專利名稱：一種紅曲霉菌絲體殘渣中色素的提取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紅曲霉菌絲體殘渣中色素的提取方法。
背景技術(shù)：
紅曲色素作為ー種天然色素，在食品エ業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用，主要應(yīng)用于酒、糖果、果凍、熟肉制品·、醬菜、火腿等食品的著色，也可用于醫(yī)藥和化妝品的著色，為紅色著色齊U。紅曲色素以糧食為原料，是紅曲霉經(jīng)培養(yǎng)代謝產(chǎn)物。紅曲色素液體深層發(fā)酵是利用紅曲霉純種經(jīng)一、ニ級種子罐培養(yǎng)后，進入發(fā)酵罐培養(yǎng)，最終收獲紅曲霉菌絲體，然后采用こ醇提取其中的色素。目前，經(jīng)こ醇提取紅曲色素所得到的菌絲體殘渣仍未得到合理的開發(fā)利用。楊小輝等在其發(fā)表的紅曲紅色素生產(chǎn)中發(fā)酵廢渣的綜合利用的論文中闡述了以紅曲紅色素生產(chǎn)中發(fā)酵廢渣為主要原料，通過對原料主要成分測定，確定了新型牛羊用蛋白質(zhì)飼料的配方，同時以尿素和磷酸脲兩種非蛋白氮為飼料添加劑配制了紅曲蛋白質(zhì)飼料，并對飼料的各種營養(yǎng)成分、微量元素、有毒元素進行了分析。該紅曲蛋白飼料在肉牛中經(jīng)飼用效果的對比研究證明:紅曲蛋白飼料可完全替代胡麻餅用于肉牛育肥。該研究有效地提升了紅曲色素生產(chǎn)中的資源綜合利用率，但紅曲霉菌絲體殘渣用于生產(chǎn)動物飼料，其產(chǎn)品的附加值低，并且菌絲體殘渣中含有大量的色素，直接將其作為生產(chǎn)飼料的原料，不僅造成菌絲體殘渣中的色素浪費，而且動物食用這種含大量色素的飼料可能會危害健康。李鍈等在其發(fā)表的紅曲霉液態(tài)發(fā)酵菌絲體成分分析及其在火腿腸中的應(yīng)用的論文中指出紅曲霉菌絲體中的蛋白質(zhì)含量高，脂肪含量低，含有多種微量元素和功能性成分，具有良好的應(yīng)用價值；該菌絲體不僅可以增色而且對火腿腸中微生物的生長有一定抑制作用，延長了肉制品的貨架期。但因紅曲霉菌絲體溶解性差，過多添加會導(dǎo)致腸體中出現(xiàn)斑點，限制了其大量應(yīng)用。中國發(fā)明專利(申請?zhí)?01110269850.8)，該專利公開了紅曲菌絲體提取物在預(yù)防骨質(zhì)疏松保健食品及藥品的應(yīng)用，該專利采用紅曲液體發(fā)酵提取色素后剩下的菌絲體為原料，經(jīng)酸處理或堿處理所得到的提取物具有降血脂和預(yù)防骨質(zhì)疏松的作用。紅曲霉菌絲體殘渣用酸或堿處理主要是提取其中的多糖和脂肪酸等物質(zhì)，其菌絲體殘渣中含量最多的色素才最具有開發(fā)前景。梁鵬志等在其發(fā)表的中性蛋白酶水解紅曲霉菌體蛋白的研究的論文中闡述了為了使紅曲霉菌體濾渣得到高值化利用，對紅曲霉菌絲體的酶解條件進行了研究，以干燥的紅曲霉絲菌體濾渣為原料加入蒸餾水配成懸液，經(jīng)超聲細胞破碎處理后，采用中性蛋白酶對紅曲霉菌絲體進行酶解，通過單因素試驗和正交試驗，確定了最佳的酶解條件:酶解pH為6.5，酶解溫度為45°C，底物濃度為35g / L，酶量為60000U / g (菌體)，酶解時間為16h。該研究未能將其中殘留的色素提取出來，其研究的酶解條件顯示加酶量過大，酶解時間過長，無法對エ業(yè)生產(chǎn)起到實際的指導(dǎo)作用。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于目前紅曲霉菌絲體在エ業(yè)應(yīng)用上存在上述不足，本發(fā)明提供了ー種紅曲霉菌絲體殘渣中色素的提取方法，根據(jù)紅曲霉菌絲體殘渣中主要含有碳水化合物、蛋白質(zhì)、色素及脂類物質(zhì)，并且色素很容易吸附在蛋白上的特征，采用蛋白酶和脂肪酶對菌絲體殘渣進行酶解，讓溶解性及吸附性的色素充分釋放出來，同時降低酶解液中脂肪的含量，最終達到提取色素的目的。本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:
一種紅曲霉菌絲體殘渣中色素的提取方法，包括如下步聚:
(1)菌絲體殘渣:紅曲霉經(jīng)液體深層發(fā)酵獲得的菌絲體經(jīng)こ醇提取紅曲紅色素后所得的殘渣；
(2)粉碎；
(3)浸泡堿解:加入堿溶液堿解，溫度為10°C 50°C，菌絲體殘渣與堿溶液的質(zhì)量體積比w/v為1:1 1:5，喊溶液濃度為0.01mol/L 0.25mol/L,浸泡時間5min IOOmin ；
