CN105695514B

CN105695514B - 一种紫米红曲及其制备方法和应用

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Publication number: CN105695514B
Application number: CN201610230685.8A
Authority: CN
Inventors: 刘青青; 王松涛; 沈才洪; 喻学淳
Original assignee: Luzhou Pinchuang Technology Co Ltd
Priority date: 2015-08-26
Filing date: 2016-04-14
Publication date: 2020-02-18
Anticipated expiration: 2036-04-14
Also published as: CN105695514A

Abstract

本发明属于生物发酵制品技术领域，具体涉及一种紫米红曲的制作方法。它按以下步骤制得：红曲种子液制备、拌料水制备、浸泡及蒸煮、摊凉、接种发酵、干燥、粉碎。本发明具有如下有益效果：所得红曲色价显著提高，色素种类更丰富，除红曲红素、红曲素、红曲黄色素、红斑胺、红曲红胺、红斑素外，还含有一系列由紫米发酵及花青素贡献的色调。紫米红曲色素稳定性显著提高。另外，紫米红曲含有更多的生物活性物质、维生素和微量元素。因此，紫米红曲色素不但可用于配制酒、饮料、食品等的着色，还具有保健功效。

Description

一种紫米红曲及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于发酵技术领域，具体涉及一种紫米红曲及其制作方法和应用。

背景技术

红曲色素是一种将红曲菌接种到大米上发酵而得的微生物产品，属于天然色素。它具有性质稳定、耐热性好(在100℃的高温色调保持不变)及对蛋白质着色力强等特点。同时，红曲色素安全无毒，是一种值得大力推广的天然色素，现已被广泛应用于食品、调味品、肉制品、酱腌菜、酒类制品等产品中。

紫米颜色之所以与其他米不同，主要是因为其外部皮层中含有花青素类色素，这种色素本身有很强的抗衰老作用。国内外研究表明，米的颜色越深，则表皮色素的抗衰老效果越强，紫黑米色素的作用在各种特色米中算是较强的。紫米色素是由花青素、锦葵色素等组成的一种复杂类黄酮化合物的混合物，它具有改变体内酶活性、改善微循环、提高机体免疫、抗氧化和延缓衰老等作用。并且，随着人们对食品安全的日益关注，紫米色素作为一种天然安全无毒的食用色素，其应用潜力及商业价值更是备受关注，这类色素中富含黄酮类活性物质，是白米的五倍之多，对预防动脉硬化有很大的作用。传统中医认为紫米具有补中益气、补脑健肾等养生功效；现代营养学研究表明，平均每100克的紫米热量为353千卡、膳食纤维含量高达3.3g、钾295mg、钙12mg，以及丰富的维生素B1、B2、叶酸等多种维生素和钾、铁、锌、钙、磷等人体所需的矿物质。

目前，红曲大多以大米为发酵原料，所得色价已越来越不能满足行业发展需求。此外，随着消费者对健康生活的日益关注，以大米为原料的红曲营养成分有待提高。紫米红曲具有更丰富的颜色可用于食品着色，还可增加红曲养生保健功效，且紫米花青素的强抗氧化性能增强紫米红曲的稳定性。

发明内容

本发明内容主要是针对以上不足，而提供一种新型紫米红曲及其制备方法，在提高红曲色价的同时，提高红曲的营养价值。

其技术方案如下：本发明紫米红曲是由紫米接种红曲菌发酵而得。

其中，本发明发酵使用的紫米为籼型紫米。

其中，本发明使用的红曲菌为紫色红曲菌(M.purpureus Went)。

本发明还提供了上述紫米红曲的制备方法，该方法主要包括以下步骤：

a、制备红曲种子液：将红曲菌菌种转接到麦芽汁斜面培养基上进行活化，活化后菌种转接到新的麦芽汁斜面培养基上在28～30℃下培养4～6天，然后转接至种子培养液中于30℃、150～180r/min条件下培养60～72h后得红曲种子液；

b、浸泡：取紫米，加入50～70％拌料水浸泡4～7h；

c、蒸煮：取浸泡后紫米，蒸煮40～60min；

d、摊凉：将蒸煮过的紫米沥干水分，冷却至30～35℃；

e、发酵：按蒸煮摊凉后的紫米总重量的20～30％接入红曲种子液，28～30℃恒温培养12～14天；

f、干燥：发酵产物干燥得紫米红曲。

进一步的，上述方法步骤a中所述的种子培养液配方为：葡萄糖60g/L、蛋白胨20～25g/L、NaNO₃ 2g/L、MgSO₄ 1g/L、K₂HPO₄ 1g/L、紫米粉10～20g/L、乳酸调pH5.0～6.0。

