CN110408545A - 一种紫红曲菌种及由其制备红曲粉的方法和制品 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种紫红曲菌种及由其制备红曲粉的方法和制品。所述紫红曲菌(Monascus purpureus)TY02于2018年9月3日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M 2018586。本发明以紫红曲菌TY02为菌种，通过液态深层发酵方法进行发酵，整个生产周期为7～8天，相较于其他常规发酵方法缩短了一半的时间；且本发明所述发酵方法自动化程度高，生产工艺条件可操作性强，有效降低劳动强度和人工生产成本；同时结合特定的分离提纯过程，得到的红曲米粉产品色价高(≥7000u/g)，不含或含极低量的桔青霉素含量低(＜0.1mg/kg)、黄曲霉毒素B1含量低(＜1ug/kg)，产品质量得到显著提高并且能保持稳定，质量符合出口要求，有利于红曲米粉的推广应用，尤其是在欧美等国家中具有更好的市场。

Description

一种紫红曲菌种及由其制备红曲粉的方法和制品
技术领域
本发明涉及微生物及其发酵技术领域，更具体地，涉及一种紫红曲菌种及由其制备红曲粉的方法和制品。
背景技术
红曲色素是我国的传统产品，是通过微生物发酵法生产并达到广泛应用的最为成功的天然色素之一。红曲色素在食品、医药、化妆品等领域都有着重要的应用。
红曲色素在中国、日本、韩国、朝鲜、东南亚及港澳地区应用较普遍，在许多亚洲国家已经合法化。欧美许多国家现已将红曲米粉用于肉制品工业，取得了满意的效果。但是红曲产品中含有生物毒素——桔青霉素，此生物毒素具有肾毒性，还可致畸、致癌和诱发基因突变等，特别是红曲米粉的桔青霉素含量非常高。
目前红曲米粉的生产工艺主要是固态发酵方式，随着科学发展和技术的进步，出现了通风制曲发酵工艺，发酵培养过程在通风池内完成，这是中国目前最为广泛的固体制曲通风培养方式，较地面培养方式大大提高生产效率并缩短生产周期。但总体来说，固态发酵工艺普遍存在发酵生产周期长，劳动强度大，操作繁琐，产量低，产品质量不稳定的缺点，特别是红曲菌发酵过程中产生的次级代谢产物——桔青霉素大量产生，无法得到控制，导致出现了产品安全问题，致使我国的红曲米粉产品出口受到极大的限制。
液体深层发酵红曲色素的技术经过二十多年的发展，已日趋成熟、稳定，较固态发酵优势明显，具有周期短、产量高、杂质少、产品质量稳定等优点；可以实现生产自动化，提高产品质量稳定性，扩大生产规模；配方、工艺可控性强，而且可以达到非常高的发酵水平。在产业化生产中，主要通过菌种、原料、配方、工艺控制等措施，达到高产色素低产或不产桔青霉素，黄曲霉毒素B1含量低的目的。但目前制备的红曲粉中的色价、桔青霉素和黄曲霉毒素的含量，仍存在较大的进步空间。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中，制备的红曲粉的色价不高、桔青霉素和黄曲霉毒素的含量较高的不足和缺陷，提供一种紫红曲菌种。本发明所述红紫曲菌种，以其为菌种发酵制备得到的红曲粉的色价高、不含或含极低量的桔青霉素和黄曲霉毒素。
本发明的另一目的在于提供所述紫红曲菌种在制备红曲粉中的应用。
本发明的再一目的在于提供一种应用所述紫红曲菌种发酵制备红曲粉的方法。
本发明的上述目的是通过以下方案予以实现的：
本发明筛选鉴定得到一株紫红曲菌(Monascus purpureus)TY02，并于2018年9月3日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M 2018586，保藏地址为湖北省武汉市武昌珞珈山。
紫红曲菌TY02在在麦芽汁琼脂培养基上生长良好，菌落初为白色，老熟后变成淡粉色、橙红色；生长的最适pH为3.5～5.5，能耐pH 3.5，尤嗜乳酸；生长温度为26～55℃，最适温度30℃～38℃，红色颗粒，在分枝的顶端产生单个或成串的分生孢子，孢子呈球形或椭圆形，闭囊壳橙红色，近球形，含有多数子囊，子囊内含孢子。