(4)蛋白變性:將溫度升至80°C 120°C，恒溫IOmin 60min；
(5)雙酶解:向步驟(4)得到的菌絲體殘渣蛋白變性液中加入水或加入步驟(6)的廢液使得固液質(zhì)量體積比w/v為1:6 1: 10，并調(diào)節(jié)溶液pH至6 8.5，并將溫度控制在30°C 50°C，同時加入脂肪酶和蛋白酶酶解，得到酶解液；
(6)過濾:將酶解液固液分離得濾渣及濾液； (7)酸沉淀:向步驟(6)得到的濾液中添加酸溶液調(diào)節(jié)pH至2 4，固液分離得沉淀及廢液；
(8)中和:將步驟(7)得到的沉淀加入堿的水溶液，使pH7 8，得紅曲色素水溶液；
(9)濃縮；
(10)干燥;
(11)粉碎:得到水溶性紅曲紅色素粉末。步驟(5)所述的雙酶解，所用的脂肪酶選自中性脂肪酶、堿性脂肪酶，脂肪酶的添加量為25u/g 150u/g菌絲體殘渣；所用的蛋白酶選自中性蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、堿性蛋白酶、復(fù)合蛋白酶、枯草桿菌蛋白酶，蛋白酶的添加量為50u/g 1000u/g菌絲體殘渣，酶解時間為I 10h，酶解過程中間歇攪拌，攪拌速度100 250轉(zhuǎn)/分鐘。本發(fā)明所選用的蛋白酶的酶活性測定方法性采用國標(biāo)GB/T 23527-2009中的福林法，中性脂肪酶的活性測定方法采用GB/T 23535-2009中的電位滴定法(第一法)。堿性脂肪酶采用廠家提供酶活測定方法。步驟(5)中所述調(diào)節(jié)溶液pH至6 8.5，采用酸溶液調(diào)節(jié)，所述酸溶液為鹽酸、硫酸、乳酸、檸檬酸、醋酸、磷酸中的ー種或幾種混合物的水溶液。步驟(3)所述的浸泡堿解，堿溶液中的堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀中的ー種或幾種的混合物。步驟(7)所述的酸沉淀，添加的酸溶液為鹽酸、硫酸、乳酸、檸檬酸、醋酸、磷酸中的ー種或幾種混合物的水溶液。步驟(8)所述的中和，其中堿為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀中的ー種或幾種的混合物。本發(fā)明通過堿解紅曲霉菌絲體殘渣中殘留的醇溶性色素使其轉(zhuǎn)化為水溶性的色素，再通過熱變性的方法，使得菌絲體蛋白變性，進而加速蛋白酶對菌絲體蛋白的酶解作用，使菌絲體結(jié)構(gòu)分解，通過蛋白酶的酶解作用使菌絲體結(jié)構(gòu)蛋白分解為水溶性的小分子多肽、氨基酸等物質(zhì)，進而使得吸附在菌絲體結(jié)構(gòu)蛋白上的色素充分釋放。同時通過脂肪酶對菌絲體殘渣中溶出的脂肪進行水解，形成脂肪酸、甘油、甘油單酯及ニ酷，以減少色素提取液中的脂肪含量。酶解結(jié)束后，通過調(diào)節(jié)色素提取液的pH值，使得色素發(fā)生沉淀，進而使得色素與溶液中的多糖、甘油、部分親水性較強的脂肪酸及非等電點條件下的多肽和氨基酸等物質(zhì)相分離。最終酸沉淀物通過堿中和使得其中的小分子多肽、氨基酸以及色素發(fā)生復(fù)溶，其中殘存的少量的疏水性的脂肪酸轉(zhuǎn)化為表面活性劑，最終經(jīng)過干燥后獲得分散性、溶解性較好的色素產(chǎn)品。本發(fā)明顯著的優(yōu)點在于:
①本發(fā)明采用脂肪酶進行脫脂處理，エ藝簡單，最終產(chǎn)品因含有少量的表面活性劑而具有良好的分散性和溶解性。

②本發(fā)明采用熱變性的方法使得菌絲體蛋白變性，促進酶解，從而達到減少蛋白酶的添加量，縮短酶解時間，實現(xiàn)了菌絲體殘渣中色素的充分釋放，色素的得率是原料直接醇提的3倍，色素的提取率(以色價結(jié)算)是原料直接醇提的2.2倍，最終色素產(chǎn)量高達25% 28% (以干基計)，色價70左右。③本發(fā)明提取色素后所得到的殘渣占原料菌絲體殘渣干重的60%左右，其蛋白含量高(凱氏定氮測定為28%)，并且無需脫色，直接烘干后，仍可以做動物飼料使用。④本發(fā)明通過酸沉淀的方式達到對色素的濃縮，極大的降低了エ業(yè)濃縮能耗，同時對酸沉淀的所產(chǎn)生的廢水進行了循環(huán)利用，提升了資源利用率，降低了企業(yè)廢水的排放，減少了環(huán)境污染。⑤本發(fā)明所得到的色素產(chǎn)品含有大量的蛋白肽(凱氏定氮測定蛋白含量為40%)，并且脂肪含量低，作為著色劑添加到食品中可以提升食品的營養(yǎng)價值。
