本發(fā)明涉及一種紅曲霉培養(yǎng)基以及使用該培養(yǎng)基的紅曲霉制備工藝，屬于食品加工領域領域。

背景技術：

紅曲是我國傳統(tǒng)、特色的出口產(chǎn)品，我國對紅曲色素的應用也有了千年的歷史。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，除了作為食品著色劑外，紅曲色素還具有消炎、抗氧化、抑菌、降膽固醇、抗突變和抗腫瘤等生物活性，也可用于制備太陽能電池與生物印染等，具有非常廣闊的應用前景。

然而現(xiàn)在生產(chǎn)制曲的方式還是傳統(tǒng)的方式，傳統(tǒng)上的培養(yǎng)基都是利用大米作為基質(zhì)進行發(fā)酵培養(yǎng)的，也有利用燕麥、青稞、山藥為基質(zhì)進行培養(yǎng)的，但是，單一顆粒狀基質(zhì)的營養(yǎng)成分并不能完全適合紅曲霉種的生長和紅曲色素的代謝，而粉狀物料容易造成固體培養(yǎng)基在發(fā)酵過程中結塊，不利于散熱、透氣和傳質(zhì)轉(zhuǎn)熱，導致發(fā)酵結束后還會存在部分生料存在，紅曲色素的代謝速度慢，產(chǎn)品中含量低的缺點。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術所存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種有利于紅曲霉快速生長和紅曲色素代謝的紅曲培養(yǎng)基，本發(fā)明還提供了采用該紅曲培養(yǎng)基的紅曲霉的制備工藝。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種紅曲霉培養(yǎng)基，由以下重量百分比的原料制成：粉料為7-14份、營養(yǎng)液為0.4-2.7份以及100份的蒸餾水；所述粉料由以下重量百分比的原料制成：米粉4-12份和玉米漿干粉0.1-7份；所述營養(yǎng)液由以下重量百分比的原料制成：蔗糖0.1-1.5份、植物蛋白胨1-3份、硝酸鈉0.05-0.35份、硫酸鎂0.05-0.4份、硫酸二氫鉀0.05-0.3份以及酸度調(diào)節(jié)劑。

其中，所述米粉為糯米粉或者梗米粉或者兩者的混合物。

其中，所述酸度調(diào)節(jié)劑為乳酸、冰醋酸、蘋果酸以及檸檬酸中的一種或者多種。

本發(fā)明還包括一種紅曲霉制備工藝

s1：培養(yǎng)基的準備：采用權利要求1-3任一項所述的原料配比，先將100份蒸餾水、0.1-1.5份蔗糖、1-3份植物蛋白胨、0.05-0.35份硝酸鈉、0.05-0.4份硫酸鎂以及0.05-0.3份硫酸二氫鉀依次加入種子罐中，接著將混合均勻的4-12份米粉和0.1-7份玉米漿干粉加入到營養(yǎng)液中，并用酸度調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)ph得到營養(yǎng)液，使得溶液的ph為3.2-4.0；攪拌混合均勻；接著進行高溫滅菌在121-125℃的條件下滅菌25-60分鐘得到培養(yǎng)基；

s2：對種子罐進行降溫，使所述種子罐內(nèi)的溫度保持25-35℃，接著將紅曲霉加入種子罐中，保證種子罐密封并使其內(nèi)部保持負壓，從而讓經(jīng)過過濾的無菌空氣因壓力差進入種子罐底部，培養(yǎng)過程中對培養(yǎng)液進行攪拌，發(fā)酵時間為36小時。

