一種大孔吸附樹脂動(dòng)態(tài)發(fā)酵吸附真菌色素的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微生物生產(chǎn)食用色素領(lǐng)域，具體地涉及一種大孔吸附樹脂動(dòng)態(tài)發(fā)酵吸附真菌色素的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著合成色素在食品行業(yè)的應(yīng)用，人們發(fā)現(xiàn)許多合成色素對(duì)人體有危害，特別是偶氮類色素有致癌作用。另外，在色素的合成過程中，還可能被砷、鉛、銅、苯酚、苯胺、乙醚、氯化物和硫酸鹽污染，這些物質(zhì)對(duì)人體都有不同程度的危害。
[0003]鑒于合成色素的危害性，世界各國(guó)尤其是西方發(fā)達(dá)國(guó)家不僅在合成色素對(duì)人體健康影響方面做了大量調(diào)查和研宄，而且出臺(tái)了更為嚴(yán)格的規(guī)定，許多合成色素已被禁止或受到嚴(yán)格限制。經(jīng)過多年的努力，現(xiàn)在可以合法使用的食用合成色素已經(jīng)大為減少。我國(guó)對(duì)食用合成色素也有嚴(yán)格限制:禁止在肉類、魚類及其加工品、調(diào)味品、水果及其制品、乳制品、嬰兒食品、糕點(diǎn)中添加使用任何人工合成色素。同時(shí)，隨著對(duì)合成色素的危害性認(rèn)識(shí)越來越深入，人們?cè)絹碓街匾曌陨淼娘嬍辰】?，人們更傾向選擇那些天然的食品。與合成色素相比，食用天然色素本身就來源于可食用部分，不僅沒有毒性，有的還有一定的營(yíng)養(yǎng)，甚至有的還有一定的保健功能。而且各國(guó)對(duì)使用天然食用色素的限制比較少，因此天然色素越來越受食品加工廠商的青睞。
[0004]天然色素用于食品著色有以下優(yōu)點(diǎn):
[0005]天然色素來源于動(dòng)植物、微生物等天然材料，安全性較高；天然色素著色時(shí)色調(diào)比較自然，使食品具有更好的自然新鮮度；有些天然色素本身就是人體需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還有些天然色素對(duì)人體有一定的保健作用。
[0006]目前，各國(guó)批準(zhǔn)使用的天然色素大部分提取自植物。但植物色素又有諸多缺點(diǎn)，如:以原料的種植為基礎(chǔ)，生產(chǎn)受地域、氣候、季節(jié)的影響較大，規(guī)模有限，成本較高；產(chǎn)品差異大。
[0007]然而另一方面，隨著消費(fèi)者越來越健康的生活方式，天然色素的需求激增，植物色素已經(jīng)不能滿足高速發(fā)展食品工業(yè)的需求。因此，近年來，致力于尋找可供代替的天然色素的研宄增多，而這些研宄大部分把目光投向了微生物色素，尤其真菌色素。
[0008]真菌發(fā)酵液中色素含量相對(duì)較低、成分復(fù)雜。用大孔樹脂吸附發(fā)酵液中色素不僅性能優(yōu)良、使用方便還可以重復(fù)使用、成本低廉。但是，傳統(tǒng)的大孔樹脂吸附方法較為老套、費(fèi)時(shí)費(fèi)力。一般為靜態(tài)浸泡吸附24h或36h，效果一般，且靜態(tài)吸附過程中發(fā)酵液易染菌，色素?fù)p耗較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種大孔吸附樹脂動(dòng)態(tài)發(fā)酵吸附真菌色素的方法，解決當(dāng)前真菌生產(chǎn)色素產(chǎn)量低、富集濃縮費(fèi)時(shí)費(fèi)力的關(guān)鍵問題，提高利用真菌生產(chǎn)天然食用色素的水平。
[0010]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0011]一種大孔吸附樹脂動(dòng)態(tài)發(fā)酵吸附真菌色素的方法，具體步驟如下:
[0012](I)將處理好的大孔吸附樹脂裝吸附袋中，大孔吸附樹脂填裝緊密但不夯實(shí)，密封吸附袋上端，將吸附袋固定于發(fā)酵罐內(nèi)；
[0013](2)制備真菌種子液:用無菌水洗刮真菌單菌落，轉(zhuǎn)入培養(yǎng)基中培養(yǎng)，作為真菌種子液；
[0014](3)將真菌種子液接入發(fā)酵罐中；
[0015](4)取出吸附袋中的大孔吸附樹脂，將大孔吸附樹脂裝柱洗脫，用去離子水洗至洗脫液為無色，改用乙醇洗脫至無色，再用去離子水洗至無乙醇味，收集洗脫液；
[0016](5)洗脫液濃縮，凍干，得到真菌色素粗粉。