具體實施例方式下面的實施例可以使本專業(yè)技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。實施例1
IOOg紅曲霉菌絲體殘渣酶解提取色素
(I)菌絲體殘渣:紅曲霉經(jīng)液體深層發(fā)酵獲得的菌絲體經(jīng)こ醇萃取紅曲色素后所得的殘渣(濾餅)。參考文獻“王偉平，紅曲霉液態(tài)發(fā)酵法生產(chǎn)紅色素研究發(fā)展，武漢エ業(yè)學(xué)院學(xué)報，第22卷第4期，2003年12月”。(2)粉碎:將IOOg菌絲體殘渣(濾餅)用組織粉碎機粉碎。(3)浸泡堿解:將粉碎后的菌絲體加入到400ml濃度為0.025mol/L的NaOH溶液中，溫度為室溫，浸泡時間30min。(4)蛋白變性:將溫度升至100°C，恒溫20min，使菌絲體蛋白變性。
(5)雙酶解:向菌絲體殘渣蛋白變性液中加水或加入前一次提取色素的酸沉淀廢液400ml，用6mol/L的HCL調(diào)pH為6.6，同時加入中性蛋白酶(50u/g) 0.5g，中性脂肪酶(25u/g) 0.lg，酶解溫度40°C，時間為2h，酶解過程中間歇攪拌，攪拌速度80轉(zhuǎn)/分鐘。(6)過濾:酶解結(jié)束后，用離心機進行固液分離得濾液及濾渣。(7)酸沉淀:將步驟(6)得到的酶解過濾液用6mol/L的HCL調(diào)pH3.6，離心使得固液分離得沉淀及廢液，廢液可加入到下一次提取エ藝的步驟(4)的蛋白變性液中，進行循環(huán)使用，用于酶解前料液比的調(diào)節(jié)。(8)中和:將步驟(7)得到的沉淀用lmol/L的Na2CO3溶液和至pH7.5，充分攪拌，使其完全溶解，得到水溶性紅曲色素液。(9)濃縮:將步驟(8)得到的紅曲色素水溶液濃縮I倍左右，得紅曲色素濃縮液。(10)干燥:向步驟(9)所得到的紅曲色素濃縮液中加入麥芽糊精1.0g，攪拌溶解后進行冷凍干燥，可得紅曲色素粉末9.8g,色價72。實施例2
1OOg紅曲霉菌絲體殘渣酶解提取色素
(1)菌絲體殘渣:紅曲霉經(jīng)液體深層發(fā)酵獲得的菌絲體經(jīng)こ醇萃取紅曲色素后所得的殘渣(濾餅)。(2)粉碎:將IOOg菌絲體殘渣(濾餅)用組織粉碎機粉碎。(3)浸泡堿解:將粉碎后的菌絲體加入到200ml濃度為0.25mol/L的NaOH溶液中，溫度為室溫，浸泡時間lOmin。(4)蛋白變性:將溫度升至80°C，恒溫30min，使菌絲體蛋白變性。(5)雙酶解:向菌絲體殘渣蛋白變性液中加水或加入前一次提取色素的酸沉淀廢液1000ml，用6mol/L的HCL調(diào)pH為6.6，同時加入中性蛋白酶(100u/g)0.1g,中性脂肪酶(50u/g) 0.05g，酶解溫度40°C，時間為6h，酶解過程中間歇攪拌，攪拌速度80轉(zhuǎn)/分鐘。(6)過濾:酶解結(jié)束后，用離心機進行固液分離得濾液及濾渣。(7)酸沉淀:將步驟(6)得到的酶解過濾濾液用6mol/L的HCL調(diào)pH3.6，離心使得固液分離得沉淀及廢液，將廢液加入到下一次提取エ藝的步驟(4)的蛋白變性液中，進行循環(huán)使用，用于酶解前料液比的調(diào)節(jié)。(8)中和:將步驟(7)得到的沉淀用2.5mol/L的NaOH溶液和至pH7.5，充分攪拌，使其完全溶解，得到水溶性紅曲色素液。(9)濃縮:將步驟(8)得到的紅曲色素水溶液濃縮I倍左右，得紅曲色素濃縮液。(10)干燥:向步驟(9)所得到的紅曲色素濃縮液中加入麥芽糊精2.0g，攪拌溶解后進行冷凍干燥，可得紅曲色素粉末10.8g,色價65。實施例3
1OOg紅曲霉菌絲體殘渣酶解提取色素
(I)菌絲體殘渣:紅曲霉經(jīng)液體深層發(fā)酵獲得的菌絲體經(jīng)こ醇萃取紅曲色素后所得的殘渣(濾餅)。(2)粉碎:將IOOg菌絲體殘渣(濾餅)用組織粉碎機粉碎。(3)浸泡堿解:將粉碎后的菌絲體加入到500ml濃度為0.01mol/L的NaOH溶液中，溫度為室溫，浸泡時間40min。
(4)蛋白變性:將溫度升至120°C，恒溫15min，使菌絲體蛋白變性。(5)雙酶解:向菌絲體殘渣蛋白變性液中加水或加入前一次提取色素的酸沉淀廢液500ml，用6mol/L的HCL調(diào)pH為6.6，同時加入中性蛋白酶(200u/g) lg,中性脂肪酶(100u/g) 0.3g，酶解溫度40°C，時間為lh，酶解過程中間歇攪拌，攪拌速度90轉(zhuǎn)/分鐘。(6)過濾:酶解結(jié)束后，用離心機進行固液分離得濾液及濾渣。(7)酸沉淀:將步驟(6)得到的酶解過濾液用6mol/L的HCL調(diào)pH3.7，離心使得固液分離得沉淀及廢液，將廢液加入到下一次提取エ藝的步驟(4)的蛋白變性液中，進行循環(huán)使用，用于酶解前料液比的調(diào)節(jié)。(8)中和:將步驟(7)得到的沉淀用lmol/L的Na2CO3溶液和至pH7.5，充分攪拌，使其完全溶解，得到水溶性紅曲色素液。(9)濃縮:將步驟(8)得到的紅曲色素水溶液濃縮I倍左右，得紅曲色素濃縮液。(10)干燥:向步驟(9)所得到的紅曲色素濃縮液中加入麥芽糊精1.5g，攪拌溶解后進行冷凍干燥，可得紅曲色素粉末10.3g,色價69。實施例4
