CN105349438A - 一种功能红曲菌种及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种功能红曲菌种制造方法，该菌种已于2014年9月17日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号为：CCTCC？NO:M2014419，其制备方法包括以下步骤：制作试管斜面培养基；真空冷冻安瓿管转试管斜面菌种；斜面试管菌种转接。本发明制备的功能性红曲因富含可降低血脂的Monacolin-K、预防高血压和老年痴呆症的伽玛氨基丁酸、保证骨关节正常运转的氨基葡萄糖、预防血管老化、升高高密度脂蛋白胆固醇并提高脑细胞活力的卵磷脂、以及具有抗癌活性的天然抗氧化剂类黄酮和Dimerumic？Acid等多种有效成分，既是食品又有较高的药用及保健价值。

Description

一种功能红曲菌种及其生产工艺

技术领域

本发明涉及生物工程技术领域，特别是一种高产Monacolin-K及系列成分的功能红曲菌种及该功能红曲的生产工艺。

背景技术

红曲也被称作“丹曲”、“神曲”。明确记载红曲医疗功效的药书，可追溯至元朝吴瑞的《日用草》(1329年)中有“红曲酿酒，破血行药势”。同时代的饮膳太医忽思慧在《饮膳正要》中则说“红曲：健脾、益气、温和”。金元最有名的医学家朱丹溪在其《本草衍义补遗》中记载“红曲，活血清食，健脾燥胃，治赤白痢，下水穀，陈久者良”。明、清两代著名的本草著作，如李时珍的《本草纲目》、汪昂的《本草备要》、吴仪洛的《本草从新》、缪希雍的《本草经疏》、张璐的《本经逢源》等，都有红曲作为药物和食用的较全面记载。上世纪七十年代，日本远藤章教授从红曲霉菌的次生级代谢产物中发现了能够降低人体血清胆固醇的物质“Monacolin-k”，引起医学界对红曲米的关注。1985年，美国科学家Goldstein和Brown进一步找出了Monacolin-k抑制胆固醇合成的作用机理，并因此获得诺贝尔奖。红曲也由此声名远扬。

功能红曲是一种高产Monacolin-K的JC-GM-4菌种以大米为原料发酵得到的次级代谢产物之一。目前的功能红曲的生产方法的缺点是：制备繁杂，效率低，周期长，有效成分种类少，药用及保健价值较低。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供了一种效率高、周期短、高产Monacolin-K及系列有效成分的功能红曲菌种及其生产工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种功能红曲菌种，该菌种已于2014年9月17日保藏于中国典型培养物保藏中心，其保藏编号为：CCTCCNO:M2014419。

一种上述所述功能红曲菌种的制备方法，包括以下步骤：

步骤[1]真空冷冻管在4℃下冰箱中保藏；

步骤[2]培养基及营养液的制备：

按工艺要求的投料配方，计算所需配制培养基的总量，所述培养基为葡萄糖二培养基，包含如下体积比的组分：葡萄糖3.5％-4.5％、牛肉膏0.25％-0.35％、蛋白胨0.75％-0.85％、酵母膏0.45％-0.55％、硝酸钠0.2％、硫酸镁0.1％，所述培养基pH为5.0。确保各成分计算、称量准确，且复核无误。分装摇瓶(装瓶量300mL/500mL摇瓶)，塞棉塞，并以牛皮纸包裹，121℃高压灭菌30min。用于一级三角摇瓶种子和二级三角摇瓶种子培养。

营养液的pH3.5-4.5，包含如下体积百分数的组分：糖30％—38％、糠15％—25％、豆粕粉2％—5％、酵母膏0.5％—1.5％、水30％—45％，制备时先将各个组分加到一起后搅拌均匀，调好PH值，再充分配合大米物料，即按每吨大米添加重量百分比为8％—12％的营养液的比例混合均匀，待接种时加入。

步骤[3]菌种的制备：

3a.一级斜面菌种：取若干传代用菌种试管，以75％酒精擦拭试管表面，在靠近酒精灯火焰附近，以无菌竹签，依次沾取少量菌苔通过划线接种在固体斜面培养基上，放培养箱32℃培养10天，培养好的试管斜面菌种放4℃冰箱保存，保存时间不得超过三个月，每一批次斜面菌种外观要一致，有生长旺盛的典型菌落覆盖整个斜面。

