CN102766658A - 一种发酵法制备黑木耳黑色素的生产工艺及其产品 - Google Patents

一种发酵法制备黑木耳黑色素的生产工艺及其产品 Download PDF

Info

Publication number
CN102766658A
CN102766658A CN2012102641171A CN201210264117A CN102766658A CN 102766658 A CN102766658 A CN 102766658A CN 2012102641171 A CN2012102641171 A CN 2012102641171A CN 201210264117 A CN201210264117 A CN 201210264117A CN 102766658 A CN102766658 A CN 102766658A
Authority
CN
China
Prior art keywords
black fungus
fermentation
melanochrome
melanin
jew
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012102641171A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102766658B (zh
Inventor
顾振新
邹宇
尹永祺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Agricultural University
Original Assignee
Nanjing Agricultural University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Agricultural University filed Critical Nanjing Agricultural University
Priority to CN201210264117.1A priority Critical patent/CN102766658B/zh
Publication of CN102766658A publication Critical patent/CN102766658A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102766658B publication Critical patent/CN102766658B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明涉及一种发酵法制备黑木耳黑色素的生产工艺及其产品。其特征是以麦麸汁为主要成分，添加干酪素、硫酸铜、磷酸二氢钾等组成发酵培养基，接种黑木耳(Auricularia auricula)菌丝体，经液体深层发酵，分离纯化和冷冻干燥制得纯度高、食用安全的黑木耳黑色素。本发明制备黑木耳黑色素具有生产周期短、成本低、产量高和便于后续加工等特点，黑木耳黑色素产品呈粉末状，纯度达70～85％，产量为900～1100mg/L。

