专利名称：青稞功能红曲米及其生产方法
技术领域：
本发明涉及微生物发酵工程领域，特别涉及一种青稞功能红曲米及其生产方法。
背景技术：
红曲(又称红曲米)起源于我国，古时称为丹曲。它由红曲霉属真菌接种在大米上发酵而成，是一种食疗兼备的传统中药。红曲在食品及中药上的应用已逾千年，在《天工开物》、《医林篡要》、《日用本草》、《本草纲目》等古籍中均可找到相关记载；而其所蕴含的医用、药用价值却是在近几十年来的研究中才被真正挖掘出来。近年来，对红曲霉功能性代谢产物的研究十分活跃，红曲产品中具有降血脂作用的功能性成分有多种，1979年，日本远藤章从红曲霉属[Monascus ruber (红色红曲霉)]的培养液中获得一种胆固醇合成抑制剂Monacolin K (莫纳可林K,也作Lovastatin , Mevinolin)，它能有效抑制胆固醇生·物合成中的关键酶HMG2CoA (32羟基232甲基2戊二酰基2辅酶A还原酶)的活性，从而能调节人体内异常血脂的作用。其后，又从M. ruber培养物中获得抑制胆固醇合成的物质莫纳可林X , J , L , M等,总称Monacolins,但起主要作用的物质是Monacolin K，即洛伐它汀。现有的红曲的生产方法，大多采用红曲菌发酵大米而获得，如公告号CN1065432C降脂红曲及其制备方法的发明中记载的方案，但是由于近年来大米的价格不断攀升，导致红曲的生产成本不断增加，因此急需寻找新的发酵原料来代替大米。
发明内容
本发明的目的在于解决现有的红曲的生产多采用红曲菌发酵大米而获得，生产成本高的问题，提供一种青稞功能红曲米，以廉价的青稞发酵生产红曲米，大大降低了红曲米的生产成本，提高了青稞的经济效益，具有高含量洛伐他汀和母育酚的特点。本发明另一目的在于提供一种青稞功能红曲米的生产方法，工艺简单易行，生产成本低，适合工业化生产。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种青稞功能红曲米，以紫红曲9798-0802为菌种发酵青稞获得，所述青稞功能红曲米的洛伐他汀含量10-30mg/g，母育酚含量50-200mg/kg。本发明的青稞功能红曲米可以按常规的药物制备工艺，直接用于制备各种片剂、胶囊或液体制剂。青棵的品种可以是裸麦品种、皮大麦品种或腊质裸麦品种。本发明中涉及的菌种紫红曲9798-0802的详细内容，详见发明人在先申请的授权公告号CB101475912B —种红曲属菌株及其应用的专利文献的记载，本发明在此不作赘述。本发明是基于该菌种所开发的新技术。一种青稞功能红曲米的生产方法，所述的生产方法步骤如下
(I)菌种培养
以紫红曲9798-0802作为生产用种子，在30_40°C温度下，用麦芽汁琼脂培养基或查氏培养基培养7-15天后，再经种子培养基培养4-8天得液体菌种；
(2)发酵培养基制备
发酵培养基由以下重量百分比的组分组成青稞50-80%，大豆卵磷脂1-5%，蔗糖6-15%，牛肉膏O. 2-1%，水余量；
青稞先破碎成粉，再与大豆卵磷脂一起加水浸泡，然后加入发酵培养基剩余组分，搅拌均匀后高温灭菌得到发酵培养基；
(3)生产发酵
将发酵培养基冷却至40°C以下接种液体菌种，接种量为10-20wt%，装入发酵罐，连续通气培养10-15天得发酵产物，发酵产物经烘干、高温灭菌、无菌碾粉，得到高含量洛伐他汀和母育酚的青稞功能红曲米。