IOOg紅曲霉菌絲體殘渣酶解提取色素
(I)菌絲體殘渣:紅曲霉經(jīng)液體深層發(fā)酵獲得的菌絲體 經(jīng)こ醇萃取紅曲色素后所得的殘渣(濾餅)。(2)粉碎:將IOOg菌絲體殘渣(濾餅)用組織粉碎機粉碎。(3)浸泡堿解:將粉碎后的菌絲體加入到400ml濃度為0.025mol/L的NaOH溶液中，溫度為室溫，浸泡時間30min。(4)蛋白變性:將溫度升至90°C，恒溫25min，使菌絲體蛋白變性。(5)雙酶解:向菌絲體殘渣蛋白變性液中加水或加入前一次提取色素的酸沉淀廢液500ml，用6mol/L的HCL調(diào)pH為6.6，用6mol/L的HCL調(diào)pH為8.5，同時加入胰蛋白酶(300u/g) 0.lg，堿性脂肪酶(120u/g) 0.2g，酶解溫度37°C，時間為2h，酶解過程中間歇攪拌，攪拌速度80轉(zhuǎn)/分鐘。(6)過濾:酶解結(jié)束后，用離心機進行固液分離得濾液及濾渣。(7)酸沉淀:將步驟(6)得到的酶解過濾液用6mol/L的HCL調(diào)pH3.5，離心使得固液分離得沉淀及廢液，將廢液加入到下一次提取エ藝的步驟(4)的蛋白變性液中，進行循環(huán)使用，用于酶解前料液比的調(diào)節(jié)。(8)中和:將步驟(7)得到的沉淀用lmol/L的Na2CO3溶液和至pH7.7，充分攪拌，使其完全溶解，得到水溶性紅曲色素液。(9)濃縮:將步驟(8)得到的紅曲色素水溶液濃縮I倍左右，得紅曲色素濃縮液。(10)干燥:向步驟(9)所得到的紅曲色素濃縮液中加入麥芽糊精l.0g，攪拌溶解后進行冷凍干燥，可得紅曲色素粉末9.9g,色價71。
實施例5
IOOg紅曲霉菌絲體殘渣酶解提取色素
(I)菌絲體殘渣:紅曲霉經(jīng)液體深層發(fā)酵獲得的菌絲體經(jīng)こ醇萃取紅曲色素后所得的殘渣(濾餅)。
(2)粉碎:將IOOg菌絲體殘渣(濾餅)用組織粉碎機粉碎。(3)浸泡堿解:將粉碎后的菌絲體加入到300ml濃度為0.05mol/L的NaOH溶液中，溫度為室溫，浸泡時間30min。(4)蛋白變性:將溫度升至90°C，恒溫25min，使菌絲體蛋白變性。(5)雙酶解:向菌絲體殘渣蛋白變性液中加水或加入前一次提取色素的酸沉淀廢液500ml，用6mol/L的HCL調(diào)pH為6.6，用6mol/L的HCL調(diào)pH為8.0，同時加入胰蛋白酶(500u/g) 0.05g,堿性脂肪酶(130u/g) 0.1g,酶解溫度37°C，時間為4h，酶解過程中間歇攪拌，攪拌速度80轉(zhuǎn)/分鐘。(6)過濾:酶解結(jié)束后，用離心機進行固液分離得濾液及濾渣。(7)酸沉淀:將步驟(6)得到的酶解過濾液用6mol/L的HCL調(diào)pH3.0，離心使得固液分離得沉淀及廢液，將廢液加入到下一次提取エ藝的步驟(4)的蛋白變性液中，進行循環(huán)使用，用于酶解前料液比的調(diào)節(jié)。(8)中和:將步驟(7)得到的沉淀用2.5mol/L的NaOH溶液和至pH7.8，充分攪拌，使其完全溶解，得到水溶性紅曲色素液。(9)濃縮:將步驟(8)得到的紅曲色素水溶液濃縮I倍左右，得紅曲色素濃縮液。(10)干燥:向步驟(9)所得到的紅曲色素濃縮液中加入麥芽糊精2.0g，攪拌溶解后進行冷凍干燥，可得紅曲色素粉末10.7g,色價67。實施例6 IOOg紅曲霉菌絲體殘渣酶解提取色素
(I)菌絲體殘渣:紅曲霉經(jīng)液體深層發(fā)酵獲得的菌絲體經(jīng)こ醇萃取紅曲色素后所得的殘渣(濾餅)。(2)粉碎:將IOOg菌絲體殘渣(濾餅)用組織粉碎機粉碎。(3)浸泡堿解:將粉碎后的菌絲體加入到300ml濃度為0.05mol/L的NaOH溶液中，溫度為室溫，浸泡時間30min。(4)蛋白變性:將溫度升至110°C，恒溫18min，使菌絲體蛋白變性。(5)雙酶解:向菌絲體殘渣蛋白變性液中加水或加入前一次提取色素的酸沉淀廢液500ml，用6mol/L的HCL調(diào)pH為6.6，用6mol/L的HCL調(diào)pH為8.0，同時加入胰蛋白酶(700u/g) 0.05g，堿性脂肪酶(140u/g) 0.lg，酶解溫度37°C，時間為4h，酶解過程中間歇攪拌，攪拌速度100轉(zhuǎn)/分鐘。