其中，步驟s2中的負壓條件為：前4小時壓力保持在-0.05mpa，中間28小時壓力保持在-0.1mpa，最后6小時壓力保持在-0.15mpa。

其中，所述的種子罐包括上蓋、殼體、用于將紅曲霉和培養(yǎng)液攪勻混合的攪拌裝置以及套設于殼體內(nèi)的控溫腔；上蓋一側(cè)與殼體上端一側(cè)鉸接；所述上蓋上設置有壓力表和進氣管；所述進氣管一端穿過上蓋與殼體內(nèi)部相連通，進氣管內(nèi)設置有多層空氣過濾網(wǎng)，進氣管另一端設置有只允許空氣進入殼體內(nèi)的單向閥；所述殼體下端通過出氣管與一真空泵連接；所述控溫腔用于對殼體內(nèi)的培養(yǎng)基進行加熱和冷卻；所述上蓋設置有與紅曲儲存罐連通的進料管；所述殼體下部連通有一出料管；所述殼體內(nèi)設置有溫度感應器，溫度感應器與控制器電信號連接；所述控溫腔內(nèi)設置有加熱棒，控溫腔下端一側(cè)通過進水管與一水箱連通，另一側(cè)設置有出水管；進水管上設置有抽水泵，出水管上設置有電磁閥。

其中，所述攪拌裝置包括位于上蓋上方的攪拌電機；所述攪拌電機的轉(zhuǎn)軸下端連接有轉(zhuǎn)動軸，所述轉(zhuǎn)動軸上固定連接有第一攪拌葉片和第二攪拌葉片；所述第一攪拌葉片和第二攪拌葉片分別位于殼體內(nèi)的中部和底部。

其中，所述攪拌裝置包括水平置于殼體上部的支撐板以及垂直穿過支撐板中心的空心軸；所述空心軸與支撐板轉(zhuǎn)動連接，位于支撐板上方的空心軸上套設有從動齒輪，位于支撐板下方的空心軸上沿空心軸圓周均勻設置有多個刀片；所述支撐板上端面設置有驅(qū)動電機，驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)軸上部套設有主動齒輪，所述主動齒輪與從動齒輪嚙合；位于殼體內(nèi)的進料管與空心軸上端開口連通，位于殼體內(nèi)的連接管與空心軸上端開口連通，空心軸下端開口鉸接有一開合板。

其中，所述殼體外壁套設有隔熱層，其側(cè)壁設置有觀察窗。

其中，所述上蓋下端面沿圓周設置有密封圈。

本發(fā)明結合科學合理的發(fā)酵工藝，制得的功能性紅曲色調(diào)呈現(xiàn)一致的暗紫紅色，發(fā)酵周期短，發(fā)酵8天紅曲米的色價高達6000以上，后續(xù)工藝處理簡單，降低了生產(chǎn)成本，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

本發(fā)明具有如下有益效果：

1、本發(fā)明一種紅曲霉培養(yǎng)基，該復合培養(yǎng)基適合紅曲霉的生長和紅曲色素的代謝。

2、本發(fā)明一種紅曲霉制備工藝，該發(fā)酵過程中培養(yǎng)基不會結塊，而且培養(yǎng)基散熱、透氣性能好，并且傳質(zhì)轉(zhuǎn)熱快，有利于紅曲霉的生長和紅曲色素的代謝。

3、本發(fā)明一種紅曲霉制備工藝，能實現(xiàn)一次性大料擴培紅曲霉，不需要分成多個，并且通過控溫腔、溫度感應器和水箱配合，能實現(xiàn)種子罐內(nèi)的培養(yǎng)基的殺菌同時有效的控制種子罐內(nèi)的發(fā)酵溫度。

4、本發(fā)明一種紅曲霉培養(yǎng)基，成本低，制作簡單。

5、本發(fā)明一種紅曲霉制備工藝，種子罐內(nèi)保持負壓，且負壓條件隨著培養(yǎng)時間的增加而增加，有利于紅曲霉的發(fā)酵培養(yǎng)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明種子罐的主視圖；

圖2為本發(fā)明種子罐的攪拌裝置的第一種實施方式的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明種子罐的攪拌裝置的第二種實施方式的結構示意圖。

圖中附圖標記表示為：

1-種子罐、11-進料管、12-出料管、13-連接管、15-上蓋、151-密封圈、16-殼體、161-隔熱層、162-觀察窗、17-溫度感應器、18-壓力表、2-紅曲儲存罐、5-攪拌裝置、51-支撐板、53-空心軸、54-從動齒輪、55-刀片、56-驅(qū)動電機、57-主動齒輪、58-開合板、6-控溫腔、61-加熱棒、62-進水管、63-水箱、64-出水管、65-抽水泵、66-電磁閥、7-攪拌電機、71-第一攪拌葉片、72-第二攪拌葉片、73-轉(zhuǎn)動軸、8-進氣管、81-空氣過濾網(wǎng)、82-單向閥、83-出氣管、84-真空泵。