其中，上述方法步骤b中所述的拌料水的配方为：K₂HPO₄·3H₂O 5～6g/L、ZnSO₄·7H₂O0.1～0.5g/L、乳酸调pH至5.0～6.0。

本发明还提供了上述紫米红曲的制备方法所制备得到的紫米红曲。

同时，本发明还提供了上述紫米红曲在制备酒、果汁饮料或酱油中的用途。

进一步的，上述紫米红曲是在配制酒、果汁饮料或酱油时按酒、果汁饮料或酱油重量的0.05％～0.2％加入。

同时，本发明还提供了上述紫米红曲在制备糕点中的用途。

进一步的，上述紫米红曲是在制备糕点时按糕点重量的0.01％～0.1％加入。

同时，本发明还提供了上述紫米红曲在制备肉制品中的用途。

进一步的，上述紫米红曲是在制备肉制品时按肉制品重量0.1％～0.3％加入。

具体而言，本发明紫米红曲它是以紫米为发酵原料，接种红曲菌进行固态发酵，干燥而得到的一种新型红曲。

其制备方法具体包括以下步骤：

1)制备红曲种子液：将红曲菌菌种转接到麦芽汁斜面培养基上进行活化，活化后菌种转接到麦芽汁斜面培养基上在28～30℃下培养4～6天，备用。制备种子培养液，具体配方：葡萄糖60g/L、蛋白胨20～25g/L、NaNO₃ 2g/L、MgSO₄ 1g/L、K₂HPO₄ 1g/L、紫米粉10～20g/L、乳酸调pH5.0～6.0。121℃，15min灭菌，冷却接种；30℃，150～180r/min；培养60～72h后得红曲种子液。

2)拌料水制备：具体配方：K₂HPO₄·3H₂O 5～6g/L，ZnSO₄·7H₂O 0.1～0.5g/L，乳酸调pH5.0～6.0。

3)浸泡：取紫米，加入50～70％拌料水浸泡4～7h。

4)蒸煮：取浸泡后紫米，蒸煮40～60min。

5)摊凉：将蒸煮过的紫米沥干水分，冷却至30～35℃。

6)发酵：按固态发酵培养基总重量的20～30％接入种子培养基，30℃恒温培养12～14天得紫米红曲。

7)干燥：将紫米红曲50～60℃恒温烘干。

8)粉碎：将烘干的紫米红曲粉碎，得紫米红曲粉。

本发明所述的红曲菌是真菌中的红曲菌属，其中的各种红曲菌都能用于制备本发明的紫米红曲。

本发明的有益效果是：

1)本发明发酵所得红曲总色价有显著提高，色素种类更丰富，除红曲红素、红曲素、红曲黄色素、红斑胺、红斑素、红曲红胺等色素外，还含有一系列由紫米发酵和花青素贡献的色调，主要有矢车菊素葡萄糖苷和芍药素葡萄糖苷这两种成分。

2)本发明紫米红曲稳定性相较于普通色素红曲稳定性显著增强。

3)本发明紫米红曲具有更高的养生保健功效。具有更强的抗氧化、抗衰老及预防动脉硬化等作用；含有更多的生物活性物质，如有Monacolin K、核黄素、γ-氨基丁酸、麦角甾醇、纤维素、强心甙等；含有多种维生素，如维生素B1、B2、叶酸等；还富含铁、钙、锌、硒等微量元素。

