[發明專利]一種利用廢棄小龍蝦頭和蝦殼生產紅曲色素的方法

有效

• 申請號: 201611157504.X
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN106755120B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 王偉平;李嬌;謝衛紅
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: C12P1/02
• 分類號: C12P1/02;C12N1/14;C12R1/645
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武

本發明公開了一種紅曲霉發酵蝦頭、蝦殼產紅曲色素的生產方法，包括將紅曲霉菌進行斜面種子培養，液體種子培養，發酵培養，其中液體種子培養和發酵培養過程中加入蝦殼粉。本發明中的紅曲色素生產方法制取的紅曲色素具有產量高，紅色素色價最高可達49.75U/ml，而且可對蝦殼粉進行廢物利用，降低發酵成本的優點。

技術領域

本發明屬于生物工程與技術領域，具體涉及一種紅曲霉發酵蝦頭和蝦殼產紅曲色素的方法。

背景技術

紅曲在我國的應用歷史已有數千年，紅曲色素是紅曲霉生長代謝過程中產生的天然色素，具有色澤鮮紅、著色力強、穩定性好、口味自然等優點，能抑菌、抗氧化、抑制脂肪酶活性、調節血脂、抗腫瘤等功能，已廣泛應用于食品中。目前，我國對紅曲色素的需求量越來越大。然而，傳統的紅曲霉發酵主要以大米為原料，通過固態發酵生產，勞動強度大、生產周期長、生產效率低、生產成本較高且產品質量穩定性差，不適宜大規模工業生產。因此，利用其它原料進行液態發酵紅曲霉生產紅曲色素，具有重要意義。但液態發酵法生產紅曲色素色價較低，從而制約其工業化生產。本發明中利用蝦殼作為氮源進行液態發酵，一方面減少成本，另一方面可對蝦殼廢物利用，增加蝦的附加值。

小龍蝦也稱克氏原螯蝦，是淡水經濟蝦類，在我國因肉味鮮美廣受人們歡迎。目前，在對蝦的加工中主要以凍蝦仁為主，在加工中產生的大量的蝦頭、蝦殼等下腳料（約占蝦體質量的30%-40%）難以處理，目前主要是低價銷售用于生產飼料等，還有少量用于生產甲殼素。實際上，蝦殼、蝦頭中還殘留著大量蛋白質，另外還有多種不飽和脂肪酸、蝦青素、各種礦物質等成分，值得利用。用蝦殼作為氮源進行紅曲霉發酵產色素，可以充分利用蝦殼中的蛋白質，變廢為寶。

傳統的紅曲色素多以大米為底物發酵生產，大米作為一種主要的糧食作物，其成本較高，不符合政府政策導向。紅曲霉在發酵基質上具有多樣性，為降低成本和減少污染，近年來各種農業副產物已被用于作為紅曲霉發酵底物，紅曲霉在玉米、高粱、豌豆、木薯、糯米、麥麩以及米醋廢渣上均能生長，但產生的紅曲色素含量通常較低。喬武明等研究表明，以麥麩為發酵基質，在35℃、pH值為6.0的最佳發酵條件下進行固態發酵，色素產量最高，色價為300U/g，以麥麩作為發酵基質與大米相比產率有很大差別，不適合單獨作為紅曲色素發酵基質；杜甫軍等研究表明，以米醋廢渣為發酵基質進行固態發酵，產生紅曲色素，色價為（1252.5±47）U/g，而且米醋廢渣經過糖化、酒精發酵、壓榨去清液后，碳源含量相對較低，為提高紅曲色素的產量還需添加碳源。程愛芳等研究表明，以糯米為基質固態發酵，產生紅曲色素，色價為1008.8U/g。李慧等研究表明，以大米粉為基質進行液態發酵，在30℃、pH值為6.0的最佳發酵條件下，色素產量最高，色價為19.2U/ml。Tzu-Wen Liang等以蝦殼粉為發酵基質，僅研究了紅曲霉的胞外酶的純化表征，而以蝦殼作為底物進行紅曲霉發酵產紅曲色素的方法國內外暫無報道。

發明內容

鑒于現有技術的不足，本發明通過利用蝦頭、蝦殼作為氮源，在發酵培養基中添加梯度質量分數的蝦殼粉，研究發酵液中色價與蝦殼粉添加量的關系，從而提供一種紅曲色素產量高的紅曲霉發酵蝦頭、蝦殼產紅曲色素的生產方法。

本發明的目的是這樣實現的：一種紅曲霉發酵蝦頭、蝦殼產紅曲色素的生產方法，包括將紅曲霉菌進行斜面種子培養，液體種子培養，發酵培養，其中液體種子培養和發酵培養過程中加入蝦頭、蝦殼粉。

優選地，所述斜面種子培養的步驟為：將紅曲霉菌接種于固體斜面培養基，于30℃恒溫培養6天，得到斜面一級種子；所述固體斜面培養基的配方為：葡萄糖6%，蛋白胨2%，可溶性淀粉3%，瓊脂3%。