(6)過濾:酶解結(jié)束后，用離心機進行固液分離得濾液及濾渣。(7)酸沉淀:將步驟(6)得到的酶解過濾液用6mol/L的HCL調(diào)pH3.0，離心使得固液分離得沉淀及廢液，將廢液加入到下一次提取エ藝的步驟(4)的蛋白變性液中，進行循環(huán)使用，用于酶解前料液比的調(diào)節(jié)。(8)中和:將步驟(7)得到的沉淀用lmol/L的Na2CO3溶液和至pH7.8，充分攪拌，使其完全溶解，得到水溶性紅曲色素液。(9)濃縮:將步驟(8)得到的紅曲色素水溶液濃縮I倍左右，得紅曲色素濃縮液。(10)干燥:向步驟(9)所得到的紅曲色素濃縮液中加入麥芽糊精1.5g，攪拌溶解后進行冷凍干燥，可得紅曲色素粉末10.2g,色價70。實施例1IOOg紅曲霉菌絲體殘渣酶解提取色素
(I)菌絲體殘渣:紅曲霉經(jīng)液體深層發(fā)酵獲得的菌絲體經(jīng)こ醇萃取紅曲色素后所得的殘渣(濾餅)。(2)粉碎:將IOOg菌絲體殘渣(濾餅)用組織粉碎機粉碎。(3)浸泡堿解:將粉碎后的菌絲體加入到400ml濃度為0.025mol/L的NaOH溶液中，溫度為室溫，浸泡時間30min。(4)蛋白變性:將溫度升至120°C，恒溫15min，使菌絲體蛋白變性。(5)雙酶解:向菌絲體殘渣蛋白變性液中加水或加入前一次提取色素的酸沉淀廢液600ml，用6mol/L的HCL調(diào)pH為7.0，同時加入木瓜蛋白酶(800u/g) 0.1g,中性脂肪酶(140u/g) 0.2g，酶解溫度45°C，時間為2h，酶解過程中間歇攪拌，攪拌速度60轉(zhuǎn)/分鐘。(6)過濾:酶解結(jié)束后，用離心機進行固液分離得濾液及濾渣。(7)酸沉淀:將步驟(6)得到的酶解過濾液用6mol/L的HCL調(diào)pH3.6，離心使得固液分離得沉淀及廢液，將廢液加入到下一次提取エ藝的步驟(4)的蛋白變性液中，進行循環(huán)使用，用于酶解前料液比的調(diào)節(jié)。(8)中和:將步驟(7)得到的沉淀用lmol/L的Na2CO3溶液和至pH7.6，充分攪拌，使其完全溶解，得到水溶性紅曲色素液。(9)濃縮:將步驟(8)得到的紅曲色素水溶液濃縮I倍左右，得紅曲色素濃縮液。(10)干燥:向步驟(9)所得到的紅曲色素濃縮液中加入麥芽糊精l.0g，攪拌溶解后進行冷凍干燥，可得紅曲色素粉末9.7g，色價73。實施例8
IOOg紅曲霉菌絲體殘渣酶解提取色素
(I)菌絲體殘渣:紅曲霉經(jīng)液體深層發(fā)酵獲得的菌絲體經(jīng)こ醇萃取紅曲色素后所得的殘渣(濾餅)。(2)粉碎:將IOOg菌絲體殘渣(濾餅)用組織粉碎機粉碎。(3)浸泡堿解:將粉碎后的菌絲體加入到200ml濃度為0.15mol/L的NaOH溶液中，溫度為室溫，浸泡時間15min。(4)蛋白變性:將溫度升至80°C，恒溫30min，使菌絲體蛋白變性。
(5)雙酶解:向菌絲體殘渣蛋白變性液中加水或加入前一次提取色素的酸沉淀廢液600ml，用6mol/L的HCL調(diào)pH為7.5，同時加入木瓜蛋白酶(900u/g)0.05g,中性脂肪酶(140u/g) 0.05g,酶解溫度45°C，時間為6h，酶解過程中間歇攪拌，攪拌速度100轉(zhuǎn)/分鐘。(6)過濾:酶解結(jié)束后，用離心機進行固液分離得濾液及濾渣。(7)酸沉淀:將步驟(6)得到的酶解過濾液用6mol/L的HCL調(diào)pH3.6，離心使得固液分離得沉淀及廢液，將廢液加入到下一次提取エ藝的步驟(4)的蛋白變性液中，進行循環(huán)使用，用于酶解前料液比的調(diào)節(jié)。(8)中和:將步驟(7)得到的沉淀用lmol/L的Na2CO3溶液和至pH7.5，充分攪拌，使其完全溶解，得到水溶性紅曲色素液。(9)濃縮:將步驟(8)得到的紅曲色素水溶液濃縮I倍左右，得紅曲色素濃縮液。(10)干燥:向步驟(9)所得到的紅曲色素濃縮液中加入麥芽糊精2.0g，攪拌溶解后進行冷凍干燥，可得紅曲色素粉末10.Sg,色價67。
實施例9
IOOg紅曲霉菌絲體殘渣酶解提取色素