具体实施方式

一种紫米红曲，是由紫米接种红曲菌发酵而得。其中，本发明发酵使用的紫米为籼型紫米。其中，本发明使用的红曲菌为紫色红曲菌(M.purpureus Went)。

本发明还提供了上述的紫米红曲的制备方法，主要包括以下步骤：

b、浸泡：取紫米，加入50～70％拌料水浸泡4～7h；

c、蒸煮：取浸泡后紫米，蒸煮40～60min；

d、摊凉：将蒸煮过的紫米沥干水分，冷却至30～35℃；

f、干燥：将紫米红曲50～60℃恒温烘干；

g、粉碎：将烘干的红曲米粉碎，得紫米红曲粉。

同时，本发明还提供了上述紫米红曲在制备糕点中的用途。

为了有利于在红曲菌种子培养阶段提供与发酵阶段相似的生长环境，发明人发现在种子培养液中加入一定量的紫米粉，有利于接种在紫米上的红曲菌更快更好的生长。优选的，种子培养液配方为：葡萄糖60g/L、蛋白胨20～25g/L、NaNO₃ 2g/L、MgSO₄ 1g/L、K₂HPO₄1g/L、紫米粉10～20g/L、乳酸调pH 5.0～6.0。

为了满足红曲菌生长所需的微量元素，发明人尝试在浸泡紫米的拌料水中添加不同种类的微量元素，经过大量实验最后筛选出以下主要几种物质：K₂HPO₄·3H₂O、ZnSO₄·7H₂O、MgSO₄、MnSO₄，然后发明人再以饮用水中未添加任何微量元素为对照，一一对照，以紫米红曲色素色价为判定依据。结果显示，添加微量元素后确实有利于红曲菌的生长和色素的形成，其中以K₂HPO₄·3H₂O，ZnSO₄·7H₂O效果最佳，故选择在拌料水中加入这两种微量元素，以丰富红曲菌生长所需营养成分。优选的，所述拌料水的配方为：所述拌料水的配方为：K₂HPO₄·3H₂O 5～6g/L、ZnSO₄·7H₂O 0.1～0.5g/L、乳酸调pH至5.0～6.0。

由于籼型紫米较一般籼米而言含有更多的支链淀粉，且紫米表皮花青素为水溶性色素，若水分过多，则在去除多余水分的同时会将溶于水的花青素及部分营养成分一并去除，造成不必要的浪费，故合理地控制紫米的含水量是本发明试验的关键。发明人对用于浸泡紫米的拌水料的加入量及浸泡时间进行了优化，实验结果显示，当加入紫米重量50～70％的拌料水浸泡紫米4～7h，不仅可以达到浸泡后紫米无白心，无水分外溢的效果，且对花青素基本无损失，效果最好。

本发明方法所制备得到的紫米红曲色泽深暗紫红色、质地脆、无霉变、无肉眼可见的杂质、断面呈红色、有淡淡的曲香味、无异杂味，符合GB4962-2008(食品添加剂红曲米(粉))的要求，结果如下表1：

表1

在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所有的设备及原料等均可从市场购得或是本行业常用的。

下面通过具体实施案例，对本发明的技术方案作进一步的说明。应理解，本发明并不局限于以下实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将归入本发明保护范围。

在本发明实施例所用紫米为籼型紫米。

实施例一

1)制备红曲种子液：将红曲菌菌种转接到麦芽汁斜面培养基上进行活化，活化后菌种转接到麦芽汁斜面培养基上30℃培养4天，备用。制备种子培养液，具体配方：葡萄糖60g/L、蛋白胨25g/L、NaNO₃ 2g/L、MgSO₄ 1g/L、K₂HPO₄ 1g/L、云南紫米米粉10g/L、乳酸调pH5.5。121℃，15min灭菌，冷却接种；30℃，150r/min；培养60h后得红曲种子液。

2)按照配方K₂HPO₄·3H₂O 5.0g/L，ZnSO₄·7H₂O 0.3g/L(乳酸调pH5.5)制备拌料水，取云南紫米4kg，加入55％拌料水浸泡6h。后蒸煮45min。摊开，沥干水分，冷却至35℃。

