CN102505036B - 一种利用固定化乳酸菌提高红曲色素色价的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用固定化乳酸菌提高红曲色素色价的方法，包括红曲菌的液态发酵以及色素提取，在红曲菌液态发酵生产红曲色素过程中接入乳酸菌共同发酵，所述乳酸菌为固定化后的乳酸菌。本发明利用固定化乳酸菌提高红曲色素色价，主要步骤包括液态培养基经灭菌处理后，接种红曲菌种进行发酵，同时或发酵过程中再接入固定化乳酸菌共同发酵，本发明能够将红曲色素的色价提高30％-70％，本发明采用的固定化乳酸菌的方法有利于发酵后发酵液和菌丝体分离，以及乳酸菌的再利用。

Description

一种利用固定化乳酸菌提高红曲色素色价的方法
技术领域
本发明属于微生物发酵技术领域，涉及一种利用固定化乳酸菌提高红曲色素色价的方法。
背景技术
红曲色素作为一种天然食用色素在我国及东南亚等国家已有上千年的应用历史。在化学合成色素被证实具有不同程度的毒副作用后，红曲色素以其“天然、营养、多功能”的特点得到越来越多的应用。
红曲色素的生产方法主要有固态发酵和液态发酵两种。由于固态发酵过程简单、投资小，现阶段我国还是固态发酵为主。但是固态发酵存在生产周期长、难以精确控制、产品质量不稳定等缺点。因此，液态发酵生产红曲色素将是发展方向，其中提高发酵产量，也就是提高色素色价成为当前的主要任务。液态发酵生产的红曲色素具有杂质少、周期短、产品质量稳定等优点，但此方法产生的色价不高，使产品售价较高，制约了其应用范围。
乳酸菌(Lactic acid bacteria，LAB)是一类能利用碳水化合物产生乳酸的革兰氏阳性细菌的通称。作为一类重要的益生菌，具有促进营养物质的吸收、提高机体免疫力等功能，是公认安全的微生物。
提高红曲色素色价的方法目前主要从菌种筛选、菌种诱变、培养条件优化等方面进行。在微生物混合培养方面，韩国Chuls.Shi等采用红曲霉与酿酒酵母在固态蔗糖培养基上混合培养，红曲色素提高了30-40倍，目前，关于红曲霉与乳酸菌混合培养方面尚未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用固定化乳酸菌提高红曲色素色价的方法，包括液态培养基经灭菌处理后，接种红曲菌种进行发酵，同时或发酵过程中再接入固定化乳酸菌共同发酵，本发明能够将红曲色素的色价提高30％-70％。
本发明实现目的的技术方法如下：
一种利用固定化乳酸菌提高红曲色素色价的方法，包括红曲菌的液态发酵以及色素提取，其特征在于：在红曲菌液态发酵生产红曲色素过程中接入乳酸菌共同发酵。
而且，所述乳酸菌为固定化后的乳酸菌。
而且，所述乳酸菌的固定方法为包埋法，包埋剂为海藻酸钠或琼脂。
而且，所述乳酸菌的固定化方法为：将含活菌数≥1×109的乳酸菌培养液离心获得菌体，将菌体悬浮于2-3倍无菌水中，再与包埋剂溶液混合，滴入0.05mol/L的氯化钙溶液中制成包埋剂浓度为2-5％的固定化颗粒。
而且，所述乳酸菌的固定化方法为：将含活菌数≥1×109的乳酸菌培养液与包埋剂溶液混合后，滴入0.05mol/L的氯化钙溶液中制成包埋剂浓度为2-5％的固定化颗粒。
而且，所述乳酸菌为乳酸乳球菌、保加利亚乳杆菌或干酪乳杆菌。
而且，所述乳酸菌培养方法：液体培养基g/L：蛋白胨10，牛肉粉5，酵母粉4，葡萄糖20，三水醋酸钠5，柠檬酸三铵2，K2HPO4·7H2O 2，MgSO4·7H2O 0.2，MnSO4·4H2O 0.05，吐温801mL，pH 6.8，121℃灭菌15min，接种量1％-3％v/v，30-45℃下培养4-12h。
而且，所述红曲菌为紫色红曲菌、红曲红曲菌或红色红曲菌。
而且，所述红曲菌发酵方法为：发酵培养基g/L：谷物粉20，蛋白胨1，葡萄糖2，pH5.8，121℃灭菌20min，接种量2％-10％v/v，28-42℃下培养4-6d。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明利用固定化乳酸菌提高红曲色素色价，主要步骤包括液态培养基经灭菌处理后，接种红曲菌种进行发酵，同时或发酵过程中再接入固定化乳酸菌共同发酵，本发明能够将红曲色素的色价提高30％-70％。
2、本发明采用的固定化乳酸菌的方法有利于发酵后发酵液和菌丝体分离，以及乳酸菌的再利用。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量百分比，所有的设备和原料等均可从市场获得或是本行业常用的。下面实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
实施例1
紫色红曲菌(Monascus Purpureus Went)种子培养：种子培养基组成(g/L)：蔗糖10，蛋白胨2，K2HPO4 0.5，MgSO4 0.5，pH5.7，121℃，15min，接种从麦芽汁琼脂斜面上洗脱下来的1×108个/ml的红曲孢子悬液，于35℃，160r/m培养48h后作为红曲菌液态种子。
乳酸乳球菌(Lactococcus lactis subsp.Lactis)培养方法：蛋白胨10，牛肉粉5，酵母粉4，葡萄糖20，三水醋酸钠5，柠檬酸三铵2，K2HPO4·7H2O 2，MgSO4·7H2O 0.2，MnSO4·4H2O 0.05，吐温801mL，pH 6.8，121℃灭菌15min。接种量2％，35℃静止培养。
乳酸乳球菌固定化方法：经以上方法培养6h后，离心收获菌体，将菌体溶于3倍无菌水中备用；另制备5％的海藻酸钠溶液与该菌液等量混合后滴入0.05mol/L的氯化钙溶液中制成固定化颗粒。
将以上紫色红曲菌液态种子按照5mL/100mL比例接入以下发酵培养液中，32℃下培养1d后，接入5g/100mL固定化乳酸乳球菌，继续发酵4d。
发酵培养液(g/L)：麦芽粉20，蛋白胨1，葡萄糖2，pH5.8。
检测发酵液色价为268u/ml，同时检测不添加固定化乳酸乳球菌的对照发酵液色价为157u/ml，色价提高70.7％。
实施例2
采用红曲红曲菌(Monascus anka Nakasawa & Sato)种子培养方法同实施例1。
采用保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgavicus)，培养方法同实施例1。
保加利亚乳杆菌固定化方法：经以上方法培养8h后，将保加利亚乳杆菌培养液直接与等量的4％的海藻酸钠溶液混合，制备固定化保加利亚乳杆菌颗粒。
将以上红曲红曲菌液态种子按照4mL/100mL比例接入以下发酵培养液中，同时，接入8g/100mL固定化保加利亚乳杆菌，34℃下培养6d。
发酵培养液(g/L)：大米粉20，蛋白胨1，葡萄糖2，pH5.8。
检测发酵液色价为248u/ml，同时检测不添加固定化保加利亚乳杆菌的对照发酵液色价为156u/ml，色价提高56.4％。
实施例3
采用红色红曲菌(Monascus ruber van Tieghem)，种子培养方法同实施例1。
采用干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)，培养方法同实施例1。
干酪乳杆菌固定化方法：经以上方法培养6h后，离心收获菌体，将菌体溶于2倍无菌水中备用；另制备4％的海藻酸钠溶液与该菌液等量混合后滴入0.05mol/L的氯化钙溶液中制成固定化干酪乳杆菌颗粒。
将以上红色红曲菌液态种子按照5mL/100mL比例接入以下发酵培养液中，同时，接入4g/100mL固定化干酪乳杆菌，35℃下培养5d。
发酵培养液(g/L)：玉米粉20，蛋白胨1，葡萄糖2，pH5.8。
检测发酵液色价为227u/ml，同时检测不添加固定化干酪乳杆乳杆菌的对照发酵液色价为160u/ml，色价提高41.8％。