Description

一种发酵法制备黑木耳黑色素的生产工艺及其产品
一、技术领域
本发明涉及一种黑木耳黑色素的生产工艺及其产品，属于食品生物技术领域，也属于天然食品色素生产技术领域。
二、背景技术
黑色素是由多酚或吲哚化合物氧化聚合而成的高分子聚合物，具有抗氧化、抗辐射、抗艾滋病毒和调节免疫力等生理功能。源于动植物或微生物的黑色素具有安全性和生物活性，尤其可作为合成色素的替代品，具有巨大的市场需求和发展潜力。
目前，黑色素的生产方法主要有化学提取法、氧化合成法和生物发酵法。国内公开了一些黑色素的制备方法，专利(公开号CN 101012340A，公开日2007年8月8日)公开了“一种从杏仁皮中提取和纯化黑色素的方法”、专利(公开号CN 101371698A，公开日2009年2月25日)公开了“一种从黑豆中提取食用黑色素的工艺方法”、专利(公开号CN 101845236A，公开日2010年9月29日)公开了“一种从黑糯玉米中提取黑色素的方法”、专利(公开号CN 1059540A，公开日1992年3月18日)公开了“用黑芝麻提取黑色素的方法”、专利(公开号CN 101643589A，公开日2010年2月10日)公开了“一种天然葵花皮黑色素的提取方法”、专利(公开号CN 101157804A，公开日2008年4月9日)公开了“一种从乌骨鸡中提取黑色素的方法”、等均属于化学提取法；专利(公开号CN101003817A，公开日2007年7月25日)公开了“酶法合成天然黑色素”、专利(公开号CN 1651574A，公开日2005年8月10日)公开了“植物型黑色素酶法合成”、Sigma-Aldrich公司利用酪氨酸氧化酶氧化酪氨酸或多巴等底物合成黑色素并已出售；专利(公开号CN102229965A，公开日2011年11月2日)公开了“一种产黑色素的海洋细菌及发酵生产天然黑色素方法”、专利(公开号CN 102277311A，公开日2011年12月14日)公开了“链霉菌HY-18及其产黑色素的方法”、万霞等于2005年发表在《武汉大学学报》的“5株细菌产L-多巴黑色素的比较研究”一文，提出可用大肠杆菌、苏云金芽孢杆菌等生产黑色素。上述制备方法都可完成黑色素的制备与提取，但均存在弊端，所得产品有些难以在食品中应用。其中，化学提取法及氧化合成法中需用动植物或酪氨酸氧化酶等原料，不仅价格昂贵，且生产工艺复杂，成本高，后期纯化繁琐；而报道的生物发酵法中所用菌株安全性差，难以保证所产黑色素的安全性。
本发明针对以上方法存在的问题，发明了一种利用黑木耳液态深层发酵制备黑木耳黑色素的生产方法。该方法具有生产周期短、成本低、产量高和便于后续加工等特点，所产黑色素安全性高，可应用于食品工业。
三、发明内容
技术问题：本发明提供一种发酵法制备黑木耳黑色素的生产工艺及其产品，以解决目前黑色素生产工艺中生产成本高、工艺复杂及产品安全性差等技术问题。本发明以黑木耳为发酵菌种，麦麸汁为发酵培养基主要成分，经液态深层发酵、分离纯化、冷冻干燥获得纯度高、安全可靠的黑木耳黑色素粉末产品，开辟了一种低成本大量制备功能性食品着色剂的新方法。
技术方案：本发明的方法具体步骤如下：
(1)培养基配制：
A、活化培养基：马铃薯20％、葡萄糖2％和琼脂2％，pH自然；
B、种子培养基：麦麸汁20％、硫酸镁0.1％、磷酸二氢钾0.1％、维生素B1 0.01％，pH自然；
C、液体发酵培养基：麦麸汁30～40％、干酪素1.0～1.5g/L、硫酸铜0.1～0.2g/L、硫酸镁0.1％、磷酸二氢钾0.1％、维生素B1 0.01％，pH自然；
(2)黑木耳菌株活化：黑木耳菌株活化条件为：25℃试管斜面避光培养7d；其种子培养条件为：25℃摇瓶避光培养3d。
(3)液态深层发酵：液态深层发酵条件为起始pH 7～8，接种量5～10％，发酵至第2d时添加浓度为1.0～1.5g/L的酪氨酸，第4d时再补加浓度为1.0～1.5g/L的酪氨酸；
