内；然后将所得混合液于40℃条件下转化处理14小时；转化处理结束后，将得到的转化液过滤，得到滤液1.4L，滤液浓缩为0.8L后，浓缩液中拌入蕨菜渣、20克大豆蛋白胨、1.5公斤米糠、蔗糖20克、硫酸镁0.8g和硫酸锌0.8g，使转化液的含水量到40％并搅拌均匀；然后将所得转化液装入三角瓶内，500mL三角瓶装量为120克，封口放入蒸汽灭菌锅内，于121℃下灭菌处理45min；取出灭菌好的三角瓶，就热打散，待冷却至室温后，每瓶接种Monascus ruber液体菌种10mL，然后将接种好的三角瓶首先在32℃下发酵培养3天，接着于25℃下发酵培养12天，得到的发酵产物放入鼓风干燥箱内(80℃)干燥后，再做粉碎处理即得成品。
经检测，成品中的γ-氨基丁酸含量为2932.20mg/kg，Monacolin K含量为9.2mg/g、红曲色价274、蕨菜黄酮含量2.53mg/g。
实施例3
取新鲜蕨菜1000克，清洗干净，浸泡入水中，放入冰箱冷藏箱内4℃处理24h后取出，打成浆状，得到蕨菜浆液；以pH＝7.0、维生素B6浓度为60mg/L、谷氨酸钠浓度为8g/L的水溶液为转化母液。
将上述蕨菜浆液缓慢倒入1L转化母液中，边倒入边搅拌，使蕨菜浆液均匀的分散在转化母液内；然后将所得混合液于36℃条件下转化处理16小时；转化处理结束后，在得到的转化液中加入20克大豆蛋白胨，并拌入2.5公斤米糠，使培养基的含水量到42％并搅拌均匀；然后将培养基装入三角瓶内，500mL三角瓶装量为120克，封口放入蒸汽灭菌锅内，于121℃下灭菌处理60min；取出灭菌好的三角瓶，就热打散，待冷却至室温后，每瓶接种Monascusanka液体菌种15ml，然后将接种好的三角瓶首先在30℃下发酵培养3天，接着于24℃下发酵培养20天，得到的发酵产物放入鼓风干燥箱内(80℃)干燥后，再做粉碎处理即得成品。
经检测，成品中的γ-氨基丁酸含量为1987mg/kg，Monacolin K含量为13.54mg/g、红曲色价为297、黄酮含量1.65mg/g。
实施例4
取新鲜蕨菜1000克，清洗干净，浸泡入水中，放入冰箱冷藏箱内4℃处理12h后取出，打成浆状，得到蕨菜浆液；以pH＝6.0、维生素B6浓度为60mg/L、谷氨酸钠浓度为5g/L的水溶液为转化母液。
将上述蕨菜浆液缓慢倒入1L转化母液中，边倒入边搅拌，使蕨菜浆液均匀的分散在转化母液内；然后将所得混合液于38℃条件下转化处理12小时；转化处理结束后，在得到的转化液中加入20克大豆蛋白胨，并拌入2.9公斤米糠，使培养基的含水量到40％并搅拌均匀；然后将培养基装入三角瓶内，500mL三角瓶装量为120克，封口放入蒸汽灭菌锅内，于121℃下灭菌处理45min；取出灭菌好的三角瓶，就热打散，待冷却至室温后，每瓶接种Monascuspilosus液体菌种8ml，然后将接种好的三角瓶首先在32℃下发酵培养3天，接着于25℃下发酵培养12天，得到的发酵产物放入鼓风干燥箱内(80℃)干燥后，再做粉碎处理即得成品。
经检测，成品中的γ-氨基丁酸含量为854mg/kg，Monacolin K含量为8.7mg/g、红曲色价为257、黄酮含量1.76mg/g。
比较例1
称取蛋白胨13克和蔗糖25克，溶解于670mL自来水中做成营养液；将经过粉碎的大米800克与麸皮200克混合均匀，再将营养液跟大米、麸皮混合均匀，使其含水量达到40％，得到培养基；接着将培养基装入三角瓶中，500mL三角瓶装量为120克，封好口，至于灭菌锅内，121℃下灭菌45min，就热打散，待培养基冷却到室温后，接种入Monascus purpureus液体菌种10mL。然后将接种好的三角瓶首先在32℃下发酵培养3天，接着于25℃下发酵培养12天，得到的发酵产物放入鼓风干燥箱内(80℃)干燥后，再做粉碎处理即得成品。经检测，成品中的γ-氨基丁酸含量为30.46mg/kg。
可以看出，与比较例1相比，实施例1-4获得的红曲产品中γ-氨基丁酸的含量分别提高了近5倍、100倍、65倍和28倍。
比较例2