Claims (7)

1.一种利用固定化乳酸菌提高红曲色素色价的方法，包括红曲菌的液态发酵以及色素提取，其特征在于：在红曲菌液态发酵生产红曲色素过程中接入乳酸菌共同发酵；
所述乳酸菌为乳酸乳球菌、保加利亚乳杆菌或干酪乳杆菌；
所述红曲菌为紫色红曲菌、红曲红曲菌或红色红曲菌。
2.根据权利要求1所述的利用固定化乳酸菌提高红曲色素色价的方法，其特征在于：所述乳酸菌为固定化后的乳酸菌。
3.根据权利要求2所述的利用固定化乳酸菌提高红曲色素色价的方法，其特征在于：所述乳酸菌的固定方法为包埋法，包埋剂为海藻酸钠或琼脂。
4.根据权利要求3所述的利用固定化乳酸菌提高红曲色素色价的方法，其特征在于：所述乳酸菌的固定化方法为：将含活菌数≧1×109 的乳酸菌培养液离心获得菌体，将菌体悬浮于2-3倍无菌水中，再与包埋剂溶液混合，滴入0.05mol/L的氯化钙溶液中制成包埋剂浓度为2-5%的固定化颗粒。
5.根据权利要求3所述的利用固定化乳酸菌提高红曲色素色价的方法，其特征在于：所述乳酸菌的固定化方法为：将含活菌数≧1×109 的乳酸菌培养液与包埋剂溶液混合后，滴入0.05mol/L的氯化钙溶液中制成包埋剂浓度为2-5%的固定化颗粒。
6.根据权利要求1、2、3、4之一所述的利用固定化乳酸菌提高红曲色素色价的方法，其特征在于：所述乳酸菌培养方法：液体培养基g/L：蛋白胨 10，牛肉粉 5，酵母粉 4，葡萄糖 20，三水醋酸钠 5，柠檬酸三铵 2，K2HPO4·7H2O 2，MgSO4·7H2O 0.2，MnSO4·4H2O0.05，吐温80 1 mL，pH 6.8，121℃灭菌15min，接种量1%-3% v/v ，30-45℃下培养4-12h。
7.根据权利要求1所述的利用固定化乳酸菌提高红曲色素色价的方法，其特征在于：所述红曲菌发酵方法为：发酵培养基g/L：谷物粉 20，蛋白胨1，葡萄糖2，pH5.8, 121℃灭菌20min， 接种量2%-10% v/v，28-42℃下培养4-6d。
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