(I)菌絲體殘渣:紅曲霉經(jīng)液體深層發(fā)酵獲得的菌絲體經(jīng)こ醇萃取紅曲色素后所得的殘渣(濾餅)。(2)粉碎:將IOOg菌絲體殘渣(濾餅)用組織粉碎機粉碎。(3)浸泡堿解:將粉碎后的菌絲體加入到300ml濃度為0.075mol/L的NaOH溶液中，溫度為室溫，浸泡時間15min。(4)蛋白變性:將溫度升至90°C，恒溫25min，使菌絲體蛋白變性。(5)雙酶解:向菌絲體殘渣蛋白變性液中加水或加入前一次提取色素的酸沉淀廢液400ml，用6mol/L的HCL調(diào)pH為8.5，同時加入堿性蛋白酶(1000u/g)0.lg，堿性脂肪酶脂肪酶(150u/g)0.2g,酶解溫度45°C，時間為2h，酶解過程中間歇攪拌，攪拌速度80轉(zhuǎn)/分鐘。(6)過濾:酶解結(jié)束后，用離心機進行固液分離得濾液及濾渣。(7)酸沉淀:將步驟(6)得到的酶解過濾液用6mol/L的HCL調(diào)pH3.6，離心使得固液分離得沉淀及廢液，將廢液加入到下一次提取エ藝的步驟(4)的蛋白變性液中，進行循環(huán)使用，用于酶解前料液比的調(diào)節(jié)。(8)中和:將步驟(7)得到的沉淀用lmol/L的Na2CO3溶液和至pH7.8，充分攪拌，使其完全溶解，得到 水溶性紅曲色素液。(9)濃縮:將步驟(8)得到的紅曲色素水溶液濃縮I倍左右，得紅曲色素濃縮液。(10)干燥:向步驟(9)所得到的紅曲色素濃縮液中加入麥芽糊精l.0g，攪拌溶解后進行冷凍干燥，可得紅曲色素粉末9.7g，色價73。實施例10
IOOg紅曲霉菌絲體殘渣酶解提取色素
(I)菌絲體殘渣:紅曲霉經(jīng)液體深層發(fā)酵獲得的菌絲體經(jīng)こ醇萃取紅曲色素后所得的殘渣(濾餅)。(2)粉碎:將IOOg菌絲體殘渣(濾餅)用組織粉碎機粉碎。(3)浸泡堿解:將粉碎后的菌絲體加入到400ml濃度為0.025mol/L的NaOH溶液中，溫度為室溫，浸泡時間30min。(4)蛋白變性:將溫度升至110°C，恒溫18min，使菌絲體蛋白變性。(5)雙酶解:向菌絲體殘渣蛋白變性液中加水或加入前一次提取色素的酸沉淀廢液400ml，用6mol/L的HCL調(diào)pH為8.0，加入堿性蛋白酶(500u/g)0.2g，堿性脂肪酶(120u/g) 0.2g，酶解溫度45°C，時間為lh，酶解過程中間歇攪拌，攪拌速度100轉(zhuǎn)/分鐘。(6)過濾:酶解結(jié)束后，用離心機進行固液分離得濾液及濾渣。(7)酸沉淀:將步驟(6)得到的酶解過濾液用6mol/L的HCL調(diào)pH3.8，離心使得固液分離得沉淀及廢液，將廢液加入到下一次提取エ藝的步驟(4)的蛋白變性液中，進行循環(huán)使用，用于酶解前料液比的調(diào)節(jié)。(8)中和:將步驟(7)得到的沉淀用lmol/L的Na2CO3溶液和至pH7.6，充分攪拌，使其完全溶解，得到水溶性紅曲色素液。(9)濃縮:將步驟(8)得到的紅曲色素水溶液濃縮I倍左右，得紅曲色素濃縮液。
(10)干燥:向步驟(9)所得到的紅曲色素濃縮液中加入麥芽糊精2.0g，攪拌溶解后進行冷凍干燥，可得紅曲色素粉末10.6g,色價68。實施例11
IOOg紅曲霉菌絲體殘渣酶解提取色素
(I)菌絲體殘渣:紅曲霉經(jīng)液體深層發(fā)酵獲得的菌絲體經(jīng)こ醇萃取紅曲色素后所得的殘渣(濾餅)。(2)粉碎:將IOOg菌絲體殘渣(濾餅)用組織粉碎機粉碎。(3)浸泡堿解:將粉碎后的菌絲體加入到400ml濃度為0.075mol/L的NaOH溶液中，溫度為室溫，浸泡時間20min。(4)蛋白變性:將溫度升至90°C，恒溫25min，使菌絲體蛋白變性。(5)雙酶解:向菌絲體殘渣蛋白變性液中加水或加入前一次提取色素的酸沉淀廢液400ml，用6mol/L的HCL調(diào)pH為7.0，同時加入復(fù)合蛋白酶(600u/g) 0.2g，中性脂肪酶(100u/g)0.1g酶解溫度40°C，時間為2h，酶解過程中間歇攪拌，攪拌速度100轉(zhuǎn)/分鐘。(6)過濾:酶解結(jié)束后，用離心機進行固液分離得濾液及濾渣。(7)酸沉淀:將 步驟(6)得到的酶解過濾液用6mol/L的HCL調(diào)pH3.0，離心使得固液分離得沉淀及廢液，將廢液加入到下一次提取エ藝的步驟(4)的蛋白變性液中，進行循環(huán)使用，用于酶解前料液比的調(diào)節(jié)。(8)中和:將步驟(7)得到的沉淀用lmol/L的Na2CO3溶液和至pH8.0，充分攪拌，使其完全溶解，得到水溶性紅曲色素液。(9)濃縮:將步驟(8)得到的紅曲色素水溶液濃縮I倍左右，得紅曲色素濃縮液。(10)干燥:向步驟(9)所得到的紅曲色素濃縮液中加入麥芽糊精l.0g，攪拌溶解后進行冷凍干燥，可得紅曲色素粉末9.8g,色價72。實施例12
1OOg紅曲霉菌絲體殘渣酶解提取色素
