[發明專利]一種固液態聯合發酵產莫納可林K功能性紅曲的方法

在審

• 申請號: 201410326589.4
• 申請日: 2014-07-09
• 公開（公告）號: CN104109700A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 許贛榮;趙光隆;張薄博
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C12P17/06
• 分類號: C12P17/06;C12R1/645
• 代理公司: 北京愛普納杰專利代理事務所(特殊普通合伙) 11419
• 代理人: 何自剛;王玉松

技術領域

本發明涉及一種固液態聯合發酵產莫納可林K功能性紅曲的方法，屬于發酵工程領域。

背景技術

莫納可林K是人體膽固醇生物合成的關鍵酶輕甲基戊二酞輔酶A還原酶(HMG一CoA還原酶)的競爭性抑制劑，可有效降低人體內低密度膽固醇(LDL)的水平。目前國內外利用紅曲菌發酵法生產莫納可林K的方法主要有液態發酵法和固態發酵法。

液態發酵法是在通風機械發酵罐中進行，可人為地優化培養基與培養條件。液態發酵法可利用設備容量大的特點進行大規模生產，且人力成本低，自動化程度高等優點，但液態發酵相對于固態發酵設備投入大，動力消耗大，無菌要求比較嚴格，后處理工藝比較繁瑣。而且目前液態發酵含莫納可林K的發酵水平較低，達不到工業化生產的要求而未實現工業化的生產。

固態發酵法以谷物為原料，將菌種轉接到滅菌的固態基質，經過固態發酵，烘干粉碎得到最終產品。該法得到的紅曲產品稱紅曲粉，可作為保健食品或藥品用于高血脂癥人群。固態發酵法有著設備投入小，能耗少，無菌要求低，發酵后處理工藝簡便，并且莫納可林K的含量比較高。但是目前沒有適合于功能性紅曲的專用固態發酵反應器。且固態發酵工藝存在固態發酵時間長，易染菌、勞動強度大、人力消耗多、后處理工藝相對較易、難以大規模生產等缺點。

創造一種固態-液態聯合發酵法體系，就可將固態發酵和液態發酵的優點相結合在一起，從而解決液態或固態發酵體系所固有的難題，從而實現可大規模生產功能性紅曲，提高生產水平及效率，增加企業效益的目的。

但是，液態和固態聯合發酵法并不是將液態和固態二種物料簡單地組合在一起進行發酵。因為固態發酵生產功能性紅曲時，對物料水分含量的要求很嚴格。太高或太低均不行。常規的功能性紅曲的固態發酵，物料的含水量一般較高，如果再將液態發酵液與這種固態發酵物料混在一起，將使后續的物料基質含水量更高，造成后續發酵無法正常進行而導致失敗。因此需要有特殊的方法處理固態原料，使其所含有水分含量大大下降，同時又要達到原料滅菌的要求。

本發明的固態發酵原料經過干熱處理，使原料淀粉等物質的結構發生變化達到足夠的糊化度，同時可對原料進行有效滅菌。由于采用的是干熱處理法，而不采用傳統的濕熱滅菌方法，可使固態發酵基質的含水量較低，這樣就可大幅度提高液態發酵液的接入量。在紅曲菌接種量大的情況下，紅曲菌可快速生長，一旦紅曲菌形成生長優勢，則可有效地避免雜菌的污染，為后續安全地進行固態發酵提供保障，最終達到提高莫納可林K發酵水平的目的。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種固液態聯合發酵產莫納可林K功能性紅曲的方法，尤其是一種紅曲菌液態-固態聯合法發酵生產含莫納可林K的功能性紅曲的方法。

本發明技術方案主要包括以下步驟：

(1)對固態原料進行干熱法預處理，達到既滅菌又降低物料水分含量的目的；

(2)培養獲得紅曲菌種子液；

(3)前期紅曲菌液態發酵；

(4)將發酵液接入固態原料中，繼續進行后期紅曲菌固態發酵；

所述方案還包括固態發酵結束后進行烘干、粉碎等發酵后處理。

所述固態原料優選大麥、小麥、大米、小米、玉米或高粱等顆粒狀的廉價谷物。

所述步驟(1)對固態原料進行干熱法預處理優選將谷物原料經過日光暴曬、紅外加熱、微波處理、高溫烘焙或高壓汽爆等方式處理，使得物料含水量降至0.5％-5％得到固態發酵基質，滅菌效果良好，密封保存待用。

所述日光暴曬處理條件優選1500-2000W/m²日照強度處理1-4h，攤平厚度不超過2cm。

所述紅外加熱優選紅外波長75～1000μm加熱100-200℃處理0.5-10min。

所述微波處理優選800-1500W處理0.5-5min，處理量為0.5-2kg。

所述高溫烘焙優選100-200℃處理0.5-2h。

所述高壓汽爆優選1.0-1.8MPa，維持3-10min氣壓驟減，烘干至含水量0.5％-10％。

所述步驟(2)紅曲菌種優選保藏編號為CGMCC3.4577的紫紅曲霉，紅曲菌是食品工業常用菌種。

所述步驟(2)紅曲菌種子液是將紅曲菌經PDA斜面培養基活化培養成熟后，制備孢子懸浮液，其中孢子懸浮液中孢子的濃度不低于10⁷個/ml。將孢子懸浮液按體積比10％的比例接入種子培養基中，30℃180r/min通風培養2天獲得種子液。