作为优选，步骤(I)中所述的种子培养基每升含胰酶牛肉汤50g，鱼蛋白胨Sg，蔗糖 25g，葡萄糖 40g，KH2PO4 2. 5g，NaNO3 2g，MgSO4 I. 2g，其余为水；用醋酸调节 pH 为 3. 5。作为优选，步骤(2)中发酵培养基由以下重量百分比的组分组成青稞70-80%，大豆卵磷脂2-4%，蔗糖8-12%，牛肉膏O. 2-1%，水余量。作为优选，步骤(2)中加水浸泡时间为1-2小时。作为优选，步骤(3)中所述接种量为15_20wt%。作为优选，步骤(3)中连续通气培养的条件为通气压力控制在O. 01-0. 04Mpa，空气温度25-35°C，空气湿度60-80%。通过控制发酵条件，以获得高含量洛伐他汀和母育酚。青稞是禾本科大麦属的一种禾谷类作物，因其内外颖壳分离，籽粒裸露，故又称裸大麦、元麦、米大麦。主要产自中国西藏、青海、四川、云南等地，是藏族人民的主要粮食。青稞具有丰富的营养价值和突出的医药保健作用。在高寒缺氧的青藏高原，为何不乏百岁老人，这与常食青稞，与青稞突出的医疗保健功能作用是分不开的。据《本草拾遗》记载青稞，下气宽中、壮精益力、除湿发汗、止泻。藏医典籍《晶珠本草》更把青稞作为一种重要药物，用于治疗多种疾病。与大米相比，青稞的价格要低廉很多，且我国青稞产量大，小部分用于食用之外，大部分用来制青稞酒，这样大大降低了青稞的经济效益。本发明利用青稞发酵生产红曲米，可以大大提高青稞的经济效益。此外，青稞中含有一种大米不具备的保健成分母育酚，本发明利用青稞发酵生产的青稞功能红曲米，不但具有洛伐他汀降低人体总胆固醇和低密度蛋白水平的功效，而且还具有母育酚的抗氧化性和抑制癌症等方面的独特生理功能。通过本发明，提高了青稞的功能成分和微生物代谢功效成分的综合利用，增加了经济效益。本发明的有益效果是
I、以廉价的青稞发酵生产红曲米，大大降低了红曲米的生产成本，提高了青稞的经济效益。2、具有高含量洛伐他汀和母育酚的特点，不但具有洛伐他汀降低人体总胆固醇和低密度蛋白水平的功效，而且还具有母育酚的抗氧化性和抑制癌症等方面的独特生理功倉泛。
图I是本发明发酵罐的一种截面图；图2是本发明发酵罐内筒的一种结构示意图。图中1、外筒，2、内筒，3、通气管。
具体实施例方式下面通过具体实施例，结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。本发明中涉及的菌种紫红曲9798-0802的详细内容，详见发明人在先申请的授权 公告号CB101475912B —种红曲属菌株及其应用的专利文献的记载，本发明在此不作赘述。本发明是基于该菌种所开发的新技术。本发明的工艺方法如下
(1)菌种培养
以紫红曲9798-0802作为生产用种子，在30_40°C温度下，用麦芽汁琼脂培养基或查氏培养基培养7-15天后，再经种子培养基培养4-8天得液体菌种；
(2)发酵培养基制备
发酵培养基由以下重量百分比的组分组成青稞50-80%，大豆卵磷脂1-5%，蔗糖6-15%，牛肉膏O. 2-1%，水余量；
青稞先破碎成粉，再与大豆卵磷脂一起加水浸泡，然后加入发酵培养基剩余组分，搅拌均匀后高温灭菌得到发酵培养基；
(3)生产发酵
将发酵培养基冷却至40°C以下接种液体菌种，接种量为10-20wt%，装入发酵罐，通气压力控制在O. 01-0. 04Mpa,空气温度25_35°C，空气湿度60-80%条件下，连续通气培养10-15天得发酵产物，发酵产物经烘干、高温灭菌、无菌碾粉，得到高含量洛伐他汀和母育酚的青稞功能红曲米。作为优选条件，本发明以下实施例使用的发酵罐结构可以如下设置
