專利名稱：一種紅曲霉菌體濾渣制備可溶性降脂營養(yǎng)粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種紅曲霉菌體濾渣制備可溶性降脂營養(yǎng)粉的方法。
背景技術(shù)：
紅曲霉(Mwo/^cm)是典型的小型絲狀腐生真菌，屬真菌界(^/ _FCoM_Fia)、子囊菌門{Ascomyce tes )、真子囊菌(Muascomyce tes )、不整子囊菌目(Muro tiales )、紅曲菌科(ifoaascaceae人紅曲霉屬(ifoaas. cus\紅曲是紅曲霉的培養(yǎng)物，自古以來紅曲在釀酒、 釀醋、釀造腐乳、腌制肉制品、食品著色以及制備中藥材等技術(shù)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，其功效在元朝的《日用本草》、明朝的《天工開物》和《本草綱目》均有記載。采用紅曲霉制備紅曲已有悠久歷史，1979年，日本學(xué)者遠(yuǎn)藤章首先發(fā)現(xiàn)紅曲霉能產(chǎn)生莫納可林K (Monacolin K)，該物質(zhì)是膽固醇合成關(guān)鍵酶HMG-CoA還原酶的抑制劑， 從而可以降低膽固醇的合成；隨后，在紅曲霉菌中還發(fā)現(xiàn)Monacolin L、X、J的存在，對 HMG-CoA還原酶均有抑制作用。Monacolin類化合物的發(fā)現(xiàn)，引起了國內(nèi)外研究者關(guān)注紅曲霉的生理活性物質(zhì)，人們先后發(fā)現(xiàn)了紅曲霉還能夠產(chǎn)生多種具有生理活性的次級代謝產(chǎn)物，如Y-氨基丁酸、乙酰膽堿、麥角固醇等。這些生理活性物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)，證實(shí)了紅曲具有防腐、降低血脂、降血壓、降血糖、抑瘤抗癌、提高人體免疫力等功效。紅曲霉以其能產(chǎn)生天然色素而得名，目前已經(jīng)通過深層液體發(fā)酵法進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)紅曲色素。實(shí)踐證明，紅曲霉所產(chǎn)生的紅曲色素209Γ30%分泌到基質(zhì)中，而709Γ80%存在于菌絲體內(nèi)，需采用乙醇浸提菌絲體，再經(jīng)壓濾、減壓蒸發(fā)、干燥等步驟得到紅曲色素粉。然而，浸提后的菌絲體濾渣仍富含蛋白質(zhì)以及一些活性物質(zhì)，因?yàn)榧夹g(shù)限制，浸提后的菌絲體濾渣目前主要直接用于蛋白飼料，其綜合利用仍屬于簡單的、低值的狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于克服現(xiàn)有應(yīng)用紅曲霉制備紅曲的技術(shù)不足，尤其是對制備過程中產(chǎn)生的紅曲霉菌絲體濾渣再利用的技術(shù)不足，提供一種采用紅曲霉菌體濾渣制備可溶性降脂營養(yǎng)粉的方法。本發(fā)明另一目的在于提供采用所述制備方法制備得到的可溶性降脂營養(yǎng)粉的綜合應(yīng)用。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)
提供一種紅曲霉菌體濾渣制備可溶性降脂營養(yǎng)粉的制備方法，包括以下步驟 (1)將濾渣進(jìn)行細(xì)胞破碎
將紅曲霉菌體按照現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)浸提，優(yōu)選采用體積比濃度為709Γ80%的乙醇浸提紅曲霉菌體，浸提后過濾，濾液按照現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)加以利用；取菌體濾渣，經(jīng)氣流干燥、粉碎， 取100目以下的粉粒，加水配制成菌體懸液，將菌體懸液采用超聲波進(jìn)行細(xì)胞破碎，得到細(xì)胞破碎后的懸液；(2)酶解處理將步驟(1)所得細(xì)胞破碎后的懸液冷卻，優(yōu)選冷卻至40°C以下；調(diào)節(jié)pH 值為6. (Γ7. 5，同時(shí)加入內(nèi)切蛋白酶和外切蛋白酶，酶解12、8 h，得到紅曲霉菌體濾渣的酶解液；