本发明同时还保护所述紫红曲菌TY02在制备红曲粉中的应用。
应用上述紫红曲菌TY02，采用液体深层发酵方法制备红曲粉的制备方法。
优选地，具体的制备过程如下：
S1.配置种子液体培养基；以紫红曲菌TY02为菌种，采用种子液体培养基扩大培养，得到液体菌种培养液；
S2.配置发酵液体培养基：将谷物类原料浸泡、磨浆，加入辅料，所有的物料泵入发酵罐中，通入蒸汽进行高温灭菌、冷却降温，备用接种；
S3.发酵：将步骤S1得到的液体菌种培养液接种至步骤S2的发酵罐中，进行液态深层发酵培养，始终通入无菌空气，通风比为1:0.5～0.9，搅拌转速为100～180转/分钟，前30h的温度为28～30℃，30h后的温度为34～36℃，培养80～100h，制得液态红曲米粉发酵液；
S4.提纯处理：
S41.乳化：将步骤S3得到的液态红曲米粉发酵液加入环状糊精30～65g/L，竹叶抗氧化剂1～10g/L，进行乳化反应，乳化过程中的搅拌速度为2000～5000r/min，时间10～60min；
S42.超声：乳化结束后，将S41得到的所有物料进行超声(常温，40赫兹，高温容易使色素褪色)循环处理0.5～2h；
S43.浓缩，喷雾干燥：超声结束之后，将所有物料浓缩后得到粗品；然后再进行喷雾干燥，即可得到所述红曲粉。
本发明以筛选得到的特定菌株紫红曲菌TY02为菌种，采用液态深层发酵方法进行发酵，并结合特定的分离提纯过程，不仅制备周期短、制备过程简单、易操作、且制备得到的红曲色素的产量高，红曲米粉的色价高，不含或含极低量的桔青霉素和黄曲霉毒素。
待发酵结束之后，先向发酵液中加入辅料(即30～65g/Lβ-环状糊精，1～10g/L竹叶抗氧化剂)进行乳化反应，使得辅料与红曲色素结合更加稳定，同时辅以超声波处理技术，利用超声的空化作用和机械效应，剪切大分子，大幅度提高乳化效果，可促使红曲米粉在水中的溶解性更强，耐光耐热性能更高。
优选地，液体菌种培养液的具体制备过程为：将保藏的紫红曲菌TY02菌种接种在种子液体培养基中，待菌种培养成熟后，接种到大容量发酵罐中进行发酵，制得发酵用的液体菌种培养液。
优选地，液体菌种培养液的具体制备过程为：为先将紫红曲菌TY02菌种转移到无菌水中，接种量为4～6％(体积比)；然后将其接种至一级液体培养基中，培养7～15小时后接种到二级液体培养基中，再培养7～15小时后，接种到三级液体培养基中进行发酵，制得发酵用的液体种子培养液。
优选地，所述一级液体培养基、二级液体培养基、三级液体培养基的配方相同，由如下重量份数的原料组成：葡萄糖20～50g/L，蛋白胨3～10g/L，玉米浆2～5g/L，硝酸钠1～5g/L，硫酸镁2～7g/L，余量为水；然后用乳酸调节pH值为4.0～5.0。
更优选地，所述一级液体培养基、二级液体培养基、三级液体培养基由如下重量份数的原料组成：葡萄糖30～45g/L，蛋白胨5～8g/L，玉米浆2～4g/L，硝酸钠1～3g/L，硫酸镁2～7g/L，余量为水。
优选地，步骤S2中所述谷物类原料为大米、红米或黑米中的一种或多种；所述辅料为玉米浆、蛋白胨、硝酸钠和乳酸。
优选地，所述发酵液体培养基由如下重量份数的原料组成：谷物类原料50～100g/L，玉米浆5～9g/L，蛋白胨3～8g/L，硝酸钠1～4g/L，余量为水；然后采用乳酸调节pH为4.0～5.0。
更优选地，所述发酵液体培养基由如下重量份数的原料组成：谷物类原料80～100g/L，玉米浆5～7g/L，蛋白胨4～6g/L，硝酸钠1～3g/L，余量为水。
优选地，步骤S2中发酵培养基的制备过程包括：将谷物类原料加水常温浸泡12～18小时后，将其磨成浆液，加入所有辅料，所有的物料置于发酵罐中，装液量为发酵罐体积的50～55％即可，高温灭菌30分钟；灭菌结束后冷却降温至40～45℃备用；所述高温灭菌的条件为：121～127℃，0.1～0.15Mpa。
优选地，步骤S41乳化过程中的搅拌速度为2500r/min，反应为55min。
优选地，步骤S42超声处理过程中的超声时间为0.5～2h，超声温度为常温，高温(高于60℃)容易使色素褪色，导致得到的红曲米粉的色价降低。