发酵罐由圆柱状的内筒2和外筒I组成(见附图1)，内筒2直径200-400mm，外筒I直径1000-2000mm，内筒2 (附图2)和外筒I均由筛板制成，筛板上的筛孔的孔径为5mm，筛孔孔间距25mm，内筒2和外筒I之间的空腔内，沿内、外筒的长度方向均匀分布有多根通气管，优选通气管3数量为8根。通气管3也由筛板制成，筛板上的筛孔的孔径为2_，筛孔孔间距 15mm。实施例I :
(I)菌种培养
以紫红曲9798-0802作为生产用种子，在35°C温度下，用麦芽汁琼脂培养基中培养300h后，再经种子培养基培养120h得液体菌种。种子培养基每升含胰酶牛肉汤50g，鱼蛋白胨8g，蔗糖25g，葡萄糖40g，KH2PO42. 5g，NaNO3 2g，MgSO4 I. 2g，其余为水；用醋酸调节pH为3. 5。(2)发酵培养基制备
发酵培养基由以下重量百分比的组分组成裸麦品种青稞70%，大豆卵磷脂3%，蔗糖10%，牛肉膏 O. 5%, /Jc 16. 5%O
裸麦品种青稞先破碎成粉，再与大豆卵磷脂一起加水浸泡lh，然后加入蔗糖及牛肉膏，搅拌均匀后105°C灭菌90min得到发酵培养基。(3)生产发酵
将发酵培养基冷却至40°C以下接种液体菌种，接种量为10wt%，装入发酵罐(装入内筒与外筒之间构成的空腔内，内筒主要起通气作用)，通气压力控制在O. 02Mpa(指通入通气管的空气压力)，空气温度35°C (指通入通气管的空气温度)，空气湿度60% (指通入通气管的空气湿度)条件下连续通气培养15天得发酵产物，发酵产物经80°C抽真空烘干，高温灭菌，无菌碾粉，得到高含量洛伐他汀和母育酚的青稞功能红曲米。用HPLC法测洛伐他汀含量为12. 2mg/g,母育酚含量68. 2 mg/kg。测定方法见功能红曲米行业标准(QB/T 2847-2007)，中华人民共和国农业部标准(NY/T 1589-2008)，下
同。 实施例2
(I)菌种培养
以紫红曲9798-0802作为生产用种子，在35°C温度下，用麦芽汁琼脂培养基中培养300h后，再经种子培养基培养120h得液体菌种。种子培养基每升含胰酶牛肉汤50g，鱼蛋白胨8g，蔗糖25g，葡萄糖40g，KH2PO42. 5g，NaNO3 2g，MgSO4 I. 2g，其余为水；用醋酸调节pH为3. 5。(2)发酵培养基制备
发酵培养基由以下重量百分比的组分组成裸麦品种青稞80%，大豆卵磷脂2%，蔗糖6%,牛肉膏 O. 2%,水 13. 8%ο裸麦品种青稞先破碎成粉，再与大豆卵磷脂一起加水浸泡2h，然后加入蔗糖及牛肉膏，搅拌均匀后121°C灭菌30min得到发酵培养基。(3)生产发酵
将发酵培养基冷却至32°C以下接种液体菌种，接种量为20wt%，装入发酵罐，通气压力控制在O. 04Mpa,空气温度32°C，空气湿度70%条件下连续通气培养10天得发酵产物，发酵产物经80°C抽真空烘干，高温灭菌，无菌碾粉，得到高含量洛伐他汀和母育酚的青稞功能红曲米。用HPLC法测洛伐他汀含量为18. 7mg/g,母育酚含量76. 4 mg/kg。
实施例3
(I)菌种培养
以紫红曲9798-0802作为生产用种子，在35°C温度下，用麦芽汁琼脂培养基中培养300h后，再经种子培养基培养120h得液体菌种。种子培养基每升含胰酶牛肉汤50g，鱼蛋白胨8g，蔗糖25g，葡萄糖40g，KH2PO42. 5g，NaNO3 2g，MgSO4 I. 2g，其余为水；用醋酸调节pH为3. 5。(2)发酵培养基制备
