CN1840685A - 从蛹虫草中发酵生产类胡萝卜素的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从蛹虫草中发酵生产类胡萝卜素的工艺,首先将蛹虫草进行深层发酵,再将含蛹虫草菌丝体的发酵液置于容器内,对发酵液进行光照,采用360~470nm波长的光照射,光照强度为2~40μmol·m-2·s-1,或者用20~80W的普通灯光或日光灯照射,收集发酵液液面上的蛹虫草菌丝体;再将蛹虫草菌丝体研磨,用盐酸处理,80~100℃水浴,用酒精进行醇提。本发明工艺生产工艺简单、得率较高、可在短时间内获得大量的类胡萝卜素,生产条件也不苛刻,避免了由化学合成生产类胡萝卜素可能带来的不良后果,所获得的类胡萝卜素有非常好的稳定性,作为添加剂或其他用途时不容易分解,很适合作为天然的色素添加剂进行开发应用;此外也可作为维生素A原料,添加于医药和食品中。
Description
技术领域
本发明涉及一种类胡萝卜素发酵生产工艺,尤其涉及一种从蛹虫草中发酵生产类胡萝卜素的工艺。
背景技术
类胡萝卜素(carotenoid)具抗癌、抗心血管疾病的作用,作为维生素A的前体,有助于预防和根治维生素A缺乏症,又以其艳丽的黄色、橙红色或红色作为着色剂和色素添加剂,广泛应用于食品、医药、化妆品等领域。目前的类胡萝卜素的生产大多来源于植物以及化学合成,从植物中生产类胡萝卜素受植物来源、生长周期长、季节性以及产率等方面的因素影响,而化学合成存在对人体的潜在危害。
蛹虫草菌(Corduceps militaris L)又名北冬虫夏草,具有与冬虫夏草相同的食疗作用,具有补虚、益精气、保肺、益肾、止血化痰、滋补强壮等功效。目前在国内外相关的研究中还未见有报道以蛹虫草为材料,进行类胡萝卜素的发酵生产。
发明内容
本发明的目的在于:克服现有技术上不足,提供一种蛹虫草用于发酵进行大量生产蛹虫草类胡萝卜素的工艺。
本发明工艺包括以下步骤:首先将蛹虫草进行深层发酵,再将含蛹虫草菌丝体的发酵液置于容器内,对发酵液进行光照,采用360~470nm波长的光照射,光照强度为2~40μmol·m-2·s-1,或者用20~80W的普通灯光或日光灯照射,收集发酵液液面上的蛹虫草菌丝体;再将蛹虫草菌丝体研磨,用盐酸处理,80~100℃水浴,纯食用酒精抽提菌丝体中的类胡萝卜素,得到溶解的类胡萝卜素,溶解在酒精中的类胡萝卜素进行40~80℃蒸馏,除去酒精,即得;或者将溶有蛹虫草类胡萝卜素的酒精置于0~-30℃,使类胡萝卜素在低温下析出。。
本发明所述发酵液由以下组份按重量比配制:1~3%的蔗糖,1~2.5%的玉米粉,2~8%的大豆粉,0.1~0.5%的磷酸二氢钾,发酵液内含浓度为0.01~0.05mol/L的Mg2+余量为水。
本发明工艺中的发酵过程和光照过程的温度均控制在23~30℃之间,其中以25~28℃为好。
本发明所述工艺最佳方案为:新鲜菌丝体研磨,1g新鲜菌丝体加10mL 3N盐酸溶液,室温下浸泡1~2.5h,沸水中水浴4min,迅速冷却,5,000r/min离心10min,双蒸水水洗两次,加入10mL酒精振荡30min提取类胡萝卜素,5,000r/m离心15min,取上清液。
本发明所述的Mg2+可用硫酸镁或者氯化镁获得,发酵液pH值为6.5~7.5。光照3~10天以后,可将发酵液~3次菌丝体收获。
本发明工艺具有以下优点:
(1)通过蛹虫草的发酵进行类胡萝卜素的生产,可在短时间内获得大量的可用于多个应用领域的类胡萝卜素;
(2)由本方法生产得到的类胡萝卜素生产工艺简单,只需进行短时间发酵和短时间光照,发酵中的原材料容易获得,生产条件也不苛刻,避免了由化学合成生产类胡萝卜素可能带来的不良后果;
(3)所获得的类胡萝卜素有非常好的稳定性,作为添加剂或其他用途时不容易分解;
(4)最主要的是蛹虫草类胡萝卜素可呈现非常漂亮的橙黄色,而且该类胡萝卜素由发酵获得,为天然产物,很适合作为天然的色素添加剂进行开发应用;此外也可作为维生素A原料,添加于医药和食品中。
(5)以该方法进行蛹虫草类胡萝卜素的生产,可达每克鲜重的菌丝提取大约300至400微克的类胡萝卜素,其得率较高。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进行详细说明。
实施例1:
取蔗糖2千克、玉米粉1.5千克、大豆粉5千克、硫酸镁0.3千克、0.4千克磷酸二氢钾,1N的NaOH调pH7.0,用水补加至总体积100L,25℃发酵培养5天产生大量蛹虫草菌丝体。再将发酵液置于无菌的容器中,10μmol·m-2·s-1强度的蓝光照射发酵液面,3~5天后收集发酵液表面的已经变成橙黄色的菌丝体。
新鲜菌丝体研磨,1g新鲜菌丝体加10mL 3N盐酸溶液,室温下浸泡2h,100℃水浴4min,迅速冷却,5,000r/min离心10min,双蒸水水洗两次,加入10mL酒精振荡30min提取类胡萝卜素,5,000r/m离心15min,取上清液,60℃蒸馏去酒精,留下的即为粗提类胡萝卜素。或者将溶有蛹虫草类胡萝卜素的酒精置于-20℃,类胡萝卜素在低温下析出,也可获得较纯的类胡萝卜素。
实施例2:
取蔗糖1千克、玉米粉2.5千克、大豆粉7.5千克、硫酸镁0.1千克和0.5千克磷酸二氢钾,1N的NaOH调pH6.5,用水补加至总体积100L,23℃发酵培养8天产生大量蛹虫草菌丝体。再将发酵液置于无菌的容器中,40W日光灯在离发酵液面正上方40cm处照射,5天后收集发酵液表面的已经变成橙黄色的菌丝体;收获后发酵液上仍可长出新的菌丝体,3~5天后可再次收获。
新鲜菌丝体研磨,1g新鲜菌丝体加入5mL酒精振荡1h提取类胡萝卜素,15,000r/m离心1min,取上清液,75℃蒸馏去酒精,留下的即为粗提类胡萝卜素。
实施例3:
取蔗糖3千克、玉米粉1千克、大豆粉2.5千克、硫酸镁0.4千克、0.15千克磷酸二氢钾,1N的NaOH调pH7.5,用水补加至总体积100L,28℃发酵培养3天产生大量蛹虫草菌丝体。再将发酵液置于无菌的容器中,60W日光灯在离发酵液面正上方100cm处照射,7天后收集发酵液表面的已经变成橙黄色的菌丝体。
新鲜菌丝体研磨,1g新鲜菌丝体加15mL 2.5N盐酸溶液,室温下浸泡0.5h,80℃水浴20min,迅速冷却,3,000r/min离心20min,双蒸水水洗两次,加入20mL酒精振荡30min提取类胡萝卜素,3,000r/m离心20min,取上清液,80℃蒸馏去酒精,留下的即为粗提类胡萝卜素。或者将溶有蛹虫草类胡萝卜素的酒精置于-20℃,类胡萝卜素在低温下析出,也可获得较纯的类胡萝卜素。
实施例4:
取蔗糖3千克、玉米粉1.5千克、大豆粉2.5千克、硫酸镁0.4千克、0.4千克磷酸二氢钾,1N的NaOH调pH7.2,用水补加至总体积100L,26℃发酵培养5天产生大量蛹虫草菌丝体。再将发酵液置于无菌的容器中,20W日光灯在30cm发酵液正上方照射,3~5天后收集发酵液表面的已经变成橙黄色的菌丝体。
