[发明专利]一种发酵生产营养谷物食品原料的方法

说明书

技术领域

本发明为食品原料生产领域，特别是微生物发酵法生产富含类胡萝卜素和γ—亚麻酸谷物食品原料的技术。

背景技术

类胡萝卜素主要作为营养强化剂使用，可防止人体维生素A缺乏和预防眼病等。近年来研究表明，天然类胡萝卜素在防癌抗癌、预防心血管疾病和延缓衰老等方面有明显作用。中国发明专利申请201110237023.0公开了一种利用高纤维农副产品固体发酵生产类胡萝卜素的方法。中国发明申请201010168952.6公开了一种蛹虫草固体培养生产类胡萝卜素的方法。上述2个技术均需用有机溶剂提取胡萝卜素，降低了产品品质，增加了生产成本。

γ—亚麻酸是有一种不饱和酸，具有广泛的生理活性和明显的药理作用，它可以降血脂，抗血栓性心脑血管疾病，预防和治疗高血压、动脉粥样硬化。同时又能够抗菌、抗炎、抗肿瘤、抗糖尿病、抗HIV感染等，在美容、化妆品方面也有应用。人体一旦缺乏这种不饱和脂肪酸，就会产生免疫、心脑血管、生殖以及分泌等系统的异常和紊乱。而且，γ—亚麻酸是人类自身不能合成或替代的，只能从食物中摄取。γ—亚麻酸也被称为第六种维生素—维生素F。目前国内外生产的γ-亚麻酸主要来源于月见草。但是从植物中提取γ-亚麻酸受到诸多因素的限制，植物的生长周期长，占地面积大，且受到自然条件的限制，植物种子的采集比较难，油含量不稳定，难以满足人们日益增长的需求。γ-亚麻酸亦可利用微生物发酵方法生产，产γ-亚麻酸的菌类,包括被孢霉属、根霉属、小克银汉霉属等。

中国发明专利200510013499.0公开了一种固体发酵生产γ-亚麻酸的方法，但是，其固体培养基中加入了1-5g/L的尿素，对其发酵后的物料直接作为食品原料添加剂极为不利。中国发明专利申请200610065889.7公开了一种液体发酵生产富含γ-亚油酸杆菌粉方法，由于液体发酵的成本远高于固体发酵，使其缺乏市场竞争力；并且，产品需用有机溶剂提取，降低了产品品质，同时增加了生产成本。

目前，只有单独生产类胡萝卜素或者γ—亚麻酸的发酵技术，尚未见同时生产类胡萝卜素和γ—亚麻酸的发酵工艺。显然，同时生产类胡萝卜素和γ—亚麻酸的固体发酵技术，并且在食品原料中同时富化类胡萝卜素和γ—亚麻酸，将具有很好的市场竞争力。谷物类食物是我国的主要食物，然而。它们缺乏类胡萝卜素和γ—亚麻酸，采用固体发酵法同时增加谷物中类胡萝卜素和γ—亚麻酸含量，可以为人们提供高类胡萝卜素和γ—亚麻酸含量的谷物食物，且固体发酵成本低，具有很强的市场竞争力。

发明内容

本发明用固体发酵法生产富含类胡萝卜素和γ—亚麻酸谷物食品原料。所用的谷物（含其它食品原料，如鲜红薯等）为：玉米、黄豆、燕麦、小麦、小麦麸皮、大麦、鲜红薯6.75、大麦芽，它们的用量份数为：玉米15-25，黄豆20-30，燕麦15-20，小麦10-15，小麦麸皮25-40，大麦15-20，鲜红薯6.75，大麦芽10-15。除小麦麸皮外，其它谷物均粉碎至0.1-0.6mm的粒度。小麦麸皮的作用是提供食品原料的粗纤维，在发酵过程中，使物料疏松、透气。物料的含水量为50-60％，即将所用谷物破碎、混匀后，加入水，使含水量为50-60％。

多种微生物可以产生胡萝卜素或者γ—亚麻酸，但是只有部分微生物可以同时产生胡萝卜素和γ—亚麻酸。本发明用卷枝毛霉菌ATCC 90680发酵谷物，同时产生类胡萝卜素和γ—亚麻酸。ATCC 90680为非致病菌，可以用于食品发酵。

采用固体发酵反应器进行发酵，本反应器固体料层下面用带孔塑料膜铺垫，置于透明塑料网上，塑料网由框架支撑；料层上面用带孔塑料膜盖住，即料层处于带孔塑料膜包裹之中，可以有效减少水分散发，同时，也大幅度减少了染菌风险。塑料膜开小孔，开孔率为1.5-2.5％，即塑料膜开孔面积为总面积的1.5-2.5％。用塑料膜铺垫的料层放在纱网支架上，顶部、底部均通过塑料膜的气孔透气。反应器有多个这样的料层组成。固体发酵大多要生长气生菌丝，采用顶部、底部均透气的反应器，可增加1倍的生长面，有效提高产率。本发明所用反应器框架由4层构成，框架之间的距离为300-400mm,每层的尺寸为2000X400mm²，按料层厚度25mm计，每层料层培养基约10kg,所以，只需3个反应器框架即可满足100kg/d。