(3)后處理將步驟(2)所述酶解液離心處理所得清液濃縮，干燥，得到所述可溶性降脂營養(yǎng)粉。步驟(1)中所述的紅曲霉菌體采用紅曲霉菌種經(jīng)深層液體培養(yǎng)得到，紅曲霉菌種可采用常規(guī)的市購菌種。步驟(1)中所述氣流干燥的熱空氣溫度優(yōu)選14(T160°C，所述加水配制成的菌體懸液的濃度優(yōu)選為1(Γ100 g/L ；
步驟(1)中所述的細(xì)胞破碎的時(shí)間優(yōu)選為45 180 min ；
步驟(2)中所述酶解溫度為4(T60°C，所述內(nèi)切蛋白酶優(yōu)選中性蛋白酶或堿性蛋白酶， 其加入量優(yōu)選為2000(T80000 U/g (按干菌體質(zhì)量計(jì))；
步驟(2)中所述的外切蛋白酶的加入量優(yōu)選為2000(T80000U/g (按干菌體質(zhì)量計(jì))； 步驟(3)所述離心處理是將所述酶解液置于8000 r/min下進(jìn)行離心2(T30min，獲取清液，清液經(jīng)12廣125°C滅菌5min。步驟(3)所述濃縮優(yōu)選采用減壓蒸發(fā)法，濃縮至干物質(zhì)含量為15(T250 g/L。所述減壓蒸發(fā)法的真空度控制優(yōu)選為0. 06、. OSMPa0步驟(3)中所述的噴霧干燥法的熱空氣進(jìn)口溫度控制優(yōu)選為16(T18(TC，出口溫度優(yōu)選為75 80°C。以紅曲霉菌體濾渣為原料，采用本發(fā)明方法制備得到產(chǎn)品粉末，經(jīng)檢測，所述營養(yǎng)粉含有肽類、氨基酸及莫納可林K (Monacolin K)等，所得可溶性降脂營養(yǎng)粉的總氮含量為 6. 68% 6. 91%，水分含量為 2. 65% 2. 84%，莫納可林 KCMonacolin K)含量為 5. 30 5. 37Pg/g， 含豐富的營養(yǎng)和降脂的有效成分，因此本發(fā)明制備得到的產(chǎn)品粉末為可溶性降脂營養(yǎng)粉， 且因其可溶性使具有食用方便的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的有益效果
本發(fā)明提供了一種適宜的處理技術(shù)方案，成功對紅曲霉菌體濾渣進(jìn)行再利用，改變了浸提后的菌絲體濾渣的簡單低值利用狀態(tài)，有利于提高紅曲霉菌體濾渣的綜合利用價(jià)值， 從而提高紅曲色素發(fā)酵工廠的經(jīng)濟(jì)效益；
本發(fā)明利用紅曲霉菌絲體濾渣制取備含有氨基酸、肽類以及降脂活性物質(zhì)的可溶性營養(yǎng)粉，具兼?zhèn)錉I養(yǎng)和降脂的成分、食用方便的優(yōu)點(diǎn)，基于本發(fā)明可開發(fā)具有藥食同源功能的方便食品，幫助人們在日常飲食中防治高血脂癥狀；
本發(fā)明進(jìn)一步采用了超聲波技術(shù)和酶解技術(shù)對紅曲霉菌體濾渣進(jìn)行處理，使可溶物得率達(dá)45%以上，有利于提高紅曲霉菌體濾渣的綜合利用價(jià)值；
本發(fā)明制備方法簡單易行，成本較低，具有廣闊的工業(yè)推廣應(yīng)用價(jià)值。


圖1為本發(fā)明的制備方法流程示意圖； 圖2標(biāo)準(zhǔn)品的色譜圖3實(shí)施例1制備所得產(chǎn)品的色譜圖；圖4實(shí)施例2制備所得產(chǎn)品的色譜圖； 圖5實(shí)施例3制備所得產(chǎn)品的色譜圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，為了幫助說明本發(fā)明思想，下述實(shí)施例中具體描述了采用的紅曲菌種購買來源，但本發(fā)明不僅限于此。除非特別說明，實(shí)施例中采用的試劑和方法均為本技術(shù)領(lǐng)域常規(guī)方法。實(shí)施例1
