本发明属于食品的,涉及一种丛毛红曲菌株及其培养方法和应用。
背景技术:
1、红曲行业当前主要分为两类产品:食品添加剂红曲米和保健食品原料功能性红曲米。然而,红曲产品的应用推广及产业发展面临以下三大挑战。首先,传统固态发酵的红曲米主要用于食品添加剂,如着色剂、糖化剂、酯化剂等。由于红曲行业采用的生产设备和手工操作工艺,如土窖、水泥池曲等,这些工艺复杂、技术含量低、劳动强度大,且原料大米未经高温高压灭菌处理,导致生产周期长、卫生状况和杂菌污染难以控制。这些因素造成传统发酵的红曲产品真菌毒素严重超标,产品质量稳定性差,存在食品安全隐患。
2、其次,国家标准《gb 1886.19-2015食品安全国家标准食品添加剂红曲米》明确规定红曲米仅限于作为食品添加剂使用,并对使用量进行了限制。然而,该标准仅对黄曲霉分泌的黄曲霉毒素含量进行了限制,未对红曲菌分泌的桔霉素含量设定标准。
3、最后,美国食品药品管理局(fda)禁止食用含有微量他汀药物(lovastatin,即monacolin k)的红曲产品。同时,韩国保健功能食品国家标准规定红曲(粉)中莫纳克林k(monacolin k)含量大于等于0.5g/kg,对红曲米未设定最低含量要求。两国均以莫纳克林k(monacolin k)为基准限制日食用量在4~8mg之间,并明确指出儿童、孕妇、哺乳期妇女、肝脏疾病患者及高血脂药品服用者等人群不适宜食用。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种丛毛红曲菌株及其培养方法和应用,以丛毛红曲菌为菌种,将大米进行固态发酵制成多糖红曲粉,能显著提升粗多糖的含量,且多糖红曲粉不含黄曲霉毒素b1、桔霉素和莫纳克林k等有害菌,可以保障食品安全且具有一定的功效成分。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
3、一种丛毛红曲菌株,所述丛毛红曲菌株为丛毛红曲菌yang-y1000(monascuspilosus yang-y1000),所述丛毛红曲菌yang-y1000的保藏号为gdmcc no:64056,保藏单位为广东省微生物菌种保藏中心,保藏日期为2023年11月23;以丛毛红曲菌为菌种,将大米进行固态发酵制成多糖红曲粉。
4、2.一种如权利要求1所述的丛毛红曲菌株的培养方法,其特征在于,所述培养方法包括以下步骤:
5、1)选取菌种:以丛毛红曲菌yang-y1000(monascus pilosus yang-y1000)作为菌种;
6、2)菌种培养:将步骤1)的丛毛红曲菌接种到合成培养基中培养,再接种至天然培养基中培养,接种至液态摇瓶培养基中培养,即得。
7、作为本发明的一种优选技术方案,所述合成培养基的培养条件为在30-35℃温度下培养6-8d。
8、作为本发明的一种优选技术方案,所述天然培养基的培养条件为在120-200r/min转速30-35℃温度下培养18-30h。
9、作为本发明的一种优选技术方案,所述合成培养基包括米粉或可溶性淀粉10-15%、硝酸钠0.1-0.3%、酵母膏0.1-0.3%、琼脂糖0.6-0.8%、纳米纤维素0.8-1.0%、琼脂2-3%和余量为水;所述天然培养基包括麦芽汁8-20bx、琼脂2-3%和余量为水。
10、作为本发明的一种优选技术方案,琼脂糖和纳米纤维素复配,通过增强亲水性、形成更加复杂的网络结构、加强分子间相互作用、提高吸水膨胀能力和离子交换能力,可减少培养基水分流失以及降低对作为用于培养基所需的固化剂,纳米纤维素和琼脂糖还可促进培养基的元素之间的粘附。
11、具体地,琼脂糖,作为一种源自海藻的天然多糖,其具备良好的凝胶形成能力和稳定性。它能够有效地固定细胞、微生物或组织,为菌种的培养提供一个稳定且适宜的生长环境。纳米纤维素,作为一种新型纳米材料,以其独特的纳米尺寸效应、高比表面积和优异的力学性能在多个领域展现出巨大潜力。纳米纤维素不仅能够显著提升培养基的机械强度,还能够通过其独特的纳米结构增强培养基的维持水分能力,有效延长培养周期,减少因水分蒸发导致的菌种失活。