3b.一级斜面菌种到二级三角瓶菌种：取若干工作用菌种试管，以75％酒精擦拭试管表面，在靠近酒精灯火焰附近，以无菌接种铲铲取少量菌苔接入300mL灭菌后的葡萄糖二培养基中进行液体摇瓶培养，一般一支斜面菌种接6-8瓶；转接后将摇瓶置于30℃、175rpm摇床振荡培养约48-72小时，培养好的二级三角瓶菌种菌丝细腻粘稠、液面透亮，放4℃冰箱保存备用，保存时间不超过5天，接种前无菌室、操作台紫外灯消毒至少半小时、接种时打开操作台风机、接种后彻底清理操作台、无菌室。

3c.二级三角瓶菌种到生产用菌种：取灭菌好的接种管在靠近酒精灯火焰附近，吸取约5ml种子接入300mL灭菌后的葡萄糖二培养基中进行液体摇瓶扩大培养，一般一瓶二级种子转接约40瓶生产用种子，转接后将摇瓶置于30℃、175rpm摇床振荡培养24小时，培养好的生产用菌种菌丝细腻粘稠、液面透亮，用于当日生产。

步骤[4]泡米、洗米、沥干、蒸米：

4a.泡米、洗米、沥干、蒸米前将所要用的设施工器具清洁完好；

4b.泡米：将大米放入泡米池，加水浸泡至全部淹没大米10-15厘米，连续浸泡10小时；

4c.洗米：泡米结束后用自来水冲洗大米至流出的水基本澄清没有米浆流出为止；

4d.沥干：将洗净的大米静置30分钟，沥去游离水分；

4e.蒸米：

将沥干的大米倒入蒸饭机，投料量150-300kg/锅，要求投入蒸饭机的米量不超过蒸饭机外沿。开蒸汽，待物料上汽后开始计时，蒸12-18分钟。

蒸后的熟米质量要求：熟透无白心，松软不烂不结团，水分含量32％～35％。

步骤[5]装瓶、灭菌、打散晾瓶：

5a.装瓶：将蒸好的大米搅拌均匀，使其松散、无结团结块，冷却至40℃开始装瓶，每瓶装料380g--420g之间(或者装至1L三角瓶的600ml--700ml之间)，扎紧瓶口准备灭菌；

5b.灭菌：按灭菌要求正确操作，保持124℃下灭菌50分钟；

5c.散晾瓶：将灭菌后的大米迅速打散，打散时手握瓶身，掌握力度，防止三角瓶破裂，不得倒置三角瓶晃动，打散的物料以松散无结块为标准；

步骤[6]接种：

6a.接种温度不得超过40℃，接种量为1瓶液体三角瓶种子接8瓶大米物料；

6b.接种后扎紧瓶口、充分将物料和种子摇匀，并置于高温房；

6c.接种前无菌室喷撒消毒液开紫外灯1小时，接种后彻底清理消毒；

步骤[7]高温培养：

接种好的大米物料进入高温房，控制温度在35-45℃，湿度为40～80％，第四天充分打散转入低温房，打散时要注意物料与纱布不要接触，以防染菌；

步骤[8]低温培养：

8a.控制温度为19-22℃，湿度为40-60％；

8b.转入低温房的前7～10天，每天必须充分打散一次，以后可根据物料的生长情况每天或间隔一天打散一次直至出料，有发酵异常的物料及时按废弃品处理；

8c.每天打散完毕后必须对环境进行消毒灭菌；

步骤[9]收料

用转运车将发酵好的物料转入收料间收料，收料的房间需彻底清扫消毒；

步骤[10]预烘干：

将收好的物料平铺于预烘干池预烘干，烘干温度不超过60℃，间隔1-2小时翻动一次，烘至用手摸物料湿润，用手紧抓物料不结团，捻时不结块即可准备进行热灭菌，通过取样检测，当水分含量降至15-25％时，进入下一工序；

步骤[11]灭菌：

将预烘干的物料通过物流通道，运至微波灭菌机的投料口，开微波灭菌机，通过布料机调整物料进料厚度为2cm，开设备功率15～30支管，运行时间3～5min进行灭菌，灭菌后直接进入摊凉工段，经摊凉至40～50℃，即可进行预包装。

本发明的积极效果：本发明所述方法制备的功能性红曲因富含可降低血脂的天然他汀Monacolin-K、预防高血压和老年痴呆症的伽玛氨基丁酸(GABA)、保证骨关节正常运转的氨基葡萄糖(Glucosamine)、预防血管老化、升高高密度脂蛋白胆固醇并提高脑细胞活力的卵磷脂(Lecithin)、以及具有抗癌活性的天然抗氧化剂类黄酮(Flavonoids)和DimerumicAcid等多种有效成分，既是食品又有较高的药用及保健价值。