(1)超聲波處理濾渣，進(jìn)行細(xì)胞破碎
本實(shí)施例采用的紅曲霉菌種為紫紅曲霉(Mwa1SC^S purpureusXlCC^Q^ (購于中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心)，將CICC5038經(jīng)深層液體通風(fēng)培養(yǎng)(培養(yǎng)溫度32 35°C、攪拌轉(zhuǎn)速120 r/min、通風(fēng)比1:0. 3^0. 6)、過濾，得到紅曲霉菌體(或者參考現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)制備)， 經(jīng)體積比濃度為70%的乙醇浸提，浸提溫度60°C、料液比1:20、浸提時(shí)間120min，浸提后過濾，得到菌體濾渣；
濾渣經(jīng)熱空氣溫度14(T150°C氣流干燥至水分含量< 5%，粉碎，取100目以下的粉粒4 kg,加水配制成10 g/L的菌體懸液，然后采用超聲波在頻率20KHz下進(jìn)行細(xì)胞破碎，超聲波處理時(shí)間為45min，得到細(xì)胞破碎后的懸液；
(2)酶解處理
將上述步驟(1)所得的懸液冷卻至38°C，調(diào)節(jié)pH值為6.0，加入中性蛋白酶(廣西龐博生物工程有限公司，100000 U/g)和外切蛋白酶(無錫杰能科生物工程有限公司，400000 U/ g)，中性蛋白酶加入量為20000 U/g (按干菌體質(zhì)量計(jì))，外切蛋白酶加入量為20000U/g (按干菌體質(zhì)量計(jì))，置于45°C下酶解12 h，得到紅曲霉菌體濾渣的酶解液；
(3)后處理將上述酶解液置于8000 r/min下進(jìn)行離心20min，獲取清液，清液再經(jīng)12廣125°C滅菌5min，然后采用減壓蒸發(fā)法進(jìn)行濃縮，控制真空度為0. 06、. 07 MPa，濃縮至干物質(zhì)含量為150 g/L，再采用噴霧干燥法進(jìn)行干燥，控制熱空氣的進(jìn)口溫度為16(T165°C、出口溫度為 75、0°C，得到1. 94 kg可溶性降脂營養(yǎng)粉；
所得可溶性降脂營養(yǎng)粉的水分含量為2.84% (質(zhì)量百分比)，采用凱氏定氮法測得總氮含量為6. 68% (質(zhì)量百分比)，采用高效液相色譜法測得莫納可林K (Monacolin K)含量為 5.36 Pg/g，兼?zhèn)錉I養(yǎng)和降脂的成分。高效液相色譜條件為色譜柱為hertsil ODS-SP (5Mm,4. 6X250mm)；以水-甲醇-乙腈(38:2:60)為流動相；流速為1. 00mL/min ；檢測波長為237. 5nm ；柱溫為35°C ；進(jìn)樣量為5. 0μ ο稱取標(biāo)準(zhǔn)品i;3mg，定容50mL，再吸1. OOmL定容IOOmL,即為標(biāo)準(zhǔn)溶液(2. 6Pg/mL)， 標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖如附圖2所示。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖，以峰面積為縱坐標(biāo)Y，含量為橫坐標(biāo)X，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，回歸方程為:y=45351x-93. 014，r=0. 9997。檢測本實(shí)施例制備所得產(chǎn)品時(shí)，稱取所得產(chǎn)品0. 5200g作為樣品，定容至10 mL, 按前述條件進(jìn)行高效液相色譜檢測，其色譜圖如附圖3所示。通過上述回歸方程計(jì)算，得到