优选地，步骤S43中的浓缩温度为温度40～55℃，真空度为-0.08～-0.095MPa，时间为15～25小时。
优选地，步骤S43中喷雾干燥条件为：进风温度180～200℃，出风温度60～80℃。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一株紫红曲菌TY02菌株，可用于发酵制备高色价、产量高的红曲米粉；以紫红曲菌TY02为菌种，通过液态深层发酵方法进行发酵，整个生产周期为7～8天，相较于其他常规方法的生产周期14～15天，本发明所述发酵方法缩短了一半的时间；且本发明所述发酵方法自动化程度高，物料输送均采用密闭管道，生产工艺条件可操作性强，有效降低劳动强度和人工生产成本。
同时结合特定的分离提纯过程，得到的红曲米粉产品色价高(≥7000u/g)，不含或含极低量的桔青霉素含量低(＜0.1mg/kg)、黄曲霉毒素B1含量低(＜1ug/kg)，产品质量得到显著提高并且能保持稳定，制备的红曲米粉符合出口要求，有利于红曲米粉的推广应用，尤其是在欧美等国家中具有更好的市场。
附图说明
图1为紫红曲菌种TY02的ITS rDNA序列。
图2为紫红曲菌种TY02的ITS rDNA序列比对结果。
图3为紫红曲菌种TY02与相关中的ITS rDNA序列系统发育树。
图4为实施例3制备的红曲米粉的外观。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出进一步地详细阐述，所述实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，为可从商业途径得到的试剂和材料。
实施例1 紫红曲菌TY02的分离和筛选
1、菌株分离：从红曲米中用麦芽汁琼脂培养基分离菌株，进行液态培养，分离产色能力高的菌株。
2、菌株筛选：分离得到的菌种采用紫外线照射5～15分钟，然后放入恒温培养箱中进行处理，温度设置30～50℃，反复多次重复实验，得到菌株，然后进行发酵测试，筛选得到发酵效果好的菌株。获得一株发酵效果最佳的菌株，命名为TY02。
实施例2 紫红曲菌TY02的鉴定
1、形态和生理生化鉴定
在PDA琼脂培养基上，25℃黑暗条件下培养7天，尽量直径40mm，橙色至紫红色，容貌在。菌丝局隔膜，多分枝，直径3～6um。闭囊壳球形，直径25～45um，橙红色至紫红色。子囊孢子椭圆形，5～6.5×4～5um，无色透明或浅红色，分生孢子着生于菌丝顶端，单个或成串，近球形或倒梨形，无色透明或浅红色，8～11×6～8um。
2、分子鉴定
为了明确实施例1获得的菌株TY02的分类地位，采用多位点序列分析(Multilocussequences analysis，MLSA)结合系统发育树分析(Phylogenetic analysis)的方法鉴定TY02菌株。
ITS rDNA序列分析是细菌鉴定的分子生物学鉴定手段，本发明通过分析ITS rDNA序列，结合保守看家基因gyrB、rpoB和rpoD序列，运用MEGA 5.0软件采用Neighbor-joining方法构建系统发育树，综合分析了TY02菌株的进化关系。
结果表明：TY02的ITS rDNA序列与Monascus ruber ATCC 16246(AY498574)、Monascus pilosus ATCC 16363T(AY498581)、Monascus auronliocus CICC 5014(AY629435)、Monoscus purpureus ATCC 16379(AY498573)、Monoscus songuineus ATCC200613T(AY498586)的同源性分别达100.00％、100.00％、99.00％、99.00％、98.00％，系统进化关系分析发现与这三个种的菌株处在同一分支上(如图1)，以上结果表明，TY02与Monascus ruber ATCC 16246(AY498574)的亲缘关系最近。