发酵培养基由以下重量百分比的组分组成皮大麦品种青稞70%，大豆卵磷脂2%，蔗糖8%,牛肉膏 O. 4%,水 19. 6%ο皮大麦品种青稞先破碎成粉，再与大豆卵磷脂一起加水浸泡lh，然后加入蔗糖及牛肉膏，搅拌均匀后110°c灭菌60min得到发酵培养基。(3)生产发酵
将发酵培养基冷却至35°C以下接种液体菌种，接种量为10wt%，装入发酵罐，通气压力控制在O. OlMpa,空气温度35°C，空气湿度80%条件下连续通气培养15天得发酵产物，发酵产物经80°C抽真空烘干，高温灭菌，无菌碾粉，得到高含量洛伐他汀和母育酚的青稞功能红曲米。用HPLC法测洛伐他汀含量为23. 9mg/g,母育酚含量92. 3 mg/kg。
实施例4
(I)菌种培养·
以紫红曲9798-0802作为生产用种子，在35°C温度下，用麦芽汁琼脂培养基中培养300h后，再经种子培养基培养120h得液体菌种。种子培养基每升含胰酶牛肉汤50g，鱼蛋白胨8g，蔗糖25g，葡萄糖40g，KH2PO42. 5g，NaNO3 2g，MgSO4 I. 2g，其余为水；用醋酸调节pH为3. 5。(2)发酵培养基制备
发酵培养基由以下重量百分比的组分组成皮大麦品种青稞80%，大豆卵磷脂1%，蔗糖8%，牛肉膏 1%, 7jC 10%ο皮大麦品种青稞先破碎成粉，再与大豆卵磷脂一起加水浸泡2h，然后加入蔗糖及牛肉膏，搅拌均匀后121°C灭菌30min得到发酵培养基。(3)生产发酵
将发酵培养基冷却至32°C以下接种液体菌种，接种量为20wt%，装入发酵罐，通气压力控制在O. 04Mpa,空气温度25°C，空气湿度60%条件下连续通气培养15天得发酵产物，发酵产物经80°C抽真空烘干，高温灭菌，无菌碾粉，得到高含量洛伐他汀和母育酚的青稞功能红曲米。用HPLC法测洛伐他汀含量为26. 7mg/g,母育酚含量87. 4mg/kg。实施例5
(I)菌种培养
以紫红曲9798-0802作为生产用种子，在35°C温度下，用麦芽汁琼脂培养基中培养300h后，再经种子培养基培养120h得液体菌种。种子培养基每升含胰酶牛肉汤50g，鱼蛋白胨8g，蔗糖25g，葡萄糖40g，KH2PO42. 5g，NaNO3 2g，MgSO4 I. 2g，其余为水；用醋酸调节pH为3. 5。(2)发酵培养基制备
发酵培养基由以下重量百分比的组分组成蜡质裸麦品种青稞50%，大豆卵磷脂5%，蔗糖 15%，牛肉膏 1%, 7jC 29%ο蜡质裸麦品种青稞先破碎成粉，再与大豆卵磷脂一起加水浸泡2h，然后加入蔗糖及牛肉膏，搅拌均匀后110°C灭菌60min得到发酵培养基。(3)生产发酵
将发酵培养基冷却至30°C以下接种液体菌种，接种量为10wt%，装入发酵罐，通气压力控制在O. 02Mpa,空气温度32°C，空气湿度70%条件下连续通气培养15天得发酵产物，发酵产物经80°C抽真空烘干，高温灭菌，无菌碾粉，得到高含量洛伐他汀和母育酚的青稞功能红曲米。用HPLC法测洛伐他汀含量为20. 7mg/g,母育酚含量92. 8mg/kg。实施例6
(I)菌种培养
以紫红曲9798-0802作为生产用种子，在35°C温度下，用麦芽汁琼脂培养基中培养300h后，再经种子培养基培养120h得液体菌种。种子培养基每升含胰酶牛肉汤50g，鱼蛋白胨8g，蔗糖25g，葡萄糖40g，KH2PO42. 5g，NaNO3 2g，MgSO4 I. 2g，其余为水；用醋酸调节pH为3. 5。
(2)发酵培养基制备