5樣品的 Monacolin K 含量為 5. 36 Pg/g。實(shí)施例2
(1)超聲波處理濾渣，進(jìn)行細(xì)胞破碎
本實(shí)施例采用紅曲霉菌種為紫紅曲霉iMonascus purpureus ) CGMCC3. 991 (購于中國普通微生物菌種保藏管理中心)，CGMCC3. 991經(jīng)深層液體培養(yǎng)(溫度32 35°C、攪拌轉(zhuǎn)速 120 r/min、通風(fēng)比1:0. 25、. 6)、過濾，得到紅曲霉菌體，經(jīng)體積比濃度為80%乙醇浸提 (浸提溫度50°C、料液比1:25、浸提時(shí)間150min)、過濾后，獲取菌體濾渣，濾渣經(jīng)熱空氣溫度15(T160°C的氣流干燥至水分含量< 5%，粉碎，取100目以下的粉粒10 kg，加水配制成 100 g/L的菌體懸液，然后采用超聲波在頻率20KHZ下進(jìn)行細(xì)胞破碎，超聲波處理時(shí)間為 180min，得到細(xì)胞破碎后的懸液；
(2)酶解處理
將上述所得的懸液冷卻至35°C，調(diào)節(jié)pH6. 5，加入中性蛋白酶(廣西龐博生物工程有限公司，100000U/g)和外切蛋白酶(無錫杰能科生物工程有限公司，400000 U/g)，中性蛋白酶加入量為80000U/g (按干菌體質(zhì)量計(jì))，外切蛋白酶加入量為80000U/g (按干菌體質(zhì)量計(jì))， 置于40°C下酶解48 h，得到紅曲霉菌體濾渣的酶解液；
(3)后處理
將上述酶解液置于8000 r/min下進(jìn)行離心30min，獲取清液，清液再經(jīng)12廣125°C滅菌5min，然后采用減壓蒸發(fā)法進(jìn)行濃縮，控制真空度為0. 07、. 08 MPa,濃縮至干物質(zhì)含量為250 g/L，再采用噴霧干燥法進(jìn)行干燥，控制熱空氣的進(jìn)口溫度為165 170°C，出口溫度為 75、01，得到4.63 kg可溶性降脂營養(yǎng)粉；
所得可溶性降脂營養(yǎng)粉的水分含量為2. 72% (質(zhì)量百分比)，采用凱氏定氮法測得總氮含量為6. 75% (質(zhì)量百分比)，采用高效液相色譜法測得莫納可林K (Monacolin K)含量為 5.37 Pg/g，兼?zhèn)錉I養(yǎng)和降脂的成分。高效液相色譜條件為色譜柱為hertsil ODS-SP (5Mm,4. 6X250mm)；以水-甲醇-乙腈(38:2:60)為流動相；流速為1. 00mL/min ；檢測波長為237. 5nm ；柱溫為35°C ；進(jìn)樣量為5. 0μ ο稱取標(biāo)準(zhǔn)品i;3mg，定容50mL，再吸1. OOmL定容IOOmL,即為標(biāo)準(zhǔn)溶液(2. 6Pg/mL)， 標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖如附圖2所示。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖，以峰面積為縱坐標(biāo)Y，含量為橫坐標(biāo)X，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，回歸方程為:y=45351x-93. 014，r=0. 9997。檢測本實(shí)施例制備所得產(chǎn)品，稱取0.5334g所得產(chǎn)品作為樣品，定容至10 mL，按上述條件進(jìn)行高效液相色譜檢測，其色譜圖如附圖4所示。通過上述回歸方程計(jì)算，得到樣品的 Monacolin K 含量為 5. 37 Pg/g。實(shí)施例3
(1)超聲波處理濾渣，進(jìn)行細(xì)胞破碎