综上，鉴定TY02为紫红曲菌，并将所述菌株于2018年9月3日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M 2018586，保藏地址为湖北省武汉市武昌珞珈山。
实施例3 利用TY02发酵制备红曲米粉的制备过程
一种利用TY02液态发酵制备红曲米粉的制备过程，具体包括以下步骤：
1).配置种子液体培养基，具体的配方(按重量比)为：葡萄糖25～40g/L，蛋白胨10～15g/L，玉米浆5～9g/L，硝酸钠1～5g/L，硫酸镁7～10g/L；并用乳酸调节pH值为4.0～5.0；
2)菌种的扩大培养：将试管菌种转移到无菌水中，接种量为4～6％；然后将其接种至一级液体培养基中，培养7～15小时后接种到二级液体培养基中，再培养7～15小时后，接种到三级液体培养基中进行发酵，制得发酵用的液体种子培养液；
3)发酵培养基的制备：采用的原料按照质量比为：大米80～120g/L，玉米浆9～20g/L，蛋白胨10～30g/L，硝酸钠2～6g/L，乳酸调节pH为4.0～5.0；具体的制备过程为：将大米加水常温浸泡12～18小时后，用磨浆机将大米磨成米浆，加入玉米浆、蛋白胨和硝酸钠、乳酸等辅料，所有的物料泵入发酵罐中，装液量为发酵罐体积50～55％即可，通入蒸汽进行高温灭菌，杀菌条件：121～127℃，0.1～0.15MPa，30分钟；冷却降温至40～45℃备用；
4)发酵：上述2)得到的种子培养液接种到大容量60m3发酵罐中，进行液态深层发酵培养，始终通入无菌空气，保持通风比为1:0.5～0.9，搅拌转速100～150转/分钟，一直保持搅拌，控制温度0～30小时为28～30℃，31小时以后为34～36℃，，培养80～100小时，制得液态红曲米粉发酵液。
5)提纯处理：
51)乳化：将步骤4)得到的产物加入β-环状糊精40～65g/L，竹叶抗氧化剂2～5g/L，进行乳化反应，使得辅料与红曲色素结合更加稳定，可以提高红曲米粉的溶解性、耐光耐热性能，乳化条件：转速2500r/min：时间55min；
52)超声处理：将步骤51)得到的产物采用超声波处理技术(40赫兹，常温)，进行循环处理30min～1h，利用超声的空化作用和机械效应，剪切大分子，大幅度提高乳化效果，红曲米粉在水中的溶解性更强，耐光耐热性能得到提高；
53)浓缩，喷雾干燥：将步骤52)得到的产物采用真空浓缩技术，温度40～55℃，真空度为-0.08～-0.095MPa，循环15～25h；并将得到的产物采用喷雾干燥技术，进风温度180～200℃，出风温度60～80℃，将液体物料干燥，得到粉末红曲米粉。
实施例4 利用TY02发酵制备红曲米粉的制备过程
一种利用TY02液态发酵制备红曲米粉的制备过程，具体包括以下步骤：
1).配置种子液体培养基，具体的配方(按重量比)为：葡萄糖40～50g/L，蛋白胨12～18g/L，玉米浆10～13g/L，硝酸钠5～8g/L，硫酸镁3～5g/L；并用乳酸调节pH值为4.0～5.0；
2)菌种的扩大培养：将试管菌种转移到无菌水中，接种量为4～6％；然后将其接种至一级液体培养基中，培养7～15小时后接种到二级液体培养基中，再培养7～15小时后，接种到三级液体培养基中进行发酵，制得发酵用的液体种子培养液；
3)发酵培养基的制备：采用的原料按照质量比为：大米和红米质量比为1:1的混合物90～110g/L，玉米浆8～10g/L，蛋白胨12～15g/L，硝酸钠3～6g/L，乳酸调节pH为4.0～5.0；具体的制备过程为：将大米和红米加水常温浸泡10～20小时后，用磨浆机将大米和红米磨成米浆，加入玉米浆、蛋白胨和硝酸钠、乳酸等辅料，所有的物料泵入发酵罐中，装液量为发酵罐体积50～55％即可，通入蒸汽进行高温灭菌，杀菌条件：121～127℃，0.1～0.15MPa，30分钟；冷却降温至30～40℃备用；
4)发酵：上述2)得到的种子培养液接种到大容量60m3发酵罐中，进行液态深层发酵培养，始终通入无菌空气，保持通风比为1:0.5～0.9，搅拌转速100～150转/分钟，一直保持搅拌，控制温度0～30小时为28～30℃，31小时以后为34～36℃，制得液态红曲米粉发酵液。
