環(huán)保型藍(lán)色色素的提取工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及微生物制品領(lǐng)域，特別設(shè)及一種環(huán)保型藍(lán)色色素的提取工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著化妝品、食品行業(yè)的發(fā)展，人們在食用色素需求量增大的同時(shí)對其安全性要 求也在不斷提高。
[0003] 作為食品添加劑所使用的色素主要有兩類：一類人工化學(xué)合成色素，一類為生物 色素；化學(xué)合成色素多有毒性，對人體存在較大威脅，因此現(xiàn)在被允許使用的化學(xué)色素正在 逐年下降；生物色素因其安全性高，適用范圍廣已逐步得到人們的青睞。
[0004] 生物色素按照其來源可分為Ξ類：植物提取色素、動(dòng)物提取色素W及微生物色 素。一般微生物發(fā)酵產(chǎn)色素時(shí)，對環(huán)境要求低，產(chǎn)色素量穩(wěn)定，較植物和動(dòng)物色素有明顯的 優(yōu)越性。作為Ξ大基本色調(diào)之一的藍(lán)色色素，可與紅、黃品系的天然色素調(diào)配成豐富多彩的 色調(diào)。自然界中多種微生物都可W發(fā)酵產(chǎn)生色素，但是能產(chǎn)藍(lán)色素的菌株相對較少。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中天然藍(lán)色素的主要來源是從熱帶植物如檐子等中提取，但從植物中得 到的色素的穩(wěn)定性不高，還常常受到植物的種類、地理、區(qū)域W及季節(jié)的影響，從而供應(yīng)量 得不到保證。
[0006] 目前，國內(nèi)外市場對于藍(lán)色色素處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。因此，分離出可W大量產(chǎn)藍(lán) 色色素的微生物菌種、探究其最佳發(fā)酵條件和提取工藝，對于天然食用藍(lán)色色素的開發(fā)應(yīng) 用具有極其重要的意義。藍(lán)色素的提取一般先離屯、固液分離，然后采用醇沉、噴霧干燥等方 法，往往蛋白和色素難于有效分離，且乙醇等有機(jī)溶劑消耗量大，回收成本較高；噴霧干燥 雖快速，但能耗高，且由于含有蛋白質(zhì)，往往容易粘著瓶壁，不易分離。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種藍(lán)色色素提取率高且所提藍(lán)色色素 純度高、所提藍(lán)色色素穩(wěn)定性好的環(huán)保型藍(lán)色色素的提取工藝。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案為： 一種環(huán)保型藍(lán)色色素的提取工藝，包括步驟： 1) 離屯、分離發(fā)酵液，得沉淀一和上清液一；所述發(fā)酵液為產(chǎn)環(huán)保型藍(lán)色色素的鏈霉菌 (Str巧tomycesSP.)YLA0菌株發(fā)酵培養(yǎng)所得的發(fā)酵液；所述產(chǎn)環(huán)保型藍(lán)色色素的鏈霉菌 (Str巧tomycessp. )YLA0菌株已保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中屯、， 其保藏編號(hào)為CGMCCNo:11335,其保藏時(shí)間為：2015年9月8日； 2)采用1-lOKda超濾膜超濾上清液一，得超濾透過液一和超濾濃縮液一，超濾濃縮 液一中加酸，進(jìn)行酸沉處理，酸沉處理完畢離屯、分離得上清液二和沉淀二；向沉淀二中加堿 液，調(diào)節(jié)抑至7-8,沉淀二溶解，得清液A; 或者， 向上清液一中直接加酸，進(jìn)行酸沉處理，酸沉處理完畢離屯、分離得上清液Ξ和沉淀Ξ; 向沉淀Ξ中加堿液，調(diào)節(jié)抑至7-8,沉淀Ξ溶解，得清液B;采用1-lOKda超濾膜超濾清液B， 得超濾透過液二和超濾濃縮液二，超濾濃縮液二備用； 3)向清液A或超濾濃縮液二中加入醇，進(jìn)行醇沉處理，醇沉處理完畢離屯、分離得上清 液四和沉淀四，干燥沉淀四，得固體藍(lán)色色素。