附图说明

图1是本发明所述功能红曲菌种制备方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。

本发明优选实施例提供一种高产Monacolin-K及系列成分的功能红曲菌种，该菌种已于2014年9月17日保藏于湖北武汉武昌珞珈山武汉大学中国典型培养物保藏中心，保藏号为：CCTCCNO:M2014419。

参照图1，本实施例所述的一种高产Monacolin-K及系列成分的功能红曲菌种生产工艺，包括以下步骤：

S1、真空冷冻管在4℃下冰箱中保藏。

S2、培养基及营养液的制备：

按工艺要求的投料配方，计算所需配制培养基的总量，所述培养基为葡萄糖二培养基，包含如下体积比的组分：葡萄糖3.5％-4.5％、牛肉膏0.25％-0.35％、蛋白胨0.75％-0.85％、酵母膏0.45％-0.55％、硝酸钠0.2％、硫酸镁0.1％，所述培养基pH为5.0。确保各成分计算、称量准确，且复核无误。分装摇瓶(装瓶量300mL/500mL摇瓶)，塞棉塞，并以牛皮纸包裹，121℃高压灭菌30min。用于一级三角摇瓶种子和二级三角摇瓶种子培养。

营养液的pH3.5-4.5，包含如下体积百分数的组分：糖30％—38％、糠15％—25％、豆粕粉2％—5％、酵母膏0.5％—1.5％、水30％—45％，制备时先将各个组分加到一起后搅拌均匀，调好PH值，再充分配合大米物料，即按每吨大米添加重量百分比为8％—12％的营养液的比例混合均匀，待接种时加入。

S3、试管斜面菌种制备。

一、一级斜面菌种：取传代用菌种试管，以75％酒精擦拭试管表面，在靠近酒精灯火焰附近，以无菌竹签，依次沾取少量菌苔通过划线接种在固体斜面培养基上，放培养箱32℃培养10天，培养好的试管斜面菌种放4℃冰箱保存，保存时间不得超过三个月，每一批次斜面菌种外观要一致，有生长旺盛的典型菌落覆盖整个斜面。

一级斜面菌种到二级三角瓶菌种：依次挑取一工作用菌种试管，以75％酒精擦拭试管表面，在靠近酒精灯火焰附近，以无菌接种铲铲取少量菌苔接入300mL灭菌好的葡萄糖二培养基中进行液体摇瓶培养，一般一支斜面菌种接6-8瓶。转接后将摇瓶置于30℃、175rpm摇床振荡培养约48-72小时。培养好的二级三角瓶菌种菌丝细腻粘稠、液面透亮，放4℃冰箱保存备用。保存时间不超过5天。接种前无菌室、操作台紫外灯消毒至少半小时、接种时打开操作台风机、接种后彻底清理操作台、无菌室。

二、二级菌种到生产用菌种

二级菌种转接至生产用菌种：取灭菌好的接种管在靠近酒精灯火焰附近，吸取约5ml种子接入300mL灭菌好的葡萄糖二培养基中进行液体摇瓶扩大培养。一般一瓶二级种子转接约40瓶生产用种子，转接后将摇瓶置于30℃、175rpm摇床振荡培养24小时，培养好的生产用菌种菌丝细腻粘稠、液面透亮，用于当日生产。