5)提纯处理：
51)乳化：将步骤4)得到的产物加入β-环状糊精40～60g/L，竹叶抗氧化剂3～6g/L，进行乳化反应，使得辅料与红曲色素结合更加稳定，可以提高红曲米粉的溶解性、耐光耐热性能，乳化条件：转速3000r/min：时间50min；
52)超声处理：将步骤51)得到的产物采用超声波处理技术(40赫兹，常温，高温容易使色素褪色)，进行循环处理40min～80min，利用超声的空化作用和机械效应，剪切大分子，大幅度提高乳化效果，红曲米粉在水中的溶解性更强，耐光耐热性能得到提高；
53)浓缩，喷雾干燥：将步骤52)得到的产物采用真空浓缩技术，温度45～55℃，真空度为-0.08～-0.095MPa，循环15～20h；并将得到的产物采用喷雾干燥技术，进风温度190～210℃，出风温度70～90℃，将液体物料干燥，得到粉末红曲米粉。
实施例5 利用TY02发酵制备红曲米粉的制备过程
一种利用TY02液态发酵制备红曲米粉的制备过程，具体包括以下步骤：
1).配置种子液体培养基，具体的配方(按重量比)为：葡萄糖30～50g/L，蛋白胨5～10g/L，玉米浆10～15g/L，硝酸钠5～10g/L，硫酸镁1～5g/L；并用乳酸调节pH值为4.0～4.5；
2)菌种的扩大培养：将试管菌种转移到无菌水中，接种量为4～8％；然后将其接种至一级液体培养基中，培养7～15小时后接种到二级液体培养基中，再培养7～15小时后，接种到三级液体培养基中进行发酵，制得发酵用的液体种子培养液；
3)发酵培养基的制备：采用的原料按照质量比为：大米和黑米按照质量比为1:1的混合物80～100g/L，玉米浆10～15g/L，蛋白胨2～10g/L，硝酸钠2～5g/L，乳酸调节pH为4.0～4.5；具体的制备过程为：将大米和黑米加水常温浸泡13～15小时后，用磨浆机将大米和黑米磨成米浆，加入玉米浆、蛋白胨和硝酸钠、乳酸等辅料，所有的物料泵入发酵罐中，装液量为发酵罐体积50～55％即可，通入蒸汽进行高温灭菌，杀菌条件：121～127℃，0.1～0.15MPa，30分钟；冷却降温至30～40℃备用；
4)发酵：上述2)得到的种子培养液接种到大容量60m3发酵罐中，进行液态深层发酵培养，始终通入无菌空气，保持通风比为1:0.5～0.9，搅拌转速100～150转/分钟，一直保持搅拌，控制温度0～30小时为28～30℃，31小时以后为34～36℃，培养80～100小时，制得液态红曲米粉发酵液。
5)提纯处理：
51)乳化：将步骤4)得到的产物加入β-环状糊精30～50g/L，竹叶抗氧化剂5～10g/L，进行乳化反应，使得辅料与红曲色素结合更加稳定，可以提高红曲米粉的溶解性、耐光耐热性能，乳化条件：转速3000r/min：时间45min；
52)超声处理：将步骤51)得到的产物采用超声波处理技术(40赫兹，常温)，进行循环处理40min～80min，利用超声的空化作用和机械效应，剪切大分子，大幅度提高乳化效果，红曲米粉在水中的溶解性更强，耐光耐热性能得到提高；
53)浓缩，喷雾干燥：将步骤52)得到的产物采用真空浓缩技术，温度45～50℃，真空度为-0.08～-0.095MPa，循环15～20h；并将得到的产物采用喷雾干燥技术，进风温度195～215℃，出风温度80～90℃，将液体物料干燥，得到粉末红曲米粉。
实施例6 利用TY02发酵制备红曲米粉的制备过程
一种利用TY02液态发酵制备红曲米粉的制备过程，具体包括以下步骤：
1).配置种子液体培养基，具体的配方(按重量比)为：葡萄糖40～50g/L，蛋白胨5～15g/L，玉米浆10～25g/L，硝酸钠3～8g/L，硫酸镁2～5g/L；并用乳酸调节pH值为3.5～4.5；
2)菌种的扩大培养：将试管菌种转移到无菌水中，接种量为6～10％；然后将其接种至一级液体培养基中，培养7～15小时后接种到二级液体培养基中，再培养7～15小时后，接种到三级液体培养基中进行发酵，制得发酵用的液体种子培养液；