3)按固态发酵培养基(即蒸煮摊凉后的紫米)总重量的20％接入种子培养基，30℃恒温培养13天得紫米红曲，50℃恒温烘干，粉碎，即得紫米红曲。

实施例二

1)制备红曲种子液：将红曲菌菌种转接到麦芽汁斜面培养基上进行活化，活化后菌种转接到麦芽汁斜面培养基上28℃培养5天，备用。制备种子培养液，具体配方：葡萄糖60g/L、蛋白胨25g/L、NaNO₃ 2g/L、MgSO₄ 1g/L、K₂HPO₄ 1g/L、四川紫米米粉15g/L、乳酸调pH5.2。121℃，15min灭菌，冷却接种；30℃，160r/min；培养50h后得红曲种子液。

2)按照配方K₂HPO₄·3H₂O 5.5g/L，ZnSO₄·7H₂O 0.2g/L(乳酸调pH5.0)制备拌料水，取四川紫米5kg，加入60％拌料水浸泡5h。后蒸煮50min。摊开，沥干水分，冷却至32℃。

3)按固态发酵培养基(即蒸煮摊凉后的紫米)总重量的25％接入种子培养基，28℃恒温培养14d天得紫米红曲，55℃恒温烘干，粉碎，即得紫米红曲。

实施例三

1)制备红曲种子液：将红曲菌菌种转接到麦芽汁斜面培养基上进行活化，活化后菌种转接到麦芽汁斜面培养基上30℃培养4天，备用。制备种子培养液，具体配方：葡萄糖60g/L、蛋白胨20g/L、NaNO₃ 2g/L、MgSO₄ 1g/L、K₂HPO₄ 1g/L、贵州紫米米粉20g/L、乳酸调pH6.0。121℃，15min灭菌，冷却接种；30℃，180r/min；培养48h后得红曲种子液。

2)按照配方K₂HPO₄·3H₂O 6.0g/L，ZnSO₄·7H₂O 0.4g/L(乳酸调pH6.0)制备拌料水，取贵州紫米4kg，加入60％拌料水浸泡5h，后蒸煮50min。摊开，沥干水分，冷却至32℃。

3)按固态发酵培养基(即蒸煮摊凉后的紫米)总重量的30％接入种子培养基，30℃恒温培养12天得紫米红曲，60℃恒温烘干，粉碎，即得紫米红曲。

实施例四

本实施例公开了紫米红曲色素在配制酒、果汁饮料或酱油中的用途，用于配制酒、果汁饮料或酱油的着色，其色泽鲜艳、稳定性好，具有养生保健功效。紫米红曲色素的用量是酱油或果汁饮料重量的0.05～0.2％。

实施例五

本实施例公开了紫米红曲色素在食品糕点中的用途，用于食品糕点的着色，具有色泽鲜艳、功能保健效果。紫米红曲色素的用量为食品糕点重量的0.01～0.1％。

实施例六

本实施例公开了紫米红曲色素在肉制品中的用途，用于肉制品着色，具有色泽稳定和防腐效果。紫米红曲色素的用量是肉制品重量的0.1～0.3％。

紫米红曲全波长扫描分析

对紫米红曲、紫米、红曲米进行全波长扫描，从全波长扫描图中可以看出，紫米的波峰较单一，波峰在300～400nm；紫米红曲和红曲米均有明显的三个波峰，集中在300～550nm，但紫米红曲和红曲米的峰高度及峰面积存在差异，紫米红曲的第二、三个峰均高于红曲米，峰面积也大于红曲米。所以，从全波长扫描图可以看出，本发明制备的紫米红曲具有更丰富的色调及色价。

紫米红曲稳定性分析

取适量等质量紫米、红曲米、紫米红曲置于等体积等浓度的基酒中进行避光浸提同样时间，过滤得滤液，作为待测样品，检测紫米、红曲米、紫米红曲在自然光、避光、紫外光下的光稳定性，结果如下：

表2自然光下各样品不同时间色价点U/g

检测时间(d)	0	2	4	6	8	10	12	14	第14d色价残存率
										紫米红曲	1160	1128	1074	992	924	891	859	808	69.7％
紫米	116	110	101	92	83	75	68	62	53.4％
										红曲米	816	781	720	668	609	557	505	479	58.7％