具體實施方式

以下是本發(fā)明的幾個實施例，進一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明不僅限于此。

實施例1

一種紅曲霉制備工藝：

s1：培養(yǎng)基的準備：先將100份蒸餾水、0.8份蔗糖、1份植物蛋白胨、0.2份硝酸鈉、0.15份硫酸鎂以及0.1份硫酸二氫鉀依次加入種子罐1中，接著將混合均勻的10份糯米粉和5份玉米漿干粉加入到營養(yǎng)液中，并用酸度調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)ph得到營養(yǎng)液，使得溶液的ph為3.5；攪拌混合均勻；接著進行高溫滅菌在121-125℃的條件下滅菌30分鐘得到培養(yǎng)基；

s2：對種子罐1進行降溫，使所述種子罐1內(nèi)的溫度保持33℃，接著將紅曲霉加入種子罐1中，保證種子罐1密封并使其內(nèi)部保持負壓，前4小時壓力保持在-0.05mpa，中間28小時壓力保持在-0.1mpa，最后6小時壓力保持在-0.15mpa；從而讓經(jīng)過過濾的無菌空氣因壓力差進入種子罐1底部，培養(yǎng)過程中對培養(yǎng)液進行攪拌，發(fā)酵時間為36小時。

實施例2

一種紅曲霉制備工藝：

s1：培養(yǎng)基的準備：先將100份蒸餾水、1份蔗糖、1份植物蛋白胨、0.3份硝酸鈉、0.15份硫酸鎂以及0.2份硫酸二氫鉀依次加入種子罐1中，接著將混合均勻的10份糯米粉和5份玉米漿干粉加入到營養(yǎng)液中，并用酸度調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)ph得到營養(yǎng)液，使得溶液的ph為3.5；攪拌混合均勻；接著進行高溫滅菌在121-125℃的條件下滅菌30分鐘得到培養(yǎng)基；

s2：對種子罐1進行降溫，使所述種子罐1內(nèi)的溫度保持33℃，接著將紅曲霉加入種子罐1中，保證種子罐1密封并使其內(nèi)部保持負壓，前4小時壓力保持在-0.05mpa，中間28小時壓力保持在-0.1mpa，最后6小時壓力保持在-0.15mpa；從而讓經(jīng)過過濾的無菌空氣因壓力差進入種子罐1底部，培養(yǎng)過程中對培養(yǎng)液進行攪拌，發(fā)酵時間為36小時。

實施例3

一種紅曲霉制備工藝：

s1：培養(yǎng)基的準備：先將100份蒸餾水、1份蔗糖、2份植物蛋白胨、0.3份硝酸鈉、0.2份硫酸鎂以及0.15份硫酸二氫鉀依次加入種子罐1中，接著將混合均勻的5份糯米粉、5份粳米粉和5份玉米漿干粉加入到營養(yǎng)液中，并用酸度調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)ph得到營養(yǎng)液，使得溶液的ph為3.5；攪拌混合均勻；接著進行高溫滅菌在121-125℃的條件下滅菌30分鐘得到培養(yǎng)基；

s2：對種子罐1進行降溫，使所述種子罐1內(nèi)的溫度保持33℃，接著將紅曲霉加入種子罐1中，保證種子罐1密封并使其內(nèi)部保持負壓，前4小時壓力保持在-0.05mpa，中間28小時壓力保持在-0.1mpa，最后6小時壓力保持在-0.15mpa；從而讓經(jīng)過過濾的無菌空氣因壓力差進入種子罐1底部，培養(yǎng)過程中對培養(yǎng)液進行攪拌，發(fā)酵時間為36小時。