3)发酵培养基的制备：采用的原料按照质量比为：大米、黑米和红米按照质量比为2:1:1的混合物80～100g/L，玉米浆2～8g/L，蛋白胨5～15g/L，硝酸钠1～4g/L，乳酸调节pH为3.0～4.2；具体的制备过程为：将大米、黑米和红米加水常温浸泡10～18小时后，用磨浆机将大米、黑米和红米磨成米浆，加入玉米浆、蛋白胨和硝酸钠、乳酸等辅料，所有的物料泵入发酵罐中，装液量为发酵罐体积50～55％即可，通入蒸汽进行高温灭菌，杀菌条件：121～127℃，0.1～0.15MPa，30分钟；冷却降温至30～40℃备用；
4)发酵：上述2)得到的种子培养液接种到大容量60m3发酵罐中，进行液态深层发酵培养，始终通入无菌空气，保持通风比为1:0.5～0.9，搅拌转速100～150转/分钟，一直保持搅拌，控制温度0～30小时为28～30℃，31小时以后为34～36℃，制得液态红曲米粉发酵液。
5)提纯处理：
51)乳化：将步骤4)得到的产物加入β-环状糊精30～65g/L，竹叶抗氧化剂0.8～1.5g/L，进行乳化反应，使得辅料与红曲色素结合更加稳定，可以提高红曲米粉的溶解性、耐光耐热性能，乳化条件：转速4500r/min：时间35min；
52)超声处理：将步骤51)得到的产物采用超声波处理技术(40赫兹、常温)，进行循环处理80min，利用超声的空化作用和机械效应，剪切大分子，大幅度提高乳化效果，红曲米粉在水中的溶解性更强，耐光耐热性能得到提高；
53)浓缩，喷雾干燥：将步骤52)得到的产物采用真空浓缩技术，温度50～55℃，真空度为-0.08～-0.095MPa，循环15～20h；并将得到的产物采用喷雾干燥技术，进风温度200～220℃，出风温度80～90℃，将液体物料干燥，得到粉末红曲米粉。
对比例1 一种固体发酵生产红曲米粉的制备方法
1)将大米煮熟后，加入发酵通风池中，待物料温度为35℃时，接入紫红曲菌种TY02，保持室温30℃，相对湿度75％，经3天培养米粒上出现白色菌丝时，进行翻曲降温，室内喷水，保持温度，并经常检查室温，保持室温≤30℃，每天间断通风2～4次；到生长旺盛期时，每天翻曲降温2～3次，室内喷水2～4次，每3小时通风一次，每次半小时，保持室温≤28℃，此发酵过程需要的时间为12～15天；
2)烘干：将上述步骤1)得到的产物进行烘干，温度保持60～80℃，干燥至物料水分≤8％；
3)粉碎：将上述步骤2)得到的产物进行粉碎，得到成品。
对比例2
以红曲菌TY728(Monascus rubei TY728)为菌种(即专利201410379473.7中所述菌种)，进行液态发酵制备红曲米粉的制备过程，具体包括以下步骤：
1).配置种子液体培养基，具体的配方(按重量比)为：葡萄糖25～40g/L，蛋白胨10～15g/L，玉米浆5～9g/L，硝酸钠1～5g/L，硫酸镁7～10g/L；并用乳酸调节pH值为4.0～5.0；
2)菌种的扩大培养：将试管菌种转移到无菌水中，接种量为4～6％；然后将其接种至一级液体培养基中，培养7～15小时后接种到二级液体培养基中，再培养7～15小时后，接种到三级液体培养基中进行发酵，制得发酵用的液体种子培养液；
3)发酵培养基的制备：采用的原料按照质量比为：大米80～120g/L，玉米浆9～20g/L，蛋白胨10～30g/L，硝酸钠2～6g/L，乳酸调节pH为4.0～5.0；具体的制备过程为：将大米加水常温浸泡12～18小时后，用磨浆机将大米磨成米浆，加入玉米浆、蛋白胨和硝酸钠、乳酸等辅料，所有的物料泵入发酵罐中，装液量为发酵罐体积50～55％即可，通入蒸汽进行高温灭菌，杀菌条件：121～127℃，0.1～0.15MPa，30分钟；冷却降温至40～45℃备用；
4)发酵：上述2)得到的种子培养液接种到大容量60m3发酵罐中，进行液态深层发酵培养，始终通入无菌空气，保持通风比为1:0.5～0.9，搅拌转速100～150转/分钟，一直保持搅拌，控制温度0～30小时为28～30℃，31小时以后为34～36℃，培养80～100小时，制得液态红曲米粉发酵液。
5)提纯处理：