(1)菌絲體殘渣:紅曲霉經(jīng)液體深層發(fā)酵獲得的菌絲體經(jīng)こ醇萃取紅曲色素后所得的殘渣(濾餅)。(2)粉碎:將IOOg菌絲體殘渣(濾餅)用組織粉碎機粉碎。(3)浸泡堿解:將粉碎后的菌絲體加入到300ml濃度為0.025mol/L的NaOH溶液中，溫度為室溫，浸泡時間40min。(4)蛋白變性:將溫度升至80°C，恒溫30min，使菌絲體蛋白變性。(5)雙酶解:向菌絲體殘渣蛋白變性液中加水或加入前一次提取色素的酸沉淀廢液900ml，用6mol/L的HCL調(diào)pH為6.0，同時加入復(fù)合蛋白酶(400u/g) 0.4g，中性脂肪酶(600u/g) 0.2g，酶解溫度40°C，時間為lh，酶解過程中間歇攪拌，攪拌速度100轉(zhuǎn)/分鐘。(6)過濾:酶解結(jié)束后，用離心機進行固液分離得濾液及濾渣。(7)酸沉淀:將步驟(6)得到的酶解過濾液用6mol/L的HCL調(diào)pH4.0，離心使得固液分離得沉淀及廢液，將廢液加入到下一次提取エ藝的步驟(4)的蛋白變性液中，進行循環(huán)使用，用于酶解前料液比的調(diào)節(jié)。(8)中和:將步驟(7)得到的沉淀用lmol/L的Na2CO3溶液和至pH7.8，充分攪拌，使其完全溶解，得到水溶性紅曲色素液。
(9)濃縮:將步驟(8)得到的紅曲色素水溶液濃縮I倍左右，得紅曲色素濃縮液。(10)干燥:向步驟(9)所得到的紅曲色素濃縮液中加入麥芽糊精2.0g，攪拌溶解后進行冷凍干燥，可得紅曲色素粉末10.5g,色價69。實施例13
IOOg紅曲霉菌絲體殘渣酶解提取色素
(I)菌絲體殘渣:紅曲霉經(jīng)液體深層發(fā)酵獲得的菌絲體經(jīng)こ醇萃取紅曲色素后所得的殘渣(濾餅)。(2)粉碎:將IOOg菌絲體殘渣(濾餅)用組織粉碎機粉碎。(3)浸泡堿解:將粉碎后的菌絲體加入到400ml濃度為0.025mol/L的NaOH溶液中，溫度為室溫，浸泡時間30min。(4)蛋白變性:將溫度升至100°C，恒溫20min，使菌絲體蛋白變性。(5)雙酶解:向菌絲體殘渣蛋白變性液中加水或加入前一次提取色素的酸沉淀廢液200ml，用6mol/L的HCL調(diào)pH為7.0，同時加入枯草桿菌蛋白酶(300u/g)0.5g，中性脂肪酶(500u/g)0.2g，酶解溫度37°C，時間為2h，酶解過程中間歇攪拌，攪拌速度80轉(zhuǎn)/分鐘。(6)過濾:酶解結(jié)束后，用離心機進行固液分離得濾液及濾渣。(7)酸沉淀:將步驟(6)得到的酶解過濾濾液用6mol/L的HCL調(diào)pH3.6，離心使得固液分離得沉淀及廢液，將廢液加入到下一次提取エ藝的步驟(4)的蛋白變性液中，進行循環(huán)使用，用于酶解前料 液比的調(diào)節(jié)。(8)中和:將步驟(7)得到的沉淀用lmol/L的Na2CO3溶液和至pH7.5，充分攪拌，使其完全溶解，得到水溶性紅曲色素液。(9)濃縮:將步驟(8)得到的紅曲色素水溶液濃縮I倍左右，得紅曲色素濃縮液。(10)干燥:向步驟(9)所得到的紅曲色素濃縮液中加入麥芽糊精l.0g，攪拌溶解后進行冷凍干燥，可得紅曲色素粉末9.7g，色價73。實施例14
IOOg紅曲霉菌絲體殘渣酶解提取色素
(I)菌絲體殘渣:紅曲霉經(jīng)液體深層發(fā)酵獲得的菌絲體經(jīng)こ醇萃取紅曲色素后所得的殘渣(濾餅)。(2)粉碎:將IOOg菌絲體殘渣(濾餅)用組織粉碎機粉碎。(3)浸泡堿解:將粉碎后的菌絲體加入到300ml濃度為0.05mol/L的NaOH溶液中，溫度為室溫，浸泡時間20min。(4)蛋白變性:將溫度升至110°C，恒溫17min，使菌絲體蛋白變性。(5)雙酶解:向菌絲體殘渣蛋白變性液中加水或加入前一次提取色素的酸沉淀廢液400ml，用6mol/L的HCL調(diào)pH為8.0，同時加入枯草桿菌蛋白酶(300u/g)l.0g,中性脂肪酶(700u/g)0.2g，酶解溫度40°C，時間為Ih，酶解過程中間歇攪拌，攪拌速度50轉(zhuǎn)/分鐘。(6)過濾:酶解結(jié)束后，用離心機進行固液分離得濾液及濾渣。(7)酸沉淀:將步驟(6)得到的酶解過濾液用6mol/L的HCL調(diào)pH3.8，離心使得固液分離得沉淀及廢液，將廢液加入到下一次提取エ藝的步驟(4)的蛋白變性液中，進行循環(huán)使用，用于酶解前料液比的調(diào)節(jié)。(8)中和:將步驟(7)得到的沉淀用lmol/L的Na2CO3溶液和至pH7.8，充分攪拌，使其完全溶解，得到水溶性紅曲色素液。(9)濃縮:將步驟(8)得到的紅曲色素水溶液濃縮I倍左右，得紅曲色素濃縮液。(10)干燥:向步驟(9)所得到的紅曲色素濃縮液中加入麥芽糊精2.0g，攪拌溶解后進行冷凍干燥，可得紅曲色 素粉末10.7g,色價67。
權(quán)利要求