實施例4

一種紅曲霉制備工藝：

s1：培養(yǎng)基的準備：先將100份蒸餾水、1份蔗糖、2份植物蛋白胨、0.2份硝酸鈉、0.2份硫酸鎂以及0.2份硫酸二氫鉀依次加入種子罐1中，接著將混合均勻的8份糯米粉和4份玉米漿干粉加入到營養(yǎng)液中，并用酸度調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)ph得到營養(yǎng)液，使得溶液的ph為3.5；攪拌混合均勻；接著進行高溫滅菌在121-125℃的條件下滅菌30分鐘得到培養(yǎng)基；

s2：對種子罐1進行降溫，使所述種子罐1內(nèi)的溫度保持33℃，接著將紅曲霉加入種子罐1中，保證種子罐1密封并使其內(nèi)部保持負壓，前4小時壓力保持在-0.05mpa，中間28小時壓力保持在-0.1mpa，最后6小時壓力保持在-0.15mpa；從而讓經(jīng)過過濾的無菌空氣因壓力差進入種子罐1底部，培養(yǎng)過程中對培養(yǎng)液進行攪拌，發(fā)酵時間為36小時。

實施例5

一種紅曲霉制備工藝：

s1：培養(yǎng)基的準備：先將100份蒸餾水、1份蔗糖、1份植物蛋白胨、0.2份硝酸鈉、0.3份硫酸鎂以及0.15份硫酸二氫鉀依次加入種子罐1中，接著將混合均勻的6份糯米粉和6份玉米漿干粉加入到營養(yǎng)液中，并用酸度調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)ph得到營養(yǎng)液，使得溶液的ph為3.5；攪拌混合均勻；接著進行高溫滅菌在121-125℃的條件下滅菌30分鐘得到培養(yǎng)基；

s2：對種子罐1進行降溫，使所述種子罐1內(nèi)的溫度保持33℃，接著將紅曲霉加入種子罐1中，保證種子罐1密封并使其內(nèi)部保持負壓，前4小時壓力保持在-0.05mpa，中間28小時壓力保持在-0.1mpa，最后6小時壓力保持在-0.15mpa；從而讓經(jīng)過過濾的無菌空氣因壓力差進入種子罐1底部，培養(yǎng)過程中對培養(yǎng)液進行攪拌，發(fā)酵時間為36小時。

對比實施例

一種紅曲霉制備工藝：

s1：培養(yǎng)基的準備：先將100份蒸餾水、33份蔗糖、13.3份植物蛋白胨、0.1份硫酸鋅、0.66份硫酸鎂以及0.1份硫酸錳依次加入種子罐1中，并用酸度調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)ph得到營養(yǎng)液，使得溶液的ph為3.5；攪拌混合均勻；接著進行高溫滅菌在121-125℃的條件下滅菌30分鐘得到培養(yǎng)基；

s2：對種子罐1進行降溫，使所述種子罐1內(nèi)的溫度保持33℃，接著將紅曲霉加入種子罐1中，保證種子罐1密封并使其內(nèi)部保持負壓，前4小時壓力保持在-0.05mpa，中間28小時壓力保持在-0.1mpa，最后6小時壓力保持在-0.15mpa；從而讓經(jīng)過過濾的無菌空氣因壓力差進入種子罐1底部，培養(yǎng)過程中對培養(yǎng)液進行攪拌，發(fā)酵時間為36小時。

本發(fā)明對各實施例的發(fā)酵液進行紅曲色素的提取，并對其色階進行測定步驟如下：

取發(fā)酵液5ml，加入75%乙醇45ml，靜置浸4h，浸提完畢后用濾紙過濾。吸取0.5ml濾液，加入9.5ml75%乙醇稀釋20倍，以75%乙醇作空白對照，在波長510nm處測定光密度（od）值。將od值乘以稀釋倍數(shù)200，即為紅色素色價，色價單位為u/ml，每組實施例重復3次測定。

實驗數(shù)據(jù)如下：

如上表所示，本發(fā)明各實施例采用的培養(yǎng)基進行發(fā)酵后的發(fā)酵液的紅曲色素色階均比對比實施例的紅曲色素色階高，并且實施例3發(fā)酵培養(yǎng)基配方下紅曲色素色階達到237.4u/ml，比其他實施例培養(yǎng)基配方的紅曲色素色階高。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。