51)乳化：将步骤4)得到的产物加入β-环状糊精20～40g/L，竹叶抗氧化剂2～10g/L，进行乳化反应，使得辅料与红曲色素结合更加稳定，可以提高红曲米粉的溶解性、耐光耐热性能，乳化条件：转速2500r/min：时间55min；
52)超声处理：将步骤51)得到的产物采用超声波处理技术(40赫兹，常温)，进行循环处理30min～1h，利用超声的空化作用和机械效应，剪切大分子，大幅度提高乳化效果，红曲米粉在水中的溶解性更强，耐光耐热性能得到提高；
53)浓缩，喷雾干燥：将步骤52)得到的产物采用真空浓缩技术，温度40～55℃，真空度为-0.08～-0.095MPa，循环15～25h；并将得到的产物采用喷雾干燥技术，进风温度180～200℃，出风温度60～80℃，将液体物料干燥，得到粉末红曲米粉。
按照国家标准检测，色价和黄曲霉毒素B1的检验方法采用国家标准GB1886.19-2015，桔青霉素采用GB5009.222-2016，检测上述实施例3～6和对比例1和2制备的产品的水溶性、色价和桔青霉素的含量，检测结果如表1所示。实施例3制备的红曲米粉的外观如图4所示。
表1 实施例3～6和对比例1制备的产品的水溶性、色价和桔青霉素结果
通过表1可知，本发明实施例制备的红曲米粉，不仅在水中的溶解度高，而且色价高，与对比例1和2相比，红曲米粉的色价得到了显著性的提升，是对比例1的3.54～4.26倍，是对比例2的2.8～3.38倍，且同时不含有或含有极低含量的桔青霉素和黄曲霉素。
本发明以筛选的紫红曲菌种TY02为菌种，采用特定的液态深层发酵方法，并结合特定的分离提纯过程，不仅制备周期短、制备过程简单、易操作、且制备得到的红曲霉素的产量高，红曲米粉的色价高，不含或含极低量的桔青霉素和黄曲霉毒素，红曲米粉的质量符合出口要求，有利于红曲米粉的推广应用，尤其是在欧美等国家中具有更好的市场。
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，对于本领域的普通技术人员来说，在上述说明及思路的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
序列表
<110> 广东天益生物科技有限公司
<120> 一种紫红曲菌种及由其制备红曲粉的方法和制品
<140> 2019102192210
<141> 2019-03-21
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 521
<212> DNA/RNA
<213> 紫红曲菌TY02(Monascus purpureus TY02)
<400> 1
cttcgtggga cccaacctcc cacccgtgat tattgtacct cctgttgctt cggcgcggcc 60
ccccggggcc cgccggagac atcttctcga acgctgtctt tgaaaaggat tgctgtctga 120
gtaaacatac caaatcggtt aaaactttca acaacggatc tcttggttcc ggcatcgatg 180
aagaacgcag cgaaatgcga taagtaatgt gaattgcaga attcagtgaa tcatcgaatc 240
tttgaacgca cattgcgccc cctggtattc cggggggcat gcctgtccga gcgtcattac 300
tgcccctcaa gcgcggcttg tgtgttgggc cgccgtcccc tgcgcctccg ggcaaggggg 360
acgggcccga aaggcagtgg cggcgccgcg tccggtcctc gagcgtatgg ggctttgtca 420
cccgctcagt aggtcgggcc ggggcctttg ccctctccaa cctttttttc cttaggttga 480
cctcggatca ggtagggata cccgctgaac ttaagcatat c 521

