[发明专利]一种制备β-胡萝卜素的方法以及β-胡萝卜素制品

说明书

本发明公开了一种制备β‑胡萝卜素的方法以及β‑胡萝卜素制品。本发明公开的制备β‑胡萝卜素的方法，该方法通过在发酵培养过程中，向含有三孢布拉氏霉菌正菌和三孢布拉氏霉菌负菌的发酵液中加入生物酶，进行酶解处理，该生物酶选自果胶酶、纤维素酶、中性蛋白酶和脂肪酶中的任意一种或几种的组合。通过生物酶的作用，以酶解菌丝之间粘连的果胶质、蛋白、油脂等物质，达到降低发酵液粘度，改善菌丝分布程度，有效提高发酵液中溶氧，进而实现提高β胡萝卜素产量和提高产品质量的目的。

技术领域

本发明涉及生物发酵技术领域，具体而言，涉及一种制备β-胡萝卜素的方法以及β-胡萝卜素制品。

背景技术

β-胡萝卜素是一种脂溶性类胡萝卜素，具有良好的抗氧化、抗癌防癌功效，且对预防心血管疾病、增强机体免疫力以及延缓衰老等都具有一定的作用，是一种很有开发价值的功能性天然色素。

β-胡萝卜素原料的生产，主要有天然提取法、化学合成法和微生物发酵法。天然提取法所需要的原料主要是胡萝卜，番茄等植物，这些植物受气候、产地、运输等条件限制，且植物提取工艺繁琐冗长，成本昂贵，不能满足工业化生产的需求。化学合成法尽管成本较低，但其对环境影响比较大，且产品活性较低，因此应用范围受到极大限制。

采用微生物发酵法生产β-胡萝卜素，其产品质量和生理活性和天然提取产品完全相同，且不受环境条件限制，具有产量高、成本低、安全性高、易于被人体吸收等优点。

三孢布拉氏霉菌是最常用的β-胡萝卜素生产菌株。但是，现有的以三孢布拉氏霉菌发酵生产β-胡萝卜素的方法得到的β-胡萝卜素产量较低。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备β-胡萝卜素的方法，该方法通过在发酵过程中加入的生物酶的作用，以酶解菌丝之间粘连的果胶质、蛋白、油脂等，达到降低发酵液粘度，提高溶氧，进而实现提高β胡萝卜素产量的目的。

本发明的另一目的在于提供一种β-胡萝卜素制品，其具有较高含量的β-胡萝卜素，具有广阔的应用范围。

本发明是这样实现的：

一种制备β-胡萝卜素的方法，其包括：在发酵培养过程中，向含有三孢布拉氏霉菌正菌和三孢布拉氏霉菌负菌的发酵液中加入生物酶，进行酶解处理；

所述生物酶选自果胶酶、纤维素酶、中性蛋白酶和脂肪酶中的任意一种或几种的组合。

一种β-胡萝卜素制品，该β-胡萝卜素制品由三孢布拉氏霉正负菌混合后发酵所制得的含有类胡萝卜素的混合物，其中：

(1)全反式β-胡萝卜素与γ-胡萝卜素的比例不低于272(质量比)；

(2)全反式β-胡萝卜素与9-cis-β-胡萝卜素的比例不低于380(质量比)；

(3)全反式β-胡萝卜素与13-cis-β-胡萝卜素的比例不低于126(质量比)。

本发明具有以下有益效果：

三孢布拉氏霉菌属于高度嗜氧的微生物，且生长过程中菌丝容易缠绕成团，导致对数生长期溶氧量远远不够，氧的不足会造成代谢异常、生物量和目标代谢产物产率降低，供氧问题是制约三孢布拉氏霉菌发酵生产β-胡萝卜素的重要因素。此外，供氧不足的情况下，全反式β-胡萝卜素纯度会大大降低，γ胡萝卜素、9-cis-β胡萝卜素、13-cis-β等杂质含量会提高，影响产品的品质。本发明针对β-胡萝卜素的产量及纯度的提高以及杂质降低的问题提供了一系列方案予以解决。