(4)黑色素分离纯化：黑木耳发酵液于4000r/min离心5min除去菌丝和不溶性颗粒，上清液用3mol/L HCl调pH为2，10000r/min离心20min并收集沉淀，用7mol/LHCl在100℃下水解2h，冷却后10000r/min下离心20min、去除上清液获得粗黑色素，沉淀经乙醇洗涤后，用1mol/L NaOH溶解，3mol/L HCl调pH为2，黑色素析出后于10000r/min离心20min，并用蒸馏水洗三次，得纯化黑木耳黑色素。
(5)冷冻干燥：纯化的黑木耳黑色素经真空冷冻干燥制得黑色素粉末。
有益效果：
与现有技术相比，本发明的生产工艺及其产品具有以下优点：
(1)本发明以麦麸汁为发酵培养基主要成分，经液体深层发酵法制备黑色素，具有成本低、生产周期短、产量高和便于后续加工等特点；
(2)本发明所选用的微生物菌种为黑木耳，该菌种子实体已作为美食而被人们接受，其发酵产物安全可靠，可应用于食品工业；
(3)本发明生产工艺简单，所得黑色素易于分离纯化，可操作性强，适用于黑色素的工业化生产；
(4)本发明得到的黑色素为纯天然产品，纯度达70～85％，产量为900～1100mg/L，稳定性好。
四、具体实施方式
实施例1
取黑木耳保藏菌种接种于装有活化培养基的试管斜面中活化培养7d，挑取活化后的菌丝接入固体平板培养基(组成为：马铃薯20％、葡萄糖2％、琼脂2％)，25℃避光培养6d，在菌落边缘用打孔器取四块直径6mm的菌块放入种子培养基(组成为：麦麸汁20％、硫酸镁0.1％、磷酸二氢钾0.1％、维生素B1 0.01％)，25℃避光培养3d。按8％的接种量将种子液接种至起始pH为8.0的液体深层发酵培养基(组成为：麦麸汁35％、干酪素1.1g/L、硫酸铜0.15g/L、硫酸镁0.1％、磷酸二氢钾0.1％、维生素B1 0.01％)，25℃，100r/min避光振荡培养6d。发酵至第2d时按浓度1.0g/L添加酪氨酸，第4d再按浓度1.5g/L补加酪氨酸。发酵结束后，将发酵液于4000r/min离心5min，除去菌丝和不溶性颗粒，上清液用3mol/L HCl调pH为2.0，10000r/min离心20min并收集沉淀，将其用7mol/L HCl于100℃下水解2h，离心(10000r/min，20min)后，取出沉淀得到黑色素粗品，用乙醇洗涤后，再用1mol/L NaOH溶解，而后用3mol/L HCl调pH为2.0，黑色素析出，10000r/min离心20min，沉淀用蒸馏水洗三次，再经冷冻干燥，获得黑木耳黑色素粉末。
实施例2
黑木耳菌种活化和种子液制备同实施例1，按6％的接种量将种子液接种至起始pH为7.0的液体深层发酵培养基(组成为：麦麸汁30％、干酪素1.5g/L、硫酸铜0.1g/L、硫酸镁0.1％、磷酸二氢钾0.1％、维生素B1 0.01％)，25℃条件下，100r/min避光振荡培养6d。发酵至第2d时按浓度1.0g/L添加酪氨酸，第4d时再按浓度1.0g/L补加酪氨酸。发酵结束后，发酵液处理、黑色素纯化及干燥工艺同实施例1，获得黑木耳黑色素粉末。
实施例3
黑木耳菌种活化和种子液制备同实施例1，按5％的接种量将种子液接种至起始pH为8.0的发酵培养基(组成为：麦麸汁35％、干酪素1.1g/L、硫酸铜0.15g/L、硫酸镁0.1％、磷酸二氢钾0.1％、维生素B1 0.01％)，25℃条件下，100r/min避光振荡培养6d。发酵至第2d时按浓度1.5g/L添加酪氨酸，第4d时再按浓度1.0g/L补加酪氨酸。发酵结束后，发酵液处理、黑色素纯化及干燥工艺同实施例1，获得黑木耳黑木耳黑色素粉末。
实施例4
黑木耳菌种活化和种子液制备同实施例1，按8％的接种量将种子液接种到起始pH为7.5的发酵培养基(组成为：麦麸汁40％、干酪素1.1g/L、硫酸铜0.1g/L、硫酸镁0.1％、磷酸二氢钾0.1％、维生素B1 0.01％)，25℃条件下，100r/min避光振荡培养6d。发酵至第2d时按浓度1.5g/L添加酪氨酸，第4d时再按浓度1.5g/L补加酪氨酸。发酵结束后，发酵液处理、黑色素纯化及干燥工艺同实施例1，获得黑木耳黑色素粉末。
实施例5