Claims (10)

1.一种紫红曲菌(Monascus purpureus)TY02，其特征在于，该菌于2018年9月3日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M 2018586。
2.权利要求1所述紫红曲菌TY02在制备红曲粉中的应用。
3.一种红曲粉的制备方法，其特征在于，以紫红曲菌TY02为菌种，采用液体深层发酵方法制备得到。
4.根据权利要求3所述红曲粉的制备方法，其特征在于，具体的过程如下：
S1.配置种子液体培养基；以紫红曲菌TY02为菌种，采用种子液体培养基扩大培养，得到液体菌种培养液；
S2.配置发酵液体培养基：将谷物类原料浸泡、磨浆，加入辅料，所有的物料泵入发酵罐中，通入蒸汽进行高温灭菌、冷却降温，备用接种；
S3.发酵：将步骤S1得到的液体菌种培养液接种至步骤S2的发酵罐中，进行液态深层发酵培养，始终通入无菌空气，保持通分比为1:0.5～0.9，搅拌转速为100～180转/分钟，前30h的温度为28～30℃，30h后的温度为34～36℃，培养80～100h，制得液态红曲米粉发酵液；
S4.提纯处理：
S41.乳化：将步骤S3得到的液态红曲米粉发酵液加入β-环状糊精30～65g/L，竹叶抗氧化剂1～10g/L，进行乳化反应，乳化过程中的搅拌速度为2000～5000r/min，时间10～60min；
S42.超声：乳化结束后，将S41得到的所有物料进行超声循环处理0.5～2h；
S43.浓缩，喷雾干燥：超声结束之后，将所有物料浓缩后得到粗品；然后在进行喷雾干燥，即可得到所述红曲粉。
5.根据权利要求4所述红曲粉的制备方法，其特征在于，液体菌种培养液的具体制备过程为：将保藏的紫红曲菌TY02菌种接种在种子液体培养基中，待菌种培养成熟后，接种到大容量发酵罐中进行发酵，制得发酵用的液体菌种培养液。
6.根据权利要求5所述红曲粉的制备方法，其特征在于，液体菌种培养液的具体制备过程为：为先将紫红曲菌TY02菌种转移到无菌水中，接种量为4～6％；然后将其接种至一级液体培养基中，培养7～15小时后接种到二级液体培养基中，再培养7～15小时后，接种到三级液体培养基中进行发酵，制得发酵用的液体种子培养液。
7.根据权利要求6所述红曲粉的制备方法，其特征在于，所述一级液体培养基、二级液体培养基、三级液体培养基的配方相同，由如下重量份数的原料组成：葡萄糖20～50g/L，蛋白胨3～10g/L，玉米浆2～5g/L，硝酸钠1～5g/L，硫酸镁2～7g/L，余量为水；然后用乳酸调节pH值为4.0～5.0。
8.根据权利要求4所述红曲粉的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述谷物类原料为大米、红米或黑米中的一种或多种；所述辅料为玉米浆、蛋白胨、硝酸钠和乳酸；
所述发酵液体培养基由如下重量份数的原料组成：谷物类原料50～100g/L，玉米浆5～9g/L，蛋白胨3～8g/L，硝酸钠1～4g/L，余量为水；然后采用乳酸调节pH为4.0～5.0。
9.根据权利要求4所述红曲粉的制备方法，其特征在于，步骤S2中发酵培养基的制备过程包括：将谷物类原料加水常温浸泡12～18小时后，将其磨成浆液，加入所有辅料，所有的物料置于发酵罐中，装液量为发酵罐体积的50～55％即可，高温灭菌30分钟；灭菌结束后冷却降温至40～45℃备用；所述高温灭菌的条件为：121～127℃，0.1～0.15Mpa。
10.根据权利要求4所述红曲粉的制备方法，其特征在于，步骤S41乳化过程中的搅拌速度为2500r/min，反应位55min；
步骤S42超声处理过程中的超声时间为0.5～2h；
步骤S43中的浓缩温度为温度40～55℃，真空度为-0.08～-0.095MPa，时间为15～25小时；
步骤S43中喷雾干燥条件为：进风温度180～200℃，出风温度60～80℃。
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