S4、泡米、洗米、沥干、蒸米。

一、泡米、洗米、沥干、蒸米前操作人员确认所用设施工器具清洁完好。

二、泡米：将大米放入泡米池，加水浸泡至全部淹没大米10-15厘米，连续浸泡10小时。

三、洗米：泡米结束后用自来水冲洗大米至流出的水基本澄清没有米浆流出为止。

四、沥干：洗净的大米需静置30分钟，沥去游离水分。

五、蒸米：

将沥干的大米倒入蒸饭机，投料量150-300kg/锅，要求投入蒸饭机的米量不超过蒸饭机外沿。开蒸汽，待物料上汽后开始计时，蒸12-18分钟。

蒸后的熟米质量要求：熟透无白心，松软不烂不结团，水分含量32％～35％。

S5、装瓶、灭菌、打散晾瓶。

一、装瓶

搅拌均匀的大米物料要松散、无结团结块，冷却至40℃开始装瓶，每瓶装料380g-420g之间(或者装至1L三角瓶的600ml～700ml之间)。扎紧瓶口准备灭菌。

二、灭菌

按灭菌要求正确操作，120-125℃灭菌50分钟。

三、打散晾瓶

灭菌后的物料要迅速打散，打散时手握瓶身，掌握力度，防止三角瓶破裂，不得倒置三角瓶晃动。打散的物料以松散无结块为标准。

S6、接种。

一、接种温度不得超过40℃，接种量为1瓶液体三角瓶种子接8瓶物料。

二、接种后扎紧瓶口、充分将物料和种子摇匀，并置于高温房。

三、接种前无菌室喷撒消毒液开紫外灯1小时，接种后彻底清理消毒。

S7、高温培养。

物料进入高温房，控制温度在35-45℃，湿度为40-80％，第四天充分打散转入低温房。打散时要注意物料与纱布不要接触，以防染菌。

S8、低温培养。

一、控制温度为19-22℃，湿度为40-60％

二、转入低温房的前7-10天，每天必须充分打散一次，以后可根据物料的生长情况每天或间隔一天打散一次直至出料。

三、每天打散完毕后必须对环境进行消毒灭菌。

S9、收料。

用转运车将发酵好的物料转入收料间收料。收料的房间需彻底清扫消毒。

S10、烘干。

功能红曲功效成份是Monacolin-K，温度对有效成分的活性影响很大。烘干过程要严格控制物料的烘干温度，要求不超过60℃。

S11、灭菌、粉碎。

S12、包装。

S13、检验。

S14、成品入库。

本发明首次发现一种高产Monacolin-K的红曲菌种及其生产工艺，包含以下优点：

1.功能性红曲因富含可降低血脂的Monacolin-K、预防高血压和老年痴呆症的伽玛氨基丁酸(GABA)、保证骨关节正常运转的氨基葡萄糖(Glucosamine)、预防血管老化、升高高密度脂蛋白胆固醇并提高脑细胞活力的卵磷脂(Lecithin)、以及具有抗癌活性的天然抗氧化剂类黄酮(Flavonoids)和DimerumicAcid等多种有效成分，既是食品又有较高的药用及保健价值。

2、有效成分Monacolin-K，分为开环、闭环两种不同的分子结构式，一般而言，人体对闭环的Monacolin-K吸收比例低，而同样的开环结构的Monacolin-K则能为绝大部分人体良好吸收。本发明生产的功能红曲菌种，代谢产生的Monacolin-K具有较高的开环率，开环比达90％以上。

3、红曲菌种的代谢产物中，桔霉素(Citrinin)会对人体肾脏造成代谢负担，长期过量摄入会导致肾脏疾病。本发明生产的功能红曲菌种，代谢过程中无桔霉素检出，具有很高的安全性。

以上所述的仅为本发明的优选实施例，所应理解的是，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种功能红曲菌种，其特征在于：该菌种已于2014年9月17日保藏于中国典型培养物保藏中心，其保藏编号为：CCTCCNO:M2014419。

2.一种上述所述功能红曲菌种的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：

步骤[1]真空冷冻管在4℃下的冰箱中保藏；

步骤[2]培养基及营养液的制备：

按工艺要求的投料配方，计算所需配制培养基的总量，所述培养基为葡萄糖二培养基，包含如下体积比的组分：葡萄糖3.5％-4.5％、牛肉膏0.25％-0.35％、蛋白胨0.75％-0.85％、酵母膏0.45％-0.55％、硝酸钠0.2％、硫酸镁0.1％，所述培养基pH为5.0。确保各成分计算、称量准确，且复核无误。分装摇瓶(装瓶量300mL/500mL摇瓶)，塞棉塞，并以牛皮纸包裹，121℃高压灭菌30min。用于一级三角摇瓶种子和二级三角摇瓶种子培养。

营养液的pH3.5-4.5，包含如下体积百分数的组分：糖30％—38％、糠15％—25％、豆粕粉2％—5％、酵母膏0.5％—1.5％、水30％—45％，制备时先将各个组分加到一起后搅拌均匀，调好PH值，再充分配合大米物料，即按每吨大米添加重量百分比为8％—12％的营养液的比例混合均匀，待接种时加入。

步骤[3]菌种的制备：

3a.一级斜面菌种：取若干传代用菌种试管，以75％酒精擦拭试管表面，在靠近酒精灯火焰附近，以无菌竹签，依次沾取少量菌苔通过划线接种在固体斜面培养基上，放培养箱32℃培养10天，培养好的试管斜面菌种放4℃冰箱保存，保存时间不得超过三个月，每一批次斜面菌种外观要一致，有生长旺盛的典型菌落覆盖整个斜面。