[0017]進(jìn)一步，所述的大孔吸附樹脂的預(yù)處理:95% (體極比)以上的乙醇浸漬4小時(shí)，然后用蒸餾水淋洗至流出液在試管中用水稀釋不渾濁時(shí)為止，然后用水反復(fù)洗滌至乙醇含量小于1% (體積比)或無明顯乙醇?xì)馕都纯桑?br>[0018]本發(fā)明中所應(yīng)用菌株Geomyces sp.wnf_15A(phy)保藏在中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏號(hào)CCTCC N0:M2012255，保藏日期2012年6月28日。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果:
[0020]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了真菌色素的大批量可持續(xù)生產(chǎn)，提高了真菌色素的產(chǎn)量，具有工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期短，可循環(huán)往復(fù)利用的特點(diǎn)。本發(fā)明動(dòng)態(tài)發(fā)酵吸附色素的過程也是一個(gè)減少色素生產(chǎn)抑制物的過程，有效的提高了真菌色素的產(chǎn)量，提高了色素的吸附效率。
【附圖說明】
[0021]圖1為發(fā)酵罐剖面圖:1進(jìn)料口，2出料口，3透水管道；
[0022]圖2為發(fā)酵罐俯視圖:4攪拌槳，5發(fā)動(dòng)機(jī)；
[0023]圖3為大孔樹脂靜態(tài)吸附真菌生產(chǎn)色素的工藝流程圖；
[0024]圖4為大孔樹脂動(dòng)態(tài)吸附真菌生產(chǎn)色素的工藝流程圖。
[0025]菌株Geomyces sp.wnf_15A(phy)保藏在中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏地址武漢市武昌珞珈山武漢大學(xué)，保藏日期2012年6月28日，保藏號(hào)CCTCC N0:M2012255。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面通過實(shí)施例結(jié)合附圖來對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的解釋，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不受實(shí)施例任何形式上的限制。
[0027]實(shí)施例1大孔樹脂靜態(tài)吸附真菌發(fā)酵液中色素的應(yīng)用
[0028]一種大孔吸附樹脂靜態(tài)吸附真菌發(fā)酵液中色素的方法，工藝流程如圖3所示，具體步驟如下:
[0029](I)預(yù)處理大孔吸附樹脂:95%以上的乙醇水溶液浸漬4小時(shí)，然后用蒸餾水淋洗至流出液在試管中用水稀釋不渾濁時(shí)為止，然后用水反復(fù)洗滌至洗脫液乙醇含量小于1%或無明顯乙醇?xì)馕都纯桑?br>[0030](2)制備馬鈴薯液體培養(yǎng)基:200g去皮馬鈴薯，切成塊狀，加入去離子水，煮沸30min，四層紗布過濾，濾液加入1g無水葡萄糖，補(bǔ)充去離子水至1000ml。將溶液轉(zhuǎn)入發(fā)酵罐，115°C，30min滅菌獲得馬鈴薯液體培養(yǎng)基；
[0031](3)制備真菌種子液:用無菌水洗刮菌株Geomyces sp.wnf_15A(phy)單菌落，轉(zhuǎn)入培養(yǎng)基中，培養(yǎng)3-4d，作為真菌種子液；本發(fā)明中所應(yīng)用菌株Geomycessp.wnf-15A(phy)于2012年6月28日保藏在中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏號(hào)CCTCCN0:M2012255o
[0032](4)將真菌種子液接入發(fā)酵罐中，發(fā)酵:125r/min，10°C培養(yǎng)1d ;
[0033](5)將發(fā)酵液以7000r/min離心20min，去除菌絲體，4層紗布過濾。濾液中加入足量大孔樹脂，靜置24h。
[0034](6)取出大孔樹脂，將大孔吸附樹脂裝柱洗脫:用去離子水洗至洗脫液為無色，改用95%乙醇洗脫至無色，再用去離子水洗至無醇味，收集洗脫液；
[0035](7)洗脫液濃縮，凍干，得色素粗粉。
[0036]計(jì)算每升培養(yǎng)基產(chǎn)生色素質(zhì)量為1.17go
[0037]實(shí)施例2大孔樹脂動(dòng)態(tài)吸附真菌發(fā)酵液中色素的應(yīng)用
[0038]一種大孔吸附樹脂動(dòng)態(tài)吸附真菌發(fā)酵液中色素的方法，工藝流程如圖4所示，具體步驟如下:
[0039](I)預(yù)處理大孔吸附樹脂:95%以上的乙醇水溶液浸漬4小時(shí)，然后用蒸餾水淋洗至流出液在試管中用水稀釋不渾濁時(shí)為止，然后用水反復(fù)洗滌至洗脫液乙醇含量小于1%或無明顯乙醇?xì)馕都纯桑?br>[0040](2)制備馬鈴薯液體培養(yǎng)基:200g去皮馬鈴薯，切成塊狀，加入去離子水，煮沸30min，四層紗布過濾，濾液加入1g無水葡萄糖，補(bǔ)充去離子水至1000ml。將溶液轉(zhuǎn)入發(fā)酵罐，115°C，30min滅菌，獲得馬鈴薯液體培養(yǎng)基；
[0041](3)將處理好的大孔吸附樹脂裝入吸附袋，要求填裝緊密但不夯實(shí)，密封上端，將吸附袋固定于發(fā)酵罐內(nèi)，所述的吸附袋孔徑0.3 μ，是由PTFE細(xì)菌濾膜制成，兼有過濾功能，透水但不透菌，如圖1、2所示，由進(jìn)料口 I將處理好的大孔吸附樹脂裝入固定于透水管道3的吸附袋中，開啟發(fā)動(dòng)機(jī)5帶動(dòng)攪拌漿攪拌發(fā)酵，發(fā)酵結(jié)束后，將大孔樹脂由出料口 2放出。
[0042](4)制備真菌種子液:用無菌水洗刮菌株Geomyces sp.wnf_15A (phy) s單菌落，轉(zhuǎn)入馬鈴薯液體培養(yǎng)基中，培養(yǎng)3-4d，作為真菌種子液；
[0043](5)將真菌種子液接入發(fā)酵罐中，發(fā)酵:125r/min，10°C培養(yǎng)1d ;
[0044](6)取出吸附袋中的大孔吸附樹脂，將大孔吸附樹脂裝柱洗脫:用去離子水洗至洗脫液為無色，改用95%乙醇水溶液洗脫至無色，再用去離子水洗至無醇味，收集洗脫液；
[0045](7)洗脫液濃縮，凍干，得色素粗粉。
[0046]計(jì)算每升培養(yǎng)基產(chǎn)生色素質(zhì)量為2.3g。
[0047]通過對(duì)每升培養(yǎng)基產(chǎn)生色素質(zhì)量進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)大孔樹脂動(dòng)態(tài)吸附真菌發(fā)酵液中的色素可得到更多的色素，效果更佳。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大孔吸附樹脂動(dòng)態(tài)發(fā)酵吸附真菌色素的方法，其特征在于它的具體步驟如下: (1)將預(yù)處理好的大孔吸附樹脂裝吸附袋中，大孔吸附樹脂填裝緊密但不夯實(shí)，密封吸附袋上端，將吸附袋固定于發(fā)酵罐內(nèi)； (2)制備真菌種子液:用無菌水洗刮真菌單菌落，轉(zhuǎn)入培養(yǎng)基中培養(yǎng)，作為真菌種子液； (3)將真菌種子液接入發(fā)酵罐中； (4)取出吸附袋中的大孔吸附樹脂，將大孔吸附樹脂裝柱洗脫，用去離子水洗至洗脫液為無色，改用乙醇洗脫至無色，再用去離子水洗至無乙醇味，收集洗脫液； (5)洗脫液濃縮，凍干，得到真菌色素粗粉； 所真菌菌株為Geomyces sp.wnf_15A(phy)保藏在中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏號(hào)CCTCC N0:M2012257，保藏日期 2012 年 6 月 28 日。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大孔吸附樹脂動(dòng)態(tài)發(fā)酵吸附真菌色素的方法，其特征在于所述的大孔吸附樹脂的預(yù)處理:95% (體積比)以上的乙醇浸漬4小時(shí)，然后用蒸餾水淋洗至流出液在試管中用水稀釋不渾濁時(shí)為止，然后用水反復(fù)洗滌至乙醇含量小于1% (體積比)或無明顯乙醇?xì)馕丁?br>【專利摘要】一種大孔吸附樹脂動(dòng)態(tài)發(fā)酵吸附真菌色素的方法，屬于微生物生產(chǎn)食用色素領(lǐng)域，它包括以下步驟：(1)預(yù)處理大孔吸附樹脂；(2)制備馬鈴薯液體培養(yǎng)基，轉(zhuǎn)入發(fā)酵罐，滅菌；(3)將處理好的大孔吸附樹脂裝入濾袋；(4)制備真菌種子液；(5)將真菌種子液接入發(fā)酵罐中，發(fā)酵；(6)取出大孔吸附樹脂，將大孔吸附樹脂裝柱洗脫；(7)洗脫液濃縮，凍干，得色素粗粉。本發(fā)明利用大孔吸附樹脂動(dòng)態(tài)吸附真菌產(chǎn)生的色素，工藝簡(jiǎn)單可行，省卻真菌發(fā)酵液離心出去菌絲體后大孔吸附樹脂靜態(tài)吸附的繁瑣步驟，省時(shí)省力，操作方便，并提高了真菌產(chǎn)色素的能力。CCTCC NO:M201225520120628
【IPC分類】C12P1-02
【公開號(hào)】CN104711295
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510113140
【發(fā)明人】王能飛, 臧家業(yè), 趙倩, 董龍龍
【申請(qǐng)人】國(guó)家海洋局第一海洋研究所
【公開日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2015年3月14日