发酵培养基由以下重量百分比的组分组成蜡质裸麦品种青稞70%，大豆卵磷脂4%，蔗糖 12%，牛肉膏 O. 4%, 7jC 13. 6%ο蜡质裸麦品种青稞先破碎成粉，再与大豆卵磷脂一起加水浸泡lh，然后加入蔗糖及牛肉膏，搅拌均匀后121°C灭菌30min得到发酵培养基。(3)生产发酵
将发酵培养基冷却至28°C以下接种液体菌种，接种量为15wt%，装入发酵罐，通气压力控制在O. 04Mpa,空气温度32°C，空气湿度80%条件下连续通气培养10天得发酵产物，发酵产物经80°C抽真空烘干，高温灭菌，无菌碾粉，得到高含量洛伐他汀和母育酚的青稞功能红曲米。用HPLC法测洛伐他汀含量为30. 8mg/g,母育酚含量137. 4mg/kg。以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
权利要求
1.一种青稞功能红曲米，以紫红曲9798-0802为菌种发酵青稞获得，其特征在于所述青稞功能红曲米的洛伐他汀含量10_30mg/g,母育酹含量50-200mg/kg。
2.一种青稞功能红曲米的生产方法，其特征在于所述的生产方法步骤如下 (1)菌种培养 以紫红曲9798-0802作为生产用种子，在30_40°C温度下，用麦芽汁琼脂培养基或查氏培养基培养7-15天后，再经种子培养基培养4-8天得液体菌种； (2)发酵培养基制备 发酵培养基由以下重量百分比的组分组成青稞50-80%，大豆卵磷脂1-5%，蔗糖6-15%，牛肉膏0. 2-1%，水余量； 青稞先破碎成粉，再与大豆卵磷脂一起加水浸泡，然后加入发酵培养基剩余组分，搅拌均匀后高温灭菌得到发酵培养基； (3)生产发酵 将发酵培养基冷却至40°C以下接种液体菌种，接种量为10-20wt%，装入发酵罐，连续通气培养10-15天得发酵产物，发酵产物经烘干、高温灭菌、无菌碾粉，得到高含量洛伐他汀和母育酚的青稞功能红曲米。
3.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于步骤(I)中所述的种子培养基每升含胰酶牛肉汤50g，鱼蛋白胨8g，蔗糖25g，葡萄糖40g, KH2PO4 2. 5g，NaNO3 2g，MgSO4 I. 2g，其余为水；用醋酸调节PH为3. 5。
4.根据权利要求2或3所述的生产方法，其特征在于步骤(2)中发酵培养基由以下重量百分比的组分组成青棵70-80%,大卵憐脂2-4%,鹿糖8-12%,牛肉骨0. 2-1%,水余量。
5.根据权利要求2或3所述的生产方法，其特征在于步骤(2)中加水浸泡时间为1-2小时。
6.根据权利要求2或3所述的生产方法，其特征在于步骤(3)中所述接种量为15-20wt%o
7.根据权利要求2或3所述的生产方法，其特征在于步骤(3)中连续通气培养的条件为通气压力控制在0. 01-0. 04Mpa,空气温度25-35°C，空气湿度60_80%。
全文摘要
本发明公开了一种青稞功能红曲米及其生产方法，其目的在于解决现有的红曲的生产多采用红曲菌发酵大米而获得，生产成本高的问题。本发明以紫红曲9798-0802为菌种发酵青稞获得，所述青稞功能红曲米的洛伐他汀含量10-30mg/g，母育酚含量50-200mg/kg。本发明以廉价的青稞发酵生产红曲米，大大降低了红曲米的生产成本，提高了青稞的经济效益，具有高含量洛伐他汀和母育酚的特点。
文档编号A23L1/105GK102948677SQ20121041703
公开日2013年3月6日 申请日期2012年10月29日 优先权日2012年10月29日
发明者丁予章, 丁舸, 朱睦元 申请人:义乌章舸生物工程有限公司