3b.一级斜面菌种到二级三角瓶菌种：取若干工作用菌种试管，以75％酒精擦拭试管表面，在靠近酒精灯火焰附近，以无菌接种铲铲取少量菌苔接入300mL灭菌好的葡萄糖二培养基中进行液体摇瓶培养，一般一支斜面菌种接6-8瓶；转接后将摇瓶置于30℃、175rpm摇床振荡培养约48-72小时，培养好的二级三角瓶菌种菌丝细腻粘稠、液面透亮，放4℃冰箱保存备用，保存时间不超过5天，接种前无菌室、操作台紫外灯消毒至少半小时、接种时打开操作台风机、接种后彻底清理操作台、无菌室。

3c.二级三角瓶菌种到生产用菌种：取灭菌好的接种管在靠近酒精灯火焰附近，吸取约5ml种子接入300mL灭菌好的葡萄糖二培养基中进行液体摇瓶扩大培养，一般一瓶二级种子转接约40瓶生产用种子，转接后将摇瓶置于30℃、175rpm摇床振荡培养24小时，培养好的生产用菌种菌丝细腻粘稠、液面透亮，用于当日生产。

步骤[4]泡米、洗米、沥干、蒸米：

4a.泡米、洗米、沥干、蒸米前将所要用的设施工器具清洁完好；

4b.泡米：将大米放入泡米池，加水浸泡至全部淹没大米10-15厘米，连续浸泡10小时；

4c.洗米：泡米结束后用自来水冲洗大米至流出的水基本澄清没有米浆流出为止；

4d.沥干：将洗净的大米静置30分钟，沥去游离水分；

4e.蒸米：

将沥干的大米倒入蒸饭机，投料量150-300kg/锅，要求投入蒸饭机的米量不超过蒸饭机外沿。开蒸汽，待物料上汽后开始计时，蒸12-18分钟。

蒸后的熟米质量要求：熟透无白心，松软不烂不结团，水分含量32％～35％。

步骤[5]装瓶、灭菌、打散晾瓶：

5a.装瓶：将蒸好的大米搅拌均匀，使其松散、无结团结块，冷却至40℃开始装瓶，每瓶装料380g--420g之间(或者装至1L三角瓶的600ml--700ml之间)，扎紧瓶口准备灭菌；

5b.灭菌：按灭菌要求正确操作，保持124℃下灭菌50分钟；

5c.散晾瓶：将灭菌后的大米迅速打散，打散时手握瓶身，掌握力度，防止三角瓶破裂，不得倒置三角瓶晃动，打散的物料以松散无结块为标准；

步骤[6]接种：

6a.接种温度不得超过40℃，接种量为1瓶液体三角瓶种子接8瓶大米物料；

6b.接种后扎紧瓶口、充分将物料和种子摇匀，并置于高温房；

6c.接种前无菌室喷撒消毒液开紫外灯1小时，接种后彻底清理消毒；

步骤[7]高温培养：

接种好的大米物料进入高温房，控制温度在35-45℃，湿度为40～80％，第四天充分打散转入低温房，打散时要注意物料与纱布不要接触，以防染菌；

步骤[8]低温培养：

8a.控制温度为19-22℃，湿度为40-60％；

8b.转入低温房的前7～10天，每天必须充分打散一次，以后可根据物料的生长情况每天或间隔一天打散一次直至出料，有发酵异常的物料及时按废弃品处理流程执行；

8c.每天打散完毕后必须对环境进行消毒灭菌；

步骤[9]收料

用转运车将发酵好的物料转入收料间收料，收料的房间需彻底清扫消毒；

步骤[10]预烘干：

将收好的物料平铺于预烘干池预烘干，烘干温度不超过60℃，间隔1-2小时翻动一次，烘至用手摸物料湿润，用手紧抓物料不结团，捻时不结块即可准备进行热灭菌，通过取样检测，当水分含量降至15-25％时，进入下一工序；

步骤[11]灭菌：

将预烘干的物料通过物流通道，运至微波灭菌机的投料口，开微波灭菌机，通过布料机调整物料进料厚度为2cm，开设备功率15～30支管，运行时间3～5min进行灭菌，灭菌后直接进入摊凉工段，经摊凉至40～50℃，即可进行预包装。