本實(shí)施例采用紅曲霉菌種CGMCC3. 991 (購于中國普通微生物菌種保藏管理中心)，經(jīng)深層液體培養(yǎng)(溫度3廣35°C、攪拌轉(zhuǎn)速120 r/min、通風(fēng)比1:0. 3 0. 6)、過濾，得到紅曲霉菌體，經(jīng)體積比濃度為75%的乙醇浸提(浸提溫度45°C、料液比1:30、浸提時(shí)間180min)、過濾后，獲取菌體濾渣，再經(jīng)干燥、粉碎，取100目以下的粉粒2 kg，加水配制成50 g/L的菌體懸液，然后采用超聲波在頻率20KHz下進(jìn)行細(xì)胞破碎，超聲波處理時(shí)間為90 min，得到細(xì)胞破碎后的懸液；
(2)酶解處理
將上述所得的懸液冷卻至32°C，調(diào)節(jié)pH7. 5，加入堿性蛋白酶(廣西龐博生物工程有限公司，200000U/g)和外切蛋白酶(無錫杰能科生物工程有限公司，400000 U/g)，堿性蛋白酶加入量為60000U/g(按干菌體質(zhì)量計(jì))，外切蛋白酶加入量為50000 U/g(按干菌體質(zhì)量計(jì))， 置于60°C下酶解M h，得到紅曲霉菌體濾渣的酶解液；
(3)后處理
將上述酶解液置于8000 r/min下進(jìn)行離心20 min，獲取清液，清液再經(jīng)12廣125°C(溫度范圍值)滅菌5min，然后采用減壓蒸發(fā)法進(jìn)行濃縮，控制真空度為0. 07、. 08 MPa,濃縮至干物質(zhì)含量為200 g/L，再采用噴霧干燥法進(jìn)行干燥，控制熱空氣的進(jìn)口溫度為175 180°C， 出口溫度為75 80°C，得到0. 992 kg可溶性降脂營養(yǎng)粉；
所得可溶性降脂營養(yǎng)粉的水分含量為2.65% (質(zhì)量百分比)，采用凱氏定氮法測得總氮含量為6. 91% (質(zhì)量百分比)，采用高效液相色譜法測得莫納可林K (Monacolin K)含量為 5. 30 Pg/g，兼?zhèn)錉I養(yǎng)和降脂的成分。高效液相色譜條件為色譜柱為hertsil ODS-SP (5Mm,4. 6X250mm)；以水-甲醇-乙腈(38:2:60)為流動相；流速為1. 00mL/min ；檢測波長為237. 5nm ；柱溫為35°C ；進(jìn)樣量為5. 0μ ο稱取標(biāo)準(zhǔn)品i;3mg，定容50mL，再吸1. OOmL定容IOOmL,即為標(biāo)準(zhǔn)溶液(2. 6Pg/mL)， 標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖如附圖2所示。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖，以峰面積為縱坐標(biāo)Y，含量為橫坐標(biāo)X，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，回歸方程為:y=45351x-93. 014，r=0. 9997。檢測本實(shí)施例所得產(chǎn)品時(shí)，稱取0. 4910g所得產(chǎn)品作為樣品，定容至10 mL,按上述條件進(jìn)行高效液相色譜檢測，其色譜圖如圖5所示。通過上述回歸方程計(jì)算，得到樣品的 Monacolin K 含量為 5. 30 Pg/g。
權(quán)利要求
1.一種紅曲霉菌體濾渣制備可溶性降脂營養(yǎng)粉的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)將濾渣進(jìn)行細(xì)胞破碎取浸提紅曲霉菌體產(chǎn)生的濾渣，經(jīng)干燥、粉碎，加水配制成菌體懸液，將菌體懸液采用超聲波進(jìn)行細(xì)胞破碎，得到細(xì)胞破碎后的懸液；(2)酶解處理將步驟(1)所得細(xì)胞破碎后的懸液冷卻，調(diào)節(jié)pH值為6.(Γ7. 