新鲜菌丝体研磨,1g新鲜菌丝体加8mL 3.5N盐酸溶液,室温下浸泡4.5h,90℃水浴15min,迅速冷却,10,000r/min离心3min,双蒸水水洗两次,加入12mL酒精静置20h提取类胡萝卜素,10,000r/m离心3min,取上清液,45℃蒸馏去酒精,留下的即为粗提类胡萝卜素。或者将溶有蛹虫草类胡萝卜素的酒精置于-30℃,类胡萝卜素在低温下析出,也可获得较纯的类胡萝卜素。
实施例5:
取蔗糖2.5千克、玉米粉1千克、大豆粉4千克、硫酸镁0.35千克、0.45千克磷酸二氢钾,1N的NaOH调pH6.8,用水补加至总体积100L,25℃发酵培养5天产生大量蛹虫草菌丝体。再将发酵液置于无菌的容器中,15μmol·m-2·s-1强度的蓝光照射发酵液面,6天后收集发酵液表面的已经变成橙黄色的菌丝体。
新鲜菌丝体研磨,1g新鲜菌丝体加入18mL酒精振荡2h提取类胡萝卜素,8,000r/m离心5min,取上清液,50℃蒸馏去酒精,留下的即为粗提类胡萝卜素。
Claims (8)
1、一种从蛹虫草中发酵生产类胡萝卜素的工艺,其特征在于:包括以下步骤:首先将蛹虫草进行深层发酵,再将含蛹虫草菌丝体的发酵液置于容器内,对发酵液进行光照,采用360~470nm波长的光照射,光照强度为2~40μmol·m-2·s-1,或者用20~80W的普通灯光或日光灯照射,收集发酵液液面上的蛹虫草菌丝体;再将蛹虫草菌丝体研磨,用盐酸处理,80~100℃水浴,纯食用酒精抽提菌丝体中的类胡萝卜素,得到溶解的类胡萝卜素,溶解在酒精中的类胡萝卜素进行40~80℃蒸馏,除去酒精,即得;或者将溶有蛹虫草类胡萝卜素的酒精置于0~-30℃,使类胡萝卜素在低温下析出。
2、根据权利要求1所述的从蛹虫草中发酵生产类胡萝卜素的工艺,其特征在于:所述发酵液由以下组份按重量比配制:1~3%的蔗糖,1~2.5%的玉米粉,2~8%的大豆粉,0.1~0.5%的磷酸二氢钾,发酵液内含浓度为0.01~0.05mol/L的Mg2+余量为水。
3、根据权利要求1或2所述的从蛹虫草中发酵生产类胡萝卜素的工艺,其特征在于:发酵过程和光照过程的温度均控制在23~30℃之间。
4、根据权利要求1或2所述的从蛹虫草中发酵生产类胡萝卜素的工艺,其特征在于:新鲜菌丝体研磨,1g新鲜菌丝体加10mL 3N盐酸溶液,室温下浸泡1~2.5h,沸水中水浴4min,迅速冷却,5,000r/min离心10min,双蒸水水洗两次,加入10mL酒精振荡30min提取类胡萝卜素,5,000r/m离心15min,取上清液。
5、根据权利要求1或2所述的从蛹虫草中发酵生产类胡萝卜素的工艺,其特征在于:Mg2+可用硫酸镁或者氯化镁获得。
6、根据权利要求1或2所述的从蛹虫草中发酵生产类胡萝卜素的工艺,其特征在于:发酵液pH6.5~7.5。
7、根据权利要求1或2所述的从蛹虫草中发酵生产类胡萝卜素的工艺,其特征在于:发酵过程和光照过程的温度均控制在25~28℃。
8、根据权利要求1或2所述的从蛹虫草中发酵生产类胡萝卜素的工艺,其特征在于:光照3~10天以后,可将发酵液表层已经转变成橙黄色的菌丝层掠起,下面的发酵液还可继续光照,并进行2~3次菌丝体收获。
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