[0009] 作為優(yōu)選方案，步驟1)中，進(jìn)行兩次離屯、分離；第一次離屯、分離W轉(zhuǎn)速 4000-5000巧m離屯、所述發(fā)酵液5-lOmin;第二次離屯、分離W轉(zhuǎn)速1. 0-1. 2萬巧m離屯、第一 次離屯、分離所得上清液10-15min;第二次離屯、分離所得上清液為上清液一。
[0010] 作為優(yōu)選方案，步驟2)中，采用1-lOKda超濾膜超濾具體為：采用1-lOKda的超濾 離屯、管W轉(zhuǎn)速4000-5000巧m超濾分離5-15min。
[0011] 作為優(yōu)選方案，步驟2)中所述酸為濃鹽酸。
[0012] 作為優(yōu)選方案，步驟3)中所述堿為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-40%的氨氧化鋼水溶液。
[0013] 作為優(yōu)選方案，步驟1)中產(chǎn)環(huán)保型藍(lán)色色素的鏈霉菌（Str巧tomycesSP. )YLA0 菌株發(fā)酵培養(yǎng)時(shí)所用發(fā)酵培養(yǎng)基由玉米15. 0-25.Og、硝酸鐘0. 5-1. 5g、乙酸鋼0. 3-0. 8g、 憐酸氨二鐘0. 3-0. 8g、硫酸儀0. 3-0. 8g、硫酸儘0. 008-0. 012g、硫酸亞鐵0. 008-0. 012g和 水1000血組成；所述發(fā)酵培養(yǎng)基的抑為7. 2-7. 4。
[0014] 作為優(yōu)選方案，步驟2)中酸的用量滿足，每300血發(fā)酵液0. 8-1. 2血濃鹽酸。
[0015] 作為優(yōu)選方案，步驟4)中醇為乙醇，乙醇的體積為清液A或超濾濃縮液二體積的 40-60%〇
[0016] 采用所述環(huán)保型藍(lán)色色素的提取工藝所得藍(lán)色色素作為酸堿指示劑的應(yīng)用。
[0017] 本發(fā)明的有益效果為： 本發(fā)明的提取工藝環(huán)保、簡便、有效；既可大大降低乙醇的使用量，方便乙醇回收，又可 去除色素中的部分蛋白質(zhì)，提高色素品質(zhì)，利于色素保存，且對環(huán)境影響較小。本發(fā)明提取 工藝所得藍(lán)色色素純度非常高，其他物質(zhì)含量極少。
【附圖說明】
[0018] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可 W根據(jù)運(yùn)些附圖獲得其他的附圖。
[001引圖1為平板S區(qū)劃線分離、純化圖； 圖2為平板菌落形態(tài)圖； 圖3為4*10光學(xué)顯微鏡OLYMPUSDP72顯微成像系統(tǒng)（4她）3個(gè)菌落； 圖4為10*10光學(xué)顯微鏡OLYMPUSDP72顯微成像系統(tǒng)（4化）； 圖5為4*10光學(xué)顯微鏡OLYMPUSDP72顯微成像系統(tǒng)（6化）； 圖6為4*10光學(xué)顯微鏡OLYMPUSDP72顯微成像系統(tǒng)（7化）； 圖7為4*10光學(xué)顯微鏡OLYMPUSDP72顯微成像系統(tǒng)菌落形態(tài)圖（4d=96h); 圖8為4*10光學(xué)顯微鏡OLYMPUSDP72顯微成像系統(tǒng)（7d)示藍(lán)色色素分泌； 圖9為10*10光學(xué)顯微鏡OLYMPUSDP72顯微成像系統(tǒng)（7d)示藍(lán)色色素分泌； 圖10為10*10光學(xué)顯微鏡OLYMPUSDP72顯微成像系統(tǒng)（7d)示邊緣氣生菌絲； 圖11為YLAO菌株培養(yǎng)4d插片，抱子絲形態(tài)顯微觀察圖化0*10); 圖12為YLA0培養(yǎng)7d印片顯微觀察圖（100*10); 圖13為YLA0菌株的系統(tǒng)進(jìn)化樹； 圖14為發(fā)酵過程藍(lán)色素的積累量； 圖15為發(fā)酵過程色素的單天產(chǎn)量； 圖16為金屬鹽對色素的增強(qiáng)效果圖； 圖17為溫度對色素穩(wěn)定性的影響； 圖18為色素在不同抑下的HPLC高效液相色譜圖； 圖19提純后藍(lán)色色素的高效液相色譜； 圖20為本發(fā)明一種藍(lán)色色素的提取工藝流程圖； 圖21為本發(fā)明另一種藍(lán)色色素的提取工藝流程圖。