黑木耳菌种活化和种子液制备同实施例1，按10％的接种量将种子液接种至起始pH为7.5的发酵培养基(组成为：麦麸汁30％、干酪素1.1g/L、硫酸铜0.15g/L、硫酸镁0.1％、磷酸二氢钾0.1％、维生素B1 0.01％)，25℃条件下，100r/min避光振荡培养6d。发酵至第2d时按浓度1.0g/L添加酪氨酸，第4d时再按浓度1.0g/L补加酪氨酸。发酵结束后，发酵液处理、黑色素纯化及干燥工艺同实施例1，获得黑木耳黑色素粉末。
实施例6
黑木耳菌种活化和种子液制备同实施例1，按6％的接种量将种子液接种至起始pH为7.5的发酵培养基(组成为：麦麸汁35％、干酪素1.3g/L、硫酸铜0.15g/L、硫酸镁0.1％、磷酸二氢钾0.1％、维生素B1 0.01％)，25℃条件下，100r/min避光振荡培养6d。发酵至第2d时按浓度1.0g/L添加酪氨酸，第4d时再按浓度1.5g/L补加酪氨酸。发酵结束后，发酵液处理、黑色素纯化及干燥工艺同实施例1，获得黑木耳黑色素粉末。
以上详细说明了本发明的实施方式，但这只是为了便于理解而举的实例，不应被视为是对本发明范围的限制。同样，任何所属技术领域的技术人员均可根据本发明的技术方案及其较佳实施例的描述，做出各种可能的等同改变或替换，但所有这些改变或替换都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种发酵法制备黑木耳黑色素的生产工艺及其产品，其特征在于：以黑木耳(Auricularia auricula)为发酵菌种，麦麸汁为发酵培养基主要成分，经液体深层发酵、分离纯化和冷冻干燥，制得黑木耳黑色素粉末产品。
2.根据权利要求1所述，一种发酵法制备黑木耳黑色素的生产工艺及其产品，包括以下步骤：
(1)培养基配制：
A、活化培养基：马铃薯20％、葡萄糖2％和琼脂2％，pH自然；
B、种子培养基：麦麸汁20％、硫酸镁0.1％、磷酸二氢钾0.1％、维生素B1 0.01％，pH自然；
C、液体发酵培养基：麦麸汁30～40％、干酪素1.0～1.5g/L、硫酸铜0.1～0.2g/L、硫酸镁0.1％、磷酸二氢钾0.1％、维生素B1 0.01％，pH自然；
(2)黑木耳菌株活化：黑木耳菌株活化条件为：25℃试管斜面避光培养7d；其种子培养条件为：25℃摇瓶避光培养3d。
(3)液态深层发酵：液态深层发酵条件为起始pH 7～8，接种量5～10％，发酵至第2d时添加浓度为1.0～1.5g/L的酪氨酸，第4d时再补加浓度为1.0～1.5g/L的酪氨酸；
(4)黑色素分离纯化：按公知的方法对黑木耳发酵液进行分离纯化，包括离心取上清液，经酸沉、酸水解、离心得粗黑色素，再经醇洗、碱溶、酸沉、水洗等工序。
(5)冷冻干燥：按公知的方法对已纯化的黑木耳黑色素进行冷冻干燥，制得黑色素粉末。
3.根据权利要求1～3所述，所得产品呈粉末状，纯度达70～85％，产量达900～1100mg/L。
CN201210264117.1A 2012-07-30 2012-07-30 一种发酵法制备黑木耳黑色素的生产工艺 Expired - Fee Related CN102766658B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210264117.1A CN102766658B (zh) 2012-07-30 2012-07-30 一种发酵法制备黑木耳黑色素的生产工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210264117.1A CN102766658B (zh) 2012-07-30 2012-07-30 一种发酵法制备黑木耳黑色素的生产工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102766658A true CN102766658A (zh) 2012-11-07
CN102766658B CN102766658B (zh) 2014-05-21