12、当琼脂糖与纳米纤维素复配使用时,两者之间的协同效应使得培养基的保湿保水能力得到显著提升。纳米纤维素能够形成一层致密的网状结构,有效锁住培养基中的水分,减少蒸发。同时,水中的琼脂糖由于羟基作用,由柔性的、无规则卷曲的状态逐渐变为单螺旋和双螺旋的构象,而双螺旋结构和胶束间的交错就构成了3d晶格,这种3d晶格将水分子包裹的同时,还通过氢键与网格之间连接,与纳米纤维素复配,进一步稳定水分子,对水分子有很强的保留作用,而其高比表面积使得纳米纤维素能够充分吸附并保持更多的水分分子,即使在干燥环境下也能保持培养基的湿润状态。这种改进不仅延长了培养时间,还提高了菌种的培养的稳定性和可重复性。除了改进保水能力外,琼脂糖与纳米纤维素的复配使用还能促进培养基中元素之间的粘附。纳米纤维素独特的纳米结构为培养基中的营养成分、生长因子等提供了更多的附着点,使得这些元素能够更加紧密地结合在培养基上,提高了其利用率和有效性。这种促进元素粘附的效果有助于优化菌种的生长环境。
13、作为本发明的一种优选技术方案,所述液态摇瓶培养基的制备包括选取米粉8-15%、硝酸钠0.1-0.3%、酵母膏0.1-0.5%与水进行混合、搅拌均匀,再用乳酸或醋酸调节ph值为3.0-5.0,煮沸,形成液态摇瓶培养基,按重量40-70%的量装入三角瓶,在121-125℃温度、0.1-0.2mpa压力下灭菌30-40min,冷却,备用。
14、作为本发明的一种优选技术方案,所述液态摇瓶培养基的培养条件为120-160r/min转速32-35℃温度培养18-28h。
15、作为本发明的一种优选技术方案,将所述培养方法所得种子液5-10%接种于经灭菌和冷却后的大米发酵培养5-8d后,60-80℃温度干燥、粉碎、过筛100-200目筛、包装后,得到多糖红曲粉。
16、本发明的有益效果:
17、本发明以丛毛红曲菌作为菌种,将大米进行固体发酵制成“多糖红曲粉”,该多糖红曲粉富含有粗多糖达到200g/kg以上,相当于灵芝孢子粉行业标准一级质量要求粗多糖的15倍多;并且多糖红曲粉不含黄曲霉毒素b1、桔霉素和莫纳克林k等有害菌,可以保障食品安全且具有一定的功效成分。
18、多糖红曲粉可以广泛使用于各种食品的原料,包括乳粉、固体饮料、方便食品、饼干、冷冻饮品、糖果制品、可可及焙烤咖啡产品、淀粉及淀粉制品、糕点、豆制品、保健食品、特殊医学用途配方食品、特殊膳食食品等。
1.一种丛毛红曲菌株,其特征在于:所述丛毛红曲菌株为丛毛红曲菌yang-y1000(monascuspilosus yang-y1000),所述丛毛红曲菌yang-y1000的保藏号为gdmcc no:64056,保藏单位为广东省微生物菌种保藏中心;以丛毛红曲菌为菌种,将大米进行固态发酵制成多糖红曲粉。
2.一种如权利要求1所述的丛毛红曲菌株的培养方法,其特征在于,所述培养方法包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的一种丛毛红曲菌株的培养方法,其特征在于:所述合成培养基的培养条件为在30-35℃温度下培养6-8d。
4.根据权利要求2所述的一种丛毛红曲菌株的培养方法,其特征在于:所述天然培养基的培养条件为在120-200r/min转速30-35℃温度下培养18-30h。
5.根据权利要求2所述的一种丛毛红曲菌株的培养方法,其特征在于:所述合成培养基包括米粉或可溶性淀粉10-15%、硝酸钠0.1-0.3%、酵母膏0.1-0.3%、琼脂糖0.6-0.8%、纳米纤维素0.8-1.0%、琼脂2-3%和余量为水;所述天然培养基包括麦芽汁8-20bx、琼脂2-3%和余量为水。
6.根据权利要求2所述的一种丛毛红曲菌株的培养方法,其特征在于:所述液态摇瓶培养基的制备包括选取米粉8-15%、硝酸钠0.1-0.3%、酵母膏0.1-0.5%与水进行混合、搅拌均匀,再用乳酸或醋酸调节ph值为3.0-5.0,煮沸,形成液态摇瓶培养基,按重量40-70%的量装入三角瓶,在121-125℃温度0.1-0.2mpa压力下灭菌30-40min,冷却,备用。
7.根据权利要求2所述的一种丛毛红曲菌株的培养方法,其特征在于:所述液态摇瓶培养基的培养条件为120-160r/min转速32-35℃温度培养18-28h。
8.一种如权利要求2-7任一项所述培养方法的应用,其特征在于:将所述培养方法所得种子液5-10%接种于经灭菌和冷却后的大米发酵培养5-8d后,60-80℃温度干燥、粉碎过筛100-200目筛、包装后,得到多糖红曲粉。