5，加入內(nèi)切蛋白酶和外切蛋白酶，酶解得到紅曲霉菌體濾渣的酶解液；(3)后處理將步驟(2)所得酶解液離心所得清液濃縮后采用噴霧干燥法干燥，得到可溶性降脂營養(yǎng)粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述紅曲霉菌體濾渣制備可溶性降脂營養(yǎng)粉的制備方法，其特征在于步驟(1)所述的菌體懸液的濃度為1(Γ100 g/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述紅曲霉菌體濾渣制備可溶性降脂營養(yǎng)粉的制備方法，其特征在于步驟(1)所述細(xì)胞破碎的時(shí)間為45 180 min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述紅曲霉菌體濾渣制備可溶性降脂營養(yǎng)粉的制備方法，其特征在于步驟(2)所述內(nèi)切蛋白酶為中性蛋白酶或堿性蛋白酶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述紅曲霉菌體濾渣制備可溶性降脂營養(yǎng)粉的制備方法，其特征在于步驟(2)所述內(nèi)切蛋白酶的加入量為2000(T80000U/g ；所述外切蛋白酶的加入量為 20000 80000U/g。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述紅曲霉菌體濾渣制備可溶性降脂營養(yǎng)粉的制備方法，其特征在于步驟(2)所述酶解溫度為4(T60°C，酶解時(shí)間為12、8小時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述紅曲霉菌體濾渣制備可溶性降脂營養(yǎng)粉的制備方法，其特征在于步驟(3)所述濃縮采用減壓蒸發(fā)法，濃縮至至干物質(zhì)含量為15(T250 g/L;所述減壓蒸發(fā)法的真空度為0. 06 0. 08MPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述紅曲霉菌體濾渣制備可溶性降脂營養(yǎng)粉的制備方法，其特征在于步驟(3)所述噴霧干燥法的熱空氣的進(jìn)口溫度為16(T180°C，出口溫度為75 80°C。
9.一種權(quán)利要求1、任一項(xiàng)所述制備方法制備得到的可溶性降脂營養(yǎng)粉。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的可溶性降脂營養(yǎng)粉，其特征在于所述可溶性降脂營養(yǎng)粉的總氮含量為6. 689Γ6. 91%,水分含量為2. 65% 2. 84%,莫納可林K含量為5. 30 5. 37Pg/g。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種紅曲霉菌體濾渣制備可溶性降脂營養(yǎng)粉的制備方法。本發(fā)明紅曲霉菌體的浸提濾渣經(jīng)超聲波破碎、酶解、濃縮和干燥后制備得到可溶性降脂營養(yǎng)粉，所述可溶性降脂營養(yǎng)粉的總氮含量為6.68%～6.91%，水分含量為2.65%～2.84%，莫納可林K含量為5.30～5.37μg/g。本發(fā)明成功對紅曲霉菌體濾渣進(jìn)行再利用，改變了浸提后的菌絲體濾渣的簡單低值利用狀態(tài)，利用紅曲霉菌體濾渣制備得到的產(chǎn)品可應(yīng)用于制備治療或預(yù)防高血脂病癥的藥物或保健食品方面。有利于提高紅曲霉菌體濾渣的綜合利用價(jià)值，從而提高紅曲色素發(fā)酵工廠的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號A23L1/29GK102334681SQ201110239120
公開日2012年2月1日 申請日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者勞喬秀, 吳蘭珍, 周燕霞, 李靜, 梁鵬志, 王瑤, 鄧毛程, 顧宗珠, 魏瑞忠, 黃俊峰 申請人:廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 李靜, 王瑤, 鄧毛程, 顧宗珠