[0020] 鏈霉菌（Streptomycessp. )YLA0菌株，該菌株已保藏于中國微生物菌種保藏管 理委員會(huì)普通微生物中屯、（CGMCC)，保藏地址：北京市朝陽區(qū)北辰西路1號(hào)院，保藏編號(hào)為 CGMCCNo:11335,保藏時(shí)間為：2015年9月8日。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 實(shí)施例1產(chǎn)環(huán)保型藍(lán)色色素的鏈霉菌（Str巧tomycessp. )YLA0菌株的獲取 山東荷澤牡丹區(qū)大田栽培的牡丹根際3-30cm±樣，取5g±壤樣品放入裝有45mL無 菌水的Ξ角瓶中（玻珠），振蕩均勻，靜置5-10min后取上層懸液，稀釋10倍，取O.lmL用 無菌玻璃涂棒均勻涂布在改良高氏1號(hào)合成瓊脂培養(yǎng)基平板上，倒置于28Γ培養(yǎng)箱中培養(yǎng) 5-7山出現(xiàn)單菌落后，挑選出產(chǎn)生藍(lán)色水溶性色素的菌落，連續(xù)3次劃線分離純化（圖1和圖 2)，可獲得產(chǎn)藍(lán)色色素的出發(fā)菌株，即，鏈球菌（Streptomycessp. )YLA11菌株。
[0022] 將出發(fā)菌株接種于種子培養(yǎng)基，用生理鹽水收集并懸浮出發(fā)菌株的分生抱子，做 成抱子濃度為IXl〇S- 109c化/ml的抱子懸液，亞硝基脈處理液的作用下誘變，結(jié)合紫外燈 照射進(jìn)行復(fù)合誘變，間隔挑取不同處理時(shí)間的樣品，進(jìn)行平板篩選和發(fā)酵篩選，發(fā)酵篩選的 菌株進(jìn)行發(fā)酵復(fù)篩，獲得遺傳性質(zhì)穩(wěn)定、藍(lán)色色素產(chǎn)量高的產(chǎn)藍(lán)色色素的突變菌株，即，鏈 霉菌（Streptomycessp. )YLA0菌株，該菌株已保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通 微生物中屯、，其保藏編號(hào)為CGMCCNo:11335,其保藏時(shí)間為：2015年9月8日。
[0023] 改良高氏一號(hào)合成瓊脂培養(yǎng)基：可溶性淀粉20g、酵母提取物Ig、硝酸鐘Ig、氯化 鋼0. 5g、憐酸氨二鐘0. 5g、硫酸儀0. 5g、硫酸亞鐵0.Olg、瓊脂20g和蒸饋水1000血組成， 抑值為7. 2-7. 4。
[0024] 種子培養(yǎng)基：可溶性淀粉20.Og，干酪素0. 5g，硝酸鐘（KN03) 1.Og，氯化鋼（化C1) 0. 5g，憐酸氨二鐘化2冊〇4)0. 5g，硫酸儀（M拆〇4. 7&0)0. 5g，硫酸鋒（ZnS〇4)0.01g，硫酸亞 鐵（FeS〇4. 7&0)0.Olg，蒸饋水 1000ml，pH7. 2 -7. 4 所述產(chǎn)環(huán)保型藍(lán)色色素的鏈霉菌（Str巧tomycessp. )YLA0菌株用于藍(lán)色色素的生產(chǎn)。 [00巧]實(shí)施例2產(chǎn)環(huán)保型藍(lán)色色素的鏈霉菌（Str巧tomycessp. ^LAO菌株發(fā)酵產(chǎn)藍(lán)色 色素 采用所述產(chǎn)環(huán)保型藍(lán)色色素的鏈霉菌（Str巧tomycessp. )YLA0菌株生產(chǎn)藍(lán)色色素的 方法，將菌株置于發(fā)酵培養(yǎng)基，并于35-37Γ下發(fā)酵2-9天，得發(fā)酵液；所述發(fā)酵培養(yǎng)基由玉 米20