注：色价残存率＝A_x/A₀×100％，式中，A_x为各次在505nm波长下检测所得，A₀为第0天测定色价即为初始色价。下同。

各待测样品每2d检测一次，共检测14d。从上表2可以看出，三种待测样品色价(505nm下检测)从高到低依次为紫米红曲、红曲米、紫米。三种待测样品在自然光条件下均出现不同程度的褪色现象，且褪色趋势变化由小到大依次为紫米红曲、红曲米、紫米。所以从实验结果来看，紫米红曲色价高于紫米、红曲米，且紫米红曲相较于红曲米、紫米受自然光的影响更小，具有更好的自然光光稳定性。

表3避光下各样品不同时间色价点U/g

检测时间d	0	2	4	6	8	10	12	14	第14d色价残存率
										紫米红曲	1160	1138	1092	1020	972	926	882	853	73.5％
紫米	116	112	104	96	87	80	73	70	60.3％
										红曲米	816	790	741	692	635	587	538	509	62.4％

各待测样品每2d检测一次，共检测14d。从上表3可以看出，三种待测样品色价(505nm下检测)从高到低依次为紫米红曲、红曲米、紫米。三种待测样品在避光条件下均出现不同程度的褪色现象，且褪色趋势变化由小到大依次为紫米红曲、红曲米、紫米。所以从实验结果来看，紫米红曲色价高于紫米、红曲米，且紫米红曲相较于红曲米、紫米具有更好的避光稳定性。

表4紫外光下各样品不同时间色价点U/g

各待测样品紫外光照15min检测一次，共紫外光照120min。从上表4可以看出，三种待测样品在紫外光照射下均出现明显褪色现象，其中以紫米红曲在紫外光条件下稳定性相对较好，紫米红曲和红曲米的色素残留率变化差异较小，均明显优于紫米。

表5紫米红曲在各pH条件下的色价点U/g

用柠檬酸调整紫米红曲待测样品pH值，分别3.00、4.00、5.00、6.00、7.00和8.00共6个梯度，室温避光保存，每2d测定一次色价，共测定14d。从上表5可以看出，各pH值下各样品在第0天的色价差距很小，随着pH值的增大，紫米红曲样品色素残存率逐渐提高，pH3.00时紫米红曲色素残存率为66.6％，pH8.00时紫米红曲色素残存率为78.9％，这一实验表明，紫米红曲的颜色基本不受pH值变化的影响，但是在高pH值是明显比低pH值稳定。所以，本发明紫米红曲也能满足一般红曲在pH(5.00～8.00)较好的稳定性。

发明人同样发现本发明的紫米红曲在一般红曲所使用的温度范围也具有较好的稳定性，能满足常规红曲温度使用范围。

综上可以看出，本发明方法制备了一种营养更全面、色价稳定性更好的紫米红曲，为酿酒、饮料、肉制品等多个行业着色提供了一条更好的选择。

Claims

1.紫米红曲的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

a、制备红曲种子液：将红曲菌菌种转接到麦芽汁斜面培养基上进行活化，活化后菌种转接到新的麦芽汁斜面培养基上在28～30℃下培养4～6天，然后转接至种子培养液中于30℃、150～180r/min条件下培养60～72h后得红曲种子液；所述的种子培养液配方为：葡萄糖60g/L、蛋白胨20～25g/L、NaNO₃ 2g/L、MgSO₄ 1g/L、K₂HPO₄ 1g/L、紫米粉10～20g/L、乳酸调pH5.0～6.0；所述红曲菌为紫色红曲菌(M.purpureus Went)；

b、浸泡：取紫米，加入50～70％拌料水浸泡4～7h；所述的拌料水的配方为：K₂HPO₄·3H₂O 5～6g/L、ZnSO₄·7H₂O 0.1～0.5g/L、乳酸调pH5.0～6.0；

c、蒸煮：取浸泡后紫米，蒸煮40～60min；

d、摊凉：将蒸煮过的紫米沥干水分，冷却至30～35℃；

f、干燥：发酵产物干燥得紫米红曲。

2.根据权利要求1所述的紫米红曲的制备方法，其特征在于：所述紫米为籼型紫米。

3.由权利要求1或2所述的紫米红曲的制备方法制备得到的紫米红曲。