取新鲜蕨菜1000克，清洗干净，用刀切成1-2厘米小段，用8℃浸泡1小时，然后放入中打浆机中打成浆状，同时称取谷氨酸钠6克，维生素B6片6片(每片含维生素B610毫克)将其溶入2.0L的自来水中，调节pH为6.0，然后将蕨菜浆缓慢倒入其中，使蕨菜浆均匀分散在转化液中，置于30℃的水浴锅中进行转化，转化6小时后，经测定转化液中γ-氨基丁酸的含量为1.03g/L。谷氨酸钠转化率为51.5％。
比较例3
取新鲜蕨菜1500克，清洗干净，切成1-2厘米小段，加入水，使其没过蕨菜，然后放入4℃冰箱中，处理10小时，再放入打浆机中打浆。同时称取谷氨酸钠7克，取维生素B6片8片(每片含维生素B610毫克)，将其溶于1.0L的水中，调节pH为7.0，然后将蕨菜浆缓慢倒入其中，是蕨菜浆均匀分布于转化液中，将其置于35℃的水浴锅中，转化12小时后，所得转化液经干燥、粉碎后获得蕨菜干粉135克，经测定γ-氨基丁酸含量为3.67克/100g。谷氨酸钠转化率为70.7％。
与比较例2和比较例3相比，实施例1-4所得之产品，没有明显的谷氨酸或谷氨酸钠的鲜味。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种降血压红曲的制造方法，其特征在于，所述的制造方法包括下述步骤：
（1）制备蕨菜转化物
取新鲜蕨菜，低温处理后打浆处理获得蕨菜浆液；然后搅拌条件下将蕨菜浆液缓慢加入到pH=5.8-7.0、维生素B6浓度为10-60mg/L、谷氨酸或谷氨酸钠浓度为2-10g/L的水溶液中，于35-40℃下转化处理6-16h，得到转化液，
（2）制备降血压红曲
A、制备培养基
在步骤（1）得到的转化液中加入营养物质并调节其含水量在30-50wt%，然后将其于121℃下灭菌处理45-60min得到所需培养基，
B、接种、发酵处理
步骤A得到的培养基冷却至室温后接种红曲菌种，接种量为7-15% ml /g，然后于24-35℃下发酵处理10-40天，
C、将步骤B的发酵产物干燥、粉碎处理既得降血压红曲成品。
2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述步骤（1）中低温处理为于温度4-15℃下进行4-24小时。
3.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述步骤（1）中打浆处理的温度不超过40℃。
4.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述步骤（2）中将步骤（1）得到的转化液浓缩后再加入营养物质并调节其含水量至30-50wt%或将转化液过滤后将滤液浓缩并与滤渣合并后再加入营养物质并调节其含水量至30-50wt%。
5.如权利要求1或4所述的制造方法，其特征在于，所述步骤（2）中营养物质包括碳源、氮源和微量元素物质，其中所述碳源物质选自大米、小麦、麸皮、米糠、蔗糖或葡萄糖中至少一种；氮源物质选自大豆、酵母、动植物蛋白胨、氨基酸或硫酸铵；微量元素物质选自硫酸镁、硫酸锌。
6.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述步骤（2）中的红曲菌种选自Monascus purpureus、Monascus anka、Monascus pilosus或Monascus ruber。
7.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述步骤（2）中接种量为10% ml/g。
8.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述步骤（2）中发酵处理为于30-35℃下培养3天后转入24-26℃下培养4-35天。
9.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述降血压红曲成品中γ-氨基丁酸的含量＞500mg/kg。
10.如权利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述降血压红曲成品中还含有Monacolin K、红曲色素、蕨菜黄酮和麦角甾醇。
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