1.一種紅曲霉菌絲體殘渣中色素的提取方法，其特征在于包括如下步聚: (1)菌絲體殘渣:紅曲霉經(jīng)液體深層發(fā)酵獲得的菌絲體經(jīng)乙醇提取紅曲紅色素后所得的殘渣； (2)粉碎； (3)浸泡堿解:加入堿溶液堿解，溫度為10°C 50°C，菌絲體殘渣與堿溶液的質(zhì)量體積比w/v為1:1 1:5，喊溶液濃度為0.0lmol/L 0.25mol/L,浸泡時間5min IOOmin ； (4)蛋白變性:將溫度升至80°C 120°C，恒溫IOmin 60min； (5 )雙酶解:向步驟(4)得到的菌絲體殘渣蛋白變性液中加入水或加入步驟(6 )的廢液使得固液質(zhì)量體積比w/v為1:6 1:10，并調(diào)節(jié)溶液pH至6 8.5，并將溫度控制在30°C 50°C，同時加入脂肪酶和蛋白酶酶解，得到酶解液； (6)過濾:將酶解液固液分離得濾渣及濾液； (7)酸沉淀:向步驟(6)得到的濾液中添加酸溶液調(diào)節(jié)pH至2 4，固液分離得沉淀及廢液； (8)中和:將步驟(7)得到的沉淀加入堿的水溶液，使pH7 8，得紅曲色素水溶液； (9)濃縮； (10)干燥; (11)粉碎:得到水溶性紅曲紅色素粉末。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅曲霉菌絲體殘渣中色素的提取方法，其特征在于:步驟(5)所述的雙酶解，所用的脂肪酶選自中性脂肪酶、堿性脂肪酶，脂肪酶的添加量為25u/g 150u/g菌絲體殘渣；所用的蛋白酶選自中性蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、堿性蛋白酶、復(fù)合蛋白酶、枯草桿菌蛋白酶，蛋白酶的添加量為50u/g 1000u/g菌絲體殘渣，酶解時間為I 10h，酶解過程中間歇攪拌，攪拌速度100 250轉(zhuǎn)/分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅曲霉菌絲體殘渣中色素的提取方法，其特征在于:步驟(5)中所述調(diào)節(jié)溶液PH至6 8.5，采用酸溶液調(diào)節(jié)，所述酸溶液為鹽酸、硫酸、乳酸、檸檬酸、醋酸、磷酸中的一種或幾種混合物的水溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅曲霉菌絲體殘渣中色素的提取方法，其特征在于:步驟(3)所述的浸泡堿解，堿溶液中的堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀中的一種或幾種的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅曲霉菌絲體殘渣中色素的提取方法，其特征在于:步驟(7)所述的酸沉淀，添加的酸溶液為鹽酸、硫酸、乳酸、檸檬酸、醋酸、磷酸中的一種或幾種混合物的水溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅曲霉菌絲體殘渣中色素的提取方法，其特征在于:步驟(8)所述的中和，其中堿為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種或幾種的混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種紅曲霉菌絲體殘渣中色素的提取方法。本發(fā)明通過堿解菌絲體殘渣，再通過熱變性的方法，使得菌絲體蛋白變性，經(jīng)過蛋白酶、脂肪酶雙酶解，讓溶解性及吸附性的色素充分釋放出來。酶解結(jié)束后，通過調(diào)節(jié)色素提取液的pH值，最終酸沉淀物通過堿中和，最終經(jīng)過干燥后獲得水溶性紅曲紅色素粉末。本發(fā)明采用脂肪酶進行脫脂處理，工藝簡單，最終產(chǎn)品因含有少量的表面活性劑而具有良好的分散性和溶解性。采用熱變性的方法使得菌絲體蛋白變性，促進酶解，從而達到減少蛋白酶的添加量，縮短酶解時間，實現(xiàn)了菌絲體殘渣中色素的充分釋放。本發(fā)明所得到的色素產(chǎn)品含有大量的蛋白肽，并且脂肪含量低，作為著色劑添加到食品中可以提升食品的營養(yǎng)價值。
文檔編號A23L1/275GK103113755SQ20131006545
公開日2013年5月22日 申請日期2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月1日
發(fā)明者李英明, 余偉偉, 甘純璣, 陳家文, 謝夏陽, 石源, 黃琴琴 申請人:江門科隆生物技術(shù)股份有限公司