Family

ID=47094229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210264117.1A Expired - Fee Related CN102766658B (zh) 2012-07-30 2012-07-30 一种发酵法制备黑木耳黑色素的生产工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102766658B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104357484A (zh) * 2014-11-04 2015-02-18 福建农林大学 一种黑木耳液体发酵快产高产黑色素培养基
CN104382953A (zh) * 2014-11-28 2015-03-04 哈尔滨墨医生物技术有限公司 一种黑木耳黑色素的提取方法
CN106916861A (zh) * 2016-11-25 2017-07-04 温州大学 一种同时生产木耳多糖和黑色素的方法
CN108841200A (zh) * 2018-05-22 2018-11-20 福建农林大学 一种水溶性木耳黑色素的制备方法
CN110029131A (zh) * 2019-04-04 2019-07-19 优贝佳(青岛)生物科技有限公司 以富含氨基酸废水为基料的双菌发酵制备生物色素的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0547065B1 (en) * 1990-06-29 2001-08-29 Large Scale Biology Corporation Melanin production by transformed microorganisms
CN101671632A (zh) * 2009-09-24 2010-03-17 合肥工业大学 一种粒毛盘菌及由其液态发酵制备黑色素的方法
CN101760038A (zh) * 2008-12-24 2010-06-30 中国科学院微生物研究所 一种从冬虫夏草菌发酵液中提取黑色素的方法
CN102424625A (zh) * 2011-08-30 2012-04-25 大连百祥聚生物科技有限公司 一种食药用菌乌发剂、其制备方法及用途
CN102492752A (zh) * 2011-12-16 2012-06-13 天津北洋百川生物技术有限公司 出芽短梗霉联产普鲁兰多糖和黑色素的方法
CN102517335A (zh) * 2011-12-16 2012-06-27 天津北洋百川生物技术有限公司 一种新型天然黑色素的生产方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0547065B1 (en) * 1990-06-29 2001-08-29 Large Scale Biology Corporation Melanin production by transformed microorganisms
CN101760038A (zh) * 2008-12-24 2010-06-30 中国科学院微生物研究所 一种从冬虫夏草菌发酵液中提取黑色素的方法
CN101671632A (zh) * 2009-09-24 2010-03-17 合肥工业大学 一种粒毛盘菌及由其液态发酵制备黑色素的方法
CN102424625A (zh) * 2011-08-30 2012-04-25 大连百祥聚生物科技有限公司 一种食药用菌乌发剂、其制备方法及用途
CN102492752A (zh) * 2011-12-16 2012-06-13 天津北洋百川生物技术有限公司 出芽短梗霉联产普鲁兰多糖和黑色素的方法
CN102517335A (zh) * 2011-12-16 2012-06-27 天津北洋百川生物技术有限公司 一种新型天然黑色素的生产方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
孙淑静等: "产天然色素黑木耳菌株的筛选及其理化性质研究", 《江西农业大学学报》, vol. 32, no. 1, 28 February 2010 (2010-02-28), pages 159 - 162 *
李琦等: "黑木耳黑色素鉴定及提取工艺优化", 《食品科学》, vol. 31, no. 16, 31 August 2010 (2010-08-31), pages 87 - 92 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104357484A (zh) * 2014-11-04 2015-02-18 福建农林大学 一种黑木耳液体发酵快产高产黑色素培养基
CN104382953A (zh) * 2014-11-28 2015-03-04 哈尔滨墨医生物技术有限公司 一种黑木耳黑色素的提取方法
CN106916861A (zh) * 2016-11-25 2017-07-04 温州大学 一种同时生产木耳多糖和黑色素的方法
CN108841200A (zh) * 2018-05-22 2018-11-20 福建农林大学 一种水溶性木耳黑色素的制备方法
CN108841200B (zh) * 2018-05-22 2019-11-15 福建农林大学 一种水溶性木耳黑色素的制备方法
CN110029131A (zh) * 2019-04-04 2019-07-19 优贝佳(青岛)生物科技有限公司 以富含氨基酸废水为基料的双菌发酵制备生物色素的方法
CN110029131B (zh) * 2019-04-04 2020-07-14 优贝佳(青岛)生物科技有限公司 以富含氨基酸废水为基料的双菌发酵制备生物色素的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102766658B (zh) 2014-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Schultz-Jensen et al. Pretreatment of the macroalgae Chaetomorpha linum for the production of bioethanol–comparison of five pretreatment technologies
CN102796673B (zh) 一株阿魏酸酯酶生产菌株及应用该菌株生产阿魏酸酯酶的方法
CN102766658B (zh) 一种发酵法制备黑木耳黑色素的生产工艺
WO2016119293A1 (zh) 一种微生物发酵生产氨基葡萄糖的菌株及方法
CN102994395B (zh) 一株出芽短梗霉及其应用
CN101423855B (zh) 一种利用灵芝菌种发酵海带下脚料制备多糖的方法
CN101962666A (zh) 一种利用甲壳废弃物制备甲壳素、l-乳酸钙和复合氨基酸或肽的方法
CN105017086A (zh) 一种l-瓜氨酸分离纯化的方法
CN104498365A (zh) 一株产甲壳素脱乙酰酶菌株及在发酵产甲壳素脱乙酰酶中的应用
CN103276019B (zh) 一种促进三孢布拉氏霉菌中番茄红素合成的方法
Lin et al. Screening and identification of a strain of Aureobasidium pullulans and its application in potato starch industrial waste
CN103070010B (zh) 一种云芝菌株以及利用其发酵产物提取云芝葡聚糖的方法
CN104130950A (zh) 一株黑曲霉及其培养方法与应用
CN104357332A (zh) 黑曲霉jh-2及在生物转化合成积雪草酸中应用
CN102838689A (zh) 发酵法提取香菇多糖的生产工艺及其产品
CN104762229A (zh) 一种枯草芽孢杆菌菌株及其应用
CN101831472A (zh) 以豆渣为原料固体发酵制备食用菌可溶性多糖的方法
CN104800110B (zh) 一种微生物发酵制备无患子总皂苷的方法
CN103468606B (zh) 一株产酸克雷伯氏菌及其在生产蒜糖醇中的应用
CN105177075A (zh) 一种以精氨酸为原料制备l-瓜氨酸的方法
CN114032187B (zh) 西藏酸奶来源的马克斯克鲁维酵母菌株及其应用
CN102277311B (zh) 链霉菌ht-18及其产黑色素的方法
CN102807962A (zh) 泡菜高保真乳酸菌的培养及其制剂制备方法
CN103865804B (zh) β-葡萄糖苷酶高产菌及其在转化制备白藜芦醇中的应用
CN105543123A (zh) 一株生产抗氧化肽的苏云金芽孢杆菌及其筛选方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140521

Termination date: 20150730

EXPY Termination of patent right or utility model